第11章 物料需求計(jì)劃(簡(jiǎn))

1、上海交通大學(xué)工業(yè)工程系上海交通大學(xué)工業(yè)工程系 第 6 章b從 MRP 到 MRPIIb MRP的特點(diǎn)b 庫存信息b 物料清單b BOM的計(jì)算方法2001/2/21美國生產(chǎn)與庫存控制協(xié)會(huì)（APICS：American Production and Inventory Control Society）對(duì)物料需求計(jì)劃的定義：物料需求計(jì)劃就是依據(jù)主生產(chǎn)計(jì)劃（MPS）、物料清單、庫存記錄和已訂未交定單等資料，經(jīng)由計(jì)算而得到各種相關(guān)需求（Dependent demand）物料的需求狀況，同時(shí)提出各種新訂單補(bǔ)充的建議，以及修正各種已開出訂單的一種實(shí)用技術(shù)。2001/2/21宗旨：在正確的時(shí)間正確的地點(diǎn)得到正

2、 確的物料資源思想：當(dāng)物料短缺而影響整個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃時(shí),應(yīng)該很快提供物料,當(dāng)主生產(chǎn)計(jì)劃延遲以及推遲物料需求時(shí),物料也應(yīng)該被延遲。2001/2/21q MRP把企業(yè)中的各子系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，形成一個(gè)面向整個(gè)企業(yè)的一體化的系統(tǒng)。q MRP的所有數(shù)據(jù)來源于企業(yè)中的中央數(shù)據(jù)庫。各子系統(tǒng)在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)環(huán)境下工作。q MRP具有模擬功能，能根據(jù)不同的決策方針模擬出各種未來將會(huì)發(fā)生的結(jié)果。因此，它也是企業(yè)上層管理機(jī)構(gòu)的決策工具。2001/2/21v必須得到高層管理重視MRP應(yīng)當(dāng)被高層領(lǐng)導(dǎo)所接受，同時(shí)，需要深入的教育和培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)MRP作為閉環(huán)、集成和戰(zhàn)略性的計(jì)劃v 過分強(qiáng)調(diào)人員的培訓(xùn) MRP往往被描述成一個(gè)運(yùn)行公

3、司的完全的獨(dú)一無二的系統(tǒng)，其實(shí)施的效果如何，取決于人的作用v MRP與JIT如何結(jié)合的問題 MRP是一個(gè)強(qiáng)調(diào)推動(dòng)的系統(tǒng)，這與先進(jìn)JIT的強(qiáng)調(diào)拉動(dòng)的系統(tǒng)向背，此為MRP的一大缺點(diǎn)2001/2/21物料需求計(jì)劃（MRP）是基于非獨(dú)立需求的。非獨(dú)立需求的意思是每一個(gè)物料的需求都是由更高層的物料項(xiàng)的需求展開的。輪胎、輪軸和發(fā)動(dòng)機(jī)都是由汽車需求決定的非獨(dú)立需求物料項(xiàng)目。決定需要多少非獨(dú)立需求物料項(xiàng)目是一個(gè)簡(jiǎn)單的乘法運(yùn)算過程。即如果生產(chǎn)一個(gè)部件A需要5個(gè)部件B，則生成5個(gè)部件A則需要25個(gè)部件B2001/2/21q 我們將制造什么按主生產(chǎn)計(jì)劃q 用什么來制造物料清單（BOM）q 我們具備什么庫存記錄文件q

4、 我們還需要什么生產(chǎn)計(jì)劃和采購計(jì)劃計(jì)劃完成情況分析報(bào)告急件催派報(bào)告近期重點(diǎn)需要的物料報(bào)告2001/2/21顧客訂貨產(chǎn)品需求預(yù)測(cè)生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃生產(chǎn)指令采購訂單基本報(bào)告派生報(bào)告庫存存取記錄工程設(shè)計(jì)庫存報(bào)告物料清單物料需求計(jì)劃主生產(chǎn)計(jì)劃2001/2/21工業(yè)類型工業(yè)類型 例例 子子 預(yù)期效益預(yù)期效益面向庫存裝配由多種零部件構(gòu)成一個(gè)最終產(chǎn)品，然后成品被存放到倉庫中以滿足客戶需要。例如：手表、家電面向庫存加工面向訂單裝配面向訂單加工面向訂單制造流程工業(yè)鑄造、橡膠、塑料、化學(xué)用品、油漆、酒、冶金、食品等行業(yè)物料項(xiàng)目裝配或加工完全取決于客戶的指定。例如：水輪發(fā)電機(jī)、重機(jī)械工具物料項(xiàng)目是由機(jī)器根據(jù)客戶訂單來制造

5、的，這些是一般的工業(yè)訂單。例如：軸承、齒輪、扣釘最終裝配是由顧客選擇的標(biāo)準(zhǔn)部件構(gòu)成的。例如：卡車、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)物料項(xiàng)目是由機(jī)器制成的而不是由零件裝配的。這些是標(biāo)準(zhǔn)的庫存項(xiàng)目，在接到訂單前即已完成。高高高低低中等2001/2/21需要說明的是，在每年只生產(chǎn)少量產(chǎn)品的公司中，MRP不能很好地運(yùn)行。尤其是那些生產(chǎn)復(fù)雜昂貴且產(chǎn)品的技術(shù)含量很高的公司，經(jīng)驗(yàn)表明，由于它的提前期太長(zhǎng)和太不確定，對(duì)于MRP來說，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)太復(fù)雜以致不能控制。這樣的公司需要由網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)提供的控制；使用項(xiàng)目規(guī)劃思想會(huì)更好些。2001/2/21TU(2)V(3)W(1)X(2)W(2)Y(2)產(chǎn)品T的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)樹若需要生產(chǎn)100

6、單位產(chǎn)品T，需要零部件的數(shù)量是多少2001/2/21部件U：2T的數(shù)目=2 100=200部件V：3T的數(shù)目=3 100=300部件W：1U的數(shù)目=1 200+2V的數(shù)目=2 300部件X：2U的數(shù)目=2 200=400部件Y：2V的數(shù)目=2 300=600=8002001/2/21現(xiàn)在考慮獲得上述物料項(xiàng)的時(shí)間假設(shè)：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。所有物料何時(shí)訂貨？何時(shí)到貨？才能滿足生產(chǎn)產(chǎn)品T的需要。2001/2/21在階段在階段7完成生產(chǎn)完成生產(chǎn)100單位單位T的的MRP周 1 2 3 4 5 6 7TUVWXY提前期=1周提前期=1周提前期=1周提

7、前期=3周提前期=2周提前期=2周需求時(shí)刻需求時(shí)刻需求時(shí)刻需求時(shí)刻需求時(shí)刻需求時(shí)刻訂貨時(shí)刻訂貨時(shí)刻訂貨時(shí)刻訂貨時(shí)刻訂貨時(shí)刻訂貨時(shí)刻1001002002003003008008004004006006002001/2/21結(jié)論結(jié)論通過此簡(jiǎn)單的圖表，可以清楚地看到若用手工為成千上萬個(gè)物料項(xiàng)制定一個(gè)物料需求計(jì)劃是不可行的。因?yàn)檫@需要大量的計(jì)算及有關(guān)庫存情況和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的大量數(shù)據(jù)庫，因此，必須使用計(jì)算機(jī)來制定此物料需求計(jì)劃。MRP 的第一階段：IBM公司 Orlicky 在 65年提出： 獨(dú)立需求和相關(guān)需求的概念 主生產(chǎn)計(jì)劃 MPS物料需求計(jì)劃 MRP 庫存信息 II物料清單 BOM車間作業(yè)計(jì)劃主生產(chǎn)計(jì)

8、劃物料需求計(jì)劃能力需求計(jì)劃可行？物料清單工藝路線 庫存信息工作中心No執(zhí)行物料計(jì)劃執(zhí)行能力計(jì)劃閉 環(huán) MRP2001/2/21物料清單的種類1、縮排式物料清單（indented bill of material）2、匯總的物料清單（summarized bill of material）3、反查用物料單（where-used list）4、成本物料單（costed bill of material）5、計(jì)劃物料單（planning bill of material）2001/2/21AB(2)C(3)D(1)E(4)F(2)H(4)G(5)2001/2/21縮排式零件列表AB（2）D（1）E（

9、4）C（3）F（2）G（5）H（4）能清楚地表明它所包含的物料以及它們是如何組裝起來的，因?yàn)槊恳粋€(gè)縮進(jìn)都表明該物料的組成。2001/2/21單層式零件列表AB（2）C（3）BD（1）E（4）CF（2）G（5）H（4）2001/2/210層圖（a)圖（b)1234LMNPNQRRSSLMNPNQRSSRA)產(chǎn)品L的層次結(jié)構(gòu) B)擴(kuò)展到每項(xiàng)物料的最低層后的層次結(jié)構(gòu)2001/2/21如果所有相同的零件都出現(xiàn)在每一個(gè)最終產(chǎn)品的同一層次上，那么該產(chǎn)品所需的全部零件和物料的數(shù)量就能很容易地計(jì)算出來?？紤]上圖中的產(chǎn)品L。物料N同時(shí)作為L(zhǎng)和M的輸入。因此，物料N應(yīng)當(dāng)降到第2層，以便所有N都放在同一層。如果同一

10、物料都放在同一層上，那么用計(jì)算機(jī)來搜索每一層并匯總物料需求的數(shù)量就很簡(jiǎn)單了。 從主生產(chǎn)計(jì)劃從主生產(chǎn)計(jì)劃(MPS)發(fā)展到零件需求計(jì)劃發(fā)展到零件需求計(jì)劃 MRP具有時(shí)段性具有時(shí)段性 由時(shí)段性確定了優(yōu)先級(jí)由時(shí)段性確定了優(yōu)先級(jí) 計(jì)劃的滾動(dòng)和重排計(jì)劃的滾動(dòng)和重排 依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主生產(chǎn)計(jì)劃物料需求計(jì)劃 BOMBOM物料需求計(jì)劃庫存信息 CPN Y生產(chǎn)計(jì)劃采購計(jì)劃 物料物料: 成品、原材料、在制品、半成品、毛坯（待做件）工具 、水、電、壓縮空氣 物料統(tǒng)管物料統(tǒng)管: 庫存控制、物料搬運(yùn)、廠內(nèi)外運(yùn)輸、外協(xié)外包、利廢利材、采購供應(yīng)、廠內(nèi)倉庫等由一個(gè)物料經(jīng)理統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。 物料編碼物料編碼:唯一性：同一零

11、件不同加工階段、不同顏色就是不同零件。編碼最大可達(dá)15位。6位編碼可編號(hào)為： 000,000999,999 ， 100萬種。 項(xiàng)目主文件項(xiàng)目主文件: 物料清單的特點(diǎn)物料清單的特點(diǎn)(編碼的唯一性,由設(shè)計(jì)、裝配、工藝部門聯(lián)合制定,物料與產(chǎn)品無關(guān)性) 物料清單的作用物料清單的作用(制定MRP計(jì)劃，溝通業(yè)務(wù)部門的紐帶,反查與追溯,形成成本BOM)。 BOMBOM可變更性可變更性(設(shè)計(jì)的修改,市場(chǎng)變化,工藝變更,設(shè)備故障,成本的考慮,糾正原來的錯(cuò)誤).1. 1. 主要計(jì)算下列量：主要計(jì)算下列量： 毛需求量毛需求量, , 凈需求量?jī)粜枨罅? , 下達(dá)計(jì)劃生產(chǎn)數(shù)量下達(dá)計(jì)劃生產(chǎn)數(shù)量 和時(shí)間和時(shí)間 考慮以下因素

12、：考慮以下因素： 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹：從最上層向下層層分解，即從最產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹：從最上層向下層層分解，即從最終產(chǎn)品向下推算直至原材料采購及外購件采購終產(chǎn)品向下推算直至原材料采購及外購件采購。例：假設(shè)終端產(chǎn)品例：假設(shè)終端產(chǎn)品A A為為1 1件件 子件子件F F為為1 1件，故為件，故為1 11 1 而而1 1個(gè)個(gè)F F由由6 6個(gè)個(gè)GG組成，組成，故故G: 1G: 16 6 而而1 1個(gè)個(gè)F F還有還有1 1個(gè)個(gè)H H，H=1H=1 子件子件B B為為3 3件，故件，故B:1B:13 3 1 1個(gè)個(gè)B B子件由子件由3 3個(gè)個(gè)CC零件組成，故零件組成，故C: 1C: 16 6 同樣地同樣地D D為為3 3

13、3 3 一個(gè)零件一個(gè)零件D D由由2 2個(gè)個(gè)E E材料組成，故材料組成，故E:3E:33 32 2 A1A1F:11F:11B:13B:13G:16G:16H:H:1111C:C:3333D:33D:33E:92E:92A1A1F:11F:11B:13B:13G:16G:16H:H:1111C:C:3333D:33D:33W1W1X:11X:11Y:12Y:12R:13R:13S:S:1111Z:Z:2222D:22D:22D:33+22=13D:33+22=13例：例： X X對(duì)對(duì)A A的需求的需求 Y Y對(duì)對(duì)A A的需求的需求 獨(dú)立獨(dú)立A A需求需求 X,YX,Y及及獨(dú)立需求獨(dú)立需求對(duì)對(duì)A

14、 A的需求的需求102015253040201015考慮提前期的需求量（考慮提前期的需求量（A零件）零件）XABLT= 4周周YACLT= 6周周獨(dú)立需求獨(dú)立需求對(duì)對(duì)A44664凈需求量?jī)粜枨罅? =毛需求量毛需求量- -現(xiàn)有庫存現(xiàn)有庫存- -計(jì)劃收到量計(jì)劃收到量例：例：AB: 11C: 11得到凈需求量之后，需下達(dá)物料生產(chǎn)計(jì)劃或?qū)ν獠少徲?jì)得到凈需求量之后，需下達(dá)物料生產(chǎn)計(jì)劃或?qū)ν獠少徲?jì)劃。但批量并不等于凈需求量，時(shí)間也要考慮制造及劃。但批量并不等于凈需求量，時(shí)間也要考慮制造及定貨時(shí)間。定貨時(shí)間。 批量（批量（Lot Size) A: 直接批量法（直接批量法（As Required, AR)

15、=凈需求量?jī)粜枨罅?. 適合：物料價(jià)格較高，生產(chǎn)或定購的數(shù)量和時(shí)間可適合：物料價(jià)格較高，生產(chǎn)或定購的數(shù)量和時(shí)間可以得到保證。以得到保證。 B: 固定批量法（固定批量法（Fixed Quantity, FQ) 每次計(jì)劃加工和購置的批量不變，但時(shí)間間隔可變，每次計(jì)劃加工和購置的批量不變，但時(shí)間間隔可變，批量大小大于凈需求量批量大小大于凈需求量. C: 固定周期法（固定周期法（Fixed Time, FT） 適合于內(nèi)部加工生產(chǎn)計(jì)劃，定周期易于計(jì)劃控制，批適合于內(nèi)部加工生產(chǎn)計(jì)劃，定周期易于計(jì)劃控制，批量是根據(jù)未來一周期內(nèi)凈需求相加而得量是根據(jù)未來一周期內(nèi)凈需求相加而得. D: 經(jīng)濟(jì)批量法（經(jīng)濟(jì)批量法（

16、EOQ) 例：例： 58910015022*ITCDCQ9周為周為150，CI為為9周單件保管費(fèi)周單件保管費(fèi)合合CI=9元元/件件CT為一次定貨費(fèi)用為一次定貨費(fèi)用=100元元由表可見經(jīng)濟(jì)批量法有較大的剩由表可見經(jīng)濟(jì)批量法有較大的剩余庫存，因?yàn)樾枨笫欠沁B續(xù)的。余庫存，因?yàn)樾枨笫欠沁B續(xù)的。 在實(shí)際工作中，批量定貨還要考慮幾個(gè)因素：在實(shí)際工作中，批量定貨還要考慮幾個(gè)因素： 定貨批量可能有一個(gè)范圍，最小、最大值定貨批量可能有一個(gè)范圍，最小、最大值 零件加工可能有報(bào)廢零件加工可能有報(bào)廢 材料分割的調(diào)整材料分割的調(diào)整 供貨有倍數(shù)要求，如有些東西是成打（供貨有倍數(shù)要求，如有些東西是成打（12只）包裝的只）包

17、裝的LSLSQ 2. 提前期提前期LT 提前期可能是一級(jí)一級(jí)往下傳遞的，如裝配線要求部提前期可能是一級(jí)一級(jí)往下傳遞的，如裝配線要求部件到達(dá)有提前期、部件裝配要求零件提前到達(dá)、而零件到達(dá)有提前期、部件裝配要求零件提前到達(dá)、而零件則有加工周期，必須在加工周期前到達(dá)計(jì)劃。件則有加工周期，必須在加工周期前到達(dá)計(jì)劃。1 12 28 87 76 65 54 43 3原材料采購原材料采購零件加工零件加工部部件件裝裝配配產(chǎn)品裝配產(chǎn)品裝配對(duì)于采購的原材料和零部件，提前期可以固定對(duì)于采購的原材料和零部件，提前期可以固定對(duì)自行加工：對(duì)自行加工：LT=換工具時(shí)間換工具時(shí)間+運(yùn)輸時(shí)間運(yùn)輸時(shí)間+每批加工量單件加工時(shí)間每批

18、加工量單件加工時(shí)間連接板連接板鋼螺絲鋼螺絲1412714127118 柄（木）118 柄（木）1312213122114951149512912945745711181118 012 012手柄手柄（裝配）（裝配）焊接焊接（裝配）（裝配）頂架頂架（鋼）（鋼）手柄手柄（木）（木）31431401901904804816051605雪鍬雪鍬062062鍬板鍬板鍬板鍬板（鋁）（鋁）刀口（鋼）刀口（鋼）連接板連接板（鋼）（鋼）鉚釘鉚釘（6）（6）0 層0 層1 層1 層2 層2 層3 層3 層457457手柄手柄1312213122手柄手柄16051605雪鍬雪鍬118118手柄手柄314314鍬板鍬

19、板062062螺釘(4)螺釘(4)048(2)048(2)連接板連接板019019刀口刀口242242鍬板鍬板11181118連接板連接板129129頂架頂架082082螺釘(4)螺釘(4)1412714127鉚釘(6)鉚釘(6)1149511495焊架(1)焊架(1)設(shè)終端產(chǎn)品：雪鍬的毛需求量為100件129頂架( 1 天 )129頂架( 1 天 )1118連接器( 1 0 天 ）1118連接器( 1 0 天 ）457 手柄457 手柄019 刀口019 刀口314 鍬板314 鍬板2142 鍬板2142 鍬板118 柄118 柄048 連接板048 連接板082 螺釘082 螺釘14127

20、鉚釘14127鉚釘11495 焊架( 3 天 )11495 焊架( 3 天 )13122 手柄裝配13122 手柄裝配1605完成雪鍬1605完成雪鍬1 110天10天5天5天3天3天7天7天11天11天2 215天15天4天4天13天13天5天5天1 14天4天5101520241118、1 1495、 1 3 122、 16 0 5未 改 變 ，是關(guān)鍵路線。1118、1 1495、 1 3 122、 16 0 5未 改 變 ，是關(guān)鍵路線。8.按時(shí)段排程（甘特圖）2001/2/21定義： 是各種生產(chǎn)能力單元的統(tǒng)稱，也是發(fā)生加工成本的實(shí)體。因此，它主要是計(jì)劃與控制范疇、而不是固定資產(chǎn)或設(shè)備管理

21、范疇的概念。編制工藝路線之前，先要?jiǎng)澏üぷ髦行?，建立工作中心主文件。工藝路線中一般每道工序要對(duì)應(yīng)一個(gè)工作中心，也可以幾個(gè)連續(xù)工序?qū)?yīng)一個(gè)工作中心。工件經(jīng)過每個(gè)工作中心要發(fā)生費(fèi)用，產(chǎn)生加工成本。因此，可以定義一個(gè)或幾個(gè)工作中心為一個(gè)成本中心，這是成本范疇的概念。不要將工作中心（work center）同加工中心（machining center）混淆起來。眾所周知，后者是一種高精度，多種加工功能，帶刀具庫的數(shù)控機(jī)床。2001/2/21工作中心的作用：（1）作為平衡負(fù)荷與能力的基本單元，是運(yùn)行能力計(jì)劃時(shí)的計(jì)算對(duì)象。分析能力計(jì)劃執(zhí)行情況也要以工作中心為對(duì)象，進(jìn)行工作量的投入/產(chǎn)出分析。（2）作為車間

22、作業(yè)分配任務(wù)和編排詳細(xì)作業(yè)進(jìn)度的基本單元，派工單是以工作中心為對(duì)象并說明各加工單的優(yōu)先級(jí)。（3）作為計(jì)算加工成本的基本單元。計(jì)算零件的加工成本是以工作中心文件記錄中的單位小時(shí)費(fèi)率乘以工藝路線文件記錄中占用該工作中心的小時(shí)數(shù)得出的。2001/2/21關(guān)鍵工作中心：關(guān)鍵或瓶頸工序（critical work center）的工作中心必須單獨(dú)劃出，作為粗能力計(jì)劃的對(duì)象，其定義為:（1）經(jīng)常滿負(fù)荷或加班加點(diǎn)（2）需要熟練技術(shù)工人使用，不能任意替代或隨時(shí)招聘（3）工藝獨(dú)特的專用設(shè)備，不能替代或分包外協(xié)（4）設(shè)備昂貴且不可能隨時(shí)增添（5）受成本或生產(chǎn)周期的限制，不允許替代2001/2/21工作中心能力 =

23、 每日班次每班工作時(shí)數(shù)效率利用率實(shí)際直接工作小時(shí)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)效率=實(shí)際直接工作小時(shí)數(shù)計(jì)劃工作小時(shí)數(shù)利用率=2001/2/21排隊(duì)時(shí)間、準(zhǔn)備時(shí)間、加工時(shí)間、等待時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間準(zhǔn)備和 加工時(shí)間排隊(duì) 時(shí)間等待 時(shí)間運(yùn)輸 時(shí)間2001/2/21 時(shí)間類型 影響因素排隊(duì)時(shí)間準(zhǔn)備時(shí)間加工時(shí)間等待時(shí)間運(yùn)輸時(shí)間批量 優(yōu) 先 級(jí) 能力 拖欠量批量 工裝設(shè)計(jì)批量 設(shè)備性能 能力 工裝設(shè)計(jì)批量 搬運(yùn)手段批量 搬運(yùn)手段 車間布置2001/2/21定義：是說明零部件加工或裝配過程的文件，在MRP系統(tǒng)中，它要根據(jù)企業(yè)通常用的工藝過程卡來編制，但它不是技術(shù)文件，而是計(jì)劃文件或管理文件。作用：1、計(jì)算加工件的提前期，提供運(yùn)行MRP的計(jì)算數(shù)據(jù); 2、計(jì)算占用工作中心的負(fù)荷小時(shí)，提供運(yùn)行能力計(jì)劃的數(shù)據(jù)； 3、計(jì)算派工單每道工序的開始時(shí)間和完工時(shí)間； 4、提供計(jì)算加工成本的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)數(shù)據(jù)； 5、按工序跟蹤在制品。 2001/2/21工序1 WC1工序2WC2主裝件1主裝件2采購1采購2工序3工序4工序5WC3WC4WC5成品2001/2/21物料號(hào)：11100 生效日期：920114物料名稱：C 失效日期：960430工序102030405060工序 名稱下料車削熱處理磨削電鍍檢驗(yàn) 工作中心 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(小時(shí)) 編號(hào) 名稱010010203006010020529000108015鋸床車床電爐