生产与运作管理5 - 8章ch8mrperp

信息与计算机工程学院1生产与运作管理

Production&OperationsManagement滕志霞ZhixiaTengHarbin.China2016.9信息与计算机工程学院2第8章物料需求计划&企业资源计划

MaterialRequirementPlanning

&EnterpriseResourcesPlanning8.1MRP原理8.2MRP系统8.3MRPII8.4MRP系统相关问题8.5分配需求计划8.6企业资源计划8.1MRP原理8.1.1MRP的基本思想8.1.2MRP的合理性8.1.3订货点方法的局限性信息与计算机工程学院38.1.1MRP的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。最初，只是一种需求计算器，是开环的，没有信息反馈，谈不上控制。后来，从供应商和生产现场取得信息反馈，形成了闭环MRP(Closed-loopMRP)系统，成为企业生产计划与控制系统。MRP中的物料泛指原材料、在制品、外购件以及产品。信息与计算机工程学院48.1.1MRP的基本思想（续）加工装配式生产的工艺顺序：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。MRP的基本思想：根据产品的需求量和交货时间，按反工艺顺序确定产品零部件、毛坯及原材料的需求量和产出时间，并根据生产周期，反推它们的需要时间。简单讲是，围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产。信息与计算机工程学院58.1.2MRP的合理性以设备为中心组织生产有什么样的设备就生产什么样的产品，体现以产定销的思想。以物料为中心组织生产由所要生产的产品决定需要什么样的设备和工具，决定需要什么样的人员，体现的是按需定产的思想。准时生产是最经济的，既消除了误期完工，又消除了提前完工。信息与计算机工程学院68.1.2MRP的合理性（续）误期完工影响生产进度，导致部分零部件库存增加，甚至延误交货期。提前完工会造成过量生产，使得某些零件长期积压，而其它急需零件的生产被影响。信息与计算机工程学院7计划制造周期零件库存时间预定完工期实际完工期附加库存时间实际制造周期库存时间计划制造周期实际制造周期A部分零件：B部分零件：8.1.3订货点方法的局限性盲目性对需求不了解，盲目地维持一定量的库存会造成资金积压。信息与计算机工程学院8周次12345678910情况12000200002000情况2200400000000情况3200000000040表8-1对某零件的需求8.1.3订货点方法的局限性（续）高库存与低服务水平由于对需求的情况不了解，只有靠维持高库存来提高服务水平，会造成很大浪费。如果装配一个部件需要5种零件，当以95%的服务水平供给每种零件时，每种零件的库存水平会很高。即便如此，装配这个部件时5种零件都不发生缺货的概率仅为(0.95)5=0.774，即装配这种部件时几乎4次中就有一次碰到零件装配不齐的情况。信息与计算机工程学院98.1.3订货点方法的局限性（续）形成“块状”需求信息与计算机工程学院108.2MRP系统8.2.1MRP的地位和作用8.2.2MRP的输入8.2.3MRP的输出8.2.4MRP的处理过程信息与计算机工程学院118.2.1MRP的地位和作用

信息与计算机工程学院128.2.1MRP的地位和作用（续）

信息与计算机工程学院13MRP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计算机程序生产计划订货计划订单更改报告例外报告预测库存和需求报告结果控制报告库存事件基本报告其它报告8.2.2MRP的输入产品出产计划产品结构文件库存状态文件信息与计算机工程学院148.2.2MRP的输入（续）产品出产计划（MPS）是MRP的主要输入，是MRP运行的驱动力量。MPS的对象是企业向外界提供的东西。它们具有独立需求的特征，可以是一台完整的产品，也可以一个部件，甚至是零件。MPS中的出产数量一般为净需要量，即需生产的数量。MPS的计划期要大于最长的产品生产周期。MPS的滚动期应该与MRP的运行周期一致。信息与计算机工程学院158.2.2MRP的输入（续）产品结构文件，又称为物料清单，反映了产品的组成与结构信息，也就是说明了是由哪些物料构成的，需要多少物料，是如何制造出来的。可以用产品结构树直观地表示出来。产品结构层次的多少随着产品的不同而不同，层次越多则管理和计划就越复杂。信息与计算机工程学院168.2.2MRP的输入（续）信息与计算机工程学院17产品结构树8.2.2MRP的输入（续）信息与计算机工程学院18调整后的产品结构树8.2.2MRP的输入（续）库存状态文件：存储的信息包括MRP系统关于订什么、订多少、何时发货等重要信息。库存状态文件包含每一个元件的记录。库存状态文件中的时间是这样规定的：现有数为一周结束时的数量，总需要量、预计到货量、净需要量和计划发出订货量均为一周开始时的数量。信息与计算机工程学院198.2.2MRP的输入（续）总需求量是由上层元件的计划发出订货量决定。预计到货量为已发出订货或开始生产的元件的预计到货或预计完成数量。现有数为相应时间的当前库存量。前周期末现有数=后周期初现有数。信息与计算机工程学院208.2.2MRP的输入（续）净需求量计算方法（1）期初现有数+预计到货量-总需求量=期末现有数注：当期末现有数为负时，说明尚有部分需求量得不到满足，这部分就是净需求量。信息与计算机工程学院218.2.2MRP的输入（续）信息与计算机工程学院228.2.2MRP的输入（续）净需求量计算方法（2）总需求量-预计到货量-期初现有数=净需求量期初现有数为计划期开始是的现有库存数。当计算结果为负时，净需求量为0.信息与计算机工程学院238.2.2MRP的输入（续）信息与计算机工程学院248.2.2MRP的输入（续）库存状态文件信息与计算机工程学院258.2.3MRP的输出MRP系统可以提供各种生产和库存控制用的计划和报告。主报告(Primaryreports)：生产指令、订货指令、订单更改指令或报告等；辅报告(Secondaryreports)：预测库存和需求报告、生产和订货差异报告，指出严重偏差的例外报告。信息与计算机工程学院268.2.4MRP的处理过程关键是找出上层元件(父项)和下层元件(子项)之间的联系：按父项的计划发出订货量来计算子项的总需要量，并保持时间上一致要提高MRP的处理效率，要采用自顶向下、逐层处理的方法：先处理所有产品的零层，然后处理第1层，…，一直到最低层，而不是逐台产品自顶向下处理。这样做的好处每一项目只需检索处理一次，效率较高。为此需要对每个元素编一个低层码。利用批量规则确定计划发出订货数量，利用提前期确定计划发出订货日期。信息与计算机工程学院27AB(1)C(2)C(2)根据如右图所示的产品结构树进行MRP处理8.2.4MRP的处理过程（续）在多个产品的情况下，有的元件为几个产品或几个上层元件所共有，有的元件直接提供给顾客（如维修需要的备件）。也就是说，同一元件有多个需求源，则在计算元件的总需求量时，就要考虑多尔需求源。信息与计算机工程学院298.2.4MRP的处理过程（续）信息与计算机工程学院30AC(1)BC(2)D(1)对C备件的订货元件C的总需要量A的计划发出订货B的计划发出订货12345678940201618123456301012345620123456789100402016188.3MRPII31经营计划总帐能力需求计划编制粗能力计划物料需求计划物料清单主生产计划生产计划销售计划车间作业计划库存管理应收帐作业统计与控制应付帐采购外购计划可行否可行

不可行MRPII的组成结构和处理逻辑8.3MRPII（续）MPRII统一了企业的生产经营活动营销部门生产部门采购部门财务部门技术部门计划的一贯性与可行性物流与资金流的统一集成是MRPII的精髓信息与计算机工程学院328.4MRP系统相关问题8.4.1主要设计决策8.4.2应用中的技术问题8.4.3MRP在服务业中的应用信息与计算机工程学院338.4.1主要设计决策计划期的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MRP的更新方式信息与计算机工程学院348.4.1主要设计决策（续）计划期的长短计划期不能比最长的产品制造周期短，这是一个必须满足的要求。计划期越长，计划的预见性就越好，对于生产能力的合理安排也越有利。但计划期过长，还会造成数据处理量大，运行时占内存多。在确定计划期长短时，要按企业最长的产品生产周期、企业计划工作的要求，以及现有计算机设备的能力等来决定。通常，计划期一般为一年(52周)。对于制造周期短的产品，也可以缩短一些，比如39周。信息与计算机工程学院358.4.1主要设计决策（续）计划的时间单位具体指挥生产的人员往往希望计划的时间单位小一些，但是计划的时间单位太小，又会造成数据量过大、占据的存储空间过多、运行时间过长等问题。一般以周为计划的时间单位。对于预计计划部分，也可采用双周或月，甚至季为计划的时间单位。信息与计算机工程学院368.4.1主要设计决策（续）ABC分类问题意见1：应该对制造零件进行ABC分类。这样既抓住了主要零件，控制了资金占用，又节省了计算机的存贮空间，加快了运行速度。意见2：实行MRP就没有必要对零件进行ABC分类。缺少一个C类零件与缺少一个A类零件都不能进行产品装配；离开C类零件，生产能力与生产任务的平衡难以进行；将C类零件排除在外，就不能有效分配优先权。两种意见各有道理，用户应该根据自己的条件做出抉择。信息与计算机工程学院378.4.1主要设计决策（续）系统运行的频率一般地，运行一次MRP系统的时长会超过10小时。如果运行频率太高，则花费很大。但是，运行频率太低又不能及时对变化了的情况做出反应。对动态的、易变的环境，MRP运行频率应该高一些，稳定的环境则会低一些。对于“重新生成”系统来说，运行频率不应该高于每周一次。如果这样的运行频率还不能满足要求，则应采用“净变”系统。信息与计算机工程学院388.4.1主要设计决策（续）需求跟踪功能在进行负荷能力平衡时，常常需要知道是哪个最终产品引起的负荷。这时需要从具体零件的总需要量出发，通过“需求跟踪”(Pegging)或“反查”，找出该零件的总需要量是由哪些“源”决定的，这就需要需求跟踪功能。信息与计算机工程学院398.4.1主要设计决策（续）固定计划订货功能固定计划订货的意思是，将一次运行确定的计划发出订货的时间及数量“冻结”起来，不随以后的运行改变。通常，MRP每运行一次，计划发出订货的数量与时间就变化一次，以至于某项计划发出订货在正式发出之前要改变好多次，有了固定计划订货功能，迫使MRP系统通过调节净需要量来适应变化。信息与计算机工程学院408.4.1主要设计决策（续）MRP的更新方式重新生成方式：MRP每隔一个固定的时间运行一次，不论是否发生变化，所有产品项目都必须重新处理一遍。计算量大，且不能对变化及时作出反应，但系统运行次数少，数据处理效率高，还有“自洁”作用，不会把上一次运行中的错误带到新得出的计划中。净变方式：系统按发生的变化随时运行，但运行中只处理发生变化的部分，只计算净变量。因此，净变方式计算量小，对变化反应及时，但系统运行次数多。信息与计算机工程学院418.4.2应用中的技术问题变型产品安全库存提前期批量信息与计算机工程学院428.4.2应用中的技术问题（续）变型产品变型产品往往是几种标准模块的不同组合，造成大量重复的产品结构文件。这将占用大量的存贮空间，增加复杂性。为了处理大量的变型产品，可以模块代替变型产品，建立模块物料清单，以模块为对象编制产品出产计划。模块物料清单也简称为模块清单。这样产品结构文件将大大减少。信息与计算机工程学院438.4.2应用中的技术问题（续）安全库存设置安全库存是为了应付不确定性。如：不合格品出现、外购件交货延误、设备故障、停电、缺勤等。一般仅对产品结构中最低层元件设置安全库存，不必对其它层次元件设置安全库存。信息与计算机工程学院448.4.2应用中的技术问题（续）提前期MRP中的提前期是指从产品的出产时间反推零件加工和部件装配何时开始的时间标准。采用固定提前期，并按周计，比较粗糙，但便于计划。也只能如此，因为要得出精确的计算公式或程序来确定每批零件的提前期，几乎是不可能的。信息与计算机工程学院458.4.2应用中的技术问题（续）批量为了节省订货费用或生产调整准备费用，都要形成一定的订货批量。批量与提前期形成相互作用，或相互改变。为了简化，一般把提前期当作已知确定量处理。由于产品是层次结构的，各层元件都有批量问题。为了避免引起系统紧张，一般仅对最低层元件订货时考虑批量。信息与计算机工程学院468.4.2应用中的技术问题（续）批量MRP零件层批量问题是离散周期需求下的批量问题，它与连续均匀需求下的批量问题不同。因此，不能用EOQ公式求解。处理离散周期需求下的批量问题，一般假设周期内需求连续均匀，不允许缺货，订货提前期为零。一种比较好的启发式算法——最大零件周期收益法(MaximumPart-PeriodGain,MPG)。信息与计算机工程学院478.4.2应用中的技术问题（续）MPG的基本思想：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。注意：第1周是相对t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”信息与计算机工程学院488.4.2应用中的技术问题（续）MPG方法的步骤：（1）从MRP计算出的净需求表中，挑选最小的“零件——周期”对应的净需求。（2）将相应的净需求合并到该周前面有净需求的周一起订货。（3）合并后，若所有的“零件——周期”值均大于S/H，则停止。否则，重复步骤（1）。信息与计算机工程学院49信息与计算机工程学院50例：S=300元，H＝2元/件.周，S/H＝150（件.周），用MPG法求订货批量。得到订货安排之后，按下式计算总费用：CT为总费用CR为总订货费CH为总维持库存费用k为订货次数Qsi为i周期初库存量Qfi为i周期初库存量8.4.2应用中的技术问题（续）信息与计算机工程学院51故例题中费用计算如下：CR=6*300=1800元CH=0.5*2*(55+45+….+10)=1445元CT=1800=3245元8.4.3MRP在服务业中的应用当一种服务或服务用品直接与其他服务相关，或者从其它服务中派生出来时，这种服务需求也是相关需求。顾客点的菜单相当于最终产品，而面做菜的原料就相当于零部件。MRP也适用于医院。例如要做外科手术，就需要各种仪器、设备、材料和补给品。从批发商到零售商一般要通过多级分配网络。信息与计算机工程学院528.5分配需求计划8.5.1分配需求计划DRP8.5.2DRP的处理逻辑8.5.3DRP与MRP的异同信息与计算机工程学院538.5.1分配需求计划DRP物资部门和商业部门一般都有分层次的销售网点，下层零售点由上一层供货，最上层直接向生产企业订货，最低层零售点直接将物品卖给顾客。最低层网点的需求属于独立需求，与其它层次网点之间的需求关系类似MRP中的产品结构树。MRP应用到服务领域的典型例子就是分配需求计划(Distributionrequirementsplanning,DRP)。信息与计算机工程学院548.5.2DRP的处理逻辑最低层网点的预计总需求量由各网点