第十章物料需求计划(MRP)与企业资源计划(ERP)学时数:3教学目的:理解和掌握MRP的基本原理,MRP系统结构,MRPⅡ系统结构及原理,企业MRPⅡ系统的设计、组织实施和管理,MRP系统设计决策及应用中的技术问题,分配需求计划系统原理,企业资源计划。
教学重点和难点:MRP/ MRPⅡ、ERP原理和概念。
主要教学内容及要求:(1)理解和掌握MRP、MRPⅡ、ERP系统结构及原理;(2)理解和掌握MRP系统设计决策及应用中的技术问题;(3)理解和掌握分配需求计划系统原理;(4)理解和掌握企业资源计划。
第一节MRP的原理MRP:处理相关需求库存订货和作业计划的计算机信息系统物料:“物料”,泛指原材料、在制品、外购件以及产品工艺顺序⏹将原材料制成各种毛坯,再将毛坯加工成各种零件,零件组装成部件,最后将零件和部件组装成产品反工艺顺序⏹如果要求按交货时间提供产品,就必须提前一定时间加工所需数量的各种零件;要加工各种零件,就必须提前一定时间准备所需数量的各种毛坯,直至提前一定时间准备各种原材料根据产品出产计划倒推出相关物料的需求围绕物料转化组织制造资源,实现按需要准时生产MRP的出现,是电子计算机应用于生产管理的结果是以物料为中心来组织生产,还是以设备为中心来组织生产,代表了两种不同的指导思想在组织生产的过程中,上道工序应该按下道工序的要求进行生产,前一生产阶段应该为后一生产阶段服务图1 MRP的基本构成及其逻辑关系第二节MRP系统产品生产计划(Master Production Schedule),简称MPS)是MRP的主要输入,它是MRP运行的驱动源。
MPS的计划对象是企业向外界提供的东西,它们具有独立需求的特征,包括:⏹最终产品项,即一台完整的产品⏹独立需求的备品、配件,可以是一个完整的部件或是零件⏹MPS中规定的出产数量一般为净需要量,即需生产的数量综合生产计划和产品出产计划产品结构文件(Bill of Materials),又称为物料清单,反映了产品的组成与结构信息,也就是说明了是由哪些物料构成的,需要多少物料,是如何制造出来的可以用产品结构树直观地表示出来。
产品结构层次的多少随产品的不同而不同,层次越多,管理和计划就越复杂。
库存状态文件保存了每一种物料的有关数据,MRP系统关于订什么,订多少,何时发出订货等重要信息,都存储在库存状态文件中。
产品结构文件是相对稳定的,而库存状态文件却处于不断变动之中。
MRP每重新运行一次,它就发生一次大的变化。
库存状态文件⏹总需要量:由上层元件的计划发出订货量决定。
本例中,对C的总需要量在第5周、8周和10周各为300件。
⏹预计到货量:指在将来某个时间段某项目的入库量。
它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。
⏹现有数: 为相应时间的当前库存量,它是仓库中实际存放的可用库存量。
本例中,在计划时,元件C当前库存为20件,到第2周,预计到货400件,所以现有数为420件。
⏹净需要量:当现有数和预计到货量不能满足总需要量时,就会产产生净需要量。
⏹计划发出订货量:为保证对零部件的需求而必须投入生产的物料数量。
MRP的输出MRP系统可以提供各种生产和库存控制用的计划和报告。
主要输出如下:⑴零部件投入出产计划⑵原材料需求计划⑶互转件计划⑷库存状态记录⑸工艺装备机器设备需求计划⑹计划将要发出的订货⑺已发出订货的调整,包括改变交货期,取消和暂停某些订货等⑻零部件完工情况统计,外购件及原材料到货情况统计⑼对生产及库存费用进行预算的报告。
⑽交货期模拟报告⑾优先权计划MRP的处理过程关键是找出上层元件(父项)和下层元件(子项)之间的联系:按父项的计划发出订货量来计算子项的总需要量,并保持时间上一致要提高MRP的处理效率,要采用自顶向下、逐层处理的方法:先处理所有产品的零层,然后处理第1层,…,一直到最低层,而不是逐台产品自顶向下处理。
这样做的好处每一项目只需检索处理一次,效率较高。
为此需要对每个元素编一个低层码利用批量规则确定计划发出订货数量,利用提前期确定计划发出订货日期。
MRP批量问题算法逐批算法(Lot-for-lot)最大零件周期收益(Maximum Part- Period Gain, MPG)法Wagner-Whitin 的最优算法(略)MPG 法MPG 法的思想是这样的:当把某周(t)的需求D(t)合并到相对t 的第1周一起订货时(第1周有需求),可以节省一次订货费S ,但却增加了维持库存费(t-1)·D(t)·H 只要(t-1)·D(t)·H <S ,即(t-1)·D(t)<S /H ,就将D(t)合并到第1周一起订货。
第1周是相对t周而言的(t-1)·D(t)越小,则合并订货越合算。
(t-1)·D(t)单位为“零件-周期”。
将一个零件提前1周订货为一个“零件-周期”D1周次最小零件周期移动次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12012345102020507018010 1015 20 70 180 250 270 230 40 0 1020 0 15 2070 180 250 270 230 40 0 1020 0 35 0 70 180 250 270 230 40 0 1020 0 35 0 70 180 250 270 230 500 020 0 350 70 180 250 270 280 0 0 055 0 0 0 70 180 250 270 280 0 0 0期初库存期末库存55 45 35 20 70 180 250 270 280 50 10 1045 35 20 0 0 0 0 0 50 10 10 0用MPG 法求订货批量的过程C R =6* 300=1800(元)C H =(55+45+45+35+35+20+20+70+180+250+270+280+50+50+10+10+10+10)*2/2 =1445(元) C H + C R =3245 (元)第三节MR P ⅡMRPII的组成结构和处理逻辑MPRII统一了企业的生产经营活动⏹营销部门⏹生产部门⏹采购部门⏹财务部门⏹技术部门计划的一贯性与可行性物流与资金流的统一集成-MRPII的精髓第四节MRP系统设计决策及应用中的技术问题第五节分配需求计划DRP与MRP相同点:⏹都是分时段订货点方法(time-phased order point)⏹都采用固定提前期⏹假设能力无限DRP与MRP不同点:⏹MRP处理生产过程物流,其形态不断变化;DRP处理流通过程物流,其形态不变化⏹MRP从总体出发,自顶向下处理到零件和原材料;DRP低层服务网点出发,自下而上处理到总体第六节企业资源计划什么是ERP?Garter Group Inc.于1990年初提出的一个概念,它通过一系列的功能标准来界定ERP系统的⏹超越MRPII范围的集成功能⏹支持混合方式的制造环境⏹支持开放的客户机/服务器计算环境等ERP超出了企业内部的资源管理,除了MRP功能模块,ERP还包括⏹财务管理⏹人力资源管理⏹供应链管理(SCM)⏹顾客关系管理(CRM)⏹其它功能模块ERP是在MRPII基础上发展起来的,以供应链管理思想为基础,以先进计算机及网络通信技术为运行平台,能将供应链上合作伙伴之间的物流、资金流、信息流进行全面集成的管理信息系统。
ERP面向企业供应链的管理,可对供应链上的所有环节有效地进行管理,把客户需求和企业内部的制造活动、以及供应商的制造资源整合在一起,体现了完全按用户需求制造的思想。
ERP是现代企业大型集成化管理信息系统的典型代表,除了充分体现先进技术的综合运用、充分实现信息资源的共享和企业资源的集成外,更重要的是能充分体现现代化管理思想与方法的综合运用。
ERP 的实施是复杂的,涉及公司组织结构、业务流程乃至管理模式的变革,设计企业的方方面面,因此,实施ERP是一项复杂、艰巨、耗资巨大的工程,其成功实施必须树立正确的应用理念,要有良好的方法论作指导。
ERP实例我们在家里请客:1.首先要据客人的数量和口味确定一个菜单(相对于主生产计划,要做什么);2.然后,根据这个菜单来确定所需的原料,如各需要多少鸡鸭鱼肉、蔬菜、配菜、配料、主食等(相对于物料清单);3.接下来清点家里已有的原料(相对于查看库存),再看看哪些东西家里没有;4.确定缺那些材料,需要购买什么、何时去市场购买(相对于MRP计算)。
从这个例子我们可以看出ERP/MRP的原理和计算逻辑十分简单。
但这是一种按库存生产的“推式”的模式,备好了菜等客人来吃,不是按需求和按订单生产;或是一种西餐馆的快餐方式、基本上是制作好几种快餐,“推”的方式按库存来生产,等顾客来买。
它对物料需求的计算是基于无限资源的,是一种针对静态的物料结构,算法假定提前期是已知的固定值,估算出的的提前期也不能满足当前生产多变的需求,系统要求固定的工艺路线,生产次序仅仅是根据交付周期或日期来安排,重排计划过程非常费时,计划的更改十分困难,因此,它更适用于面向库存的平稳生产。
然而在现实世界中,企业生产的产能、原料的供应不会是无限的,要受到许多实际条件的约束,而且在实际业务运营中各种各样的变化往往是很难预料的,经常会遇到设计更改、工程更改、订单更改,原料短缺,关键件短缺、产能不足,交期推迟,生产设备故障,客户要求插入急单,取消订单,例外事故等情况,这就要求企业要迅速地调整原有的计划,才能满足客户与市场的需求变化。
如果遇到这样的情况怎么办?普通客人A先到并点了X菜单,并要注明菜里不放辣椒;高级客人B随后点了Y菜单,其中有非常个性化的红鲤鱼,而饭馆里偏巧没有这种鱼,需要到市场去立刻采购;而后,VIP客人C到了,又点了Z菜单,他的级别比A、B客人高,要将他的菜单制作排在当前队列的前面;突然,A客人的菜里出现了辣椒,需要重新制作或换菜;等等。
案例爱博公司的MR PⅡ项目。