MR与ER原理及应用

生产与运作管理

Production&OperationsManagement华中科技大学管理学院TheSchoolofManagement，HUST陈荣秋马士华RongqiuChenandShihuaMa1第10章MRP与ERP10.1MRP的原理10.2MRP系统10.3MRPII10.4MRP系统设计决策及应用中的问题10.5分配需求计划10.6企业资源计划210.1MRP的原理10.1.1有关概念和基本思想10.1.2独立需求和相关需求10.1.3MRP在生产经营活动中的地位310.1.1有关概念和基本思想物料需求计划(MaterialRequirementsPlanning,MRP)是20世纪60年代发展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统。所谓“物料”，泛指原材料、在制品、外购件以及产品。后来，形成了闭环MRP(Closed-loopMRP)系统，成为企业生产计划与控制系统。20世纪80年代发展起来的制造资源计划(ManufacturingResourcePlanning,MRPⅡ)，不仅涉及物料，而且涉及生产能力和一切制造资源，是一种企业资源协调系统。20世纪90年代初由美国的加特纳公司（GartnerGroupInc.）提出企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning,ERP）的概念，成为企业和供应链管理的有效工具。410.1.1有关概念和基本思想（续）工艺顺序将原材料制成各种毛坯，再将毛坯加工成各种零件，零件组装成部件，最后将零件和部件组装成产品反工艺顺序如果要求按交货时间提供产品，就必须提前一定时间加工所需数量的各种零件；要加工各种零件，就必须提前一定时间准备所需数量的各种毛坯，直至提前一定时间准备各种原材料510.1.1有关概念和基本思想（续）MRP的出现，是电子计算机应用于生产管理的结果。是以物料为中心来组织生产，还是以设备为中心来组织生产，代表了两种不同的指导思想。在组织生产的过程中，上道工序应该按下道工序的要求进行生产，前一生产阶段应该为后一生产阶段服务。610.1.2独立需求和相关需求（续）项目独立需求相关需求需求来源顾客“长辈”物料类型成品原材料、在制品估计需求的方法预测或订单计算计划方法EOQ,ROPMRP独立需求：由市场决定的对物品的需求相关需求：与最终产品或其他物料需求有关的需求710.1.3MRP在生产经营活动中的地位经营计划预测企业当前条件生产大纲产品出产预计划产品出产计划MRP库存业务粗略能力平衡技术资料库存状态文件产品结构文件810.1.3MRP在生产经营活动中的地位（续）外购件需求计划自制件投入出产计划采购订单供货单位信息能力需求计划车间生产作业计划作业统计与控制9MRP的输入MRP处理MRP的输出产品出产计划物料清单库存记录MRP计算机程序变更发出订单计划发出订货例外报告计划报告结果控制报告库存事件基本报告其它报告10.2MRP系统（续）1010.2MRP系系统统（（续续））产品品生生产产计计划划(MPS)产品品生生产产计计划划（（MasterProductionSchedule),简简称称MPS））是是MRP的的主主要要输输入入，，它它是是MRP运运行行的的驱驱动动源源。。MPS的的计计划划对对象象是是企企业业向向外外界界提提供供的的东东西西，，它它们们具具有有独独立立需需求求的的特特征征，，包包括括：：最终产品项，，即一台完整整的产品独立需求的备备品、配件，，可以是一个个完整的部件件或是零件MPS中规定定的出产数量量一般为净需需要量，即需需生产的数量量1110.2MRP系统（（续）产品结构文件件（BOM））产品结构文件件（BillofMaterials），，又称为物料料清单，反映映了产品的组组成与结构信信息，也就是是说明了是由由哪些物料构构成的，需要要多少物料，，是如何制造造出来的可以用产品结构树直观地表示出出来。产品结构层次次的多少随产产品的不同而而不同，层次次越多，管理理和计划就越越复杂。12Bicycle(1)P/N1000HandleBars(1)P/N1001FrameAssembly(1)P/N1002Wheels(2)P/N1003Frame(1)P/N100410.2MRP系统（（续）产品结构文件件（Bill-of-Material）13AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)产品结构树01234层层10.2MRP系统（（续）14AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)调整后的产品品结构树01234层层10.2MRP系统（（续）1510.2MRP系统（（续）按时段描述的的产品结构（（提前期）123456783weeksF2weeksEA1week1weekCG2weeksD1weekE2weeks

开始加工DD1weekB2weekstoproduceD和E必须在这里完工，使B可以开始加工1610.2MRP系统（（续）库存状态文件件库存状态文件件保存了每一一种物料的有有关数据，MRP系统关关于订什么，，订多少，何何时发出订货货等重要信息息，都存储在在库存状态文文件中。产品结构文件件是相对稳定定的，而库存存状态文件却却处于不断变变动之中。MRP每重新新运行一次，，它就发生一一次大的变化化。17部件CLT=2周周次次1234567891011总需要量预计到货量现有数净需要量计划发出订货货量3003003004002020420420420420120120120––180-180-48018030018030010.2MRP系统（（续）库存状态文件件1810.2MRP系统（（续）库存状态文件件总需要量：由由上层元件的的计划发出订订货量决定。。本例中，对对C的总需要要量在第5周周、8周和10周各为300件。预计到货量：：指在将来某某个时间段某某项目的入库库量。它来源源于正在执行行中的采购订订单或生产订订单。现有数:为为相应时间的的当前库存量量，它是仓库库中实际存放放的可用库存存量。本例中中，在计划时时，元件C当当前库存为20件，到第第2周，预计计到货400件，所以现现有数为420件。净需要量：当当现有数和预预计到货量不不能满足总需需要量时，就就会产产生净净需要量。计划发出订货货量：为保证证对零部件的的需求而必须须投入生产的的物料数量。。1910.2MRP系系统（（续））产品出产计划物料清单提前期库存数据采购数据MRP程序(计算机及软件)MRPbyPeriodReportMRPbydatereportPlannedorderreportPurchaseadviceExceptionreportExceptionreport2010.2MRP系系统（（续））MRP的输输出MRP系统统可以以提供供各种种生产产和库库存控控制用用的计计划和和报告告。主主要输输出如如下：：⑴零零部件件投入入出产产计划划⑵原原材料料需求求计划划⑶互互转件件计划划⑷库库存状状态记记录⑸工工艺装装备机机器设设备需需求计计划⑹计计划将将要发发出的的订货货2110.2MRP系系统（（续））MRP的输输出⑺已已发出出订货货的调调整，，包括括改变变交货货期，，取消消和暂暂停某某些订订货等等⑻零零部件件完工工情况况统计计，外外购件件及原原材料料到货货情况况统计计⑼对对生产产及库库存费费用进进行行预算算的报报告。。⑽交交货期期模拟拟报告告⑾优优先权权计划划2210.2MRP系系统（（续））MRP的处处理过过程关键是是找出出上层层元件件(父父项)和下下层元元件(子项项)之之间的的联系系：按按父项项的计计划发发出订订货量量来计计算子子项的的总需需要量量，并并保持持时间间上一一致要提高MRP的的处理效效率，要要采用自自顶向下下、逐层层处理的的方法：：先处理理所有产产品的零零层，然然后处理理第1层层，…，，一直直到最低低层，而而不是逐逐台产品品自顶向向下处理理。这样样做的好好处每一一项目只只需检索索处理一一次，效效率较高高。为此此需要对对每个元元素编一一个低层层码。利用批量量规则确确定计划划发出订订货数量量，利用用提前期期确定计计划发出出订货日日期。23产品项目A(0层)提前期2周项目周次1234567891011总需要量1015预计到货量现有数00000000－10－10－10－25净需要量10计划发出订货量1015B(1层)1周总需要量1015预计到货量10现有数21212121212222－13净需要量13计划发出订货量13C（2层）2周总需要量202630预计到货量10现有数5515151515－5－5－31－61净需要量52630计划发出订货量526302410.2MRP系统统（续））MRP的的处理过过程多个需求求源下元元件需求求量的计计算Therefore,thesearethegrossrequirementsforBPeriods1010123MasterscheduleforSsolddirectly405015ACB567891011Leadtime=4forAMasterscheduleforA402030SBC8910121113Leadtime=6forSMasterscheduleforS1040+10=5040502015+30=4512345678PeriodsGrossrequirements:B2510.3MRPII经营计划划总帐能力需求求计划编制粗能能力计划划物料需求求计划物料清单单主生产计计划生产计划划销售计划划车间作业业计划库存管理理应收帐作业统计计与控制制应付帐采购外购计划划可行否可行不可行MRPII的组组成结构构和处理理逻辑2610.3MRPII（续））MPRII统一一了企业业的生产产经营活活动营销部门门生产部门门采购部门门财务部门门技术部门门计划的一一贯性与与可行性性物流与资资金流的的统一集成－MRPII的精精髓2710.4MRP系统统设计决决策及应应用中的的技术问问题10.4.1主主要设设计决策策10.4.2MRP应用中中的技术术问题10.4.3MRP在服务务业的应应用2810.4.1主主要设设计决策策计划期的的长短计划期不不能比最最长的产产品制造造周期短短，这是是一个必必须满足足的要求求。计划期越越长，计计划的预预见性就就越好，，对于生生产能力力的合理理安排也也越有利利。但计计划期过过长，还还会造成成数据处处理量大大，运行行时占内内存多。。在确定计计划期长长短时，，要按企企业最长长的产品品生产周周期、企企业计划划工作的的要求，，以及现现有计算算机设备备的能力力等来决决定。通通常，计计划期一一般为一一年(52周)。对于于制造周周期短的的产品，，也可以以缩短一一些，比比如39周。2910.4.1主主要设设计决策策（续））计划的时时间单位位一般以周周为计划划的时间间单位。。对于预预计计划划部分，，也可采采用双周周或月，，甚至季季为计划划的时间间单位。。ABC分分类问题题一种意见见认为，，应该对对制造零零件进行行ABC分类。。这样既既抓住了了主要零零件，控控制了资资金占用用，又节节省了计计算机的的存贮空空间，加加快了运运行速度度。另一种意意见认为为，实行行MRP就没有有必要对对零件进进行ABC分类类。对于于电子计计算机，，没有必必要这样样做；缺缺少一个个C类零零件与缺缺少一个个A类零零件都不不能进行行产品装装配；离离开C类类零件，，生产能能力与生生产任务务的平衡衡难以进进行；将将C类零零件排除除在外，，就不能能有效分分配优先先权。3010.4.1主主要设设计决策策（续））系统运行行的频率率对于“重重新生成成”系统统来说，，运行频频率不应应该高于于每周一一次，因因为MRP运行行时间长长，只能能利用周周末时间间运行。。如果这这样的运运行频率率还不能能满足要要求，则则应采用用“净变变”系统统。需求求跟跟踪踪功功能能在进进行行负负荷荷能能力力平平衡衡时时，，常常常常需需要要知知道道是是哪哪个个最最终终产产品品引引起起的的负负荷荷。。这这时时需需要要从从具具体体零零件件的的总总需需要要量量出出发发，，通通过过““需需求求跟跟踪踪””(Pegging)或或““反反查查””，，找找出出该该零零件件的的总总需需要要量量是是由由哪哪些些““源源””决决定定的的，，这这就就需需要要需需求求跟跟踪踪功功能能。。3110.4.1主要要设计决策策（续）固定计划订订货功能固定计划订订货的意思思是，将一一次运行确确定的计划划发出订货货的时间及及数量“冻冻结”起来来，不随以以后的运行行改变。通通常，MRP每运行行一次，计计划发出订订货的数量量与时间就就变化一次次，以至于于某项计划划发出订货货在正式发发出之前要要改变好多多次，有了了固定计划划订货功能能，迫使MRP系统统通过调节节净需要量量来适应变变化。3210.4.1主要要设计决策策（续）“重新生成成”方式还还是“净变变”方式按照重新生生成（Regeneration）方方式，MRP每隔一一个固定的的时间运行行一次，所所有产品项项目，不论论是否发生生变化，都都必须重新新处理一遍遍。计算量量大，且不不能对变化化及时作出出反应，但但系统运行行次数少，，数据处理理效率高，，还有“自自洁”作用用，不会会把上一次次运行中的的错误带到到新得出的的计划中。。按净变(netchange)方式式，系统要要按发生的的变化随时时运行，但但运行中只只处理发生生变化的部部分，只计计算净变量量。因此，，净变方式式计算量小小，对变变化反应及及时，但系系统运行次次数多。3310.4.2MRP应用中中的技术问问题变型产品变型产品往往往是几种种标准模块块的不同组组合，造成成大量重复复的产品结结构文件。。这将占用用大量的存存贮空间，，增加复杂杂性。为了了处理大量量的变型产产品，可以以模块代替替变型产品品，建立模模块物料清清单(Modularbillofmaterials)，以模块块为对象编编制产品出出产计划。。模块物料料清单也简简称为模块块清单（modularbills）。这样样产品结构构文件将大大大减少。。3410.4.2MRP应用中中的技术问问题（续））安全库存一般仅对产产品结构中中最低层元元件设置安安全库存，，不必对其其它层次元元件设置安安全库存。。提前期采用国定提提前期，并并按周计，，比较粗糙糙，但便于于计划。也也只能如此此，因为要要得出精确确的计算公公式或程序序来确定每每批零件的的提前期，，几乎是不不可能的。。3510.4.2MRP应用中中的技术问问题（续））批量逐批算法（（Lot-for-lot））最大零件周周期收益（（MaximumPart-PeriodGain,MPG）法法Wagner-Whitin的最优优算法(略略）周次123456789101112净需量101015207018025027023040010例：S=300元，，H＝2元元/件.周周，S/H＝150（件.周）LT为零3610.4.2MRP应用中中的技术问问题逐批算法（（Lot-for-lot)周次净需量123456789101112101015207018025027023040010CH=（10＋＋10＋15＋20＋70＋＋180＋＋250＋＋270＋＋230＋＋40＋10）*2/2=1105（（元）；；CR=300*11=3300（（元）；CH+CR=4405（元）3710.4.2MRP应用中中的技术问问题MPG法MPG法的的思想是这这样的：当当把某周(t)的需需求D(t)合并到到相对t的的第1周一一起订货时时(第1周周有需求)，可以节节省一次订订货费S，，但却增加加了维持库库存费(t-1)··D(t)·H只要(t-1)·D(t)··H＜S，，即(t-1)·D(t)＜＜S／H，，就将D(t)合并并到第1周周一起订货货。第1周周是相对ｔｔ周而言的的(t-1)·D(t)越小，，则合并订订货越合算算。(t-1)·D(t)单位为为“零件－－周期”。。将一个零零件提前1周订货为为一个“零零件－周期期”38D1D2D2若1*D2＊H<S,合合并到第1周订货合合算123456周周次若2*D3＊H<S,并并到第1周周订货合算算若3*D4*H<S,合并并订货合算算10.4.2MRP应用用中的技术术问题（续）MPG法39周次次最小零件周周期移动次数1234567891011120123451020205070180101015207018025027023040010200152070180250270230400102003507018025027023040010200350701802502702305000200350701802502702800005500070180250270280000期初库存期末库存5545352070180250270280501010453520000005010100用MPG法法求订货批批量的过程程4010.4.2MRP应用中中的技术问问题（续））MPG法法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））4110.4.3MRP在服务务业的应用用当一种服务务或服务用用品直接与与其他服务务相关，或或者从其它它服务中派派生出来时时，这种服服务需求也也是相关需需求。顾客点的菜菜单相当于于最终产品品，而面做做菜的原料料就相当于于零部件。。MRP也适适用于医院院。例如要要做外科手手术，就需需要各种仪仪器、设备备、材料和和补给品。。从批发商到到零售商一一般要通过过多级分配配网络。4210.5分分配需求求计划10.5.1DRP的处理理逻辑10.5.2DRP与MRP的异同同4310.5.1DRP的处理理逻辑提前期2周周安全库存存50,批批量250周次预计需求现有数计划发出订订货量12345678404040404040404023019015011060250180110290250250零售点A4410.5.1DRP的处理理逻辑（续续）提前期3周周安全库存存70,批批量300周次预计总需求求量现有数计划发出订订货量1234567860606060656565659033027021015085320255190300零售点B4510.5.1DRP的的处理逻辑（（续）提前期3周安安全库存1000,批量量1500周次预计需求现有数计划发出订货货量123456785502501750175017501200120027002450245024501500批发部4610.5.2DRP与与MRP的异异同（续）DRP与MRP相同点:都是分时段订订货点方法（（time-phasedorderpoint）都采用固定提提前期假设能力无限限DRP与MRP不同点:MRP处理生生产过程物流流，其形态不不断变化；D