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1、【1 1】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋生生 产产 运运 作作 管管 理理Production&Operations Management(P/OM)【2 2】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋Lesson 8：库存管理与库存管理与MRP【3 3】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋本章目录本章目录第八第八讲库存管理与存管理与MRPp库存概述存概述p单周期周期库存存问题p多周期多周期库存存问题pMRP、MRPII与与ERP【4 4】生产运作管理
2、生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋结构结构第一节：库存概述第一节：库存概述1第二节：第二节：单周期库存问题单周期库存问题2第三节：多周期库存问题第三节：多周期库存问题3第四节：第四节：MRP、MRPII与与ERP4【5 5】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋1.库存的定存的定义2.库存的分存的分类3.库存的作用存的作用4.库存的成本存的成本5.库存存问题的分的分类6.库存控制系存控制系统【6 6】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存的定义库存的定义狭狭义定
3、定义：仓库里存放里存放东西。西。广广义定定义：p库存是存是为了了满足未来需要而足未来需要而暂时闲置的置的资源，源，闲置的置的资源就源就是是库存，与存，与这种种资源是否存放在源是否存放在仓库中没有关系，是否中没有关系，是否处于于运运动状状态也没有关系。也没有关系。【7 7】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存的分类库存的分类制造系制造系统中的中的库存可分存可分为以下四以下四类：p原原材材料料：指指从从工工厂厂外外部部购买的的，在在工工厂厂内内的的制制作作/装装配配过程程中中使用的零部件、使用的零部件、组件或材料；件或材料；p在在制制品品库存存（
4、WIP,work-in-process）：正正在在生生产线中中的的所所有有未未完工的部件或完工的部件或产品；品；p成成品品库存存（FGI,finished goods inventory）：完完工工而而尚尚未未售售出出的的产品；品；p备件件库存：存：用以用以维修或修或维护生生产设备的部件。的部件。【8 8】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋保持保持原材料原材料库存的原因存的原因(1)按按时交交货(2)批量批量订购 原原材材料料成成批批订购的的原原因因：数数量量折折扣扣，采采购部部门的的能能力力限限制制、运运输的的规模效模效应等等;(3)随机性随
5、机性 为应付付生生产计划划、供供应商商或或质量量的的不不确确定定性性而而设立立的的“安安全全库存存”;(4)废弃弃 因需求或因需求或设计变化而化而导致某些材料不再需要，称之致某些材料不再需要，称之为废弃弃库存。存。【9 9】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋保持保持在制品在制品库存的原因存的原因 (1)排排队 当工作等待当工作等待资源源时（人（人员、机器、运、机器、运输、设备)(2)加工加工 当工作正由一种当工作正由一种资源源进行加工行加工时;(3)等待成批等待成批 一一项工作工作须等待其他工作的完成以形成批量等待其他工作的完成以形成批量;(4
6、)运运动 当工作当工作实际上在上在资源源间流流动时;(5)等等待待匹匹配配 当当部部件件在在某某装装配配运运作作前前等等待待相相配配部部件件达达到到以以使使能能进行行装装配配时.【1010】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋保持保持成品成品库存存的基本原因的基本原因 (1)顾客响客响应，为使交使交货提前期小于制造周期提前期小于制造周期 (2)成批生成批生产 (3)预测失失误 (4)生生产的的变化性化性 (5)需求的季需求的季节性性【1111】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋备件件库存的基本原因
7、存的基本原因(1)服服务(2)采采购提前期提前期(3)成批成批补充充【1212】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存的作用库存的作用缩短短订货提前期提前期稳定作用定作用分分摊订货费用用防止短缺防止短缺防止中断防止中断【1313】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存的成本库存的成本过量的量的库存有存有诸多弊端：多弊端：数量数量过多会占用大量的流多会占用大量的流动资金，并增加金，并增加资金周金周转时间需要占用大量的需要占用大量的仓库或生或生产面面积，同，同时增加管理工作量增加管理工作量物物资的的
8、长期存放，会增加物期存放，会增加物资损坏坏变质率，造成浪率，造成浪费【1414】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋企企业占用的占用的库存存资金是惊人的。据美国十大公司的金是惊人的。据美国十大公司的统计，库存存资金金约占占销售售总额的的1020%，甚至更多。如波音公司，甚至更多。如波音公司1993年的年的销售收入售收入为254亿美元，而美元，而库存存资金达到金达到104亿美元。此外，因美元。此外，因库存的存在而需存的存在而需要管理，同要管理，同时会有会有费用支出，据美国用支出，据美国统计，这部分部分费用占到用占到库存存资金金的的30%左右左右。【
9、1515】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存控制的两难问题库存控制的两难问题从从库存在生存在生产中的作用看，生中的作用看，生产部部门希望希望库存量越多越好存量越多越好但是，从但是，从财务部部门看，看，库存数量必存数量必须有所限制。有所限制。本章致力于解决生本章致力于解决生产制造系制造系统中中库存管理与控制存管理与控制问题。库存管理的目存管理的目标在于改善在于改善库存的效率。也就是存的效率。也就是说，并非，并非简单地地寻求减少求减少库存的方法，存的方法，而是而是寻求使整个系求使整个系统优化的化的库存。存。【1616】生产运作管理生产运作管理
10、POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存管理的发展库存管理的发展 1913年，年，经济订货批量模型批量模型50年代，年代，统计模型模型 早期的早期的库存管理，就存管理，就库存存论库存，因此有存，因此有较大的局限性大的局限性60年代年代MRP：库存和存和计划相关划相关此后，此后，MRPII/ERP供供应商管理商管理库存存VMI联合合库存、共同存、共同库存、供存、供应链库存存【1717】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存问题的分类库存问题的分类单周期周期库存存与与多周期多周期库存存据物品需求是否重复，可将物品分据物品需求是
11、否重复，可将物品分为单周期需求与多周期需求周期需求与多周期需求p单周期需求，周期需求，是指是指对物品在一段特定物品在一段特定时间内的需求，内的需求，过了了这段段时间，该物品就没有原有的使用价物品就没有原有的使用价值了了p多周期需求，多周期需求，指在足指在足够长的的时间里里对某种物品的重复的、某种物品的重复的、连续的需求，的需求，其其库存需要不断地存需要不断地补充。充。【1818】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋独立需求独立需求库存存与与相关需求相关需求库存存p来自用来自用户的的对企企业产品和服品和服务的需求称的需求称为独立需求。独立需求。独立
12、需求最独立需求最明明显的特征是需求的的特征是需求的对象和数量不确定，只能通象和数量不确定，只能通过预测方法粗略方法粗略地估地估计；p企企业内部内部物料物料转化各化各环节之之间所所发生的需求称生的需求称为相关需求。相关相关需求。相关需求也称需求也称为非独立需求非独立需求,它可以按它可以按对最最终产品的独立需求精确地品的独立需求精确地计算出来。算出来。垂直相关垂直相关水平相关水平相关【1919】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋传统的库存控制系统传统的库存控制系统库存控制系存控制系统由由输出、出、输入、入、约束和运行机制束和运行机制4方面构成方面构
13、成p任任何何库库存存控控制制系系统统都都必必须须回回答答如如下三个问题：下三个问题：（1 1）隔多久检查一次库存量？）隔多久检查一次库存量？（2 2）何时提出补充订货？）何时提出补充订货？（3 3）每次订多少？）每次订多少？输入输入库存控制系统库存控制系统输出输出约束条件约束条件运行机制运行机制图图1 库存控制系统库存控制系统【2020】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋(1)(1)固定量系统固定量系统固定量系固定量系统，是，是订货点和点和订货量都量都为固定量的固定量的库存控制系存控制系统。库库存存量量0LT订货点订货点RL时间时间图图2 固定
14、量系统固定量系统LTQQ【2121】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋(2)(2)固定间隔期系统固定间隔期系统每每经过一个相同的一个相同的时间间隔，隔，发出一次出一次订货，订货量量为将将现有有库存存补充到一个最高水平充到一个最高水平S。ttt0库库存存量量L1S时间时间图图3 3 固定间隔期系统固定间隔期系统L2L3【2222】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋(3)(3)最大最小系统最大最小系统是一种固定是一种固定间隔期系隔期系统，只不，只不过它需要确定一个它需要确定一个订货点点s。当。当经过
15、时间间隔隔t时，如果，如果库存量降到存量降到s及以下，及以下，则发出出订货；否；否则，再，再经过时间t后，后，再考再考虑是否是否发出出订货。库库存存量量tttS-L1S-L3L1L2LTL3Ss时间时间0 0图图4 4 最大最小系统最大最小系统【2323】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋思考：如下双箱系思考：如下双箱系统属于什么控制策略？属于什么控制策略？【2424】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋现代管理库存方法现代管理库存方法现代代库存管理的存管理的发展展趋势p基本上都是以供基本上都是以
16、供应商商链为背景的背景的p信息技信息技术手段必不可少手段必不可少p业务外包成外包成为必然必然趋势p制造企制造企业职能能转移移p使制造商使制造商专注于核心注于核心业务主要做法主要做法p联合合库存管理（共同存管理（共同库存管理）存管理）pVMIp3PLp其它，如：分其它，如：分销库存管理、配送中心存管理、配送中心库存管理等存管理等最古老、最古老、传统的的库存管理，存管理，时时焕发生机生机【2525】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋供应链管理视角下的库存管理供应链管理视角下的库存管理 信息流、资金流信息流、资金流物流物流制造商制造商供应商供应商分销
17、商分销商最终最终用户用户p库存不是单个企业能控制的库存不是单个企业能控制的p需要供应链全体成员密切协作需要供应链全体成员密切协作p加强预测、分享信息加强预测、分享信息p以信息流减少物流以信息流减少物流【2626】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋案例研讨：戴尔零库存案例研讨：戴尔零库存戴戴尔公司：公司：1992年成立年成立1996年开始网上年开始网上销售售电脑2001年成年成为全球第一全球第一成功关成功关键：p直直销模式模式 Drect Salingp大大规模个性化定制模个性化定制 Mass Customization【2727】生产运作管理生
18、产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋大大规模个性化定制模个性化定制 Mass Customization客户网上订单网上订单订单管理订单管理生产计划生产计划采购采购库存库存付款付款生产线【2828】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋主机装配主机装配生产计划生产计划货货 架架生产线生产线货架货架货架货架【2929】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋包装包装线纽约纽约洛杉矶洛杉矶德州德州【3030】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科
19、技大学 杨锋杨锋连续补货系系统货架：传感器货架：传感器生产计划系统生产计划系统数据中心数据中心在途车辆管理在途车辆管理预测系统预测系统动态动态补货计划补货计划供应商供应商计划系统计划系统零部件生产零部件生产【3131】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋联合库存联合库存 Joint Inventory若干制造商若干制造商联合起来，合起来，对部分材料部分材料库存存进行行统一管理一管理共同采共同采购，集中使用，集中使用以求降低以求降低库存成本，提高服存成本，提高服务水平水平联合联合库存库存采购采购制造商制造商1 1供应商供应商1 1供应商供应商3 3
20、供应商供应商2 2制造商制造商3 3制造商制造商2 2【3232】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋供应商管理库存供应商管理库存 VMIVendor Manage Inventory信息流、资金流信息流、资金流物流物流制造商制造商供应商供应商分销商分销商最终最终用户用户制造商把制造商把库存控制存控制权交交给供供应商商同同时和供和供应商分享商分享计划划分享下游的需求信息分享下游的需求信息由供由供应商根据需要商根据需要进行供行供应【3333】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋第三方物流第三方物流 3
21、PLThird Part Logistics制造商把物流交制造商把物流交给3PL：销售物流、生售物流、生产物流等物流等同同时和和3PL分享分享销售合同售合同由由3PL根据需要根据需要进行配送行配送信息流、资金流信息流、资金流物流物流制造商制造商供应商供应商分销商分销商最终最终用户用户3PL【3434】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋结构结构第一节：库存概述第一节：库存概述1第二节：单周期库存问题第二节：单周期库存问题2第三节：多周期库存问题第三节：多周期库存问题3第四节：第四节：MRP、MRPII与与ERP4【3535】生产运作管理生产运作管
22、理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋报童问题报童问题 NewsboyNewsboy需求量大于需求量大于订货量，量，导致机会致机会损失，即机会成本失，即机会成本需求量小于需求量小于订货量，低价促量，低价促销或或处理理产生生陈旧成本旧成本只只订一次一次货，故不考，故不考虑订货成本成本存存储成本成本变化不大且不易估化不大且不易估计，故不考，故不考虑因此，最因此，最优订货量由最小的机会成本和量由最小的机会成本和陈旧成本决定旧成本决定【3636】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋1 1 期望损失最小法期望损失最小法参数：参数：C
23、：单位成本：单位成本P：售价，单位利润：售价，单位利润Cu =P C，也是订货不够时的单位机会成本也是订货不够时的单位机会成本 S：降价处理价格：降价处理价格，单位陈旧成本，单位陈旧成本 C0=C S EL(Q)：期望损失：期望损失【3737】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋进价进价C=50，售价，售价P=80，处理价，处理价S=30.需求需求d01020304050概率概率P(d)0.050.150.200.250.200.15单位机会成本单位机会成本 Cu=P C=30 单位陈旧成本单位陈旧成本 C0=C S=20 订货量订货量Q0102
24、0304050期望损失期望损失855580380280305430【3838】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋2 2 期望利润最大法期望利润最大法参数：参数：C：单位成本：单位成本P：售价，单位利润：售价，单位利润 Cu=P C，S：降价处理价格：降价处理价格，单位陈旧成本，单位陈旧成本 C0=C S Ep(Q)：期望利润：期望利润【3939】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋进价进价C=50，售价，售价P=80，处理价，处理价S=30.需求需求d01020304050概率概率P(d)0.05
25、0.150.200.250.200.15单位利润单位利润 Cu=P C=30 单位损失单位损失 C0=C S=20 订货量订货量Q01020304050期望利润期望利润027547557555030【4040】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋3 3 边际分析法边际分析法设原订货量为设原订货量为Q Q，考虑追加一个单位订货的情况下，期望损失的变化为：，考虑追加一个单位订货的情况下，期望损失的变化为：【4141】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋进价进价C=50，售价，售价P=80，处理价，处理价
26、S=30.需求需求d01020304050概率概率P(d)0.050.150.200.250.200.15概率概率P(D)10.950.80.60.350.15Cu=P C=30 C0=C S=20P(D*)=20/50=0.4【4242】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋思考：思考：报童模型可以在哪些童模型可以在哪些场合使用？合使用？【4343】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋结构结构第一节：库存概述第一节：库存概述1第二节：第二节：单周期库存问题单周期库存问题2第三节：多周期库存问题第三节
27、：多周期库存问题3第四节：第四节：MRP、MRPII与与ERP4【4444】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋与库存有关的费用与库存有关的费用随随库存量增加而增加的存量增加而增加的费用用p资金的成本金的成本p仓储空空间费用用p物品物品变质和和陈旧旧p税收和保税收和保险【4545】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋随随库存量增加而减少的存量增加而减少的费用用p订货费p准准备费(Setup cost)p购买费和加工和加工费p生生产管理管理费p缺缺货损失失费【4646】生产运作管理生产运作管理 POM
28、POM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋库存存总费用用p年年维持持库存存费(Holding cost)：CHp年年补充充订货费(Reorder cost)：CRp年年购买费(加工加工费)(Purchasing cost)：CPp年缺年缺货损失失费(Shortage cost)：CS总费用：用：CT=CH+CR+CP+CS【4747】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋1 经济订货批量模型批量模型(EOQ模型模型)2 经济生生产批量模型批量模型(EPL模型模型)【4848】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中
29、国科技大学 杨锋杨锋1 1 经济订货批量模型经济订货批量模型(EOQ模型模型)EOQ的的发展展p1913年年由由F.W.Harris提提出出,寻求求生生产准准备成成本本(Set-up Cost)与与库存成本存成本(Inventory Holding Cost)之之间的均衡的均衡;p最早将数学模型用于科学管理。最早将数学模型用于科学管理。【4949】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋经济订购批量（经济订购批量（EOQ）模型）模型假假设：(1)不允不允许缺缺货、生、生产时间很短很短 (2)需求率需求率稳定定 (3)存存储为零零时，能瞬，能瞬间补货参
30、数：参数：单位商品年均存位商品年均存储费用用(c1)，每次，每次订货费用用(c3)，每次每次订货量量(Q)，每年需求量每年需求量(D)T1T2T3T4时间时间 t存储量存储量Q0.5Q0Economic order quantity，EOQ【5050】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋每年存储费每年存储费=单位商品年存储费单位商品年存储费平均存储量平均存储量 =c1 0.5Q =0.5 c1 Q每年订货费每年订货费=每次订货费每次订货费年均订货次数年均订货次数 =c3(D/Q)=c3D/Q每年总费用每年总费用=每年存储费每年存储费+每年订货费每
31、年订货费 =0.5 c1 Q+c3D/Q总费用最小时，最优订货量总费用最小时，最优订货量T1T2T3T4时间时间 t存储量存储量Q0.5Q0此时此时每年存储费和每年订货费相等每年存储费和每年订货费相等，均为，均为【5151】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋费费用用订货费订货费存储费存储费0 0Q Q订货批量订货批量总费用总费用【5252】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋求最优订货量的方法：求最优订货量的方法：(1)微分法：连续函数，一阶导数为微分法：连续函数，一阶导数为0时达到最大时达到最大
32、(小小)值值每年总费用每年总费用 TC=0.5 c1 Q+c3D/QTC对对Q求导：求导：(2)如果如果ab=定值，则定值，则a=b时二者之和最小时二者之和最小显然，显然，(0.5 c1 Q)(c3D/Q)=0.5 c1c3D为定值，因此二者相等时和最为定值，因此二者相等时和最小。小。令令 0.5 c1 Q=c3D/Q 于是于是 QQ=2c3D/c1思考：思考：(1)(1)多少天订一次货？多少天订一次货？(2)(2)仓库容量应多大？仓库容量应多大？【5353】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋2 经济生产批量（经济生产批量（EPQ）模型）模型假
33、假设：不允：不允许缺缺货、生、生产需要一定需要一定时间 需求率需求率稳定定 存存储为零零时，逐，逐渐通通过生生产增加存增加存储参数：参数：单位商品年均存位商品年均存储费用用(c1)，每次生，每次生产量量(Q)每次生每次生产准准备费用用(c3)，每年需求量每年需求量(D)需求率需求率(d)，生，生产率率(p)，每周期生，每周期生产时间(t)Economic production quantity，EPQ Economic production Lot，EPL【5454】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋生生产方式方式：每个周期内，先生：每个周期内
34、，先生产 t 时间，然后停工，待，然后停工，待 存存储量量为0之后又重新开始生之后又重新开始生产。时间 0-t内，生内，生产率率p，需求量，需求量d，故存，故存储量以量以(p-d)增增长 最大存最大存储量量 Y=(p-d)t 时间 t-T 内，生内，生产率率0，需求量，需求量d，故存，故存储量以量以d 减少减少 一个周期内，生一个周期内，生产量量 Q=pt，故，故 t=Q/pT1T2T3T4时间时间存储量存储量Y0.5Y0t【5555】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋每年存储费每年存储费=单位商品年存储费单位商品年存储费平均存储量平均存储量每
35、年生产准备费每年生产准备费=每次生产准备费每次生产准备费年均生产次数年均生产次数 =c3(D/Q)=c3D/Q每年总费用每年总费用=每年存储费每年存储费+每年订货费每年订货费=总费用最小时，最优订货量总费用最小时，最优订货量此时此时每年存储费和每年生产准备费相等每年存储费和每年生产准备费相等，均为，均为T1T2T3T4时间时间存储量存储量Y0.5Y0t【5656】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋3 3 允许缺货的经济订购批量模型允许缺货的经济订购批量模型假假设：允：允许缺缺货、生、生产时间很短很短 需求率需求率稳定定;存存储为零零时，能瞬，能
36、瞬间补货参数：参数：单位商品年均存位商品年均存储费用用(c1),每次每次订货费用用(c3)，每次每次订货量量(Q),每年需求量每年需求量(D)单位商品年缺位商品年缺货成本成本(c2),Tt1t2时间时间 t最大缺货量最大缺货量S0最大存储量最大存储量 Q-S【5757】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋其它参数：其它参数：生产周期生产周期(T),单周期内不缺货时间单周期内不缺货时间(t1)与缺货时间与缺货时间(t2)最大缺货量最大缺货量(S),最大存储量最大存储量(Q-S)不缺货时平均存储量不缺货时平均存储量=0.5(Q-S)缺货时平均存储量缺
37、货时平均存储量=0总平均存储量总平均存储量=需求率需求率d,最大存储最大存储(Q-S),故不缺货时间故不缺货时间t1=(Q-S)/d每次订货每次订货Q可满足周期可满足周期(t1+t2)需求，故需求，故t1+t2=Q/dTt1t2时间时间 t最大缺货量最大缺货量S0最大存储量最大存储量 Q-S【5858】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋其它参数：其它参数：不缺货时平均缺货量不缺货时平均缺货量=0，缺货时平均缺货量，缺货时平均缺货量=0.5S总平均缺货量总平均缺货量=每年总费用每年总费用Tt1t2时间时间 t最大缺货量最大缺货量S0最大存储量最大
38、存储量 Q-S【5959】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋最优策略：最优策略：最优订货量最优订货量最优缺货量最优缺货量Tt1t2时间时间 t最大缺货量最大缺货量S0最大存储量最大存储量 Q-S【6060】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋4 4 允许缺货的经济生产批量模型允许缺货的经济生产批量模型假假设：允：允许缺缺货、生、生产需要一定需要一定时间 需求率需求率稳定定 存存储为零零时，逐，逐渐通通过生生产增加存增加存储参数：参数：单位商品年均存位商品年均存储费用用(c1)，每次生，每次生产量量
39、(Q)每次生每次生产准准备费用用(c3)，每年需求量每年需求量(D)需求率需求率(d)，生，生产率率(p)单位商品年缺位商品年缺货成本成本(c2)最大存最大存储量量(V)最大缺最大缺货量量(S)【6161】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋生产方式生产方式：t1:周期内存储量增加的时期，生产周期内存储量增加的时期，生产t2:周期内存储量减少的时期，不生产周期内存储量减少的时期，不生产t3:周期内缺货量增加的时期，不生产周期内缺货量增加的时期，不生产t4:周期内缺货量减少的时期，生产周期内缺货量减少的时期，生产t1t2t3t4时间时间最大存储量最
40、大存储量V V0一个周期一个周期T T最大缺货量最大缺货量S S【6262】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋生产阶段生产阶段(t4与与t1):以以p生产同时以生产同时以d满足需求，故总产量满足需求，故总产量Q的的(1-d/p)填补填补S补充补充V，于是，于是，V+S=Q(1-d/p)或或V=Q(1-d/p)-S不缺货阶段不缺货阶段(t1与与t2)平均存储量为平均存储量为 0.5V=0.5Q(1-d/p)-S不生产阶段不生产阶段(t2与与t3):以以d满足需求满足需求缺货阶段缺货阶段(t3与与t4)平均缺货量为平均缺货量为 0.5St1t2t3
41、t4时间时间最大存储量最大存储量V V0一个周期一个周期T T最大缺货量最大缺货量S S【6363】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋年平均缺货量年平均缺货量年平均存储量年平均存储量年总费用年总费用t1t2t3t4时间时间最大存储量最大存储量V V0一个周期一个周期T T最大缺货量最大缺货量S S【6464】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋最优策略：最优策略：最优订货量最优订货量最优缺货量最优缺货量t1t2t3t4时间时间最大存储量最大存储量V V0一个周期一个周期T T最大缺货量最大缺货量S
42、 S【6565】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋和和EOQ模型基本一模型基本一样注意：注意：（1）折扣）折扣导致致单位存位存储费用用发生生变化化（2）折扣）折扣规定的定的订货量和求到的量和求到的经济批量是否矛盾？批量是否矛盾？5 5 经济订购批量折扣模型经济订购批量折扣模型【6666】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋结构结构第一节：库存概述第一节：库存概述1第二节：第二节：单周期库存问题单周期库存问题2第三节：多周期库存问题第三节：多周期库存问题3第四节：第四节：MRPMRP、MRPIIMR
43、PII与与ERPERP4【6767】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋MRP的发展的发展1 订货点法点法(Order Point)2 基本基本MRP阶段段(Material Requirements Planning)3 闭环MRP 阶段段(Closed-Loop MRP)；4 MRP II阶段段(Manufacturing Resources Planning)5 ERP阶段段(Enterprise Resources Planning)【6868】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋MRP、M
44、RP 和和ERP的关系的关系推算人、财、物资源需求推算人、财、物资源需求 ERP推算资金、物质资源推算资金、物质资源 MRP推算物质资源推算物质资源 MRP独独立立需需求求物料需求物料需求制造资源制造资源企业资源企业资源【6969】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋1 订货点法订货点法库存控制的基本思路：在何存控制的基本思路：在何时订货、订多少多少货可以可以使使费用最小。有很多用最小。有很多优化方法，化方法，这些方法些方法对于于产品品简单、需求需求稳定、物料种定、物料种类很少的生很少的生产类型是适用的，但是型是适用的，但是对大多数制造企大多数制
45、造企业是不适用的。因是不适用的。因为：【7070】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋（1）存）存储系系统的假的假设前提前提过于理想化；于理想化；（2）存）存储系系统把把库存物品看成是相互独立的；存物品看成是相互独立的；p制造制造过程中的程中的需求相关性需求相关性是是MRP能能够围绕物料物料转化化组织准准时生生产的的原因；原因；p相关性需求理相关性需求理论是是MRP的基的基础p从从库存系存系统的的观点来看，可以把制造点来看，可以把制造过程看成从成品到原材料的一系程看成从成品到原材料的一系列列订货过程程【7171】生产运作管理生产运作管理 POMP
46、OM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋例如一个例如一个产品有十个零件品有十个零件组成，分成，分别设立立库存，假定每个零件存，假定每个零件库的的供供货率率为0.95，由于十种零件是，由于十种零件是单独建立独建立库存的，存的，总装装时它它们的的联合供合供货率只有率只有0.6（0.9510），可靠性很低，），可靠性很低，这就是制造就是制造业在在总装装时经常常发生生零件短缺的根本原因。零件短缺的根本原因。【7272】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋（3）盲目性：）盲目性：p对需求的情况不了解，盲目地需求的情况不了解，盲目地维持一定量的持一
47、定量的库存会造成存会造成资金金积压。（4）高）高库存与低服存与低服务水平：水平：p订货点方法会造成高点方法会造成高库存与低服存与低服务水平水平p高服高服务水平需要高水平需要高库存（低存（低库存与高服存与高服务水平两者不可兼得）水平两者不可兼得）（5）形成）形成“块状状”需求需求(如下如下图)【7373】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋订货点订货点时间时间库库存存量量产品产品订货点订货点时间时间库库存存量量零件零件订货点订货点时间时间库库存存量量原材料原材料【7474】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学
48、杨锋杨锋2 基本基本MRP阶段阶段 1940年代提出了年代提出了MRP的主要思想：按最的主要思想：按最终产品的需求量推品的需求量推算零部件的需求量和投算零部件的需求量和投产时间。1960年代初期，数字年代初期，数字电子子计算机技算机技术的完善，使的完善，使MRP由由“思想思想”成成为现实。【7575】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋它解决了物料的需求它解决了物料的需求问题，但它没有考，但它没有考虑需求需求计划是否有可能按划是否有可能按时完成。完成。MRP计算计算(1)需要哪些零部件及其数量；需要哪些零部件及其数量；(2)零部件何时投入生产、何
49、时完工零部件何时投入生产、何时完工主生产计划主生产计划库存文件库存文件在制品文件在制品文件产品结构文件产品结构文件订购文件订购文件需求信息、订购与生产需求信息、订购与生产图图 （开环）（开环）MRP的工作逻辑的工作逻辑【7676】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋3 闭环闭环MRP 阶段阶段在基本在基本MRP基基础上增加了上增加了处理生理生产能力能力的功能，根据的功能，根据产品出品出产计划和物料需求划和物料需求计划，划，进一步作生一步作生产能力能力计划，具有生划，具有生产能力平衡能力平衡功能。如果生功能。如果生产能力不能能力不能满足足计划要求，
50、划要求，则能能够对计划作相划作相应的的调整。此外，它整。此外，它还具有收集生具有收集生产活活动执行情况和行情况和记录外部外部环境信息境信息变化的功能，将它化的功能，将它们作作为计划划调整或下期整或下期计划的依据。划的依据。此此时的的MRP已已经具具备了了对生生产作作计划和划和实施控制的功能。由于施控制的功能。由于具有具有“计划划执行行反反馈”结构，称构，称为闭环的的 MRP，它，它处于向于向MRP II 过渡的状渡的状态。【7777】生产运作管理生产运作管理 POMPOM主讲：中国科技大学主讲：中国科技大学 杨锋杨锋生产计划大纲生产计划大纲主生产计划主生产计划粗能力计划粗能力计划可行否可行否物