《生产与运作管理制造资源计划（mrpii）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生产与运作管理制造资源计划（mrpii）（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十一章 制造资源计划（MRPII）制造资源计划是一种适用于多品种、多级制造装配系统的、具有代表性的管理思想、管理规范和管理技术，制造资源计划是计算机技术在生产管理中应用的产物。本章主要讲述了物料需求计划、制造资源计划的基本原理和逻辑，企业资源计划的思想， MRP与现行计划的主要区别，MRP及 ERP 在我国的应用。第一节 MRP 概述物料需求计划（Material requirements planning ,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，是对构成产品的各种物料的需求量与需求时间所做的计划，它是企业生产计划管理体系中作业层次的计划。物料需求计
2、划最初只是一种计算物料需求的计算器，是开环的，没有信息反馈，后来发展为闭环物料需求计划。一、订货点法早在 20 世纪 40 年代初期，西方经济学家就推出了订货点方法的理论，并将其用于企业的库存计划管理。订货点方法的理论基础比较简单，即库存物料随着时间的推移而使用和消耗，库存效益逐渐减少，当某一时刻的库存数可供生产使用消耗的时间等于采购此种物料所需要的时间（提前期）时，就要进行订货以补充库存。决定订货时的数量和时间即定货点。一般情况下，订货点时的库存量都考虑了安全库存量在内。依据订货点的理论，实际工作中又派生出定量订购和定期订购两种基本方法（已在第九章中介绍） 。订货点法是基于以下假设：（1）假
3、定库存项目的需求是常数，即需求是连续的，库存消耗是稳定的；（2）对多项库存设定一个固定的安全库存，而不考虑需求的变化与库存项目之间的联系；（3）提前期是常数而不计需求期的变化。在以上假设条件下，订货点法用于库存管理会出现以下问题：（1）订货点法面向的是相互独立的需求项目。即认为库存项目是孤立的，每个项目可独立确定需求量和需求期。这对库存中的某些项目是适宜的。如最终项目产品和备件、备品等，然而对生产库存，其库存项目主要是原材料、坯料、零件、组件和部件等。它们的需求量和需求期是相互牵制的。订货点方法认为库存项目全部是独立的，自然会导致库存计划与控制上的不合理。（2）定货点法的需求量和需求期是通过对
4、库存历史数据资料预测而得到的。这样，只有当这些规律在未来还会重演的情况下，预测才会有意义。然而，实际情况是不可能的，这种使用历史数据的库存管理方法必然会带来较大的误差。（3）订货点法假定需求是连续的，并按以往的平均消耗率间接地提出需求时间，保证库存在任何时刻都维持在一定水平。一旦库存低于订货点，就立即补充。其订货时间往往较需求时间提前，再加上安全库存，使仓库在实际需求发生以前就有大的存货。（4）为装配成产品，要求部件、组件、零件和原材料等各库存项目的数量必须配套。否则，即使每个基础上的供货率保证，并不能保证总供货率是准确的。例如，假定各库存项目的供货率为 95%，则 10 个不同基础上联合供货
5、率只有0.950.95=0.95100.6 即 60%，可见按订货点法计划与控制库存，想要在总装时不发生短缺，或者不突击加班，那只是碰巧了。因此，用再订货点法来处理相关需求问题，是一种很不合理、很不经济和效率极低的方法。它很容易导致库存量过大，需要的物料未到，不需要的物料先到，各种所需物料不配套等问题。订货点法尽管有上述不足，但直到 20 世纪 60 年代中期还一直被广泛使用。直至 MRP 法的出现，才基本被取代。二、物料需求计划（MRP ）物料需求计划系统是专门为装配型产品生产所设计的生产计划与控制系统，它的基本工作原理是满足相关性需求的原理。物料需求计划中的物料指的是构成产品的所有物品，包
6、括部件、零件、外购件、标准件以及制造零件所用的毛坯与材料等。这类物料的需求性质属于相关性需求，其特点是：需要量与需要时间确定而已知；需求成批并分时段，即呈现出离散性；百分之百的保证供应。由于企业中相关需求物料的种类和数量相当繁多，而且不同的零部件之间还具有多层“母子”关系，因此这种相关需求物料的计划和管理比独立需求要复杂得多。对于相关需求物料来说，就很有必要采用已有的最终产品的生产计划作为主要的信息来源，而不是根据过去的统计平均值来制定生产和库存计划。而MRP（物料需求计划）正是基于这样一种思路的相关需求物料的生产与库存计划。（一）与物料需求计划相关的概念在制定物料需求计划中，涉及到一些概念，
7、如独立需求与相关需求，时间分段与提前期等。（1）独立需求：企业外部需求决定库存量项目的称为独立需求，如产品、成品、样品、备品和备件等。（2）相关需求：由企业内部物料转化各环节之间所发生的需求称为相关需求，如半成品、零部件和原材料等。（3）产品结构或物料清单（Bill of Materials） ，简称 BOM，如图 111 所示，其提供了产品全部构成项目以及这些项目的相互依赖的隶属关系。图 111 产品结构或物料清单（4）时间分段：将连续的时间流划分成一些适当的时间单元。通常以工厂日历（或称计划日历）为依据，如下表 111 举例说明。订货批量=50，订货提前期=2 周 表 111 物料需求展开
8、表时间分段（周）记录项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9需求量库存量计划入库可供货量计划订单下达60 40020 0020 0020 70500 000 00050 000 355015由表 111 可知，采用时间分段记录库存状态，不但清楚地摆明了需求时间，也可大大降低库存。（5）提前期：不同类型和类别的库存项目，其提前期的含义是不同的。如：外购件：应定义采购提前期，指物料进货入库日期与订货日期之差。零件制造提前期：如第八章中图 96 所示，指各工艺阶段比成品出产要提前的时间。MRP 对生产库存的计划与控制就是按各相关需求的提前期进行计算实现的。因此，MRP 基本理论和方法与传统的订货点法
9、有着明显的不同，它在传统方法的基础上引入了反映产品结构的物料清单（BOM） ，较好地解决了库存管理与生产控制中的难题，即按时按量得到所需的物料。（二）MRP 的原理和逻辑1、MRP 的原理1975 年美国人约瑟夫? 奥里奇编写了有关 MRP 的权威性专著，他针对订货点法的应用范围，提出了一些对制造业库存管理有重要影响的新观点，他认为：（1）根据主生产计划（Master Production Schedule MPS）确定独立需求产品或备件备品的需求数量和日期。（2）依据物料清单自动推导出构成独立需求物料的所有相关需求物料的需求，即毛需求。（3）由毛需求以及现有库存量和计划接收量得到每种相关需求
10、的净需求量。（4）根据每种相关需求物料的各自提前期（采购或制造）推导出每种相关需求物料开始采购或制造的日期。如图 112 为 MRP 的处理过程图。净需求量毛需求量计划接收量现货量（现有库存量）2、MRP 的目标（1）及时取得生产所需的原材料及零部件，保证按时供应用户所需产品；图 112 MRP 逻辑图（2）保证尽可能低的库存水平；(3)计划生产活动与采购活动，使各部门生产的零部件、采购的外购件在装配要求的时间和数量上精确衔接。3、MRP 的输入信息(1)主生产计划（MPS ） 。企业主生产作业计划，是根据需求订单、市场预测和生产能力等来确定的，它规定在计划时间内（年、月） ，每一生产周期（旬
11、、周、日）最终产品的计划生产量。(2)库存状态。其内容如下：当前库存量，计划入库量，提前期，订购（生产）批量，安全库存量。(3)产品结构信息。产品结构又称为零件（材料）需求明细，如图 113 所示。图 113 中以字母表示部件组件，数字表示零件，括号中数字表示装配数。从图 113 可见，最高层（0 层）的 M 是企业的最终成品，它是由部件 B（一件M 产品需用 1 个 B） 、部件 C（每件 M 产品需用 2 个 C）及部件 E（每件 M 产品需用 2 个 E）组成的。依次类推，这些部件、组件和零件中，有些是工厂生产的，有些可能是外购件。如果是外购件，如图 113 中的 E，则不必再进一步分解
12、。图 113 产品 M 的结构当产品结构信息输入计算机后，计算机根据输入的结构关系自动赋予各部件、零件一个低层代码。低层代码概念的引入，是为了简化 MRP 的计算。当一个零件或部件出现在多种产品结构的不同层次，或者出现在一个产品结构的不同层次上时，该零（部）件就具有不同的层次码。如图 113 中的部件 C 既处于1 层，也处于 2 层即部件 C 的层次代码是 1 和 2。在产品结构展开时，是按层次代码逐级展开，相同零（部）件处于不同层次就会产生重复展开，增加计算工作量。因此当一个零部件有一个以上层次码时，应以它的最低层代码（其中数字最大者）为其低层代码。图 113 中各零部件低层代码如表 11
13、2 所示。一个零件的需求量为其上层（父项）部件对其需求量之和，图 113 按低层代码在作第二层分解时，每件 M 直接需要 2 件 C；B 需要 1 件 C，因此，生产 1件成品 M 共需 3 件 C。部件 C 的全部需要量可以在第二层展开时一次求出，从而简化了运算过程。表 112 各零部件低层代码件号 低层代码MBECD1241112 01123433444、MRP 的工作逻辑图 114 MRP 工作逻辑在计算机中 MRP 的计算，是以矩阵的形式展开，MRP 的工作逻辑如图 114所示。MRP 的计算是根据反工艺路线的原理，按照主生产计划规定的产品生产数量及期限要求，利用产品结构、零部件和在制
14、品库存情况，各生产（或订购）的提前期、安全库存等信息，反工艺顺序地推算出各个零部件的出产数量与期限。由于它采用电子计算机辅助计算，因此具有以下三个主要特点：（1）根据产品计划，可以自动连锁地推算出制造这些产品所需的各部件、零件的生产任务。（2）可以进行动态模拟。不仅可以计算出零部件需要数量，而且可以同时计算出它们生产的期限要求；不仅可以算出下一周期的计划要求，而且可推算出今后多个周期的要求。（3）计算速度快，便于计划的调整与修正。三、闭环 MRP（一）闭环 MRP 的处理过程基本 MRP 能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量，对制造业物资管理有重要意义。但它还不够完善，如没有解决如
15、何保证零部件生产计划成功实施问题；缺乏对完成计划所需的各种资源进行计划与保证的功能；也缺乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能。因此，在基本 MRP的基础上，引入了资源计划与保证，安排生产、执行监控与反馈等功能，形成闭环的 MRP 系统，其处理过程如图 115 所示。闭环 MRP 系统的逻辑流程图如下：（二）生产数据库生产数据库的建立，是实施闭环 MRP 的基础。1、生产数据库的基础数据在生产数据库中组织与管理和基础数据主要有：图 115 闭环 MRP 逻辑流程图（1）产品定义数据。所谓项目可以定义为一种产品、一个部件或者一个零件，有时也可将原材料、消耗品等定义为项目。产品定义数据是
16、企业管理信息系统中最基本的数据集合，企业的产品、部件或零件都有唯一的定义和数据描述，如：项目号、项目名称、类型（产品、部件、零件、标准件等） ，计量单位、批量、安全库存、提前期（安全提前期）制造或采购代码、存放位置、低层代码、工艺路线号、所用材料标准及价格等。（2）产品结构数据（BOM） 。描述产品、部件和零件之间的装配关系与数量要求，这部分在产品结构及零件清单中作介绍。（3）加工工艺数据。可以分两级建立与维护，即工艺阶段数据和工艺路线数据。制造过程按物流顺序可以划分为若干工艺阶段。工艺阶段数据包括：所在车间、提前期、起止工序、价格（或成本）增值及其他有关数据。工艺路线数据包括：工序号、工序描述、完成该工序的工作中心号、可替代的工作中心号、有无工装、工装号、工序准备时间、到达工作中心作业或批量的运输时间、工时定额、工序提前期。（4）工作中心（能力资源）数据。能力资源主要指人力资源及设备资源。工作中心数据包括：工作中
