第9章物料需求计划与制造

第9章物料需求计划与制造资源计划学习目的与要求：本章主要介绍MRP方法的基本原理、基本计算模型和计算机化的MRP信息管理系统，以及在MRP基础上发展起来的综合生产经营系统—制造资源系统（MRPII）、企业资源计划(ERP)。通过本章的学习，要求了解MRP产生的背景、发展过程和意义，了解其基本输入与输出，描述制造资源计划及其与物料需求计划之间的关系。2/3/20231MRP的演变过程订货点法MRP闭环MRPMRPIIERP年代集成度30年代90年代80年代70年代60年代发展方向：DEM(DynamicEnterpriseModule,企业建模)、IRP(IntelligentResourcesPlanning,智能资源汁划)2/3/20232

第一节MRP的原理

一、MRP的基本思想：

围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产对于加工装配式生产来说，如果确定了产品出产数量和出产时间，就可按产品的结构确定产品的所有零件和部件的数量，并可按各种零件和部件的生产周期，反推出它们的出产时间和投人时间。物料在转化的过程中，需要不同的制造资源有了各种物料的投入出产时间和数量，就可以确定对这些制造资源的需要数量和需要时间，就可以围绕物料的转化过程，来组织制造资源，实现按需要准时生产按照MRP的基本思想，从产品销售到原材料采购，从自制零件的加工到外协零件的供应，从工具和工艺装备的准备到设备维修，从人员的安排到资金的筹措与运用，都要围绕MRP的基本思想进行，从而形成一整套新的方法体系，它涉及到企业的每一个部门，每一项活动。因此，MRP是一种新的生产方式。2/3/20233

MRP产生的原因：现代工业产品结构复杂，对各种零部件作业产出计划的制定工作繁琐，费时费力。由于各种因素的影响，使得实际执行情况和计划有偏差，但进行手工调整和修改已非常困难。信息技术的发展为快速更改提供了有利条件。2/3/20234二、为什么要围绕物料转化组织准时生产

1、为何要围绕物料组织生产组织生产的指导思想以设备为中心以物料为中心体现为顾客服务的宗旨，是按需定产思想的体现，使各项活动有目的的组织起来是以产定销思想的体现，容易使生产陷入盲目性2/3/202352、为何要组织准时生产

准时生产最经济，既消除了误期完工，又消除了提前完工。实际制造周期库存周期附加库存时间计划制造周期A部分零件实际制造周期计划制造周期零件库存时间B部分零件实际完工日期2/3/20236三、为何能够围绕物料组织准时生产对原材料、毛坯、零部件的相关需求制造过程可看作一系列的订货过程各工序的产量、生产提前期、生产过程可以预见2/3/20237安全库存订货点订货提前期时间库存数量四、传统订货点法的局限性始于30年代初只适用于稳定消耗独立、连续的需求提前期已知、固定2/3/20238传统订货点法缺点：高库存与低服务水平

易造成零件挤压与短缺共存局面形成块状需求

使库存水平提高，占用更多的资金周次12345678910情况12000200002000情况2200400000000情况3200000000040盲目性2/3/20239

MRP系统的主要目的

就是为了控制库存水平，为物料项目设定操作优先级及为生产系统提供能力计划。MRP系统的工作目标1、最大限度地保证订货任务的按期完成；2、提高库存管理的服务水平，最大限度地降低库存量，包括中间库存和制品库存，以减少在库存上的资金占用；3、提高计划的可靠性，实现均衡生产；4、集成管理职能，提高管理效率。第二节

MRP系统一、目的和目标2/3/202310二、MRP在生产经营系统中的地位和作用

经营计划

生产计划

产品出产预计划

产品出产计划

MRP

外购件需求计划

自制件投入出产计划

采购定单

能力需求及发展计划

供货单位

反馈信息

车间作业计划

作业统计与控制

库存状态文件

产品结构文件

库存业务

相关资料

粗略能力平衡

内部条件

预测

2/3/202311三、MRP的输入产品出产计划（也称为主生产计划）是MRP的主要输入，它是MRP运行的驱动力量。产品出产计划中所列的是最终产品项。它是企业向外界提供的东西。产品出产计划中规定的出产数量可以是总需要量，也可以是净需要量。如果是总需要量，则需扣除现有库存量，才能得到需要生产的数量;如果是净需要量，则说明已扣除现有库存量，可按此计算对下层元件的总需要量。一般来说，在产品出产计划中列出的为净需要量，即需生产的数量。于是，由顾客订货或预测得出的总需要量不能直接列入产品出产计划，而要扣除现有库存量，算出净需要量。2/3/202312下表为一产品出产计划的一部分。它表示产品A的计划出产量为:第5周10台，第8周15台;产品B的计划产量为:第4周13台，第7周12台;配件C，计划1一9周每周出产10件。周次123456789产品A(台)1015产品B(台)1312配件c(件)1010101010101010102/3/202313主生产计划床垫的总生产计划及其主生产计划月12床垫产量900950

1

2

3

4

5

6

7

8

型号327

200

400

200

100

型号538

100

100

150

100

型号749

100

200

200

1月2月2/3/202314产品结构文件产品结构文件（产品结构树）又称为物料清单文件(Billofmaterials，BOM)，它不只是所有零部件的清单，还反映了产品项目的结构层次以及制成最终产品的各个阶段的先后顺序。产品结构文件由零部件名称、相互组合关系和构成产品所需的零部件数量三部分组成。产品结构文件要求每一零部件只出现在同一层次上，如果同一零部件在不同层次上出现，就取其最低层次号作为该零部件的的层次号，把其调整到同一个层次上，以方便计算。TU(2)V(3)W(1)X(2)W(2)Y(2)产品T的产品结构图2/3/202315例：0LL

1MN

M

2PNQRPN

N

3

RSSRQR

SS

(A)(B)

2/3/202316库存状态文件

库存状态文件包含每一个零部件的记录。这里的库存主要指的是半成品库和毛坯库等中间库存

具体包括：固定数据：又称主数据，包括物料的代码、名称、材质、单价、供应来源(自制或外购)、供应提前期、批次政策、保险储备量、库存类别(按资金占用量划分的ABC分类)等，这类数据说明物料的基本特征，在一定时期内不会变动。变动数据：它们有物料的现有库存量、最小储备量、最大储备量、预留库存量、预计到货量等。这些数据随时间推移而变动，需要经常加以维护，即要根据最近的出人库数字和报废报失等情况，即时进行账目更新，保持账物卡一致。2/3/202317四、MRP的输出•零部件投入出产计划零部件投入出产计划规定了每个零件和部件的投入数量和投入时间、出产数量和出产时间。•原材料需求计划规定了每个零件所需的原材料的种类、需要数量及需要时间，并按原材料品种、型号、规格汇总，以便供应部门组织供料。•互转件计划规定了互转零件的种类、数量、转出车间和转出时间、转出车间和转人时间。

•库存状态记录提供各种零部件、外购件及原材料的库存状态数据，随时供查询。2/3/202318•工艺装备机器设备需求计划提供每种零件不同工序所需的工艺装备和机器设备的编号、种类、数量及需要时间。•计划将要发出的订货。•已发出订货的调整包括改变交货期，取消和暂停某些订货等。•零部件完工情况统计，外购件及原材料到货情况统计。•对生产及库存费用进行预算的报告。•交货期模拟报告。2/3/202319五、

MRP的处理过程物料需求计划的计算项目总需要量是指为满足其母项物料的需求而要求该物料提供的数量。这种需要量是分时间周期(周)提出的，用Gj(t)代表总需要量，其中j代表物料号,t代表周期号。总需要量来自该项物料的直接母项，而不是按最终成品对它的需要量。零层物料，即产品的总需要量就是主生产计划的产品产量。计划到货量这是已经投产或己经订购，预计可在计划周期内到货人库的物料数量。该项变量用Sj(t)表示。可用库存量即在满足总需要量后尚有剩余可供下个周期使用的存货量。习惯上，用周期末的库存量代表，以Hj(t)表示、每期的可用库存量按下式计算:Hj(t)=Hj(t一l)十Sj(t)一Gj(t)一Aj(t)式中Aj(t)----已预留给其它产品使用的数量，即预留库存量。2/3/202320净需要量当可用库存量不够满足该期总需要量时，其短缺部分就转为净需要量，以Nj(t)代表。Nj(t)二Gj(t)一Hj(t一1)一Sj(t)当计算结果为负数时，则Nj(t)取为零。

计划订货量即向生产部门或供应部门下达的订货任务量。一般地说，净需要量就是计划订货量。但在实际生产或供应时，需考虑它们的经济性和计划节奏性等因素对净需要量加以调整。常用的调整方法有固定订货批量法;经济订货批量法等。用Pj(t)代表。其中t是预定的交货时间。计划投入量是指投入生产或提出采购的数量。用Rj(t)代表。它在数量上一般等于计划订货量，只是将时间从订货量的交货时间反推一个提前期，以得到投入的时间。Rj(t)二Pj(t)(t一L)，L为该项物料的制造或采购提前期2/3/202321使用MRP范例需求预测制定一个主生产计划BOM文件库存记录文件运行MRP程序2/3/202322需求预测对电表及其零件的需求来自两个方面：一是经常的客户，有固定的订单；二是不确定的客户，有随机需求。电表A电表B部装件D零件E月份已知随机已知随机已知随机已知随机3456781000600300700600700250250250250250250400300500400300700606060606060200180250200150160707070707070300350300250200200808080808080对A、B、D、E的未来需求2/3/202323制定一个主生产计划假定对已知的需求根据当月对客户的交货计划进行交货，而满足随机需求的物料则必须在当月的第一周就可以交货，在此假设所有的计划在当月第一周即可得到。周次91011121314151617A1250850550B460360560D270250320E3804303803月4月2/3/202324物料清单文件（BOM表）O层1层2层3层E(1)F(1)E(2)E(1)F(1)E(1)F(2)F(2)E(1)F(1)F(2)BAC(1)C(1)D(1)D(1)D(1)仪表类型A和B的产品结构仪表类型2/3/202325库存记录文件物料现有库存./单位提前期./周ABCDEF506040303040221111现有库存量和提前期数据2/3/202326运行MRP程序星期物料45678910111213ALT=2毛需求现有库存

50净需求计划订单计划订单下达120012505012001200850BLT=2毛需求现有库存

60净需求计划订单计划订单下达40046060400400360CLT=1毛需求现有库存

40净需求计划订单计划订单下达156040012004015601560DLT=1毛需求现有库存

30净需求计划订单计划订单下达153015603015301530120012000120012002702700270270250ELT=1毛需求现有库存

30净需求计划订单计划订单下达150015303015001500120012000120012002800240040002800280027027002702703803800380380430FLT=1毛需求现有库存

40净需求计划订单计划订单下达149015304014901490432031201200043204320800800080080027027002702702/3/202327物料的毛需求量及需求日期物料父项每单位父项需求量毛需求毛需求日期（周）CCDDEEEEFFFFABACABDDBCDD1111211122111200400120015602400400153012008003120120015307776775676652/3/202328一、能力需求计划①编制工序进度计划；②根据工序进度计划，计算出对每个工作中心在计划期间内的能力需求（即负荷）；③查询各工作中心实际可用能力；④进行负荷与能力分析，分析结果以负荷与能力直方图、负荷分析报告表示；⑤负荷与能力调整平衡。第三节MRPII

2/3/202329编制工序进度计划工作中心号123451234512345678910计划完工计划订单下达计划完工计划订单下达正排倒排正排与倒排进度计划正序编排法编出的进度计划，留有一定富裕时间，以防因任务拖期影响按期交货，其缺点是增加在制品和延长了制造提前期。倒序编排法没有富裕时间，可减少在制品及缩短制造提前期，其缺点是有因任务拖期而延期交货的风险。倒排工序计划的编制计算步骤：①从订单、工艺路线和工作中心文件取得所需信息。②计算负荷。③计算每道工序的交货日期和开工日期。2/3/202330编制负荷图、平衡负荷和能力编制负荷图：①计算工作中心负荷。②计算工作中心可用能力。③负荷报告及负荷图。引起能力不平衡的主要原因有：MPS计划（主生产计划）不全面，例如维修件订单未列入MPS中；能力数据不准确；粗能力计划中未进行“瓶颈”工作中心的能力平衡；提前期数据不准确等等。调整负荷的主要措施交叉作业。分批作业。减少准备时间。订单的提前或拖后安排。调整能力的主要措施：调整劳动力。安排加班。购买可代用件代替自制件。改善设备利用率和效率。采用可替代工艺路线。转包合同。2/3/202331二、MRPII简介发展于80年代与经营规划、销售与运作规划集成将物料流与资金流结合模拟功能局限于企业内部生产计划大纲主生产计划粗能力计划是否可行？物料需求计划能力需求计划是否可行？采购生产活动控制派工、输入/输出控制NYNY经营计划财务及成本管理执行结果反馈2/3/202332三、MRPII的管理哲理管理的基本原理是对企业的资源进行计划、组织、领导、控制以实现企业的目标。MRPⅡ系统包含的制造资源范围较广，是对企业的物料、人员、设备、资金、信息、技术、能源、市场、空间、时间等制造经营资源的统称。MRPⅡ系统以生产计划为主线，对企业的制造资源进行计划、组织、领导、控制，使企业的物流、信息流、资金流成为畅通无阻、清澈见底的动态反馈系统，进而为客户提供满意的服务，获取企业竞争力。MRPⅡ系统还融合了准时生产、全面质量管理、电子数据交换等先进的管理思想和方法，支持企业多个服务网点、多级仓库的跨时空区域管理，控制企业跨国经营中的产、供、销、人、财、物等管理资源的一体化。2/3/202333对成功实施MRPⅡ的企业调查统计结果库存减少25%—30%库存周转率提高50%准时交货率提高55%装配车间劳动生产率提高20%—40%采购资金节约5%降低成品库存30%—40%缩短生产周期10%—15%提高生产率10%—15%突击加工减少25%2/3/202334四、MRPII系统的主要特点⒈MRPII系统是一个计划主导型系统，适应于以销定产的商品经济环境。⒉系统中零部件、在制品库存低。⒊打破产品界限，实现按零部件最佳期批量组织生产⒋实现数据集中管理，保证数据完整性和准确性。⒌实现负荷均衡，保证产品按期交货。⒍为企业提供了详实的财务基础数据。⒎及时反馈、动态调整。2/3/202335SMT综合管理计算机信息系统顾客●市场供货商事业计划.生产销售(PSI)会议人事管理品质管理营业部顾客管理订货管理发货管理发票管理生产计划所要量计算R&D部品表管理财务制造资材工程在库管理生产实绩管理供货商管理采购单管理出库指示在库管理总帐材料费汇总应付款应收款固定资产制品会计材料会计维修部品管理山东松下映像产业有限公司MRPII系统图2/3/202336第四节MRP系统设计决策及应用中的技术问题一、主要设计决策计划期长短计划的时间单位ABC分类问题系统运行的频率需求跟踪功能固定计划订货功能重新生成方式还是净改变2/3/202337MRPII的重新生成和净改变生产系统状态变化主要包括下列内容：①工程设计的改变；②客户订货数量和交货日期改变；③供应商拖期发货；④工作单提早或拖期完工；⑤废品比预期的高或低；⑥关键工作中心或设备损坏；⑦计划中使用的数据有错误。

更新的方式有重新生成和净改变两种：⒈重新生成是指系统完全重新计算整个计划，即对所有产品由主生产计划开始，按产品结构逐层次分解和计算。⒉净改变是指系统只重新计算那些由于改变影响计划的部分项目。净改变的实施方法又分为两种：1）联机实时改变方法。2）批处理净改变方法。MRPII系统产生的作业计划需要不断更新2/3/202338MRPII系统重新生成与净改变方式的比较重新生成净改变处理内容整个主计划全部展开计算只计算状态有变化项目处理频率每周(或更长时间)一次每天一次或实时运行处理方式批处理批或实时处理数据处理效率高相对低数据处理量大小对状态变化的响应速度有限快对不正确计划的纠正能力有无稳定性稳定不太稳定2/3/202339二、MRP系统应用中的技术问题变形产品—利用模块物料清单安全库存提前期

这里指：零件的加工周期和产品的装配周期确定提前期应考虑的因素批量

批量确定较为复杂批量和提前期相互作用零件批量问题的确定方法—配套批量订货—经济订货批量模型—固定间隔订货—最大零件周期收益法2/3/202340第五节分配需求计划

一、DRP简介

DRP（Distributionrequirementsplanning）是在MRP基础上发展起来的应用于服务领域的一种技术。60年代晚期，由英国唐.弗斯在斯密斯食品集团开发出来，随后将其应用于吉尼拉尔牛奶公司用于管理旗下9家工厂和30家仓库的成品库存管理，结果服务水平几乎达到100%，成品库存降低了40%。

DRP发展经历的几个阶段：

DRPI-----分配需求计划DRPII----物流资源计划DRPIII---物流资源获得能力计划DRPIII是DRPII和一些CAD系统、专家系统、管理信息系统、管理决策系统集成而成的系统，又称集成分销资源计划2/3/202341多层流通渠道网络结构图第0层第1层第2层第3层第4层E1B1C1C2D1B2B3A1A2A3A5A6A7A8A9A4顾客零售店铺地方物流中心区域物流中心制造工厂仓库商品流：信息流：2/3/202342二、DRP的处理逻辑

类似于MRP的逻辑处理过程，根据预计总需求量和现有数确定计划发出订货数。下期现有数=上期现有数-预计需求量+预计到货量例：批发部的DRP的逻辑处理过程零售点A提前期2周，安全库存50，订货批量250周次12345678预计需求4040405060707070现有数23019015011060250180110290计划发出订货2502502/3/202343零售点B、批发部提前期3周，安全库存70，订货批量300周次12345678预计需求6060606065656565现有数39033027021015085320255190计划发出订货300提前期3周、安全库存1000订货批量1500周次12345678预计需求550250现有数175017501750120012001200245024502450计划发出订货15002/3/202344三、DRP与MRP的异同相同点都按时段的订货点的方法订货。采用固定提前期。假设能力无限。不同点处理流通领域物料形态不变。从局部出发，按分配网络自下而上处理到全局2/3/202345第六节企业资源计划—ERPERP（EnterpriseResourcePlanning）1991年美国加特纳公司（GartnerGroupInc）首先提出了ERP的概念。以后，随着信息技术的飞速发展，快速的改变了全球的商业形态，竞争策略从以往着眼于低价位、高品质、多式样，转变成快速度。原有的竞争因素的重要性不变，却变成维持竞争力的先决条件，速度已成为企业竞争的关键因素。随着竞争的空间和范围不断扩大，企业间的市场竞争空前激烈。2/3/202346企业面临的严峻挑战缩短的产品生命周期复杂的消费者不可预测的市场需求低价格，低利润产品复制商品化速度大量库存的过时废弃风险下降的品牌忠诚度对增值服务的需求日益增加2/3/202347面向职能的企业组织结构销售定单录入销售发票处理方案准备、报价销售预算计划应收帐管理信用检查生产制造客户化设计库存控制设计/生产公司业务财务客户需求客户满意2/3/202348高层管理者面对：密集的文字报告和报表数字信息的巨大压力冗长、低效的会议争论、扯皮紧张、疲惫越来越大的IT投入

……2/3/202349怎么办？2/3/20235080年代的MRPⅡ主要是面向企业内部资源计划管理的思想，MRPⅡ在支持企业快速相应市场方面，仍存在一些不足。这样怎样有效利用和管理整体资源的管理思想—ERP随之产生，它强调供应链的管理。除了传统MRPⅡ