生产与运作管理-第5版 课件 第8章 2 库存管理与MRP原理

(第5版）三、物料需求库存与MRP原理（一）相关需求库存的特点（二）MRP的输入（三）MRP的输出（四）MRP的运算逻辑（五）MRP的批量问题第8章库存管理与MRP原理第8章库存管理与MRP原理相关需求库存问题的特点（一）1．制造过程的原材料、半成品的库存是相关需求库存问题，它们的需求量由产

品的装配关系决定。2．最终产品的需求一经确定，其原材料、零部件的需求可以按照一定的装配关

系计算出来，因此对原材料、半成品等相关需求进行预测是没有意义的。３.采用独立需求库存管理的订货点方法处理相关需求库存问题，会导致更大的

需求波动，因此订货点方法用于处理相关需求问题既不经济也不合理。第8章库存管理与MRP原理相关需求库存问题的特点（一）由于相关需求库存问题的特点，利用传统的库存订货点方法进行库存控制不经济，于是一种新的库存控制方法---物料需求计划（MRP(materialsrequirementplanning)在20世纪70年代出现。MRP原理如下图。物料需求计划（物料分解）主生产计划生产什么库存信息产品结构现有什么用到什么采购计划订货日期到货日期数量加工计划开工日期完工日期数量第8章库存管理与MRP原理相关需求库存问题的特点（一）MRP原理实际回答了任何制造企业的生产组织过程都需要回答如下四个问题：（1）要生产什么（产品需求与进度计划）？（2）要用到什么（产品结构与资源）？（3）已经有了什么（现有库存有多少？）？（4）什么时候需要？各要多少？正因为这四个问题是任何制造业生产组织都要回答的问题，所以可以把它叫做“制造业基本方程”或“制造业通式”。第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的基本输入（二）1．主生产计划2．产品结构文件3．库存状态文件主生产计划，英文叫MPS(masterproductionschedule).主生产计划是把综合生产计划转化为具体的产品（或独立零件）出产进度计划，它是综合生产的具体化与细化(综合生产计划一般是以月为计划单位，而主生产计划则把这种月计划分解为以周为单位的计划，同时把大类计划分解为小类，比如自行车类产品的综合计划分解为具体型号自行车的主生产计划量）。主生产计划在综合生产计划与物料需求计划中间架起一座桥梁。第8章库存管理与MRP原理1．主生产计划第8章库存管理与MRP原理综合生产计划与主生产计划的关系综合生产计划123抽屉6011202000书桌300150项目月主生产计划第8章库存管理与MRP原理1．主生产计划（1）主生产计划的输入信息主生产计划是根据实际的需求信息制订出产品的出产进度计划，主生产计划的

需求来源主要有：①预测；②客户订货；③库存；④其他需求（如服务备件、厂际需求）。除了以上的需求信息外，制订一个主生产计划还需要产品提前期、生产能力等数据。第8章库存管理与MRP原理1．主生产计划（2）主生产计划的时间标准主生产计划的时间标准包括计划时间单位、计划期。因为主生产计划是综合生产计划的分解，所以主生产计划的时间单位与综合生产计划的时间单位有关，如果综合生产计划的时间单位是月，那么主生产计划的时间单位一般是周。第8章库存管理与MRP原理1．主生产计划（３）主生产计划的柔性冻结阶段中等稳定阶段灵活阶段确认的客户定单时段1时段2时段3能力冻结期---生产计划保持不变，不允许修改（或极小量修改)。中等稳定期---允许小幅度修改灵活期---允许修改第8章库存管理与MRP原理1．主生产计划（4）主生产计划的制定程序第一步第二步第三步初步编制计划。在这一过程中，主要根据销售计划（预测）、订单、库存等信息进行初步的排产。在初步计划的基础上编制粗能力计划，决定需要的人力、设备与关键的资源。平衡生产能力与生产计划，对资源负荷进行平衡，确认后批准并下达最终主生产计划。第8章库存管理与MRP原理２．产品结构文件产品结构文件BOM(billofmaterials)，也叫物料清单，是MRP的核心文件，它在物料分解与产品计划过程中占有重要的地位，是物料计划的控制文件，也是制造企业的核心文件。产品结构文件就是按照“产品树”的结构存放中，有一个叫“低层码”的概念。就是当某一物料同时出现在不同层次时，取其最底层的层次编号作为该物料的低层码。计算的时候用其低层码进行计算该物料需求计划（每个物料只计算一次，只有一个库存状态表，减少计算量）。产品结构文件是反映产品物料组成关系的文件，一般在设计参加结构文件之前，需要了解产品的结构，即产品结构树．产品结构树很清晰反映了产品的组成关系．下图为产品结构树的例子。第8章库存管理与MRP原理产品结构树例子AB(1)D(3)C(4)E(4)F(2)D(4)D在不同层次上的产品结构树AB(1)D(3)C(4)E(4)F(2)D(4)D物料表示在低层码位置的产品结构树图中英文字母括号内的数字表示一个上层物料对该物料的需求量，比如１个A需要１个B和3个D。第8章库存管理与MRP原理３．库存状态文件库存状态文件是MRP的操作文件，即MRP所有数据的操作与存储都通过库存状态文件来完成的。MRP中的库存状态文件的格式，不同的系统有所差别，但是一些基本数据项是必备的，比如总需求量、库存量、净需求量、计划发出（订货）量等。表8-3是一种库存状态文件的格式。第8章库存管理与MRP原理３．库存状态文件物料号：

描述：现有量：最大订货量：最小订货量：安全库存：订货批量：提前期：周次12345678日期总需求预计到货现有数净需求量计划接收订货计划发出订货表8-3库存状态文件第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的主要输出（三）MRP的输出内容主要是生产与库存控制计划与报告，其内容与形式，不同系统有差别。一般来讲，可以有如下几个方面的输出内容：（1）（2）（3）（4）（5）计划发出的订单，主要是零部件的投入出产计划，原材料采购或外协件计划。这两种计划是MRP的主要输出内容。订单执行的注意事项通知。订单执行的注意事项通知。工艺装备的需求计划。库存状态数据。第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的主要输出（三）除了以上几种报告外，也有一些辅助的报告，比如：（1）例外情况报告，如迟到或过期的订货报告，过量的废品与缺件报告等。（2）用于预测需求与库存的计划报告，如采购约定与评价需求的信息。（3）交货期模拟报告。对不同的产品实际交货期进行模拟。（4）执行控制报告，如指出呆滞物品、实际的使用量与费用的偏差报告。第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的处理逻辑（四）MRP的处理逻辑是按照前面说的MRP的原理，用反工艺顺序的做法，从最终产品项开始，按照产品结构树（BOM文件）产品的组成结构，自顶向下确定各物料需求计划：(1）根据物料上下层的供需求关系确定各层次物料的总需求；（2）根据库存现有状态，确定物料净需求；（3）根据订货批量规则和提前期确定物料计划接收（出产）和计划订货（投产）日期和数量。MRP的计算是在库存状态数据表格进行的，按照逐层逐列计算。下面用例子对MRP的关键参数计算逐一说明。第8章库存管理与MRP原理物料提前期项目周次123456789

物料B提前期LT=1总需求

预计到货现有数净需求计划接收订货量计划发出订货量MRP库存表格数据项目MRP计算的表格如上面所示，这个表格有６个计算参数（有的教科书使用名称略有不同，但是含义一样，比如有的用“毛需求”作为总需求的名称）。表格中的“预计到货量”是上一次计划做出的计划本次计划期内要入库的数量，是已知的数据，不需要计算。实际需要计算的只有5个参数。首先，计算“总需求”一行。确定每一个物料各时期的总需求。然后，计算“现有数”和“净需求”所在行的数据。逐列进行，在每一次计算中，一旦某时期的“净需求”大于零，需要订货就是接着把“计划接收订货量”和“计划发出订货量”也一起计算出来，然后再计算下一列，直到表格最后一列为止。第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的处理逻辑（四）（1）总需求的计算物料的总需求取决于物料的属性（产品项或者中间层次物料）。如果是产品项物料，只有

独立需求，即来自于主生产计划的需求，如果是中间层次的物料，则总需求是来自于上层

物料产生的相关需求。总需求=上层物料计划发出订货量*上层物料对该物料的单位需求量下层物料总需求的发生的时间和上层物料的计划发出订货量时间一样，这样保证上下物料的供需平衡教材的公式（8-15）就是中间层次物料的总的需求的公式。

下面例子说明总需求的计算过程。第8章库存管理与MRP原理周次123456789需求

300

150A物料的需求量（主生产计划）物料提前期

项目123456789

产品A提前期LT=1总需求

300

150预计到货100

现有数

101101101101101100000净需求

190

150计划接收订货量

190

150计划发出订货量

190

150

物料提前期周次需求项目123456789

物料B提前期LT=1总需求

380

300预计到货现有数净需求计划接收订货量计划发出订货量190✖2=380150✖2=300AB(2)Ａ物料的总需求由主生产计划的需求决定，物料Ｂ的总需求是从上层物料Ａ的计划发出订货量乘以２，时间和上层物料的计划发出订货时间一样。第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的处理逻辑（四）（２）现有数和净需求计算计算完总需求以后，接下来就开始计算现有数和净需求，通过净需求判断是否需要订货。一旦净需求就大于0，就表示需要补充库存使“现有数”大于0或者等于0，反之，如果“净需求”为负的（净需求为负取为0），不需要订货。如果考虑安全库存（关于安全库存讨论见教材214页），那么净需求=本期总需求-上期现有数-本期预计到货量

现有数=上期现有数+本期预计到货量-本期总需求净需求=总需求-上期现有数-本期预计到货+安全库存第8章库存管理与MRP原理物料提前期项目123456789

产品A提前期LT=1总需求

50

150预计到货100

现有数

10110110110110110606060-90净需求

00090计划接收订货量

计划发出订货量

上面这个表中，第1周的现有数=期初现有数（10）+第1周预计到货（100）=110。第2-5周，没有总需求，也无预计到货，现有数维持不变，都是110。第6周总需求为50，现有数=110+0-50=60，净需求=50-110-0=-60(负净需求数取为0，一般表格中不写）。不需要订货。第7，8周没有总需求，库存现有数维持不变，都是60。第9周，现有数=60+0-150=-90，净需求=150-60-0=90，因此需要订货。(3)计划接收订货量和计划发出订货量当净需求大于0的时候，就需要确定计划接收订货量和计划发出订货量。如果没有说明，MRP的计划接

收订货量等于净需求，也就是采用的按需订货方式，如果有其他订货规则（教材214页讨论），则按

照订货批量规则接收订货。第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的处理逻辑（四）通常情况下，MRP中的“计划接收订货量”=“计划发出订货量”,只是时间上，“计划发出订货量”比“计划接收订货量”要提前一段时间（表格中左移“提前期”时间长度）。前面的例子中，第9周净需求90，因此接收订货量为90。提前期为1，因此第8周计划发出订货量为90。物料提前期项目123456789

产品A提前期LT=1总需求

50

150预计到货100

现有数

101101101101101106060600净需求

90计划接收订货量

90计划发出订货量

90

接收订货以后，第9周的现有数就变成0，即按照公式（8-20）计算现有数。按需订货规则，接收订货之后库存都会等于0，因为订货只是弥补库存不足。第8章库存管理与MRP原理物料需求计划的处理逻辑（四）以上就是MRP的基本处理逻辑，MRP计算在简单产品结构下手工就能完成，但是当产品结构复杂时，用计算机编写程序可以快速完成而且准确，教材提供用计算机计算MRP的有关公式（公式8-15到8-20）和计算机程序实现的一种算法（图8-16）。范例8-7是按照上面这个计算逻辑，在表格完成的MRP计算过程。从范例8-7的结果看，每一次订货以后都是现有数等于0，体现MRP的基本思想：“围绕物料转化，按需组织生产”。库存大大减少。但是这种的按需要订货的方式，也存在一定问题，如果净需求很少，比如1，也需要订货或者生产，就不经济，这就是下面要讨论的MRP的批量问题。第8章库存管理与MRP原理MRP的批量问题（五）在MRP中，考虑采购或者生产的实际需要，通常采用某一定的批量规则来确定计划接收订货量(采购或者生产批量），从而使订货量和净需求不等。但是采用批量规则确定的订货量通常比实际净需求大，导致库存增加，而且这种改变因为MRP的层级关系，会影响其他的物料的需求，因此，一般批量规则使用要慎重，不加说明，通常采用的按需订货规则。批量的确定方法很多，当然实际上企业用的批量是根据生产要求而定的，理论上研究者提出了许多批量算法，这些批量算法一般是优化成本的，即从最小化成本的角度来确定批量。但是理论提出的批量规则，有的计算复杂，很难应用，实际比较常见规则只有几种，教材范例8-8介绍了固定量订货批量规则和固定期订货批量规则。第8章库存管理与MRP原理零件项目

周次123456789

零件ELT=2

总需求

180

380300

300

预计到货200

现有数020020020201403403404040净需求

360160

计划接收订货量

500500

计划发出订货量

500500

表8-12定量订货批量法零件E库存状态表(订货批量=500)零件

项目

周次123456789

零件ELT=2

总需求

180

380300

300

预计到货200

现有数020020020203000000净需求

360

300

计划接收订货量

660

300

计划发出订货量

660

300

表8-13定期订货批量法零件E库存状态表（订货期=3周）从范例8-8看出，比起范例8-7的按需订货方式，采用其他批量规则以后库存数量都是增加的。从减少库存的角度，按需订货LFL的