制造资源计划系统

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1、1,第六章、计算机集成生产管理系统（CIPMS） 制造资源计划系统（MRP）,本章学习目标 1通过本章学习应当了解： 制造业企业计算机生产管理信息系统的内容、特点和发展方向； 制造业企业计算机生产管理信息系统的发展历程； 企业实施材料需求计划（MRP），闭环MRP，制造资源计划（MRP）的现实意义； 利用产品结构数据分解产品求取相关需求的方法； 2通过本章学习应当理解并掌握： 有关CIPMS ，材料需求计划（MRP），闭环MRP，制造资源计划（MRP）涉及到的基本概念和基本数据； 材料需求计划（MRP）系统的输入输出、基本功能、基本原理和数据处理流程； 制造资源计划（MRP）基本功能、基本原理

2、和数据处理流程； K批量生产计划法，弹性计划周期法的实现原理，数据流程。,2,第六章、计算机集成生产管理系统（CIPMS） 制造资源计划系统（MRP）,引言： 生产管理是企业管理的一项重要职能。企业产品的成本、质量、交货期和新产品开发四大竞争优势都与生产管理的状况密切相关。 从上世纪 50 年代末和 60 年代初起, 人们开始试图在生产计划中应用计算机。早期仅仅是编写一些替代以前由人工完成的事务程序, 这些程序包括规划准备、短缺表、库存表等等。 从 60 年代末至 70 年代初出现材料需求计划（ Materia1 Requirement Planning ，简称 MRP ），MRP 系统在七十

3、年代发展为闭环 MRP 系统。,3,第六章、计算机集成生产管理系统（CIPMS） 制造资源计划系统（MRP）,引言： 在八十年代，人们把生产、财务、销售、工程技术、采购等各个子系统集成为一个一体化的计算机管理系统，并称之为制造资源计划（Manufacturing Resource Planning）系统，由于英文缩写还是MRP，为了区别于物料需求计划（MRP）而记为 MRP II。从理论上讲，MRP II 通过对企业的制造资源进行科学、周密的计划和严格的控制, 可以使企业的制造资源得到充分、有效的利用, 使企业生产管理处于最优状态。目前，MRP II 在西方工业化国家中已经获得了广泛应用。 到

4、目前为止，我国企业实施MRP系统已经有20多年的历史，但至今应用仍不普及，应用效果也并不十分理想。 由于生产管理涉及内容非常广泛（图6-1），本章将主要讨论以生产计划为主线的计算机集成生产管理系统 MRP系统。,4,第六章、计算机集成生产管理系统（CIPMS） 制造资源计划系统（MRP）,5,第六章、计算机集成生产管理系统（CIPMS） 制造资源计划系统（MRP）,目录： 第一节、 CIPMS的有关概念 第二节、材料需求计划（MRP） 第三节、 闭环MRP ( Closed-loop MRP ) 第四节、制造资源计划（MRP） 第五节、制造资源计划（MRP）的发展方向,6,第一节、 CIPMS

5、的有关概念,6.1.1 CIPMS定义 1计算机集成生产管理系统（Computer Integrated Production Management System 简称 CIPMS ）： 基于系统整体优化的原则，将企业生产管理的各个子系统集成为一个有机整体，构成的一种新的管理信息系统。 由于CIPMS以系统整体优化为基本出发点，因此CIPMS的突出特点是： 每一个子系统不能单独追求本系统的最优，每一个子系统必须在系统整体最优的约束条件控制下运行。 在CIPMS中，尽管有些子系统与传统业务职能子系统还保持着相同的名称，但由于系统数据处理高度集成，子系统与子系统之间在业务职能上的分界已经难以区分。

6、 MRP II就是一种典型的以生产计划为主线的计算机集成生产管理系统，其系统输入与输出如图6-2所示。,7,第一节、 CIPMS的有关概念,6.11 CIPMS定义 1计算机集成生产管理系统（Computer Integrated Production Management System 简称 CIPMS ）：,8,第一节、 CIPMS的有关概念,6.11 CIPMS定义 2计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System 简称 CIMS )： 将计算机在企业生产中的各种应用系统（计算机生产管理信息系统，计算机辅助设计系统，计算机辅助测试系

7、统，计算机生产自动控制系统等）集成为一个有机的整体, 自动完成从市场分析、产品设计、生产计划制定、到产品加工制造、经营管理到售后服务的全部生产经营活动全过程的集成系统。 集成和连接概念不同。集成不是简单地把两个或多个单元连在一起，它是将原来没有联系或联系不紧密的单元组成为有一定功能的、紧密联系的新系统。两种或多种功能的集成包含着两种或多种功能之间的相互作用。集成是属于系统工程中的系统综合、系统优化范畴。,9,第一节、 CIPMS的有关概念,6.11 CIPMS定义 2计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System 简称 CIMS )： C

8、IMS的集成，从宏观上看主要是以下五个方面： 系统运行环境的集成 主要是将不同的硬件设备、操作系统、网络操作系统、数据库管理系统、开发工具以及其他系统支撑软件集成为一个系统，形成一个统一的高效协调运行的应用平台，用户可共享系统软、硬件资源。,10,第一节、 CIPMS的有关概念,6.11 CIPMS定义 2计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System 简称 CIMS )： CIMS的集成，从宏观上看主要是以下五个方面： 信息的集成 从信息资源管理（Information Resources Management, IRM）出发，进行整个

9、企业的数据总体规划和应用分析，统一规划、设计、建立数据库系统，使不同部门、不同专业、不同层次的人员，在信息资源方面达到高度共享。,11,第一节、 CIPMS的有关概念,6.11 CIPMS定义 2计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System 简称 CIMS )： CIMS的集成，从宏观上看主要是以下五个方面： 应用功能的集成 对工程设计领域而言，就是将决策支持系统（DSS）、计算机管理信息系统（MIS）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助设计（CAD）等应用系统融为一体，建成计算机集成工程设计系统。,12,第一节、 CIPMS的有关概

10、念,6.11 CIPMS定义 2计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System 简称 CIMS )： CIMS的集成，从宏观上看主要是以下五个方面： 技术的集成 开发建设面向行业应用的计算机集成应用系统是多种高技术的综合运用。例如进行系统分析设计时，必然要运用系统工程理论以及某种系统开发方法论（如结构化方法、信息工程方法、面向对象方法等等）作指导。又如网络通信技术、数据库技术、多媒体技术、可视化技术、并行工程与计算机支持的协同工作、人工智能与优化技术以及工程设计理论与技术和管理科学等等，需要多方面的高级技术人员参加和有关专家学者的技术咨询

11、。,13,第一节、 CIPMS的有关概念,6.11 CIPMS定义 2计算机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System 简称 CIMS )： CIMS的集成，从宏观上看主要是以下五个方面： 人和组织的集成 建设集成应用系统，企业原来管理模式、组织构架甚至设备设施（包括布局）都要发生重大变革（企业流程再造），对集成应用系统的每一个管理者和使用者而言，都要有系统集成的明确观念，每一个人都将在系统的控制下进行工作，每个人的工作任务能否正确实时地完成，也将影响系统的维护和运行。,14,第一节、 CIPMS的有关概念,6.11 CIPMS定义 2计算

12、机集成制造系统 (Computer Integrated Manufacturing System 简称 CIMS )： CIMS 是自动化程度最高的生产形式。 由于具有高度数据的共享性和数据处理的高效率,从而可以极大压缩整个生产周期, 加快新产品的开发，CIMS 是一种高效率、高柔性的智能制造系统。 从生产经营管理的角度看，CIMS 是一个大型的一体化的管理系统。 上世纪 80 年代 , 由于计算机技术及其应用技术的发展, CIM (Computer Integrated Manufacturing )的概念得以发展, 并开始成为现实。当前, 研制和开发计算机集成制造系统已成为一个主要的趋势

13、。国家高技术研究发展的“八六三计划”中, CIMS 也是一个重要的课题。CIMS的出现，把企业竞争力建设推进到一个更高的阶段。,15,第一节、 CIPMS的有关概念,6.12 CIPMS（MRP）中的计划数据 1主生产计划（Master Production Scheduling，简称 MPS） 主生产计划的对象是产品, 它规定在计划时间内（年、月）每一生产周期(季度、周等)最终产品的计划生产量。有些企业又称之为季、月度投入产出计划。 它是生产计划系统的核心。是企业当前所有生产活动, 包括原材料采购、零部件外协、制造和装配等活动的依据。 主生产汁划是根据实际发生的订货与市场预测并综合考虑企业供

14、应能力、生产能力来确定。主生产作业计要规定生产的品种、数量、加工进度和完工时间, 要规定每个生产单位 ( 一般为车间或分厂)的任务和投入产出进度。,16,第一节、 CIPMS的有关概念,6.12 CIPMS（MRP）中的计划数据 2. 短期作业计划 计划的对象是从产品的零部件, 直至最后产品总装、发货的所有加工作业过程。具体规定每道作业任务，任务开始时间和完工时间, 以及每台设备上零件的加工顺序。 3材料需求计划 企业需要决定产品的哪些零件由自己的工广制造, 哪些零件需要外购，决定自己制造的零件在什么时间，需要哪些原材料？ 根据主生产计划的要求, 计算并规划自加工零件和部件的原材料需求, 计算

15、并规划外购件需求， 以保证生产过程中，在需要时能及时得到所需原材料和外购件。上述这些任务的总和被称为需求计划或材料供应计划。,17,第一节、 CIPMS的有关概念,6.12 CIPMS（MRP）中的计划数据 4采购计划 采购计划就是依据材料需求计划规定的原材料和外购件和时间表以及必要的提前期确定订货单和收到这些订货的时间表。 优化的采购计划会降低采购成本，为企业贡献经济效益。 常用的优化方法有“经济批量法”，“零库存管理方法”等。 5能力需求计划(Capacity Requirement Planning, 简称CRP) 对于多品种小批量生产的企业, 生产的产品品种、数量每月各不相同, 生产能

16、力需求经常变化。因此，在编制主生产计划时, 一般要在总体上进行能力平衡核算, 主要包括：设备能力平衡和人工能力平衡。,18,第一节、 CIPMS的有关概念,6.12 CIPMS（MRP）中的计划数据 设备能力平衡计算是针对每一种设备（一般把具有完全相同加工能力的设备算作一种设备）的，忽略准备时间粗略的计算表达式如下： m （某种设备）设备能力需求 =（加工件机时定额* 计划加工件数量）i i=1 m ： 为需要由同一种设备加工工件的种类数 n （某种设备）可用设备能力 =（每班小时数* (班数/日) * 计划期天数 * 利用率）i i=1 n ： 为某种可用设备的总台数,19,第一节、 CIPMS的有关概念,6.12 CIPMS（MRP）中的计划数据 当：设备能力需求 = 可用设备能力 时， 属于最理想的设备平衡情况 当：设备能力需求 可用设备能力 时， 如果没有其它的解决办法（例如增加每日生产班数），那