1、MRPII的原理知识 MRPII原理知识讲座随着大陆市场经济的发展，我国的制造业得到了惊人的发展，同时国外的企业也通过各种方式投资中国，可以想象，随着中国加入世贸组织，中国企业面临来自国内外前所未有的激烈竞争，因此采用各种方式提高企业的管理水平已成大势所趋，可幸的是越来越多的企业已认识到采用ERP的重大意义。ERP管理思想首先是美国70年代发展起来的，目前已经成为事实上的企业信息管理的标准，在西方发达国家已被广泛采用。ERP主要宗旨就是将企业各方面的资源(包括人、财、物、产、供、销等方面)充分调配和平衡，为企业提供了一个全方位的管理模式；使企业在激烈的市场竞争中全方位地发挥足够的能力从而取得更
2、好的经济效益。采用ERP将产生巨大的管理效益，如降低库存、提高计划质量和速度、缩短采购提前期、降低生产成本、提高劳动生产率、加快资金周转等，如能成功运行ERP将全方位提高企业的管理水平，在企业各个运作环节上均将起到直接的促进作用。事实上，对中国企业界而言，这无异于一场新的产业革命。也许您正考虑购置一套大型ERP系统（如SSA、BPCS、R/3、MFG/Pro），但可能价格昂贵，功能繁杂而又未必实用；也许您还考虑自行开发，但需要精通ERP标准的系统分析员和资深的计算机高级程序员，更需要精通企业标准化管理的工业专家的参与或辅导，需面对开发周期长，质量难以保证，人员流动性大，高工资等困扰。同时还需冒
3、可能的公司资源的极大浪费之险。实际上企业自行开发高质量的ERP系统很少有成功的例子，多数公司只在作简单的低层次MIS开发。ERP是企业资源计划（Enterprise Resource Planning），ERP管理理论是当今国际先进的企业管理模式，它旨在将企业的各方面的资源合理地管理，包括人、财、物、产、供、销等，充分调配和平衡，使企业在激烈的市场竞争中全方位地发挥企业的最大能力，从而取得最好的经济效益。具体说来是，通过高质量的电脑化管理系统，替代手工资料处理，帮助企业建立自动化或辅助式的MPS/MRP计划方案；理顺各类运作数据流程，提高数据处理效率和质量，使企业各主要生产活动按MPS/MRP
4、处于全面控制状态；帮助企业合理管理库存，合理按排采购、生产从而降低成本；帮助企业提高销售交货准确率，树立良好的现代化企业形象，最终全面提高企业管理水平。 看完上面的内容之后，您或许已经对MRPII(即ERP)有了出步的了解，下面主要着重讲述MRPII的原理知识。一、影响MRP计算的因素提前期 1、提前期(Lead Time) 提前期是产品或零件在各工艺阶段投入的时间比最后完工出产的时间所提前的天数。 提前期是确定由MRP计算出来的计划下达时间的一个重要因素。对一个产品来说有一个交货期,而对这个产品的下一级部件来说,完工日期必须先于产品交货期,而对于部件的下一级零件来说,完工日期又先于部件的完工
5、日期,如此一级级往下传递。在产品结构树梢上的零件或原材料必然交货期最早。因此,提前期是产品及其零部件在各工艺阶段投入的时间比出产时间提前的天数。从产品至零件或原材料均按各个部分提前期进行递推。产品第8周交货,产品装配必须自第6周开始,它的提前期为2周;部件装配必须从第5周开始, 它的提前期为1周;零件必须从第3周开始生产,它的提前期为2周;原材料必须在第1周开始采购,它的到货期为2周。从以上过程可以看出,产品交付日期一旦排定,就可以按照提前期推算出零部件的计划交付日期。 前面所说的提前期仅仅只是计划提前期,它与实际提前期不同:前者是假定情况顺利时由计划下达至计划完成的时间;后者是完成计划实际花
6、费的时间,这个时间往往由于实际情况的变化是在事后才掌握的。MRP系统使用的是计划提前期,执行中往往要检查这些计划下达的订单是否到期,是否需要调整其优先度,当实际提前期和计划提前期之间有差异时,MRP 系统具有不断地修正其优先度功能,通过修正以适应实际需要。 由于提前期因素的介入, 物料需求的计算就变得更为复杂了,即需要根据提前期来倒推出计划下达的时间,而产品结构中上一级零部件的计划下达时间即为下一级项目的毛需求量的需要时间。 提前期有两种:一种为固定提前期;另一种为变动提前期。 固定提前期是不论批量大小,都以一定时间为提前期,它适合于用作采购零部件和原材料的提前期。 变动提前期是提前时间的长短
7、随着每批加工量大小而变动的,它适合于用作自制件的提前期。 变动提前期的计算方法如下；LT=调换工具时间+运输时间+每批加工量大小每个单位加工时间(传递时间及等待时间);或者通过经验方法进行估算: LT=2N+6(工序数) 在以上各项时间中,以等待时间为最长,一般约占提前期的90%,待工时间的长短由优先度来决定,优先度高的待工时间最短,如果是紧急件,则待工时间最短。算机自动地产生各种物料零件生产计划和外购件、原材料的订购计划。这就是说,凡是未来各种物料的一切净需求的数量和时间都可以有计划地进行运筹。在确定了批量计算方法和提前期的前提下,可以由计算机下达零部件生产计划和外购件、原材料的订购计划,这
8、些计划正确地展示了零部件和外购件、原材料的需求数量和需求时间,为未来的预测打下了基础,使管理者对未来的库存量,订购量以及生产能力需求都做到心中有数。 -二、闭环式MRP MRP系统的建立首先是在假定已有了主生产计划,并且主生产计划是可行的前提之下,这也就意味着在已经考虑了生产能力是可能实现的情况下,有足够的生产设备和人力来保证生产计划的实现。对于已定的主生产计划应该生产些什么,属于MRP系统功能的管辖范围,而工厂生产能力有多大,能生产些什么,则属于制定主生产计划的范围,对此,MRP系统就显得无能为力了,这也是MRP系统欠缺的一面。 其次,MRP系统的建立是假设物料采购计划是可行的,即认为有足够
9、的供货能力和运输能力来保证完成物料的采购计划。而实际上,有些物料由于市场紧俏,供货不足或者运输工作紧张而无法按时、按量满足物料采购计划,那样的话,MRP系统的输出将只是设想而无法付之实现。因此,用MRP方法所计算出来的物料需求的日期有可能因设备工时的不足而没有能力生产,或者因原料的不足而无法生产。 要解决以上问题,在实际使用MRP系统时,往往预先编制一套生产计划,计算出所需要的生产能力,然后把这个生产能力与实际生产能力进行比较,发现不平衡时,调整生产能力或生产计划,经过反复的人工试算,得到正式的生产计划。在实际使用MRP系统时,对于物料采购计划不能实现的部分,也得依靠人工进行调整与落实。 总之
10、,在MRP系统的应用中,需要人工介入较多。此外,MRP系统没有涉及车间作业计划及作业分配,这部分工作仍然由人工补足,因此也就不能保证作业的最佳顺序和设备的有效利用。 为了解决上述的矛盾,80年代初,MRP由传统式发展为闭式的MRP,它是一个结构完整的生产资源计划及执行控制系统,这个系统特点是: (1)以整体生产计划为系统流程的基础,主生产计划及生产执行计划产生过程中均包括能力需求计划,这样使物料需求计划成为可行的计划。 (2)具有车间现场管理、采购等功能,各部分相关的执行结果,均可立即取得和更新。 闭式MRP基本原理它是根据长期生产计划来制定短期主生产计划,而这个主生产计划必须经过产能负荷分析
11、,才真正能够实现,才是可行的;然后再执行物料需求计划和能力需求计划、车间作业计划及控制。这里有两个含义:一是包括能力需求计划,车间调度和供应商调度; 二是反馈关系,在实施系统时,从供应商的反馈、车间的反馈和计划人员的反馈帮助实施的成功。 根据以上特点,闭式MRP将是一个集计划、执行、反馈为一体的综合性系统,它能对生产中的人力、机器和材料各项资源进行计划与控制,使生产管理的应变能力有所加强.这时物料需求计划MRP的实施,使未来的物料短缺不是等到短缺发生时才给予解决,而是事先进行计划,但是只有优先计划还远远不够,因为没有足够的生产能力,还是无法生产,MRP所输出的生产和采购计划信息若没有传送至车间
12、和供应商那里,这些计划一点价值也没有。所以必须增加生产能力计划,生产活动控制、采购和物料管理计划三方面的功能。 生产能力计划功能是以物料需求计划的输出作为其输入,根据计划的零部件需求量和生产基本信息中的工序、工作中心等信息计算出设备与人力的需求量,各种设备的负荷量,以便判断生产能力是否足够,发现能力不足,进行设备负荷调节和人力补充,如果能力实在无法平衡,可以调整产品的生产计划。生产活动控制功能是以调整好的物料需求计划的输出作为输入,利用计算机的模拟技术,按照作业优执行的原则,自动地编制各设备或工作中心的作业顺序和作业完成日期。采购和物料管理计划功能是根据物料需求计划和库存管理的策略、编制物料请
13、购计划,建立采购与进货管理、供应商档案,这样就形成闭式MRP。FAS2000的闭环式MRP模式,要求闭环式MRP必须根据需求建立生产规划,主生产计划的内容是由生产规划而来的,这个计划可以通过多次模拟进行粗能力计划的平衡。有了主生产计划,库存状况和物料清单,就可以进行物料需求的计算,建立物料需求计划,得到分时间阶段的物料计划。为了使物料计划可行,通过细能力计划平衡发放订单至车间和采购,采购和车间又都与库存有关,无论粗能力计划还是细能力计划都是根据物料清单和制造工序而建立的。 -三、制造资源计划MRP 在闭式MRP基础上,如果我们以MRP为中心建立一个生产活动的信息处理体系,则可以利用MRP的功能
14、建立采购计划;生产部门将销售计划与生产计划紧密配合来制定出生产计划表 ,并将其不断地细化;设计部门不再孤立地设计产品,而是将改良设计与以上生产活动信息相联系;产品结构不再仅仅只有参考价值而是成为控制生产计划的重要方面。如果将以上一切活动均与财务系统结合起来,库存记录、工作中心和物料清单用作成本核算,由MRP所得到的采购及供应商情况,建立应付账,销售产生客户合同和应收帐,应收帐与应付帐又与总帐有关 ,根据总帐又产生各种报表 综上所述,将MRP的信息共享程度扩大,使生产、销售、财务、采购、工程紧密结合在一起,共享有关数据,组成了一个全面生产管理的集成优化模式,它就是制造资源计划(Manufa ct
15、uring Re-sources Planning),为了避免名词的混淆,物料需求计划称作狭义MRP,而制造资源计划称作广义MRP或MRP。它是一个制造业所公认的管理标准系统,它是由闭式MRP加上财务等功能组成的。 MRP系统是在MRP系统基础上发展起来的一种更为完善和先进的管理思想和方法。按此思想方法,在各种计算机上都编制了MRP软件。MRP系统克服了MRP系统的不足之处,在软件中增加了生产能力计划、生产活动控制、采购和物料管理计划三方面的功能。生产能力计划功能是以物料需求计划的输出作为其输入,根据计划的零部件需求量和生产基本信息中的工序、工作中心等信息计算出设备与人力的需求量、各种设备的负
16、荷量,以便判断是否有足够的生产能力,如发现能力不足,进行设备负荷调节和人力补充;如果能力实在无法平衡 ,则可以调整产品的生产计划。生产活动控制功能是以调整好的物料需求计划的输出作为输入,利用计算机的模拟技术,按照作业优先执行的原则,自动地编制各种设备或工作中心的作业顺序及作业完成日期。采购和物料管理计划功能是根据物料需求计划和库存管理的策略编制物料请购计划,建立采购与进货管理,供应商档案和供应商帐务管理、库存会计帐务管理、成本、应收帐、应付帐、总帐管理。 MRP系统具备一定的模拟功能,模拟将来物料需求而提出任何物料缺料的警告;模拟生产能力需求,发出能力不足的警告。这些警告为管理者提供了必要的信
17、息并争取了时间,使管理者能及时地进行准备和安排。杰出的MRP专家R.D.Garwood曾经说过:只要有足够的时间和金钱,制造业能够生产任何产品。这是因为MRP这个有效模拟工具能够及时地为工厂企业提供必要的信息。-四、制造资源计划MPR 的逻辑结构 根据制造资源计划MRP原理所设计的MRP软件,由于各软件商设计的思路及方法不同 ,各种软件上所配备的MRP模块的划分也不完全一致,但是,由于MRP的原理是一致的,因此,它们的逻辑功能是相同的。 MRP的入口是订单及预测,由它产生预测与生产要求,通过主生产计划MPS建立了生产计划和租资源需求计划,并且将主生产计划输入至物料需求计划MRP,同时制造标准数
18、据中物料清单和库存管理中的库存状况信息也输入至MRP模块,通过毛需求量、净需求量计算,产生零部件生产计划,原材料、外购件的采购计划。 能力需求计划CRP接受了来自零部件生产计划和制造标准中工序和工作中心数据以及采购实绩信息,经过处理产生能力需求计划,即自制品生产作业详细计划和生产负荷标准化计划。根据以上自制品计划信息和入出库实绩、外加工信息,建立派工单和作业指令,产生生产实际报表及生产进度报告。成本管理接受车间控制所给予的实绩报告、采购和物理料计划管理给予的收料、委外加工实绩报告以及标准成本、实际成本和管理成本差异的分析。采购和物料计划管理根据MRP采购订单,生成委外加工计划,进行外协加工、采
19、购计划、收料、检验、供应商管理。库存管理接受来自采购的收料入库信息为MRP和订单及预测管理提供库存状况和为车间控制提供委外加工订单信息。销售管理接受MPS的发货计划进行发货处理和应收帐款处理。订单及予测根据库存状况信息进行订单处理和报价。 销售管理的销售发票为应收帐提供了信息,应收帐处理的结果直接进入总帐。采购的订货发票为应付帐提供了信息,应付帐和固定的资产、工资的处理结果直接进入总帐。 综上所述,MRP系统包含了分销、制造和财务三大部分,三大部分中又包括了销售、订单、预测,主生产计划、库存、制造标准、物料需求计划、能力需求计划、车间控制、采购、成本、总帐、应收帐、应付帐、工资和固定资产模块。
20、因此,MRP是一个集成度相当高的信息系统。 除了以上基本模块之外,对于不同生产模式和管理方法,MRP软件也提供如重复制造, 配销需求计划等模块。 随着全球市场竞争的白热化,90年代企业必须将MRP的实用性进一步地加以扩展,实用扩展的内容:质量信息管理、实验室信息管理、电子数据交换DEI、与CAD、CAM、CAPP等的集成,组成了企业资源计划ERP(enterprise resources planning)。-五、主生产计划(1) 1、主生产计划 主生产计划是MRP的一个重要的计划层次。粗略地说,主生产计划是关于将要生产什么的一种描述,它起着承上启下、从宏观计划向微观计划过渡的作用。主生产计划
21、是生产部门的工具,因为它指出了将要生产什么。同时,主生产计划也是市场销售部门的工具,因为它指出了将要为用户生产什么。所以,主生产计划又是联系市场销售同生产制造的桥梁,使生产活动符合不断变化的市场需求,又向销售部门提供生产和库存的信息,起着沟通内外的作用。 为了透彻地理解主生产计划,我们先来介绍一些容易混淆的概念: 1）销售预测 销售预测是生产规划和主生产计划的原始输入信息,它不考虑物料和能力的可用性问题。 2）生产规划 生产规划是按产品类规定生产率。主生产计划由生产规划转化而来,它是按最终产品或产品的组件来进行描述的。 3）装配计划 主生产计划和装配计划在某些方面是相同的,例如对面向库存生产的
22、产品以及少数在收到用户订单之前最终产品可以确定的面向订单生产的产品,二者是相同的。但对于面向订单装配的产品,主生产计划和装配计划则是不同的,前者描述的是构成最终产品的组件,后者则指出产品的最终结构。 4）由计算机自动生成的计划方案 有些人认为只要把销售预测、客户订单、物料清单、生产成本、库存记录等数据输入到计算机中,就可以自动生成主生产计划,这实在是一种误解。主生产计划包括了许多来自人的经验的决策,这是无法由计算机来完成的。制订和调整主生产计划的责任在人,而不在计算机,而且这是一个手工的过程,是应当特别强调的。 2、为什么要有主生产计划 为什么要先有主生产计划,再根据主生产计划制订物料需求计划
23、?一些读者问,直接根据销售预测和客户订单来制订物料需求计划不行吗?产生这样的疑问和想法的原因在于不了解 MRP的计划方式。概括地说:MRP的计划方式就是追踪需求。如果直接根据预测和客户订单的需求来运行MRP,那么得到的计划将在数量和时间上与预测和客户订单需求完成匹配。但是 ,预测和客户订单是不稳定、不均衡的,直接用来安排生产将会出现时而加班加点也不能完成任务,时而设备闲置很多人没有活干的现象,这将给企业带来灾难性的后果,而且企业的生产能力和其他资源是有限的,这样的安排也不是总能做得到的。 加上主生产计划这一层次,通过人工干预,均衡安排,使得在一段时间内主生产计划量和预测及客户订单在总量上相匹配
24、,而不追求在每个具体时刻上均与需求相匹配,从而得到一份稳定、均衡的计划。由于在产品或最终项目(独立需求项目)这一级上的计划(即主生产计划)是稳定和均衡的,据此所得到的关于非独立需求项目的物料需求计划也将是稳定和匀称的。因此,制订主生产计划是为了得到一份稳定、均衡的生产计划。 3、主生产计划的对象 主生产的对象是最终项目(end item)。所谓最终项目即是具有独立需求的物料,对它的需求不依赖于对其它物料的需求而独立存在。根据产生计划环境的不同,最终项目的含义也不完全相同。 在面向库存生产的环境下,最终项目指产品、备品备件等独立需求项目。 在面向订单生产的环境下,又有两种情况:如果产品是标准设计
25、或专项设计,最终项目一般就是产品;如果产品是一个系列,结构基本相同,都是由若于基本组件和一些通用件组成, 每项基本组件又有多种可选件,从而可形成一系列多种规格的变型产品,在这种情况下,最终项目指的是基本组件和通用件,编制计划时,先根据历史资料确定各基本组件中各种可选件占需求量的百分比,并以此安排生产,保持一定库存储备,一旦收到正式订单,只要再编制一个总装计划,规定从接到订单开始,核查库存、组装、测试检验、包装发货的进度,就可以选装出各种变型产品,从而缩短交货期,满足客户需求,这种生产计划环境即是面向订单装配。 4、应注意的几个问题 1）主生产计划的基本原则 主生产计划的基本原则是根据企业的能力
26、确定要做的事情,通过均衡地安排生产实现生产规划的目标,使企业在客户服务水平、库存周转率和生产率方面都能得到提高,并及时更新、保持计划的切实可行和有效性。主生产计划中不能有超越可用物料和可用能力的项目。那种只反映愿望的做法将会破坏正常的优先级计划,破坏系统产生合理的计划的能力。 2）预测 应确定谁负责预测、预测的对象和技术,谁负责审查预测的准确度以及审查的频度,各部门如何就预测的结果进行交流等等,预测的责任通常由市场部门承担。 3）主生产计划的展望期和计划时区 多数企业以612个月作为主生产计划的展望期,一个月之后,增加一个新的月计划;也有的企业根据物料和能力的提前期,将计划展望期扩展到23年。
27、 主生产计划的时区(即计划的最小单位)不应大于周,使得低层物料可以有好的相对优先级。如果计划时区拖长到一个月,那么当知道了整个时区需求什么时,也就没有什么价值了 ,有些企业甚至按天描述主生产计划。 4）信息交流 生产部门和采购部门有提供反馈信息的责任,他们应向计划员和主生产计划员提供关于预期延迟的信息,以使后者能在问题发生之前作好计划调整。 另外,应有定期的计划会议,为市场、销售、生产、采购、计划部门的人员进行信息交流提供机会,高层领导主持的生产规划会议也应定期举行。-六、主生产计划(2) 1、主生产计划的编制 编制主生产计划一般要经过以下步骤: 1）根据生产规划和计划清单确定对每个最终项目的
28、生产预测。 2）根据生产预测、已收到的客户订单、配件预测以及该最终项目作为非独立需求项的需求数量,计算总需求。 3）根据总需求量和事先确定好的订货策略和批量,以及安全库存量和期初库存量,计算各时区的主生产计划接收量和预计可用量。使用如下公式从最初时区推算: 第K+1时区的预计可用量=第K时区预计可用量+第K+1时区主生产计划接收量-第K+1时区的总需求量(K=0,1,) 第0时区预计可用量=期初可用量 在计算过程中,如预计可用量为正值,表示可以满足需求量,不必再安排主生产计划量; 如预计库存量为负值,则在本时区计划一个批量作为主生产计划接收量。从而给出一份主生产计划的备选方案。在此过程中,要注
29、意均衡生产的要求。 4）用粗能力计划评价主生产计划备选方案的可行性,模拟选优,给出主生产计划报告。 2、主生产计划的维护 虽然经营规划、预测和生产规划可为主生产计划的编制提供合理的基础,但随着情况的变化,主生产计划期的改变仍是不可避免的。为了寻求一个比较稳定的主生产计划,提出了时界的概念,向生产计划人员提供一个控制计划的手段。 在计划展望期内最近的计划期,其跨度等于或略大于最终产品的总装配提前期;稍后的计划期其跨度加上第1计划期的跨度等于或略大于最终产品的累计提前期。这两个计划期的分界线称为需求时界,它提醒计划人员,早于这个时界的计划已在进行最后阶段,不宜再作变动;第二个计划期和以后的计划期的
30、分界线称为计划时界,它提醒计划人员,在这个时界和需求时界之间的计划已经确认,不允许系统自动更改,必须由主生产计划员来控制;在计划时界以后的计划系统可以改动。通过两种时界向计划人员提供一种控制手段。 3、主生产计划中有关数据值的计算 在制定主生产计划的过程中涉及到一系列的量,现对它们的计算方法分述如下: 1）生产预测 用于指导主生产计划的编制,使得主生产计划员在编制主生产计划时能遵循生产规划的目标。它是某产品类的生产规划总生产量中预期分配到该项产品的部分,其计算通常使用百分比计划清单来分解生产规划。 2）未兑现的预测 是在一个时区内尚未由实际客户订单兑现的预测,它指出在不超过预测的前提下,对一个
31、最终项目还可以期望得到多少客户订单。计算方法是以某时区的预测值减去同一时区的客户订单。但是早于需求时界的累计未兑现预测如何处理,典型的MRP软件将提供不同的策略供用户选择,或移到需求时界之后的第一个时区,或忽略不计。 3）总需求 某个时区的总需求量即为本时区的客户订单、未兑现的预测和非独立需求之和。 4）预计可用量 预计可用量如第五段所述。 5）可签约量(Available To Promise,简记为ATP) 签约量等于主生产计划量减去实际需求。此项计算从计划展望期的最远时区由远及近逐个时区计算。如果在一个时区内需求量大于计划量,超出的需求可从早先时区的可签约量中预留出来。 6）累计可签约量 从最早的时区开始,把各个时区的
