河南师范大学经管学院 陈酉宜
第十章 MRP与MRPⅡ
生产系统衡量指标
客户服务水平(Customer service level,CSL)书228
SL=p(DL
STR是指产品销售成本与存货平均余额的比率
MRP与MRPⅡ的形成与发展
在传统的生产管理中,针对产品品种多,批量变化大的特点,生产企业一般采用库存监视法.
临界库存
根据"临界库存"决定订货与否,以保证生产的不间断性.
缺点:企业的生产较复杂时,库存占用过高常常占
用大量资金 .
针对上述缺点:
1934年美国管理学家R. H. Wilson提出用统计方
法确定定货点,开创了库存问题研究的先河;
适用范围
物料需求是连续不变的,库存消耗是稳定的"独立需求"情况
定货点法的缺点
1,在多变的市场中,大多数的需求是"相关需求"
2,盲目性
3,高库存与低服务水平
4,形成"块状"需求 (书p236)
该方法也还存在库存量往往较高导致资金利用率
较低的现象
为了解决库存高的弊端,1965年,美国的
Joseph A. orlicky博士与 OliVer W.Wight
等管理专家一起,在深入调查美国企业管理状况
的基础上,针对制造业物料需求随机性大的特点
,提出了MRP管理思想
产品需求
产品结构
确定
物料需求
订货时间
降低库存,
满足生产
以
物料需求计划(Material requirement planning, MRP)
MRP的基本思想
早期的MRP成功地解决了根据最终产品计划生成零部件需求计划的问题.MRP的基本原理是:
⑴从最终产品的生产计划(独立需求)导出相关物料(原材料,零部件等)的需求量和需求时间(相关需求);
⑵根据物料的需求时间和生产(订货)周期来确定其开始生产(订货)的时间.它能计算出为完成产品出产计划,需要生产那些零部件,生产多少,什么时候下达零部件的制造任务,何时完成.这个成就对制造业的物资管理具有重要意义.
开环MRP作业流程
主生产计划
［MPS］
物料需求计划［MRP］
物料清单
［BOM］
库存信息
每一项加工件的建议计划
·开始生产日期和完工日期
·需求数量
每一项采购的建议计划
·订货日期和到货日期
·需求数量
要生产什么
需要什么
已经有了什么
还缺什么 何时生产或订购
生产作业计划
采购计划
MRP建立的假想条件
生产计划可行 — 有足够的设备,人力,资
金等(物料资源);
物料采购计划可行 — 有足够的供货能力和运
输能力(能力资源)
2,闭环MRP
要想使MRP系统正常运行,首先要有一个现实可行的主生产计划.而主生产计划的切实可行与否,除了要反映市场需求和合同订单以外,还必须满足企业的生产能力约束条件.因此,在制定主生产计划时,必须考虑到与生产能力的平衡.同理,在制定MRP时,也要制定能力需求计划同各个工作中心的能力进行平衡.
如果生产能力不能满足计划要求,则能够对计划作相应的调整.此外,它还具有收集生产活动执行情况和记录外部环境信息变化的功能,将它们作为计划调整或下期计划的依据.此时的MRP由于具有"计划一执行一反馈"结构,称为闭环的MRP,它已经具备了对生产作计划和实施控制的功能.它的工作逻辑如下图所示.
闭环MRP作业流程
生产计划大纲
主生产计划
粗能力计划
生产活动控制
物料需求计划
能力需求计划
采购
可行否
可行否
3,MRPII的形成
闭环的MRP进一步发展,把物料流动同资金流动结合起来,形成了一个完整的生产经营计划管理系统.在这个系统中,人们还把计算机模拟功能纳入进来,使管理人员能够通过对计划,工艺,成本等功能的模拟,预见到"如果怎样,将会怎样,为管理者提出预见性和寻求合理解决方案的决策工具.这样的系统,实际上其功能与范围已远远超出了"物料需求计划"的范围,因此人们给它命名为"制造资源计划",表明它实际上涵盖了进行生产制造活动的设备,物料,资金等多种资源.由于制造资源计划英文名称的头三个字母也是MRP,为了与物料需求计划加以区别,也为了说明它实际上是MRP的第二代,是以MRP为中心发展起来的,人们将它命名为MRPII.
闭环MRP
+
经营计划
销 售
成本核算
技术管理
MRPⅡ
MRPII
生产计划大纲
主生产计划
粗能力计划
生产活动控制
物料需求计划
能力需求计划
采购
可行否
可行否
营销计划
财
务
与
成
本
管
理
4,MRPII的意义
1,MRPⅡ系统特点:
［1］计划的一贯性与可行性.［三级计划管理统一及生产能力验证平衡］
［2］管理的系统性. MRPⅡ把企业中各子系统有机地结合起来.
［3］数据共享性. MRPⅡ的所有数据来源于企业的中央数据库.各子系统在统一数据环境下工作,实现了各方面的数据共享,同时也保证了数据的一致性.
［4］动态应变性 . MRPⅡ闭环系统,要求跟踪,控制,反馈,调整,较短生产周期,较强应变能力.
［5］模拟预见性.MRPⅡ具有模拟功能,能根据不同的决策方针模似出各种未来将会发生的结果."如果怎样……将会怎样"
［6］控制方式:推动控制方式.全过程全面的完全集中的控制.
产
品
终
装
配
存
储
初装配
存
储
加
工
存
储
初加工
供
应
商
原
料
物料需求计划
主生产计划
［7］运行机制:MRPⅡ将生产系统的现行参数值［如提前期,批量,废品率,换模时间,能力需求量,等待与搬运时间］均看作是给定的,并以此作为计划与组织未来生产的依据.
［8］对基础数据的要求:MRPⅡ的有效运行离不开准确的基础数据,如物料清单,工艺文件,材料定额,库存记录,设备及能力信息,顾客及供应商信息等.
2,实施MRPⅡ可使企业产生的效益
据美国生产与库存控制协会(APICS)统计,制造业管理系统使企业获得经济效益具体体现在:
减少半成品库存量30%以上;减少材料库存量30%——50%/ 降低生产缺料90% 减少加班,提高生产效率20%——40%; 减少交货延迟90%; 降低缺货75%
MRPⅡ的构成
客户订货
能力计划
车间控制
成本会计
生产计划大纲
采购
财务
MPS
MRP
资源分布
库存控制
制造数据管理
预 测
注:MPS —— Main Production Schedule
MRP II的管理目标
企业资源
1)最大的客户服务水平;
2)最小的库存投资;
3)高效的工厂作业.
通过有效的
计划,安排
达到
MRPⅡ系统特点
⑴ 把分散的工作中心联系起来
⑵ 站在企业的层次上进行全面统一的管理
适用于小批量,多品种的企业,
用以解决以下矛盾:
1,物料供应与生产计划;
2,稳定的计划与多变的用户需求;
3,库存的增加与流动资金的减少;
4,产品多样化与生产活动条理化等
MRP II的适用范围
※ MRPⅡ的核心 —— 各级计划
经 营 计 划
生产计划大纲
(粗能力计划)
主生产计划
物料需求计划
(能力计划)
车间作业计划
第一层
第二层
第三层
第四层
第五层
主计划
最高层次,体现了企业的目标,是其它层次中的计划的基础
经营计划
最 高
决策层
市场调查,政策法规,资源,能力,历史数据,对手信息等
企业的中,长期(2~7年)规划
产品品种
市场分额
年销售额
年 利 润
生 产 率
……
预测的结果
经营计划的制定过程:
根据经营计划,确定未来1～3年内,每年,每月
的产量以及所需的资源
生产计划大纲
主生产计划
以"生产计划大纲"为依据,把最终产品的数量,交货期分布
到每一个时间段上,同时考虑生产计划与可用能力之间的平衡
产品数量,交货期
平衡
生产计划＆可用能力
t
物料需求计划
"主生产计划"的进一步细化
最终产品的数量,日期
采购单发放日期
自制件订单下达日期
进一步平衡
可用资源＆能力资源
计算
根据MRP生成的零部件生产计划编制工序排序计划
车间作业计划
MRPⅡ计算机设计流程
编制经营计划
编制生产计划大纲
编制粗能力需求计划
编制物料需求计划
编制能力需求计划
效益评估
满足生产计划大纲
满足主生产计划
满足主生产计划
Y
Y
编制车间作业计划
Y
编制主生产计划
N
N
N
MRP的输入
MRP的输入有3个部分:(书p239)
1,产品出产计划
从时间上分为两部分:近期确定计划,远期尝试性计划
2,产品结构文件
产品结构文件又称为物料清单文件(Bill of materials,BOM)
3,库存状态文件
包括总需求量,预计到货量,现有数,净需要量,计划发出订货量等文件
MRP的输出
主要包括:(书P243)
1,零部件的投入出产计划
2,原材料需求计划
3,互转件计划
4,库存状态记录
5,工艺装备机器设备需求计划
.
.
MRPII的工作原理
一,MRP对需求量和需求时间的认识
1,独立需求与从属需求
MRP将需求划分为独立需求与从属需求,这是对库存认识的一个重大进步,生产中的库存控制主要对象就是从属需求.两者之间的关系可用下图描述.
部件A
零件A2
零件A1
产成品
部件B
部件C
零件C2
零件C1
零件B1
零件B2
第0层
第1层
第2层
当独立需求,即企业的最终产品确定以后,对零部件的需求根据图表示的产品与零部件之间的关系可以一一算得.在MRP中,要为每种产品建立一个类似的结构图,称为物料清单,简称BOM
a
b
b
c
B
C
D
A
倒排计划 完工日期 时间
时间坐标上的产品结构图
2,时间分段
所谓时间分段是指生产计划的最小时间单元.
MRP要实现准时生产,需要建立库存的时间坐标,所以要有时间分段.
下面通过表来说明MRP是如何利用时间分段作库存计划与控制的.
日期［周次］
1
2
3
4
5
6
7
8
总需求量
30
_
10
40
_
_
45
35
期初库存 50
50
20
20
10
_
_
30
15
计划入库
_
_
_
30
_
30
30
30
计划订单下达
_
30
_
30
30
30
_
_
由此可见,MRP的零件计划完全根据产品需求的数量与时间计算,基本上达到准时生产的要求 .
二,MRP的主要功能
在实际应用中,需求有毛需求和净需求之分,按时间分段计算这两项需求以及制订各库存项目的订货计划是MRP的主要功能.
计算所需要的信息有五个方面,即主生产计划,产品结构文件(BOM),库存文件,订购文件和在制品文件.
1,主生产计划［简称MPS］
主生产计划是确定每一具体的最终产品在每一具体时间段内生产数量的计划.主生产计划详细规定生产什么,什么时段应该产出,它是独立需求计划,是展开物料需求计划的主要依据.
2,订货文件
订货文件就是指用户对备品备件和用于设备维修的零部件的订货记录.
3,库存文件
它是关于每个从属需求项目库存的主档文件,记录内容包括项目的库存状态信息和计划参数,前者记录了库存量的动态变化过程,如库存量,可供应量,已分配量等;后者主要是一些用于订货的固定数据,如订货提前期,安全库存,订货批量等.
4,在制品文件
即库存项目正处于加工过程中记录文件,包括加工数量与加工进度等信息.
5,物料清单［BOM］
MRP系统要正确计算出物料需求的时间和数量,特别是相关需求物料的数量和时间,首先要使系统能够知道企业所制造的产品结构和所有要使用到的物料.产品结构列出构成成品或装配件的所有部件,组件,零件等的组成,装配关系和数量要求.为了便于计算机识别,必须用规范的数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单.它必须说明组件(部件)中各种物料需求的数量和相互之间的组成结构关系.
有了以上输人信息就可以计算需求量和制定下达订购或生产的计 划.
毛需求量计算比较简单,依据主生产计划确定了的独立需求项目和BOM表计算得到,包括需求的数量和时间.
净需求量是指考虑了现有库存量,已订货的计划交货量和安全库存量以后计算得到的需求量.
净需求量= 毛需求量+安全库存量-现有库存量-预计到货量
最后下达的订货计划(生产或采购)按净需求量制定.计划订货数量通常是规定的某个批量值,订货下达时间由生产提前期或者采购提前期推算得到.
三,MRPII的闭环控制功能
1,粗能力平衡计划
该计划是在物料需求计划以前进行,目的是通过对初步确定的主生产计划进行生产能力上的初步分析,判断主生产计划的可行性 .最终为了得到一个基本可行的主生产计划.
2,能力需求计划
这是一个短期计划;根据物料需求计划,按时间分段,按加工中心精确地计算设备负荷,以判断生产能力是否与加工量相匹配.如发现能力不足,一般是调整生产能力,即采取各种短期的能力调整措施.如果能力无法平衡,则返回到前面的主生产计划,重新修正主生产计划.
3,生产活动控制
生产活动控制就是对生产的派工,生产活动的输入输出信息的控制.具体来说把物料需求计划的输出信息作为制造过程的输入,编制设备或加工中心的作业顺序和作业完工期,然后将这些信息返回到主生产计划,以验证主生产计划可行与否.
上述三个环节的反馈控制由粗到细逐级展开,第一步虽然是粗能力平衡,但它为下一步的能力需求计划提供了成功的基础,减少返回修正主生产计划的次数,生产能力需求计划的精度细分到时间分段和加工中心,提高了下一步的生产过程模拟的成功率.经过三个环节的计算或模拟,计划的准确性很高.
四,MRPII的信息集成
MRPII最大的成就在于把企业经营的主要信息完成了集成.在物料需求计划的基础上向物料管理延伸,实施对物料的采购管理,包括采购计划,进货管理,供应商账务管理及档案管理,库存账务管理等等;由于系统已经记录了大量的制造信息,包括物料消耗,加工工时等,在此基础上扩展到产品成本的核算,成本分析;主生产计划和生产计划大纲的依据是客户订单,因此,向前又可以扩展到销售管理业务.
第四节:MRP系统设计决策及应用的技术问题
一,主要设计决策
1,计划期的长短
2,计划的时间单位
3,abc分类问题
4,系统进行频率
5,需求跟踪功能
6,固定计划订货功能
7,"重新生成"方式还是"净变"方式
二,MRP应用中的技术问题
1,变形产品
采用以模块代替变形产品的方法,可将产品结构文件大大减少
2,安全库存
对低层元件高安全库存
3,提前期
指零件的加工周期和产品的装配周期
当排队时间是主要因素时
L=2N+6
( L为提前期,以工作日计算;N为工序数)
当加工时间是主要的因素时,可采用:
L=kT
(T为工件的总加工时间;k为系数,可取1.5~4)
MPR采用固定提前期,这实际上假定生产能力是无限的,这是MRP的一个根本缺陷
1 分
1 分
1 分
1 分
1 分
1 分
1 分