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1、第6章 MRP教学计划系统的 分析、设计与实现,本章要点 1、MRP教学计划系统的系统分析（重点是MRP自动计算相关的各种属性对MRP计算流程的的影响分析，特别是后续数据流程图的分析）。 2、MRP教学计划系统的系统设计（主要是系统功能结构设计和输入输出设计）。 3、MRP自动计算最关键的BOM算法的设计分析。 4、MRP教学计划系统的系统实现。,6.1 MRP教学计划系统的系统分析,6.1.1 MRP教学计划系统的系统目标与功能需求 本MRP教学计划系统的系统目标是实现商用ERP常用的三种静态批量法则下的MRP完整逻辑，并满足MRP原理教学的简洁性以及中间教学过程显示等教学特性。 第一版ER
2、P教学软件中进销存系统与MRP/MPS计划系统之间联系与集成并非十分紧密、合理，特别是基础数据模块并未完全独立出来（可对比图5-14）。因此，与MRP计划紧密关联的基础数据维护部分仍在此处考虑。 有鉴于此，以下为MRP教学计划系统的4个功能需求： （1）基础数据维护 （2）订单合计处理 （3）基于动态BOM结构的MRP运算 （4）MRP报表查询,6.1.2 MRP教学计划系统的业务流程分析,1. 现有MRP计划逻辑的深入教学需求分析 集成OT处理策略和ST处理新策略（正如本书上一章对安全时间的处理）后的MRP静态工作逻辑图参见图6-1。 特别注意：该MRP静态工作逻辑图不是唯一正确的MRP计算
3、流程。 如果从选择式MRP计划角度出发，考虑到MRP自动计算的效率，应在保证最低阶码计算顺序基础上，计算好一个物料所有期别毛需求之后立即展开该物料各期别内部循环计算得出各期计划定单收料PORC(t)，最后再一次性计算得出该物料各期别计划定单发出POR(t)，见图6-2。,图6-1 MRP静态工作逻辑图(集成OT处理策略和ST处理新策略) 田军，2007,图6-2 选择式MRP模式中另一种可行、高效的MRP静态工作逻辑图,材料主文件和BOM中还有更多属性会影响MRP逻辑，如BOM中子件“结构”属性（是否幽灵子件），如IM中物料的“来源别”、“最小订购量”、“倍数”和“最大订购量”。 QAD的ER
4、P中“最小订量”和“倍数”仅用于订货原则为定期批量法或逐批法，“最大订量”只警告作用，见图6-3。 鉴于这些管理需求的合理性以及逻辑的简洁性，本章将会实现“最小订购量”、“倍数”和“最大订购量”的逻辑，暂时忽略BOM中“结构”和IM中“来源别”两个属性。,图6-3 QAD公司ERP软件中“最小订量”、“倍数”和“最大订量”字段提示,与以往“选择式MRP主要是用于重排计划建议相关的模拟仿真功能，且它与再生法MRP和净变法MRP两种闭环式MRP系统运行方法不属于同一层次的理念、范畴”理解不同，如今认为选择式MRP与再生法MRP和净变法MRP一样，都是闭环式MRP系统运行方法之一。这与众多商用ERP
5、软件对选择式MRP的理解一致，参见图6-4。,图6-4 QAD公司ERP软件中选择式MRP的界面及相应过程提示 由图6-4可知QAD中选择式MRP的选择项目较多并且选择自由，并无特别严谨的管控逻辑。 选择式MRP是一种局部的、粗略、有偏差的MRP方法。 鉴于制造企业价值导向ERP完整体系（面向EPSS的ERP）中包含待研究的EPSS内外共生相关的决策支持系统内核，本书MRP教学计划系统的开发将侧重PSS层次的ERP。 源自实际MPS物料或虚的产品族件号的整套计划管理，亦是实践面向产品服务系统PSS的ERP。,2. MRP教学计划系统的业务流程,图6-5 MRP教学计划系统的业务流程图,6.1.
6、3 MRP教学计划系统的系统数据流程分析,1. MRP教学计划系统第一层数据流程图,图 6-6 MRP计划教学系统第一层次DFD,2. MRP教学计划系统第二层数据流程图1（MRP毛需求计算DFD）,图6-7 MRP计划教学系统第二层次MRP毛需求计算的DFD,3.MRP教学计划系统第二层数据流程图2（MRP计划订单计算的DFD）,图6-8 MRP计划教学系统第二层次中MRP计划订单计算的DFD,4. MRP教学计划系统第三层数据流程图1 （MRP物料PORC和POR计算）,图6-9 MRP计划教学系统第三层次中MRP物料PORC和POR计算的DFD,第一步是计算物料的PORC； 第二步将初始
7、计算得到的PORC值根据不同的批量法则所对应的调整规则进行批量值的调整； 第三步是利用POR(t)公式计算得到各期POR数值。,5. MRP教学计划系统第四层数据流程图1(MRP)PORC计算),图6-10 MRP计划教学系统第四层次中（MRP）PORC计算的DFD,6. MRP教学计划系统第四层据流程图2 (MRP)PORC初始结果调整DFD),图6-11 MRP教学计划系统第四层中(MRP)PORC初始结果调整DFD,原只针对采用LFL和POQ法则计算的PORC进行最小值和倍数调整。理由是FOQ法则计算时需预设固定批量LS，其PORC结果必是LS整倍数，不再需要最小订购量调整 本次设计时对
8、任何一种批量法则，PORC都进行最小值和倍数调整，以应对部分自制、部分外包/采购的情况 部分自制、部分外包的物料A，自制时因生产工艺要求采用批量法则FOQ(批量大小LS为20)。 如果企业自制能力是100，超出部分另需外包或采购，并且外包/采购供应商要求订购量为50的倍数，则可将A的LS设为20、最小订购量设为期望自制量（供不应求时设100以求满负荷运转）、倍数设为50。 若企业正常情况下是外包/采购，只有供应不足时（设供应商最大供应能力200）才对超出部分进行自制，则可将A的LS设为50、最小订购量设为期望外购量、倍数设为20。如此可以适应多种业务需求。,6.2.1 系统功能结构设计 系统功
9、能结构设计见图6-12。以因所有数据维护和计算都根据需要实时查询，故都没有把查询模块单独列出。,6.2 MRP教学计划系统的系统设计,图6-12 MRP教学计划系统的功能模块图,6.2.2 输入输出设计,1.输入设计 本书MRP教学计划系统开发侧重于PSS层次的ERP，故将围绕选择式MRP计算结果及其计算逻辑，进行所需信息的输入设计。参见图6-13至图6-15输入界面设计。,图6-13 MRP教学系统系统系统输入界面之订单管理,图6-14 MRP教学系统系统系统输入界面之材料主文件,图6-15 MRP教学系统系统系统输入界面之材料表(BOM),2.输出设计 本MRP教学系统输出设计的主要目的是
10、满足师生对MRP原理教学的需求。由于面向教学，使得输出设计仅需简单考虑输出的信息名、输出功能、输出周期、输出期限、输出媒体、输出方式、输出形式、输出信息校验等。 本系统主要围绕MRP报表以及中间经过BOM展开以及考虑OT冲销后的GR数值进行输出界面设计，请分别参见图6-13系统输出界面（GR数值）与图6-14系统输出界面（MRP报表）：,图6-16 MRP教学系统系统输出界面之毛需求GR报表,图6-17 MRP教学系统输出界面之MRP报表（部分）数据,图6-17 MRP教学系统输出界面之MRP报表(部分)数据(续),6.3 BOM算法设计,BOM算法设计是整个MRP计划教学系统中最复杂、最难实
11、现MRP逻辑计算的关键所在。其中BOM算法设计不仅需要考虑同一子件出现在BOM不同结构层次，还需要完善对冲销时间OT的计算逻辑。 本书BOM表记录了产品结构的所有信息，这里的“所有”是指即使某个父件子件关系在一个产品结构中重复出现，也要把这些关系重复地记录在BOM表中。 例如，针对图6-18所示产品X0001的BOM结构，本书设计为表6-1的BOM表结构。其中，QP表示单位用量，OT表示冲销时间，Scraprate表示损耗率，SerialNUM表示物料所在层次。,图6-18 产品X0001的BOM示例,BOM用于计算MRP中子件的GR数据。子件GR数据来源于两部分，第一部分是MPS报表中X00
12、01结合BOM引发的需求，即上阶父件产生的相关需求，第二部分是客户订单中的独立需求。 第二部分在实现过程中，客户订单中的独立需求通过匹配订单合单文件中的MaterialID与weekstart字段，可得到Sumption，即所谓的独立需求。 第一部分在实现过程中较为复杂，解析如下：,表6-2 产品B0010的GR中相关需求的计算示例,图6-19 产品B0010的毛需求GR完整计算结果示例,（2）经过此计算可得到B0010的相关需求，即由X0001的POR引发的相关需求，将该GR数据加上订单的独立需求GR相加，得到最终进行MRP报表计算的GR，参见图6-19。,6.3.1 基于最低阶码LLC思路
13、的算法解析,表6-3 最低阶码相关level的设置,软件算法解释思路如下： 在解析数据时，根据配置的层级（level）关系，以X0001为父结构代码（StructureID），程序从level为1开始循环找出所有的除该父结构代码外的ChildID结点，此时取得父结构代码（StructureID）的POR，根据这个值，计算出ChildID对应的GR。到此，就能得到level=1的ChildID的mps数值。之后，程序继续展开至level=2：开始循环找出所有的除该父结构代码外的ChildID结点，以同样的方法计算出level=2的所有ChildID的mps数值。,6.3.2 面向产品服务系统PS
14、S的遍历法BOM算法解析,应用最低阶码LLC思路展开BOM计算不是计算子件GR唯一方法。 鉴于本书ERP制造原理教学系统是面向产品服务系统PSS的ERP，其BOM算法可以采用从根节点开始的遍历法。该根节点是顶层的所销售产品或计划用的产品族(即PSS)。 书中有本教学系统程序实现的面向PSS遍历法BOM算法，其算法关键在于递归子物料，列子讲解该遍历法Bom设计思路和实现。对图6-20Bom，需先搞清目标即最终想要得到结果，见图6-21。,图6-20 面向PSS的遍历法BOM算法讲解所用BOM结构,图6-21 面向PSS的遍历法BOM算法的期望输出结果,6.4 MRP教学计划系统的系统实现,6.4.1 系统界面管理,图6-22 MRP教学计划系统的主界面,图6-23 材料主文件维护界面,图6-24 材料主文件输入界面,图6-25 订单录入后查询界面,图6-26 订单合计界面,图6-27 库存主文件维护界面,图6-28 物料在途文件维护,图6-29 MRP计算所用BOM结构示意,图6-30 MRP计算时系统内部存储的BOM,6.4.2 系统功能实现,图6-31 考虑冲销时间OT的GR毛需求详情示意图,图6-32 MRP报表,图6-32 MRP报表 （续）,
