生产计划与控制课件

1、第八章 物料需求计划和企业资源计划【学习要点】制造业生产计划与控制系统基础数据MRP的基本原理及系统构成MRP的处理逻辑及过程闭环MRP的处理逻辑MRP的处理逻辑、计划体系及特点ERP的概念及主要功能协同商务的基本内容8.1 制造业生产计划与控制系统的基础数据8.1.1 基础数据的分类图8- 1 制造业生产计划与控制系统基础数据8.1.2物料及物料分类 物料需求计划中的“物料”，泛指原材料、在制品、外购件及产成品。也就是说，凡是要列入计划、控制库存、控制成本的物件统称为物料。1、物料的管理特性相关性。产品的生产是将原材料转化为最终产品的过程。一种物料是在消耗其他物料的基础上通过一定的加工过程转

2、化而成的，流动性。物料的相关性必然形成物料的流动性，不流动的物料只能是一种积压浪费。价值性。物料是有价值的。一方面，伴随物料的产生和流动过程，是一个价值的增加过程；另一方面，物料的库存和积压要占用资金，而资金是有时间价值的，占用资金必然产生机会成本。 2.物料分类 物料是计划控制的对象，对物料进行合理的分类有利于快速查询、统计物料的相关信息。(1)按照自然属性划分。根据物料的自然属性，可以分为钢材、化工材料、机电配件、油漆等。运输、保管过程中有不同的要求。(2)按照来源划分。物料根据来源不同，可以分为自制件、外购件及外协件。根据物料的来源不同决定生成物料加工计划还是采购计划。(3)按照管理属性

3、划分。根据物料的管理属性不同，物料分为原材料、成品、半成品、在制品及设备、工具、辅料等。对应着不同的会计科目，有利于成本管理以及消耗定额的控制。(4)按照处理方法划分。根据物料在MRP或者ERP系统中的处理方法不同，可以将物料分为基本组件和可选件、配套出售件、虚拟件等。在进行系统处理时，采用不同的处理方法。8.1.3 物料清单 物料清单（Bill of Materiel，BOM）是说明产品是由什么组成、各需要多少的一种技术文件。物料清单的种类可以从表现形式和功能两个方面来划分。按表现形式划分，有产品结构树、单层BOM、缩行BOM、汇总BOM及模块化BOM等；按照功能划分，有设计BOM、工艺BO

4、M、制造BOM、计划BOM、成本BOM、销售BOM等。 MRP需要的物料清单不是一般的产品零部件明细表，它是一种既能反应产品的物料构成，又能反应产品的装配和加工制造过程的物料清单。 1.按照表现形式划分(1)产品结构树。是通过树状图形来表示产品的各部件、组件、零件的相互关系的一种形式。 图8- 2 产品结构树 如果同一种物料同时出现在不同层级上，则按最低层级的层级号标示，这叫做最低层级规则，也叫做降层处理。 图8- 3 按最低层级规则绘制的产品树(2)单层BOM。是只显示产品结构中某一父项及其直接子项的名称及数量的一种形式。 (3)缩行BOM。是针对某一上层物料（产品或部件）以缩行的形式列出它

5、的所有下属物料所在的层次及其数量的一种形式。 表8-1 单层BOM格式部件B子项数量CF11表8-2 缩行BOM格式产品1子项数量单位1 2 3A1件 D1件 E2个B1件 C1个 F1件 E1个 G3个C1个（4）汇总BOM。是把产品各个层次上相同的物料汇总，列出组成最终产品的所有物料的总数量。 （5）跟踪BOM。又称为反查BOM，是显示使用某一物料的上层物料或者某物料在所有高层物料中的使用情况。跟踪BOM又分为单层跟踪BOM与汇总跟踪BOM。 表8-3 单层跟踪BOM物料上层物料数量CB1产品11表 8-4 多层跟踪BOM物料上层物料数量CB1 产品11产品11（6）模块化BOM。模块化B

6、OM在第7章已经做过介绍，是指产品在模块化设计的基础上，对通用的和可选择配置的产品组件进行模块化管理而简化形成的物料清单文件。通常用于系列产品的描述。 在模块化BOM中通常将物料分为通用件、特征件和可选件。通用件是所有产品都要用到的相同物料，是产品的不可缺少的物料项；特征件是指一组可选的基本组件，它是所有产品都不可少的组件，但是组件中有多种可选项，必须选择其一；可选件不是必须物料项，可以选择也可以不选择。 2.按照功能划分 （1）设计BOM(EBOM)。是反映产品构成的技术文件，它站在产品构成的角度，表明构成产品的各种零部件及其相互关系和数量，包括产品的名称、零部件名称及数量和产品装箱清单等。

7、设计BOM是产品设计的结果，同时也是其他功能BOM的基础。 图8-4 26”自行车系列模块化设计BOM示意图（2）工艺BOM（PBOM）。是反映产品完整结构信息和所有可能的制造过程信息的技术文件。它反映了产品的制造结构，是在EBOM的基础上经过工艺设计而成。 PBOM中的物料层次划分与企业的生产组织形式和产品（零部件）的工艺路线有关。PBOM一般按照一级工艺路线划分物料层次，而不是按照二级工艺路线细化到工作中心。也就是说，PBOM所展示的物料及层次是产品（零部件）所经历的车间，如同一种零件经过几个车间加工，在PBOM中就形成了几种不同的物料。 物料在车间内部各工作中心之间的流转，一般不体现在P

8、BOM中，而是通过二级工艺路线和车间内部工序进度计划来控制。图8-5 某产品的EBOM和PBOM 通过图8-5的例子，可知EBOM向PBOM的转换过程需要考虑制造工艺、工厂生产组织形式及车间的划分等因素。在这个过程中，通常要处理工艺拆分、工艺合件和虚拟件问题。 工艺拆分是根据制造流程，将EBOM中的一种物料拆分为多种物料，如图8-5 EBOM中的平式车把和运动式车把，变成PBOM1后被拆分车把、车把冲压件、车把元坯、管材4等。 工艺合件是将EBOM中的两种或多种物料，考虑制造工艺的需要而组合在一起形成一种新的物料，但这种新物料在EBOM中没有名称，它们也要在车间之间转移，所以在PBOM中要体现

9、。 虚拟件通常是指出现在图纸上，但却不出现在实际加工过程中的组件。通常有以下几种情况：1)实际生产过程中并不形成的物料，作为一种过渡件处理，通常是为了处理设计图纸与制造工艺之间的差异而设置的。一般无须存储，提前期为零（如本章8.3.1例子中的车把组件）。2)代表一组规格和数量完全相同的物料，为了简化库存发料和计划处理工作量，如把产品上的螺钉螺母汇总在一起，定义为紧固件。这类虚拟件一般无须加工，提前期也为零，但是可以有库存。3)一组特证件的抽象统称，如图8-5所示的模块化EBOM 中的车把，有运动式、平式、高抬式三种选择，必选其一。而车把就是一种没有具体化的抽象物料。 图8-8 平式车把总成的制

10、造BOM （3）制造BOM（MBOM）。是表达根据实际订单从PBOM中选择出的某一具体制造流程的技术文件，它是ERP系统进行MRP运算的依据。 PBOM给出了产品所有可能的加工流程，同时给出了可选件模块的所有可选项。实际制造过程中，对于同一批或一件产品只可能使用一种加工流程，选择某一确定的可选件。因此，MBOM是PBOM的一个子集。（4）计划BOM。见第7章。（5）成本BOM(CBOM)。是反映产品成本构成的BOM文件。它是在MBOM或PBOM的基础上添加每一物料的成本数据而成。8.1.4 物料编码1.物料编码及编码原则 物料编码是以简短的文字、符号或数字来代表物料、品名、规格或类别及其他有关

11、事项的一种管理工具。物料编码的原则主要有以下几点：(1)唯一性一码一物，不允许同一物料有两个或多个代码，不允许有借码现象存在。(2)系统性代码组织应该具有一定的系统性，便于分类和识别。(3)简明性代码的结构要简单明了，位数尽量少。(4)扩展性代码要便于追加，追加后不引起体系的混乱。(5)效率性代码系统应适宜于计算机处理，效率要高。2.有含义编码与无含义编码（1）有含义编码； （2）无含义编码；（3）混合使用。 8.1.5 物料主文件 为了有效存储、管理物料，MRP系统必须为每一种物料建立一份文档，称为物料主文件或物料文档（item master 或者 part master， item rec

12、ord），说明物料的各种参数、属性及有关信息，反映物料同各种管理功能之间的联系，通过物料主文件来体现MRP系统的信息集成。物料主文件中包罗的数据项很多，有以下几类信息：1.同设计管理有关的信息，如产品图号、物料名称、重量、体积等。 2.同物料管理有关的信息，如计量单位、分类码、现有库存量、安全库存量、批量规则等。 3.同计划管理有关的信息，如需求时界和计划时界、固定、变动和累计提前期、主要工艺路线代码等。4.同销售管理有关的信息，如销售员码、计划价格、折扣计算、佣金等。 另外，在ERP系统下，物料主文件的属性还包括成本、财务、采购、质量等方面的信息。8.2 MRP的基本原理及系统构成8.2.1

13、 MRP的基本原理 MRP是在解决订货点法的缺陷的基础上发展起来的。MRP与订货点法的区别有三点：一是通过产品结构将所有物料的需求联系起来，二是将物料需求区分为独立需求和非独立需求并分别加以处理，三是对物料的库存状态数据引入了时间分段的概念。 约瑟夫奥列基（Joseph A.Orlicky）博士将企业的物料分为两类：独立需求和相关需求。 如果某项物料的需求量不依赖于企业内其他物料的需求量而独立存在，则成为独立需求，如果某项物料的需求量可由企业内其他物料的需求量来确定，则称为相关需求或非独立需求。如原材料、零件、组件等都属于相关需求，而最终产品则是独立需求，独立需求也包括维修件、可选件和工厂自用

14、件。 独立需求的需求量和需求时间是根据客户订单或者预测等外因决定，而相关需求的需求量与需求时间是由其他物料的需求决定的。 8.2.2 MRP的构成图8- 6 MRP逻辑图MRP系统要回答4个问题，这就是：(1)要生产什么？(2)要用到什么？(3)已经得到了什么？(4)还缺什么？什么时间下达计划？根据MRP系统的处理逻辑，可以将MRP系统分为四个子系统：主生产计划子系统：根据合同和预测计算得到独立需求的需求量与需求时间，是MRP系统的重要输入。产品结构维护子系统：主要指产品的物料清单。库存管理子系统：库存管理子系统包括了对所有库存物料的数据资料的管理。库存数据资料分为两类：一类是固定数据，在一定

15、的时期内不会变动。包括物料的编码、名称、材质、单价、自制外购类型、供应提前期、批量规则、安全库存量、最大储备量、库存类别、允许的废品率等。另一类是变动数据，包括现有库存量、已分配量、计划接收量、预计可用库存量等。要根据最新的出入库情况随时进行账目更新，保持账、物一致。物料需求计划编制子系统：是MRP系统的核心子系统。它在其他三个子系统提供的数据基础上，完成MRP的计算流程，并生成MRP的计划报表。8.3 MRP的处理过程8.3.1 MRP的计算过程 MRP的计算过程采用自顶而下、逐层计算的方法，如图8-7所示。图8- 7 MRP计算过程例：第7章例题（7.5）中，以26”平式车把作为MPS对象

16、，计算出了它的计划出产和投入时间及数量。在此基础上，依据图8-8所示的2 6”平式车把的制造BOM，继续完成MRP的计算。 图8-8 平式车把总成的制造BOM 1.将MPS的计划投入量作为MRP的需求 26”平式车把的计划出产量和计划投入量。见表8-52.根据制造BOM将平式车把总成逐层展开 3.计算每一层的物料需求 表8-5 平式车把MPS计算结果物料：平式车把总成 批量：90 提前期：1 安全库存：50时段当期1234567计划出产划投入8-6 平式车把总成直接下层物料的计算过程物料：平式车把 批量：180 提前期：1 安全库存：0时段当

17、期1234567毛需求划接收量180预计可用库存量3030301203030120净需求量6060计划产出量180180计划投入量180180物料：座管 批量：180 提前期：2 安全库存：0时段当期1234567毛需求划接收量180预计可用库存量505050140505040净需求量0040040计划产出量180180计划投入量180180物料：立管 批量：120 提前期：2 安全库存：0时段当期1234567毛需求划接收量240预计可用库存量3090900303060净需求量009060计划产出量0120120计

18、划投入量120120物料：快拆夹码 采购批量：300 提前期：3 安全库存：0时段当期1234567毛需求划接收量300预计可用库存量5017017080290290200净需求量10计划产出量300计划投入量300物料：螺钉 采购批量：5000 提前期：3 安全库存：0时段当期1234567毛需求量108005405400540计划接收量预计可用库存量2000920920380484048404300净需求量160计划产出量5000计划投入量5000 表8-7 平式车把半成品的计算过程物料：平式车把半成品 批量：180 提前期：2 安全库存：0时段当期1234567

19、毛需求量180180计划接收量0预计可用库存量000000净需求量180180计划产出量180180计划投入量180物料：管材4 采购批量：2000kg 提前期：3 安全库存：0时段当期1234567毛需求量180（270kg）计划接收量0预计可用库存量150kg150kg150kg1880kg净需求量120kg计划产出量2000kg表8-8 管材4的计算过程 8.3.2 MRP的输出报告 MRP系统的输出报告分为主报告和辅助报告。主报告用于库存和生产管理，包括生产指令、采购订单、库存状态报告以及计划或指令变更通知单等。辅助报告包括预测库存和需求的报告、计划完成情况分析报告、例外报告等。表8-

20、9 MRP订单报告示例订单号物料编码物料描述订单数量下达日期交货期1011X1022自制件100002011-8-92011-8-201012Y1011自制件200002011-8-62011-8-15471B501自制件5002011-8-72011-8-201035BC201自制件5652011-8-112011-8-25529H302外购件15602011-8-122011-8-27621M1033外购件24702011-8-142011-8-308.3.4 初级MRP的不足 MRP在产生之初，还无法在企业中应用，因为它存在明显的不足，主要是没有考虑生产能力的约束，这与实际情况是不相符的

21、。 MRP存在的另一个问题是假设提前期已定。物料需求计划的准确性在很大程度上也依赖于提前期的准确性，但实际上提前期是很难准确确定的。关于这个问题，闭环MRP与后来的MRPII都没有突破，或者说这是MRP原理所固有的特点，是基于“时段”的计划模式所造成的。但是这种计划模式能够满足和适应某些生产类型的需要。 除了上述两个问题外，初级MRP做出的物料需求计划是零件级计划，还没有涉及生产车间的情况，而实际生产过程的执行单位是生产车间，MRP做出的零件级计划得不到车间实际生产能力的支持是不能运行的。8.4 闭环MRP系统 闭环MRP与初级MRP的区别是： 在生成物料需求计划后，依据生产工艺和工作中心的数

22、据，推算出生产这些物料所需的生产能力，即制订生产能力需求计划。然后与现有的生产能力相对比，检查该计划的可行性。若不可行，则返回修改物料需求计划或主生产计划，直至达到满意的平衡。 主生产计划编制后通过粗能力计划检验并反馈和调整，物料需求计划通过能力需求计划检验并反馈和调整，这样就形成了两个小的闭环。 计划管理层同执行层的信息沟通，形成了另一个稍大的闭环，根据基层运行的实际情况，不断修正计划。 因此，闭环MRP是包括各个层次的需求（物料）/供应（能力）和执行/反馈的闭环信息系统和运作系统。图8- 9 闭环MRP逻辑图8.5 制造资源计划MRPII8.5.1 MRPII的原理和系统构成1 977年9

23、月，美国著名生产管理专家Oliver W. Wight首先倡议给同资金信息集成的MRP系统一个新的称号-制造资源计划（Manufacturing Resource Planning），它的简称也是MRP，为了区别传统的MRP，就取名为MRP，可以说是第2代MRP。 MRP的基本思想是基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转化组织制造资源，实现按需按时进行生产。 MRP系统实现了物流、信息流与资金流在企业管理方面的集成，并能够有效地对企业各种有限制造资源进行周密计划与合理利用，提高了企业的整体管理水平。 图8- 10 MRP原理图8.5.2 MRPII的计划层次 MRP形成了制造企业内部较完整的

24、5个计划层次，即经营规划、销售与运作规划（综合计划）、主生产计划、物料需求计划、作业计划与控制，见表8-10。 划分计划和执行层次的目的是为了体现计划管理从宏观到微观、由战略到战术、由粗到细的深化过程。划分层次的另一个目的是为了明确责任，不同管理层次要对各自的计划实现率负责。 整个企业遵循一个统一的计划，即所谓“一体化计划”，既有宏观与微观计划的统一，又有销-产-供计划的统一，物料与资金计划的统一，这是MRP计划管理的核心精神。表8-10 MRP的计划与控制层次阶段性质 计划层次计划期计划时段 复核 间隔期 主要内容计划 主要计量单位资金计划主要编制依据 能力计划 编制主持人 名称对应习惯宏观

25、计划经营规划五年计划37年年612月经营战略，产品发展，市场占有率，销售收入，利润，基建技改措施元预算成本销售收入利润市场分析市场预测技术发展企业资源（资金、人才、关键材料、能源、面积）企业最高管理层（会同市场、研发、生产、物料、财务）销售与运作规划（S&OP）年度大纲13年月13月产品系列（品种、数量、成本、售价、利润）控制库存/拖欠量元/台/吨销售收入资金周转经营规划销售预测资源需求计划（同上）主生产计划（MPS）无对应近似近期（月）生产计划318周滚动周季最终产品台/件销售收入S&OP合同、预测其它需求瓶颈（关键工序）能力计划（RCCP）主生产计划员微观计划物料需求计划（MRP）无对应加

26、工/采购计划318周时周日周组成产品的全部零件件/吨/米预算成本MPS产品信息库存信息能力需求计划（CRP）主生产计划员或分管产品的计划员执行生产作业控制（PAC）车间作业计划日周时日时日执行计划确定工序优先级派工结算（同上）成本物料需求计划工作中心能力车间计划调度员8.5.3 生产系统与财务系统、成本系统的集成 物流和资金流是企业管理的主要对象。 在物流管理方面，MRP的销售管理、主生产计划、粗能力计划、物料需求计划、能力需求计划、车间管理、采购管理等功能逐步实现了对物流管理的控制功能； 在资金管理方面，MRP包含了应收、应付、总账管理、成本会计核算等功能，这些功能使财务核算所需要的资金费用

27、信息直接来源于生产计划的执行，提高了准确度和集成度。 物流与资金流集成表现在两个方面：生产系统与财务系统的集成，以及生产系统与成本系统的集成。1.生产系统与财务系统的集成 见图8-10。 2.生产系统与成本系统的集成 在MRP II系统中，首先建立物料分类，将各个物料分类同会计科目相对应，然后按照成本实际发生的过程来计算产品成本。 图8- 11 MRP产品成本滚加计算方法8.4.4 MRPII的特点1.计划一贯性和连续性 2.管理的系统性 3.动态应变性 4.模拟预见性 5.数据共享性 6.物流、资金流的统一性 8.6 企业资源计划ERP8.6.1 ERP的基本概念 随着竞争的日益激烈，以及企

28、业管理模式的不断创新，MRP逐渐表现出了它的局限性。(1)企业竞争范围的扩大，对企业提出了更高的要求。要求对企业的整体资源进行集成管理 ，包括客户资源、分销资源、服务资源、人力资源、供应商资源等。对这些要求，MRP是无法满足的。(2)企业规模不断扩大，集团内部多种经营、多工厂要求协同作战，统一部署，这已超出了MRP的管理范围。 (3)互联网和信息全球化趋势的发展，为企业之间的信息交流和合作经营提供了崭新的空间。 20世纪90年代初，美国著名公司Gartner Group Inc.根据当时计算机信息处理技术的发展趋势和企业对供应链管理的需求，对信息时代以后的制造业管理信息系统的发展趋势和即将发生的变革做出了预测，提出了企业资源计划（Enterprise Resource Planning, ERP）的概念。 ERP融合了包括了同步工程、敏捷制造、供应链管理、价值链管理和精益生产等先进管理思想，通过企业业务流程和信息流程重组，集成供应链上所有流程中各环节的信息，从而能够比较好地支持和管理混合型制造环境，提高企业应变能力，完成传统企业向虚拟企业和敏捷企业的转变。8.6.2 ERP的功能ERP在MRP的基础上，功能扩展体现在向内扩展与向外扩展两部分：1.向内扩展 (1)ERP支持多种计划模式。除了传统的MRP的计划模式，ERP还支持精益生产的JIT计划模式及推拉