第8章物料需求计划和企业资源计划

30三月2023第8章物料需求计划和企业资源计划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产品结构信息——物料清单BOM物料清单（BillOfMaterials,BOM）是为装配或生产一种产品所需要的零部件、配料或原材料的清单。即物料清单说明产品是由什么组成的，各需要多少。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产品结构树物料号：10000计量单位：件批量：10现有量：8物料名称：X分类码：08提前期：2累计提前期：28物料清单(BOM)基本内容1.2..3.2..31.21.层次物料号1100011100111101120011210120001210013000ACODP

BRE计量单位件件m2件

m3件m3套数量1.01.01.04.00.24.00.21.0类型生效日期失效日期物料名称成品率累计提前期ABC码

MMBMB

MBB199901011999010119990101199901011999010119990101199901011999010199999999999999999999999999999999199912319999999999999999999999991.001.000.901.000.901.001.001.0026.015.012.022.020.017.010.05.0AABCCBCC..311210/1P1m30.2

B20000101999999991.0015.0C23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13000套1.0E10000件1.0X11000件1.0A11100件

1.0C11110m2

1.0O0123结构层次独立需求件相关需求件11200D件4.0R12100m3

0.212000件4.0B11210P

m30.2方桌桌面桌腿面框板材方木1螺钉

胶

油漆方木2销产供产品结构树时间坐标上的产品结构MRP：简化的网络计划510152025交货日期时间(12)方桌

桌面桌腿E(2)面框(4)(5)板材(3)方木1(2)方木2(7)(20)(10)销产供BOM的种类根据格式分为：单层展开BOM、缩行展开BOM、汇总展开BOM、单层跟踪BOM、缩行跟踪BOM、汇总跟踪BOM、矩阵式BOM、加/减BOM、模块化BOM、虚拟BOM。根据用途分为:设计BOM、计划BOM、工艺BOM、制造BOM、成本BOM、维修BOM等小知识：零件、套件、组件、部件的关系零件是组成产品的最小单元，它由整块金属（或其它材料）制成。机械装配中，一般先将零件装成套件、组件和部件，然后再装至成产品。套件是在一个基准零件上，装上一个或若干个零件而构成，它是最小的装配单元。组件是在一个基准零件上，装上若干套件及零件而构成。组件中可以没有套件，即由一个基准零件加若干个零件组成。部件是在一个基准零件上，装上若干组件、套件和零件而构成。部件中唯一的基准零件用来联接各个组件、套件和零件。部件在产品中能完成一定的完整的功用。在一个基准零件上，装上若干部件、组件、套件和零件就成为整个产品。为形成产品的装配称总装。

A0层B(1)10(3)C(1)1层20(1)D(2)30(2)40(1)50(1)2层10(1)30(1)3层按照格式分单层BOM项目A项目数量B10C131项目B项目数量20D12项目C项目数量304050211项目D项目数量103011缩行展开BOM项目A项目装配所需数量123B•20•D••10••30C•30•40•50101121112113汇总展开BOM项目数量A1020304050(B)(C)(D)51411(1)(1)(2)单层跟踪BOM项目(item)上层项目数量1020304050BCDADBCDCCAAB3112111112缩行跟踪BOM项目上层项目数量30D•B••AC•A21111

汇总跟踪BOM项目上层项目所需数量D1030ABABDABCD225214221矩阵式BOM项目产品AXZ102030405060(B)(C)(D)55212×47211×11×××3(1)(2)(1)(1)(1)(×)(2)(1)(2)加/减BOM

以标准产品为基准，增加或减少部分零部件，这样形成一个特定的产品。如：

标准产品专用产品B12B15ABCDB12A-F+G+图加/减BOM模块化BOM就是将产品分解成若干个低层次模块。一般分为通用模块和专用模块。通过不同的组合，最终形成各种不同的产品。模块化的优点：1、可减少BOM文件的数量，便于文件的维护；2、便于按模块进行预测，适应产品多变的要求；3、有利于产品设计的系列化、标准化、通用化；4、可降低通用件的库存量。

某产品系列0层发动机颜色车身车架1层（10种之一）（30种之一）（4种之一）（2种之一）若按最终产品分别建立一个独立的BOM，需要建立______个BOM。若用模块化BOM，需____________个BOM。另外，在制定主生产计划时，要确定每一时段对各种款式汽车的需求也是十分困难的。采用模块化BOM，可以不考虑每一种最终产品，只对产品系列进行预测，再根据过去客户的订货或估计所得到的概率来确定各种最终产品的百分比。例如，根据过去的销售资料，75%的订货要车架A，25%的订货要车架B，如果某一时段预测汽车需要量为100辆，则应计划生产车架A75个，车架B25个。

虚拟BOM是指一些假想的物料项目，实际上不生产或不存在。它是把一些相关的零部件组合在一起，并指定一个人为的物料号。例如：

通用车身B1车身B2车架F1车架F2S-70S-72S-74S-76S-78虚拟项目C20F25F29G12K19P46Q64T53J87N92V54这些虚拟物料项目实际上并不真正装配，仅仅用于预测和主生产计划。另一种虚拟的BOM，是在制造产品时，把一些小零件如螺钉、螺母等划在一起，并指定一个人为的物料号码。其中：1/4Dr.公制套筒的尺寸从4MM到10MM，有8种。虚拟件孔板弧板油罐体设计：吊耳组件实际装配：1.直接焊“弧板”2.再焊“孔板”不存在“吊耳组件”虚拟件虚拟BOM的优点：便于输入。若此种情况的产品存在较多时，只要预先把8个尺寸的套筒当作一个虚拟件，然后，在输入每个产品的BOM清单时，只要输入5项内容即可，大大减少了输入的工作量，同时，也减少了错误的发生。当材料有所改变，如套筒表面处理发生了改变时需要去修改每个BOM清单，只需要更改套筒组（虚拟件），则其他BOM的内容会随之改变。类似情况的产品越多，效果越明显。组合件一组通用的成套零件

有部分相同零件的多种产品(X、Y、Z)：ABCDEFGQRXABCDEFGUVZABCDEFGSTY

用组合件表示相同部分(简化产品结构和库存事务)：ABCDEFG

P

简化后：XPQRZPUVYPST2.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。设计BOM是产品设计的结果，同时也是其他功能BOM的基础。（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。物料在车间内部各工作中心之间的流转，一般不体现在PBOM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8-5EBOM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。工艺拆分件因设备、材料、可装配性等因素形成的设计的车架长8.6m冲床允许工件最大长度为6m，分两段下料、冲压将两段焊接AABC工艺合件工艺合件中间件因加工、装配的合理性形成的垫块孔B和孔C在零件加工时可事先定位而孔A的位置在装配时才能确定零件加工时只冲孔B和C装配时再冲孔ABCABCBCA中间件图8-8平式车把总成的制造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。（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，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。1.设计管理有关的信息，如产品图号、物料名称、重量、体积等。2.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.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.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。8.2MRP的基本原理及系统构成8.2.1MRP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；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。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。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。主生产计划MPS

8.2.2MRP的构成

物料需求计划MRP42产品信息（物料清单）（工艺路线）库存信息3（物料可用量）潜在客户预测合同采购计划生产计划卖什么？做什么？买什么？市场要什么？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。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。8.3MRP的处理过程8.3.1MRP的计算过程MRP的计算过程采用自顶而下、逐层计算的方法。MRP的处理过程将主生产计划作为确认的生产订单，根据产品物料清单，从第一层项目开始，逐层处理，直至最低层处理完毕为止。

对每个项目进行处理时，遵循以下步骤：ａ．计算毛需求ｂ．计算净需求ｃ．确定订单的下达日期和下达数量PABCD产品P零件号数量单位A2个B1个C1个D1个 产品结构与物料清单例子：1234567891011P2毛需求量5可用库存22222200000净需求量3出产量3投入量3A3毛需求量6可用库存33332222222净需求量3出产量5投入量5物料周001CHEN.039物料需求计算(逐级展开)XA(1)C(2)O(2)C201010A1010O提前期=2提前期=1提前期=1批量=40批量=1批量=1X提前期=1批量=1时段计划投入量计划产出量123456789101112现有量=0时段计划投入量计划产出量123456789101112现有量=0现有量=0时段计划投入量计划产出量123456789101112计划接收量现有量=50时段计划投入量计划产出量123456789101112计划接收量毛需求净需求预计库存量101010101010101051010101010101051010101020202020102020202010202020202030305101030505040402020004040MPSMRP加工计划采购计划例：第7章例题（7.5）中，以26”平式车把作为MPS对象，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26”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平式车把总成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计划出产划投入表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时段当期1234567毛需求计划接收量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

计划接收量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

计划接收量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毛需求计划接收量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—物料：平式车把批量：180提前期：1安全库存：0时段当期1234567毛需求计划接收量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

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8.3.2MRP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8-9MRP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。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。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系统图8-9闭环MRP逻辑图8.5制造资源计划MRPII8.5.1MRPII的原理和系统构成1977年9月，美国著名生产管理专家OliverW.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，它的简称也是MRPⅡ，可以说是第2代MRP。MRPⅡ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。MRPⅡ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8-10MRPⅡ原理图8.5.2MRPII的计划层次表8-10MRPⅡ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计划经营规划五年计划3—7年年6—12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1—3年月1—3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3—18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）无对应加工/采购计划3—18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，MRPⅡ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，MRPⅡ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。2.生产系统与成本系统的集成在MRPII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8-11MRPⅡ产品成本滚加计算方法8.4.4MRPII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ERP8.6.1ERP的基本概念随着竞争的日益激烈，以及企业管理模式的不断创新，MRPⅡ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，MRPⅡ是无法满足的。(2)企业规模不断扩