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1、生产与运作管理生产与运作管理Production&Operation Management2023/11/261Materials Requirements Plan 物料需求方案物料需求方案2023/11/262 MRP的基本概念 MRP系统的总体方案 MRP系统的数据处理逻辑 全重排式系统和净改变式系统 MRP系统的其他功能第五章第五章 物料需求方案物料需求方案2023/11/263MRP的解释的解释MRPMaterials Requirements Planning 物料需求方案MRPManufacturing Resources Planning 制造资源方案狭义的MRP广义的MRP物
2、料本身是一个广义的概念，不仅指原材料，还包含自制品、成品、外购件、备件等。2023/11/264MRP的定义的定义 生产与库存控制协会生产与库存控制协会APICS：American Production and Inventory Control Society对物料需求方案的定义：对物料需求方案的定义：物料需求方案就是依据主生产方案MPS、物料清单、库存记录和已订未交定单等资料，经由计算而得到各种相关需求Dependent demand物料的需求状况，同时提出各种新订单补充的建议，以及修正各种已开出订单的一种实用技术。2023/11/265MRP的方案对象的方案对象物料需求方案MRP是基于非
3、独立需求的。非独立非独立非独立非独立需求需求需求需求的意思是每一个物料的需求都是由更高层的物料项的需求展开的。轮胎、轮轴和发动机都是由汽车需求决定的非独立需求物料工程。决定需要多少非独立需求物料工程是一个简单的乘法运算过程。即如果生产一个部件A需要5个部件B，则生成5个部件A则需要25个部件B2023/11/266TU2V3W1X2W2Y2产品T的生产结构树假设需要生产100单位产品T，需要零部件的数量是多少？?一个简单的一个简单的MRP例子例子2023/11/267部件U：2T的数目=2 100=200部件V：3T的数目=3 100=300部件W：1U的数目=1 200+2V的数目=2 30
4、0部件X：2U的数目=2 200=400部件Y：2V的数目=2 300=600=8002023/11/268现在考虑获得上述物料项的时间假设：T需要1周；U需要2周；V需要2周；W需要3周；X需要1周；Y需要1周。所有物料何时订货？何时到货？才能满足生产产品T的需要。2023/11/269在阶段在阶段7完成生产完成生产100单位单位T的的MRP周 次 1 2 3 4 5 6 7TUVWXY提前期=1周提前期=1周提前期=1周提前期=3周提前期=2周提前期=2周需求时刻需求时刻需求时刻需求时刻需求时刻需求时刻订货时刻订货时刻订货时刻订货时刻订货时刻订货时刻10010020020030030080
5、08004004006006002023/11/2610结论结论 通过此简单的图表，可以清楚地看到假设用手工为成千上万个物料项制定一个物料需求方案是不可行的。因为这需要大量的计算及有关库存情况和产品结构的大量数据库，因此，必须使用计算机来制定此物料需求方案。2023/11/2611MRP的目的的目的控制库存水平,为物料工程设定操作优先级以及为生产系统提供能力方案库存:订购正确的零件订购正确的数量在正确的时间里订货优先级:按正确的完成日期订货保持完成日期有效能力:制定一个完整的、精确的负荷方案方案的制定要有充足的时间考虑未来的需求2023/11/2612MRP的宗旨和指导思想的宗旨和指导思想宗旨
6、：在正确的时间正确的地点得到正确的物料资源思想：当物料短缺而影响整个生产方案时,应该很快提供物料,当主生产方案延迟以及推迟物料需求时,物料也应该被延迟。2023/11/2613MRP的优点的优点 定价更有竞争性 销售价格降低 库存减少 更好的顾客效劳 对市场需求的反响更快 改变主方案的能力增强 生产准备和设备拆卸的费用降低 空闲时间减少2023/11/2614MRP的缺点的缺点 缺少高层管理人员应承担的义务缺少高层管理人员应承担的义务 MRP应当被高层领导所接受，同时，需要深入的教育和培训，强调MRP作为闭环、集成和战略性的方案 过分强调过分强调MRP的功能的功能 MRP往往被描述成一个运行公
7、司的完全的独一无二的系统，其实施的效果如何，取决于人的作用 MRP与与JIT如何结合的问题如何结合的问题 MRP是一个强调推动的系统，这与先进JIT的强调拉动的系统向背，此为MRP的一大缺点2023/11/2615MRPMRP系统的基本组成系统的基本组成计划完成情况分析报告急件催派报告近期重点需要的物料报告顾客订货产品需求预测主生产计划物料需求计划生产作业计划生产指令采购订单基本报告派生报告库存存取记录工程设计库存报告物料清单2023/11/2616物料需求方案的计算过程图物料需求方案的计算过程图开始准备物料需求方案的输入把主方案订单作为确认方案订单的下达传给物料需求方案逐层处理各个工程决定总
8、需求决定净需求编排订单方案采用方案订单下达来计算下一层次的总需求是否有更多的工程需要处理停止2023/11/2617产品的需求产品的需求两个方面：两个方面：1客户客户他们下达了具体的订单。这些订单常带有预定的交货期，对这些订单的处理不涉及预测，只是简单地将它们类加起来。2预测的需求预测的需求一般为独立需求订单，可根据预测模型来预测需求量。一种算法是把客户订单和预测需求相加，即可作为主生产方案的输入数据。2023/11/2618物料清单文件物料清单文件 包括完整的产品描述，它不仅仅列出物料、零件、组件、而且还指明产品制造顺序。它是MRP程序的三个主要输入之一。物料清单文件物料清单文件通常被称为产
9、品结构文件或产品结构树。因为它指明了一件产品的组装过程，它包含确认每一物料的信息，以及组成该物料的各部件的数量。2023/11/2619例：产品例：产品例：产品例：产品A A的物料清单的物料清单的物料清单的物料清单AB(2)C(3)D(1)E(4)F(2)H(4)G(5)2023/11/2620物料清单文件物料清单文件缩排式缩排式缩排式零件列表AB2D1E4C3F2G5H4存放物料息非常低效2023/11/2621物料清单文件物料清单文件物料清单文件物料清单文件单层式单层式单层式单层式单层式零件列表AB2C3BD1E4CF2G5H42023/11/2622物料清单文件物料清单文件低层代码低层代
10、码0层AB1234LMNPNQRRSSLMNPNQRSSRA产品L的层次结构 B扩展到每项物料的最低层后的层次结构2023/11/2623库存记录文件包含信息库存记录文件包含信息库存记录文件包含信息库存记录文件包含信息在库存中的每一项物料的记录都作为一个独立的文件，并且关于一项物料的资料的详细程度几乎是无限制的。MRP程序按产品结构从上到下进行分析，逐层进行需求展开。MRP程序允许产生一个反查记录文件，作为库存文件记录的一局部或单独存在。反查需求允许我们通过每一层产品结构向上追踪物料需求，确定每一个产生需求的父项。2023/11/2624库存记录文件包含信息库存记录文件包含信息库存记录文件包含
11、信息库存记录文件包含信息 零件号 描述 提前期 标准成本 安全库存 订单数量 准备 生命周期 上年使用量 类别 位置 控制 平衡 合计 时区 1 2 3 4 5 6 7 毛需求方案入库现存方案订单下达订单详细情况近期行动盘点人员保管迹辅助数 据段库存状 态段物料主数据段2023/11/2625MRPMRP计算机程序计算机程序计算机程序计算机程序物料需求方案程序对库存文件、主生产方案和物料清单文件物料需求方案程序对库存文件、主生产方案和物料清单文件进行操作，过程如下：进行操作，过程如下：由主生产方案确定各时区所需最终物料工程。物料清单文件中列出制造每一物料所需的物料和零件。每项物料的现有数量和已
12、订货数量都包含在库存文件中。MRP程序处理库存文件按时区分段，同时不断查询物料清单文件来计算对每种物料的需求量。然后，根据现有库存量对每一物料的需求量进行修改，再将所确定的净需求按该物料的提前期“偏置向回推算得到方案下达订单。2023/11/2626输出报告输出报告主报告主报告主报告是用于库存和生产控制的最普遍和最主要的报主报告是用于库存和生产控制的最普遍和最主要的报告。包括：告。包括：在将来要下达的方案订单。执行方案订单的方案下达通知。改变应重新方案的订单的交货日期。取消或暂停主生产方案中某些准备下达的订单。库存状态数据。2023/11/2627输出报告输出报告辅助报告辅助报告辅助报告一般分
13、成三类，包括：辅助报告一般分成三类，包括：用于预测在未来某一时刻的库存和需求的方案报告。用于指出呆滞的物料以及确定物料的提前期、数量和成本的方案情况和实际情况之间的差异的绩效报告。指出严重偏差的例外报告，包括一些错误、超出某种范围、过期的订单、过多的残料或不存在的零件等。2023/11/2628净改变系统净改变系统通常，MRP系统每隔一周或两周从主生产方案开始重新运行一次。这要对物料的需求进行全面展开，并产生正常的和例外的报告。然而，许多MRP程序提供了一种中间方案的选择，即净改变方案。净改变系统是由“活动驱动的。只有当一项物料在一次事物处理中被处理了，净改变系统才会检查该物料。可以对净改变系
14、统进行修改，使其对未方案和例外事件作出反响。2023/11/2629一个使用一个使用MRP的例子的例子 安培公司生产一种安装在住宅中的测量用电量的电表。用于单个用户的电表根据电压和电流强度的范围分成两种基本类型。除了完整的电表外，为了维修和换型还出售局部零件和部装件。MRP系统的任务是确定一个生产方案，指出各项物料需求的时区和数量。然后对方案的可行性进行检验，如果有必要，则对方案进行调整。2023/11/2630例子例子需求预测需求预测由固定客户订单和对随机需求的预测得出的对电表A、B、部装件D和零件E的未来需求月份 电表A 电表B 部装件D 零件E 随机 随机 随机 随机345678 100
15、0 250 400 60 200 70 300 80 600 250 300 60 180 70 250 80 300 250 500 60 250 70 200 80 700 250 400 60 200 70 250 80 600 250 300 60 150 70 200 80 700 250 700 60 160 70 200 802023/11/2631例子例子制定一个主生产方案制定一个主生产方案上表指明了电表及其零件的需求，我们假定对的需求根据当月对客户的交货方案进行交货，而满足随机需求的物料则必须在当月的第一周就可以交货。我们的方案假设所有的物料在当月的第一周即可得到。2023/
16、11/2632满足上表中确定需求的一个主生产方案 电表A 1250 850 550 电表B 460 360 560 部装件D 270 250 320 零件E 380 430 380 周次 9 10 11 12 13 14 15 16 17例子例子制定一个主生产方案制定一个主生产方案2023/11/2633例子例子物料清单文件物料清单文件A的产品结构0层仪表类型123E1F1D1E1F1D1F2AC1E22023/11/2634B的产品结构0层仪表类型123E1E1F1D1F2BC1E2例子例子物料清单文件物料清单文件2023/11/2635例子例子BOMA A和和B B的缩进式的缩进式仪表A
17、仪表BAD1E1F1E2C1D1E1F1F2BE1F2C2D1E1F1F22023/11/2636例子例子库存记录文件库存记录文件库存文件中所具有的现有库存量和提前期数据 物料现有库存/单位提前期/周 A50 2 B60 2 C40 1 D30 1 E30 1 F40 12023/11/2637例子例子运行运行MRP程序程序仪表仪表A A和和B B的物料需求方案的物料需求方案物料 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13周次A L=2B L=2毛需求现有库存 50净需求方案订单方案订单下达毛需求现有库存 60净需求方案订单方案订单下达125050120012001200850460604
18、004004003602023/11/2638例子例子运行运行MRPMRP程序程序部装件C和D的物料需求方案物料周次C L=1D L=1毛需求现有库存 40净需求方案订单方案订单下达毛需求现有库存 30净需求方案订单方案订单下达120040 1560156015602700270270270 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1325012000 12001200156030 15301530120015302023/11/2639零件E和F 的物料需求方案物料周次E L=1F L=1毛需求现有库存 30净需求方案订单方案订单下达毛需求现有库存 40净需求方案订单方案订单下达4000
19、28002800270027027027043012000 432043208001490 4 5 6 7 8 9 10 11 12 138000 800800153040 1490149043203800 380380270027027038027012000 120012002800153030 15001500120015002023/11/2640MRP系统的改进系统的改进 这里所讨论的MRP只涉及物料，由于能力因素而进行的方案调整是在MRP软件包之外做的。由于能力的约束可能需要修正方案，MRP软件也要重新运行。对于其它所有因素和资源需求方面的考虑也未包含在这个系统中。后来的改进是将每
20、个工作中心的能力作为软件包的一局部。反响信息也将被引入。2023/11/2641工作中心能力的建立和维护工作中心能力的建立和维护在执行CRP处理过程之前，一定要建立工作中心的能力。这是CRP处理的一个关键局部。一一.选择计量单位选择计量单位工作中心能力用在一定的时间段内能完成的产出率来表示.通常用语表达能力的单位有：时间、重量、长度、数量等。在一个执行各种各样组装工序的工作中心，最好使用“标准小时这一计量单位来表达能力。二二.计算定额能力和实际能力计算定额能力和实际能力为了建立负荷分布图，CRP使用工作中心文件中的定额能力。为了维护需求方案的准确性，定额能力必须与实际需求的能力相比较，根据实际
21、工作中心执行的结果来决定实际能力。2023/11/2642 定额能力定额能力 定额能力是根据工作中心文件和车间日历中有关信息计算 的。在工作中心文件中包括的数据一般有：每班可用的操作人员数 可用机器数 单台定额 工作中心的利用率 工作中心的效率 在该工作中心每班排产的小时数 每天开动班次 每周的天数工作中心能力的建立和维护工作中心能力的建立和维护2023/11/2643则定额能力的计算公式为:定额能力=可用的机器数或人数在计算能力的时间周期内方案的工作小时数预计的工作中心效率预计的工作中心利用率效率=完成的定额工时实际的投入工时利用率=实际的投入工时方案工时定额能力=机器数或操作人员数每班工时
22、每天的开班数每星期的工作天数利用率效率工作中心能力的建立和维护工作中心能力的建立和维护2023/11/2644例：假设计量单位是定额工时，用下面的数据就可以计算出该工作中心的定额能力：由6名工人操作6台机床 每班8小时 每天1班 每星期工作5天 利用率90%效率95%一个星期的定额能力是：6 81 50.90 0.95=205.2工作中心能力的建立和维护工作中心能力的建立和维护2023/11/2645能力需求方案的编制过程能力需求方案的编制过程收集能力方案的输入数据:已下达车间订单MRP方案订单工艺路线文件工作中心文件车间日历2023/11/2646 已下达车间订单已下达车间订单已下达订单是已
23、释放的订单，即有明确加工日期和数量要求的零件加工订单。订单上表示每种零件的数量、交货期、加工顺序、准备时间和加工时间、工作中心号或部门号、设备号。MRP方案订单方案订单方案定单是由MRP净需求确定的建议定货量和交货期，方案车间定单与已下达车间定单一起作为能力需求方案的输入，来决定未来周期的能力总需求。能力需求方案的编制过程能力需求方案的编制过程2023/11/2647 工艺路线文件工艺路线文件工艺路线文件包括工程加工或装配需要的各步骤的信息。工艺路线文件包括下面的信息：加工工序描述工序顺序替换工序工具工时定额如：小时/单位，单位/小时 准备时间 零件每个工序加工时间能力需求方案的编制过程能力需
24、求方案的编制过程2023/11/2648 工作中心文件工作中心文件工作中心文件包括计算工作中心定额能力的必要信息。另外，还包括如下编制定单方案的必要信息：方案排队时间运输时间车间日历车间日历车间日历用于编制方案的特殊形式的日历，通常方案是按工作日编制的。车间日历将普通日历转换成工作日历。它被表示成顺序计数的工作日，并除去周末、假期、停工和其它不生产的日子。能力需求方案的编制过程能力需求方案的编制过程2023/11/2649改进改进计算工作中心负荷计算工作中心负荷工作中心工作中心A的工作负荷的工作负荷星期 作业号 单位量 准备时间 单位运行时间/小时 总作业时间 合计10 145 1003.50
25、.23 26.5 167 1602.40.26 44.0 158 701.20.13 10.3 193 3006.00.17 57.0 137.811 132 805.00.36 3.3.8 125 1503.00.22 36.0 180 1802.50.30 56.5 178 1204.00.50 64.0 190.312 147 903.00.18 19.2 156 2003.50.14 35.5 198 2501.50.16 41.5 172 1002.00.12 14.0 139 1202.20.17 22.6 128.82023/11/2650工作中心A的方案的工作负荷标准 小时20
26、015010050#193#158#167#145#139#172#198#156#147#178#180#126#132 能力改进改进计算工作中心负荷计算工作中心负荷2023/11/2651工作中心负荷超载的解决方案工作中心负荷超载的解决方案 加班 选择功能相同的可替换工作中心 外包给其它单位 将工作提前或推迟 重新协商到期日，重新安排方案2023/11/2652改进改进闭环闭环MRP生产方案主生产方案物料需求方案能力需求方案是否可行执行能力方案执行物料方案是否2023/11/2653改进改进MRP 将MRP进一步扩展即形成制造需求方案Manufacturing Resources Plan
27、ning，M R P的最初目的是通过闭环MRP来方案和控制制造企业所有资源 生产、市场营销、财务和工程设计。其第二个重要目的是模拟制造系统。此概念最早由Ollie Wight提出，他认为制造的基本方程是：我们要制造什么？用什么制造？我们有什么？我们还需要什么？2023/11/2654MRP及JIT的生产控制过程主生产方案最终产品最终装配部装后道加工前道加工原材料需求方案最终产品最终装配部装后道加工前道加工原材料JIT主生产方案MRP强调方案JIT强调控制将将JIT引入引入MRP2023/11/2655MRP系统中的批量问题系统中的批量问题批量定义批量定义MRP方案中方案订单下达和接受零件的数量
28、。对于生产零件，指一次生产的数量 对于购置零件，指向供给商订货的数量 按需确定批量法 经济订购批量法 最小总费用法 最小单位费用法2023/11/2656批量批量按需确定批量法按需确定批量法特点：订购批量恰好与净需求相匹配 产出的量恰好就是每周的需求量，而不会产生剩余转到未来时区 保管费用最少 准备费用和能力限制可忽略不计2023/11/2657一个按需订购批量MRP方案周 净需求量 订货量 期末剩余库存 保管费用 准备费用 总成本1234567850607060957560555060706095756055000000000.000.000.000.000.000.000.000.0047
29、.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.094.0141.0188.0235.0282.0329.0376.02023/11/2658经济订购批量是一个平衡准备费用和保管费用的方法批量批量经济订购批量法经济订购批量法计算公式2023/11/2659MRP方案中经济订购批量周 净需求量 订货量 期末剩余库存 保管费用 准备费用 总成本1234567850607060957565553510000351003012411711111629223217715.0512.058.555.550.8014.6011.608.8547.00000047.00006
30、2.0574.1082.6588.2089.00150.60162.20171.052023/11/2660批量批量LTC&LUC 最小总费用法LTC是一个动态确实定订购批量的方法，其原理是比较不同订货量所对应的保管费用和准备或订货费用，从中选择使二者尽可能接近的订购批量。最小单位费用法LUC是一个动态确实定订购批量的方法，这种方法将每个试验批量的订货费用和库存保管费用相加，再除以该订购批量的单位总量，选择单位费用最小的那个批量作为订购批量。2023/11/2661批量批量最小总费用法最小总费用法MRP方案的最小总费用法周 订货量保管费用$订货费用$总费用$11-21-31-41-51-61-
31、71-866-76-850110180240335410470525751351900.003.0010.0019.0038.0056.2574.7594.000.003.008.5047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0047.0050.0057.0066.0085.00 最小总费用最小总费用最小总费用最小总费用103.75121.75141.0047.0050.0055.50 最小总费用最小总费用最小总费用最小总费用2023/11/2662周 净需求量 订货量 期末剩余库存 保管费用 准备费用 总成本1234567850
32、6070609575655533500001900028522515595011555014.2511.257.754.7505.752.7547.00000047.000061.2572.580.258585137.75140.5140.5MRP方案的最小总费用法2023/11/2663批量批量最小单位费用法最小单位费用法周 订货量 保管费用 订货费用 总费用 单位费用11-21-31-41-51-61-71-877-8MRP方案的最小单位费用法50110180240335410470525601150310193856.7574.759402.75474747474747474747474750576685103.75121.751414749.750.940.45450.31670.2750.25370.2530.2590.26860.78330.43262023/11/2664周 净需求量 订货量 期末剩余库存 保管费用 准备费用 总成本123456785060706095756055410000001150360300230170750550181511.58.53.7502.75047.000000047.000658091.5100103.75103.75153.5153.5MRP方案的最小单位费用法2023/11/2665演讲完毕，谢谢观看！