物料管理_物料需求计划mrp概述

第九章 物料需求计划MRP 主要内容 MRP产生与发展MRP的原理MRP的运算依据BOM的计算方法 1MRP的产生与发展 企业资源计划 EnterpriseResourcePlanning ERP 是在制造资源计划 ManufacturingResourcePlanning MRP 的基础上发展起来的 制造资源计划 MRP 是在物料需求计划 MaterialRequirementsPlanning MRP 的基础上发展起来的 MRP是20世纪60年代美国生产与库存管理协会提出来的 是针对当时制造企业库存管理与控制方法的不足而提出来的一种计算物料需求量和需求时间的计划系统 MRP 既不出现短缺 又不积压库存 MRP 财务帐 与 实物帐 同步生成 ERP 适应经济全球化时代合作竞争 供应链管理 一 订货点法的缺陷 订货点法适合于需求比较稳定和均匀的物料 然而 在实际生产中 随着市场环境发生变化 需求常常是不稳定的 不均匀的 在这种情况下使用订货点法便暴露出一些明显的缺陷 1 盲目性由于需求的不均匀以及对需求的情况不了解 企业不得不保持一个较大数量的安全库存来应付这种需求 这样盲目地维持一定量的库存会造成资金积压 造成浪费 假定经济定货批量为50 需求情况如下 表9 1对某零件的需求 2 高库存与低服务水平传统的订货点方法使得低库存与高服务水平两者不可兼得 服务水平越高则库存越高 还常常造成零件积压与短缺共存的局面 3 形成 块状 需求在制造过程中形成的需求一般都是非均匀的 不需要的时候为零 一旦需要就是一批 在产品的需求率为均匀的条件下 由于采用订货点方法 造成对零件和原材料的需求率不均匀 呈 块状 块状 需求与 锯齿状 需求相比 平均库存水平几乎提高一倍 因而占用更多的资金 块状需求示意图 产品 原材料 零部件 订货点法之所以有这些缺陷 是因为它没有按照各种物料真正需用的时间来确定订货日期 于是 人们便思考 怎样才能在需要的时间 按需要的数量得到真正需用的物料 从而消除盲目性 实现低库存与高服务水平并存 即物料需求计划 MaterialRequirementsPlanning MRP MRP源于美国60年代初 最初是针对当时制造企业生产管理中存在的普遍问题以及订货点法的不足而提出的一种库存管理技术 美国IBM公司的Dr J A Orlicky 奥里奇 博士在60年代设计并组织实施了第一个MRP系统 二MRP的产生 1 MRP阶段 60年代 六十年代初发展起来的MRP仅是一种物料需求计算器 它根据对产品的需求 产品结构和物料库存数据来计算各种物料的需求 将产品出产计划变成零部件投入出产计划和外购件 原材料的需求计划 从而解决了生产过程中需要什么 何时需要 需要多少的问题 它是开环的 没有信息反馈 也谈不上控制 三MRP的几个发展阶段 闭环MRP是一种计划与控制系统 它在初期MRP的基础上补充了以下功能 编制能力需求计划 建立了信息反馈机制 使计划部门能及时从供应商 车间作业现场 库房管理员 计划员那里了解计划的实际执行情况 计划调整功能 2 闭环MRP Closed loopMRP 阶段 70年代 MRPII在80年代初开始发展起来 是一种资源协调系统 代表了一种新的生产管理思想 它把生产活动与财务活动联系起来 将闭环MRP与企业经营计划联系起来 使企业各个部门有了一个统一可靠的计划控制工具 它是企业级的集成系统 它包括整个生产经营活动 销售 生产 生产作业计划与控制 库存 采购供应 财务会计 工程管理等 3 MRPII阶段 ManufacturingResourcePlanning 进入90年代 MRPII得到了蓬勃发展 其应用也从离散型制造业向流程式制造业扩展 不仅应用于汽车 电子等行业 也能用于化工 食品等行业 随着信息技术的发展 MRPII系统的功能也在不断地增强 完善与扩大 向企业资源计划 ERP 发展 ERP主要是以供应链为主导思想的一种集成管理 适用于涉及多行业 多地区 多业务供需链管理 4 ERP EnterpriseResourcePlanning 阶段 从MRP到MRPII MRP发展的4个阶段小结 1 MRP阶段 从定货 Ford 点到MRP Orlicky 2 闭环MRP阶段 计算机普及促进信息快速传递 根据市场变化调整计划 并对能力进行平衡 3 MRPII阶段 企业的效益如何 加入财务信息 采购 销售 外协 能力 库存都要用货币形式表示 整个供货 生产 销售 服务形成一个价值链 3个流 物流 信息流 价值流紧密结合在一起 仿真功能 4 ERP阶段 90年代初Gartner公司首先提出的概念 面向全球的供应链管理 多语种 多币制 多税制 多国工厂理 最新网络通信 图形界面 关系数据库 不同平台互连 企业业务流程重组 BPR 包括企业内部和外部重组 与其他先进管理制度结合 与JIT OPT LP AMT SCM Agile 1 MRP的定义美国生产与库存控制协会 APICS AmericanProductionandInventoryControlSociety 对物料需求计划的定义 物料需求计划就是依据主生产计划 MPS 物料清单 库存记录和已订未交定单等资料 经由计算而得到各种相关需求 Dependentdemand 物料的需求状况 同时提出各种新订单补充的建议 以及修正各种已开出订单的一种实用技术 2MRP的原理 宗旨 在正确的时间正确的地点得到正确的物料资源 思想 当物料短缺而影响整个生产计划时 应该很快提供物料 当主生产计划延迟以及推迟物料需求时 物料也应该被延迟 2 MRP的宗旨和指导思想 MRP把企业中的各子系统有机地结合起来 形成一个面向整个企业的一体化的系统 MRP的所有数据来源于企业中的中央数据库 各子系统在统一的数据环境下工作 MRP具有模拟功能 能根据不同的决策方针模拟出各种未来将会发生的结果 因此 它也是企业上层管理机构的决策工具 3 MRP的集中管理 物料需求计划 MRP 是基于非独立需求的 非独立需求的意思是每一个物料的需求都是由更高层的物料项的需求展开的 轮胎 轮轴和发动机都是由汽车需求决定的非独立需求物料项目 决定需要多少非独立需求物料项目是一个简单的乘法运算过程 即如果生产一个部件A需要5个部件B 则生成5个部件A则需要25个部件B 4 MRP的计划对象 5 MRP回答的基本问题 我们将制造什么 按主生产计划 用什么来制造 物料清单 BOM 我们具备什么 库存记录文件 我们还需要什么 生产计划和采购计划 顾客订货 产品需求预测 库存存取记录 工程设计 库存报告 物料清单 物料需求计划 主生产计划 6 MRP系统在总的生产计划中的地位 7 一个简单的MRP例子 若需要生产100单位产品T 需要零部件的数量是多少 产品T的生产结构树 续 一个简单的MRP例子 部件U 2 T的数目 2 100 200部件V 3 T的数目 3 100 300部件W 1 U的数目 1 200 2 V的数目 2 300部件X 2 U的数目 2 200 400部件Y 2 V的数目 2 300 600 800 续 一个简单的MRP例子 现在考虑获得上述物料项的时间假设 T需要1周 U需要2周 V需要3周 W需要2周 X需要2周 Y需要2周 所有物料何时订货 何时到货 才能满足生产产品T的需要 周 1234567 T U V W X Y 1 2 2 2 3 2 需求时刻 需求时刻 需求时刻 需求时刻 需求时刻 需求时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 订货时刻 100 100 200 200 300 300 200 600 400 400 600 600 在阶段7完成生产100单位T的MRP 提前期 周 600 200 一个简单的MRP例子结论 通过此简单的图表 可以清楚地看到若用手工为成千上万个物料项制定一个物料需求计划是不可行的 因为这需要大量的计算及有关库存情况和产品结构的大量数据库 因此 必须使用计算机来制定此物料需求计划 MRP的输入 P269表10 2 P272表10 3 8 建立物料清单的方法 物料清单的种类1 缩排式物料清单 indentedbillofmaterial 2 汇总的物料清单 summarizedbillofmaterial 3 反查用物料单 where usedlist 4 成本物料单 costedbillofmaterial 5 计划物料单 planningbillofmaterial 例 产品A的物料清单 物料清单文件 缩排式 能清楚地表明它所包含的物料以及它们是如何组装起来的 因为每一个缩进都表明该物料的组成 物料清单文件 单层式 单层式零件列表 AB 2 C 3 BD 1 E 4 CF 2 G 5 H 4 13000 套 1 0 E 10000 件 1 0 X 11000 件 1 0 A 11100 件 1 0 C 11110 m 2 1 0 O 0 1 2 3 结构层次 独立需求件 相关需求件 11200 D 件 4 0 R 12100 m 3 0 2 12000 件 4 0 B 11210 P m 3 0 2 方桌 桌面 桌腿 面 框 板材 方木1 螺钉 胶 油漆 方木2 事例1 方桌产品结构树 事例2 物料清单 产品结构文件 BOM 见P270 P271图10 5三抽屉文件柜结构树 N B 1 D 1 C 3 F 6 E 1 G 1 H 1 M 2 J 20千克 K 5千克 LA 1周 LB 1周 LD 3周 LC 2周 LF 4周 LE 1周 LG 2周 LH 2周 LM 3周 LJ 3周 LK 3周 物料清单文件 树形层次 a 产品L的层次结构 b 扩展到每项物料的最低层后的层次结构 物料清单文件 各层代码 如果所有相同的零件都出现在每一个最终产品的同一层次上 那么该产品所需的全部零件和物料的数量就能很容易地计算出来 考虑上图中的产品L 物料N同时作为L和M的输入 因此 物料N应当降到第2层 以便所有N都放在同一层 如果同一物料都放在同一层上 那么用计算机来搜索每一层并汇总物料需求的数量就很简单了 9 3MRP的运算依据 1主生产计划 MPS 各种型号产品时段计划展开的零件时段计划2 物料清单 BOM 根据产品结构而定的零件3 库存信息结果如何 看能力平衡 CP MRP编制的是零件加工计划和采购计划 主要据 9 3MRP的运算依据 MRP运行所需的信息处理问题需用信息1 生产什么 生产多少 1 现实可行的MPS2 要用到什么 2 准确的BOM3 已有什么 3 准确的库存信息4 还缺什么 4 MRP计算结果 物料清单 BillOfMaterial BOM 物料清单的特点 编码的唯一性 由设计 装配 工艺部门联合制定 物料与产品无关性 物料清单的作用 制定MRP计划 沟通业务部门的纽带 反查与追溯 形成成本BOM BOM可变更性 设计的修改 市场变化 工艺变更 设备故障 成本的考虑 纠正原来的错误 9 4BOM的计算方法 1 主要计算下列量 毛需求量 净需求量 下达计划生产数量和时间考虑以下因素 产品结构树 从最上层向下层层分解 即从最终产品向下推算直至原材料采购及外购件采购 2 BOM的计算方法 毛需求量 例 假设终端产品A为1件子件F为1件 故为1 1而1个F由6个G组成 故G 1 6而1个F还有1个H H 1 1子件B为3件 故B 1 31个B子件由3个C零件组成 故C 3 3同样地D为3 3一个零件D由2个E材料组成 故E 3 3 2 3同一零件由不同型号产品产生的结构树 4 考虑时段的毛需求量相关需求和独立需求同时存在时 将两者相加 例 X对A的需求Y对A的需求独立A需求 10 20 15 25 30 40 20 10 15 15 X Y及独立需求对A的需求 5 考虑提前期LT的毛需求量 6 净需求量的确定 净需求量 毛需求量 现有库存 计划收到量例 BOM的计算方法 下达计划生产数量和时间 1 得到净需求量之后 需下达物料生产计划或对外采购计划 但批量并不等于净需求量 时间也要考虑制造及定货时间 批量 LotSize A 直接批量法 AsRequired AR 净需求量适合 物料价格较高 生产或定购的数量和时间可以得到保证 BOM的计算方法 下达计划生产数量和时间 2 B 固定批量法 FixedQuantity FQ 每次计划加工和购置的批量不变 但时间间隔可变 批量大小大于净需求量 C 固定周期法 FixedTime FT 适合于内部加工生产计划 定周期易于计划控制 批量是根据未来一周期内净需求相加而得 D 经济批量法 EOQ BOM的计算方法 下达计划生产数量和时间 3 例 9周为150 H为9周单件保管费合H 9元 件S为一次定货费用 100元 由表可见经济批量法有较大的剩余库存 因为需求是非连续的 BOM的计算方法 下达计划生产数量和时间 4 在实际工作中 批量定货还要考虑几个因素 定货批量可能有一个范围 最小 最大值零件加工可能有报废材料分割的调整供货有倍数要求 如有些东西是成打 12只 包装的 7 MPG法 MPG法的思想是这样的 当把某周 t 的需求D t 合并到相对t的第1周一起订货时 第1周有需求 可以节省一次订货费S 但却增加了维持库存费 t 1 D t H只要 t 1 D t H S 即 t 1 D t S H 就将D t 合并到第1周一起订货 第1周是相对 周而言的 t 1 D t 越小 则合并订货越合算 t 1 D t 单位为 零件 周期 将一个零件提前1周订货为一个 零件 周期 D1 D2 D2 若1 D2 H S 合并到第1周订货合算 123456周次 若2 D3 H S 并到第1周订货合算 若3 D4 H S 合并订货合算 P285例 10 1 已知 S 300元 H 2元 件 周 零件净需求如下表所示 计算得 S H 150件 周 用MPG法求订货批量的过程 周次 最小零件周期 移动次数 123456789101112 012345 1020205070180 101015207018025027023040010 20015207018025027023040010 2003507018025027023040010 200350701802502702305000 20035070180250270280000 5500070180250270280000 期初库存 期末库存 5545352070180250270280501010 453520000005010100 解 用MPG法求订货批量的过程 CR 6 300 1800 元 CH 55 45 45 35 35 20 20 70 180 250 270 280 50 50 10 10 10 10 2 2 1445 元 CH CR 3245 元 BOM的计算方法 下达计划生产数量和时间 5 2 提前期LT提前期可能是一级一级往下传递的 如装配线要求部件到达有提前期 部件装配要求零件提前到达 而零件则有加工周期 必须在加工周期前到达计划 BOM的计算方法 下达计划生产数量和时间 6 对于采购的原材料和零部件 提前期可以固定对自行加工 LT 换工具时间 运输时间 每批加工量 单件加工时间 库存状态文件 参数 总需要量 由上层元件的计划发出订货量决定 预计到货量 指在将来某个时间段某项目的入库量 它来源于正在执行中的采购订单或生产订单 现有数 现有库存 为相应时间的当前库存量 它是仓库中实际存放的可用库存量 已分配量 指已经分配给某使用者 但还没有从仓库中领走的物料数量 净需要量 当现有数和预计到货量不能满足总需要量时 就会产生净需要量 计划发出订货量 为保证对零部件的需求而必须投入生产的物料数量 计划发出订货既要考虑提前期 又要考虑安全库存量 批量规则和损耗情况 库存状态数据可以分成两类 一类为库存数据 另一类为需求数据 预计到货量 已分配量和现有数为库存数据 这些数据要经过检查才能进入系统 总需要量 净需要量和计划发出订货量为需求数据 由系统计算得出 准备MRP处理所需的各种输入 将MPS作为确认的生产订单下达传给MRP 根据产品的BOM 从第一层项目起 逐层处理各个项目直至最低层处理完毕为止 提前期 提前期是确定计划下达时间的一个重要因素 对一个产品来说有一个交货期 而对这个产品的下一级部件来说 完工日期必须先于产品交货期 而对于部件的下一级零件来说 完工日期又要先于部件的完工日期 如此一级级往下传 因此 自制件提前期是产品及其零部件在各工艺阶段投入的时间比出产时间提前的时间 相关的提前期 指一个物料项目从投料开始到入库可供使用为止的时间间隔 采购件的提前期 从发出采购订单开始 经供应商供货 在途运输 到货验收 入库所需的时间 自制件提前期 从订单下达开始 经过准备物料 准备工具 工作地和设备 加工制造 直到检验入库所需的时间 提前期不是一个纯工艺时间 确定提前期要考虑以下几个因素 排队 等待加工 时间 运行 切削 加工 装配等 时间 调整准备时间 等待运输时间 检查时间 运输时间以及其它管理事务处理时间 提前期的单位一般为周 也可以为天 企业应当定期审核 修改提前期参数 五种时间的构成 排队时间 准备时间 加工时间 等待时间 运输时间 准备和加工时间 排队时间 等待时间 运输时间 五种时间的形成 1 排队时间 queuetime 指一批零件在工作中心前等待上机加工的时间 是影响加工提前期最大的因素 2 准备时间 setuptime 指熟悉图纸及技术文件 装卡 调整及拆卸工艺装备的时间 3 加工时间 suntime 指占用工作中心加工工件或装配产品 部件的时间 4 等待时间 waittime 指加工完毕的工件在工作中心旁等待这批工件全部加工完后的时间 5 运输时间 movetime 指工序之间或工序至存储地点的运输时间 影响五种时间构成的因素 8 BOM的计算方法 例 8 BOM的计算方法例 续 8 BOM的计算方法例 续 设终端产品 雪锹的毛需求量为100件 MRP计算练习一 某产品结构如图1所示 表1给出了对产品A的毛需求量要求计算对部件B的物料需求计划 已知 产品A的装配提前期为2周 部件B的制造提前期为3周 部件B的现有库存为60 制造批量为10 第5周计划收到90 已分配量为0 图1 表1 解MRP计算练习一 80 40 计划定单下达 80 40 计划定单 80 40 净需求 120 40 0 20 10 30 60 60 现有库存 60 0 0 0 90 0 0 0 0 计划收到 0 0 0 0 0 0 0 0 已分配量 80 40 20 80 20 30 毛需求 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 周 按照A的毛需求量要求计算对部件B的物料需求计划 产品A的装配提前期为2周 MRP作业练习1 产品X由2个单位的Y与3个单位的Z组成 Y由1单位的A与2单位的B组成 Z由2单位的A与4单位的C组成 X的提前期是1周 Y是2周 Z是3周 A是2周 B是1周 C是3周 1 画出物料清单 产品结构树 2 如果第10周需要100单位的X 画出一张计划时间表以显示每一种物料应在什么时间订货及订货量 解 MRP作业练习1 产品X由2个单位的Y与3个单位的Z组成 Y由1单位的A与2单位的B组成 Z由2单位的A与4单位的C组成 1 绘制产品结构树图如下 0层 1层 2层 2 如果第10周需要100单位的X 则每一种物料需要订货时间及订货量如下表所示 例 MRP作业练习2 某产品结构如图所示 1 11月期间 在8 11月时预测需求10 15台 1 请确定A B C物料需求订货计划 2 假设每次订货量要求是10的倍数 则A B C物料需求订货计划 此时年末库存为多少 表9 1MRP的处理过程确定A B C物料需求计划 10 15 0 10 0 0 0 0 0 0 10 10 15 15 10 10 12 12 2 12 12 12 2 2 30 20 5 15 26 13 13 13 15 15 15 26 5 30 26 5 61 31 5 5 30 10 10 10 15 25 表9 2MRP的处理过程确定A B C物料需求计划及年末库存 10 15 0 10 0 0 0 0 0 0 10 10 20 20 10 10 12 12 2 12 12 12 2 2 40 20 5 15 40 18 18 20 15 15 15 40 10 40 40 5 85 45 5 5 40 10 10 10 15 25 5 2 5 表9 3MRP的处理过程确定A B C物料需求计划及年末库存 10 15 0 10 0 0 0 0 0 0 10 10 15 20 10 10 12 12 2 12 12 12 2 2 30 20 5 15 26 13 13 20 15 15 15 30 10 30 26 5 61 31 5 5 30 10 10 10 15 25 11周库存 5 11周库存 7 11周库存 9 定货计划发出按时到货 MRP作业练习3 产品M由2个单位的N与3个单位的P组成 N由2单位的R与4单位的S组成 R由1单位的S与3单位的T组成 P是由2单位的T及4单位的U制成 1 画出物料清单 产品结构树 2 如果需要100单位的M 每一种子项各需要多少 3 图示单层物料清单及缩排式清单 解 MRP作业练习3 1 画出物料清单 产品结构树 产品M由2个单位的N与3个单位的P组成 N由2单位的R与4单位的S组成 R由1单位的S与3单位的T组成 P是由2单位的T及4单位的U制成 0层 1层 2层 3层 2 如果需要100单位的M 每一种子项各需要多少 3 图示单层物料清单及缩排式清单 单层物料清单 缩排式清单 MRP练习五 某电器公司生产一种数字式的收录机 DAT 每一种插放机有一定量的共同组件 但也存在一定的不同组分 物料清单列出了每一种必需物提前期及目前库存量 该电器公司做了一个主生产计划的预测 生产精确地满足计划 主生产计划 MPS 的一部分显示 在第10周需要A型产品700个单位 B型产品1200个单位 制定一个满足需求的MRP计划 MRP练习4图 产品结构树图 物料清单 MRP练习4表 A型DATB型DAT子装配件C子装配件D子装配件E零件F零件G原料H原料I 3050758010015040200300 121211122 当前库存量提前期 周 各种物料当前库存和提前期数据资料表 作业练习4解 制定一个满足需求的MRP计划 由题意知 各物料需要量计算如下所示 表5 1MRP的处理过程确定A B C D E F G H I物料需求计划 F G 续表5 1MRP的处理过程确定A B C D E F G H I物料需求计划 结果 物料需求计划表5 3 各物料总量需求计算统计表5 4 简介各种物料库存计算过程 F 由结构树看出在各种物料当前库存基础上推算出相当实际的库存量 A C F C F A D F D F F B D F 30 1 2 75 2 30 2 2 80 2 150 50 2 2 840G H I的技术方法相同 结果见上表 目的是检验计算是否有错 一天中午 丈夫在外给家里打电话 亲爱的老婆 晚上我想带几个同事回家吃饭可以吗 订货意向 妻子 当然可以 来几个人 几点来 想吃什么菜 丈夫 6个人 我们7点左右回来 准备些酒 烤鸭 番茄炒蛋 凉菜 蛋花汤 你看可以吗 商务沟通 妻子 没问题 我会准备好的 订单确认 妻子记录下需要做的菜单 MPS计划 具体要准备的东西 鸭 酒 番茄 鸡蛋 调料 BOM物料清单 发现需要 1只鸭蛋 5瓶酒 4个鸡蛋 BOM展开 炒蛋需要6个鸡蛋 蛋花汤需要4个鸡蛋 共用物料 打开冰箱一看 库房 只剩下2个鸡蛋 缺料 关于MRP ERP的理解 来到自由市场 妻子 请问鸡蛋怎么卖 采购询价 小贩 1个1元 半打5元 1打9 5元 妻子 我只需要8个 但这次买1打 经济批量采购 妻子 这有一个坏的 换一个 验收 退料 换料 回到家中 准备洗采 切菜 炒菜 工艺线路 厨房中有燃气灶 微波炉 电饭煲 工作中心 妻子发现拨鸭毛最费时间 瓶颈工序 关键工艺路线 用微波炉自己做烤鸭可能来不及 产能不足 于是在楼下的餐厅里买现成的 产品委外 下午4点 电话铃又响 妈妈 晚上几个同学想来家里吃饭 你帮忙准备一下 紧急订单 好的 你