第6章-物料需求計(jì)劃

第6章物料需求計(jì)劃教學(xué)目標(biāo)本章內(nèi)容2/1/20231教學(xué)目標(biāo)理解和掌握物料需求計(jì)劃的概念和特點(diǎn)理解MRP的基本原理理解和掌握低層碼的特點(diǎn)和作用理解和掌握MRP的運(yùn)算過程2/1/20232本章內(nèi)容6.1概述6.2MRP的工作原理6.3低層碼的作用6.4MRP的計(jì)算過程2/1/20233本章內(nèi)容6.1概述6.2MRP的工作原理6.3低層碼的作用6.4MRP的計(jì)算過程2/1/202346.1概述MRP是一種物料管理和生產(chǎn)方式，是ERP系統(tǒng)的重要組件，它建立在MPS的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品的BOM、工藝路線、批量政策和提前期等技術(shù)和管理特征，生成原材料、毛坯和外購件的采購作業(yè)計(jì)劃和零部件生產(chǎn)加工、裝配的生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，從而達(dá)到有效管理和控制企業(yè)物料流動(dòng)的微觀計(jì)劃。2/1/20235

物料需求計(jì)劃(MaterialRequirementsPlanning,MRP）是指在產(chǎn)品生產(chǎn)中對(duì)構(gòu)成產(chǎn)品的各種物料的需求量與需求時(shí)間所作的計(jì)劃，屬作業(yè)層的的計(jì)劃決策。

MRP是由美國庫存協(xié)會(huì)在60年代初提出的。之前,企業(yè)的資庫存計(jì)劃通常采用定貨點(diǎn)法,當(dāng)庫存水平低于定貨點(diǎn)時(shí),就開始定貨。這種管理辦法在物資消耗量平穩(wěn)的情況下適用,不適用于訂單生產(chǎn)。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,有可能將物資分為相關(guān)需求（非獨(dú)立需求）和獨(dú)立需求來進(jìn)行管理。相關(guān)需求根據(jù)物料清單、庫存情況和生產(chǎn)計(jì)劃制定出物資的相關(guān)需求時(shí)間表,按所需物資提前采購,這樣就可以大大降低庫存。

2/1/20236物料需求計(jì)劃的基本組成

輸入輸出MRP計(jì)算機(jī)程序2/1/20237MRP是一種物料管理方式物料管理包括物料的庫存管理、物料需求的計(jì)劃管理、企業(yè)各個(gè)部門中物料數(shù)量的協(xié)調(diào)和控制以及物料的采購和運(yùn)輸管理等。一般情況下，物料管理有兩個(gè)目的，一是保證整個(gè)生產(chǎn)過程連續(xù)進(jìn)行，不能因物料供應(yīng)不足而出現(xiàn)生產(chǎn)中斷的現(xiàn)象；二是盡可能減少庫存量，不應(yīng)該出現(xiàn)因物料庫存數(shù)量過多造成占用過多的流動(dòng)資金、過多的倉庫位置和物料浪費(fèi)等現(xiàn)象。2/1/20238分時(shí)段的優(yōu)先計(jì)劃管理方式MRP是一種分時(shí)段的優(yōu)先計(jì)劃管理方式。為了理解這個(gè)概念，需要理解以下兩點(diǎn)：第一，物料需求量和物料需求時(shí)間之間的關(guān)系；第二，傳統(tǒng)生產(chǎn)計(jì)劃管理方式中采用的缺料計(jì)劃。2/1/20239缺料表缺料表是傳統(tǒng)手工管理方式下的缺料計(jì)劃的表現(xiàn)形式。在傳統(tǒng)的手工管理方式下，由于計(jì)算效率低、計(jì)算誤差大等原因，某些物料的缺乏往往在生產(chǎn)加工過程和裝配過程中才能被發(fā)現(xiàn)和記錄。缺料表往往是這種缺料現(xiàn)象的具體表現(xiàn)形式。根據(jù)缺料表來進(jìn)行采購作業(yè)安排和生產(chǎn)作業(yè)安排的計(jì)劃被稱為缺料計(jì)劃。2/1/202310MRP應(yīng)該回答的問題[A]生產(chǎn)什么？生產(chǎn)多少？何時(shí)生產(chǎn)？[B]要用到什么？用到多少？何時(shí)用到？[C]已經(jīng)有了什么？有多少？何時(shí)使用？[D]還缺少什么？缺少多少？何時(shí)需要？[E]何時(shí)安排？2/1/202311MRP是ERP系統(tǒng)的核心內(nèi)容MRP是ERP系統(tǒng)的核心內(nèi)容，它把ERP系統(tǒng)中的許多重要組件組合在一起。MRP把MPS作為其基礎(chǔ)和輸入，是MRP要達(dá)到的最終目標(biāo)。BOM是MRP把最終產(chǎn)品分解成各種物料的工具，是最終產(chǎn)品與物料編碼和物料數(shù)量相關(guān)聯(lián)的方法。毫無疑問，作為一種重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，物料編碼是整個(gè)ERP系統(tǒng)包括MPS和MRP組件識(shí)別和使用物料的依據(jù)。2/1/2023122/1/202313本章內(nèi)容6.1概述6.2MRP的工作原理6.3低層碼的作用6.4MRP的計(jì)算過程2/1/2023146.2MRP工作原理逐層計(jì)算原則MRP的輸入、處理和輸出MRP中的基本數(shù)量概念MRP的運(yùn)行方式MRP的開環(huán)和閉環(huán)2/1/202315逐層計(jì)算原則逐層計(jì)算原則是指MRP在計(jì)算物料需求時(shí)，應(yīng)該采用自頂向下按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次逐層計(jì)算物料需求量的方式。逐層計(jì)算原則是MRP工作原理的重要組成部分，它揭示了MRP計(jì)算物料需求量的基本過程形式，是理解MRP工作原理的基礎(chǔ)。2/1/202316MRP的輸入、處理和輸出MRP最主要的輸入數(shù)據(jù)是3個(gè)，即MPS、BOM和庫存狀況。MRP的處理過程主要包括讀取MPS數(shù)據(jù)、分解BOM、計(jì)算物料毛需求、計(jì)算物料凈需求和下達(dá)作業(yè)計(jì)劃。MRP的輸出主要是可以用于管理和控制的各種計(jì)劃和報(bào)告。2/1/202317MRP中的基本數(shù)量概念在MRP運(yùn)算中，經(jīng)常用到的基本數(shù)量概念包括描述庫存信息的數(shù)量概念和描述需求信息的數(shù)量概念。描述庫存信息的數(shù)量概念包括現(xiàn)有庫存量、計(jì)劃收到量、已分配量、安全庫存量、可用庫存量和預(yù)計(jì)庫存量等。描述需求信息的數(shù)量概念包括總需求量、毛需求量、凈需求量、計(jì)劃產(chǎn)出量和計(jì)劃投入量等。2/1/202318MRP的運(yùn)行方式再生式MRP表示每次計(jì)算時(shí)，都會(huì)覆蓋原來的MRP數(shù)據(jù)，生成全新的MRP。再生式MRP是周期性運(yùn)算MRP，通常的運(yùn)算周期是1周。凈改變式MRP表示只會(huì)根據(jù)指定條件而變化，例如MPS變化、BOM變化等，經(jīng)過局部運(yùn)算更新原來MRP的部分?jǐn)?shù)據(jù)。凈改變式MRP是一種連續(xù)性的操作，當(dāng)指定數(shù)據(jù)改變時(shí)就需要立刻運(yùn)行。2/1/202319再生式MRP在再生式MRP運(yùn)算中，MPS中列出的每一個(gè)最終產(chǎn)品項(xiàng)目的需求都進(jìn)行分解，每一個(gè)需要的BOM文件都被訪問，每一個(gè)相關(guān)物料的庫存狀態(tài)記錄都要更新，每一個(gè)物料的毛需求量和凈需求量都要重新計(jì)算，每一項(xiàng)作業(yè)計(jì)劃的日程需要重新安排，系統(tǒng)輸出大量的相關(guān)報(bào)告。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)的處理效率高，因?yàn)榭偸翘峁┳钚碌挠?jì)劃數(shù)據(jù)。但是，這種方法存在的主要問題是運(yùn)算量大，兩次運(yùn)算之間的MPS變化、BOM變化和作業(yè)計(jì)劃因素變化等不能及時(shí)反映到MRP中。2/1/202320凈改變式MRP凈改變式MRP運(yùn)算采用了對(duì)需求進(jìn)行局部分解的作業(yè)方式。局部分解大大縮小了需求計(jì)劃運(yùn)算的范圍，可以確保提高重排作業(yè)計(jì)劃的頻率。所謂的局部分解可以從兩個(gè)方面來理解，每次運(yùn)行MRP時(shí)僅僅分解MPS中的一部分內(nèi)容，由庫存事務(wù)處理引起的分解只局限在該事務(wù)直接涉及的物料項(xiàng)目和這些物料項(xiàng)目下屬層次的物料項(xiàng)目。凈改變式MRP的運(yùn)行既可以每天運(yùn)行，也可以實(shí)時(shí)運(yùn)行。凈改變式MRP的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)狀態(tài)變化能夠及時(shí)做出反應(yīng)。但是，這種方法也存在諸多缺點(diǎn)，例如，系統(tǒng)的自清理能力差、數(shù)據(jù)處理的效率相對(duì)比較低以及對(duì)于各種變化過于敏感等。2/1/202321開環(huán)MRP最初提出MRP是在20世紀(jì)60年代中期，MRP的結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。根據(jù)可行的MPS，在BOM、庫存狀態(tài)信息和工藝路線等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支持下，由計(jì)算機(jī)編制出分時(shí)間段的物料需求計(jì)劃，從而可以下達(dá)執(zhí)行采購作業(yè)的采購訂單和執(zhí)行生產(chǎn)作業(yè)的加工訂單。顯然，采用MRP可以快速、準(zhǔn)確地制定采購作業(yè)計(jì)劃和生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，從而可以確保得到準(zhǔn)確的物料需求，為最終實(shí)現(xiàn)物料管理的精細(xì)化打下物資基礎(chǔ)。但是，這種MRP計(jì)算方式有一些前提條件，例如，MPS存在且可行、采購作業(yè)計(jì)劃可行且執(zhí)行過程順利以及生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃可行且生產(chǎn)過程不受其他外界因素的影響。2/1/202322閉環(huán)MRP例如，采購作業(yè)計(jì)劃可能因?yàn)楣┴浤芰蜻\(yùn)輸能力不足而不能按期或按量執(zhí)行，生產(chǎn)作業(yè)可能會(huì)受到加工設(shè)備能力不足、人力資源缺乏和廢品率過大的影響而不能按期、按量完成計(jì)劃的生產(chǎn)作業(yè)。怎樣解決這種MRP計(jì)算方式存在的問題呢？可以基于控制原理采取一些適當(dāng)?shù)拇胧?，例如，在MRP計(jì)算過程中考慮到企業(yè)的生產(chǎn)加工能力問題、供貨企業(yè)的供貨能力問題，確保制定的物料需求計(jì)劃(包括采購作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃)是可行的；在采購作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃的執(zhí)行過程中，通過增加采購管理和車間管理功能而增強(qiáng)計(jì)劃跟蹤和反饋功能，確保物料需求計(jì)劃可以及時(shí)地得到更新。采取這些措施之后得到的MRP被稱為閉環(huán)MRP，而把以前的MRP計(jì)算方式稱為開環(huán)MRP2/1/202323閉環(huán)MRP原理圖2/1/202324本章內(nèi)容6.1概述6.2MRP的工作原理6.3低層碼的作用6.4MRP的計(jì)算過程2/1/2023256.3低層碼的作用低層碼是指同一種物料項(xiàng)目由于位于同一個(gè)BOM的不同階層中或不同的BOM的不同層次中而有多個(gè)階層碼時(shí)，取最低層碼作為計(jì)算該項(xiàng)物料需求量的一種方法。這種方法的目的是確保時(shí)間上最先需求的物料在計(jì)劃上最先得到庫存量，避免最后需求的物料提前下達(dá)而在計(jì)劃上占用有限的庫存量。低層碼的引入是對(duì)逐層計(jì)算原則的一個(gè)補(bǔ)充，低層碼指定了對(duì)同一物料位于不同BOM階層時(shí)的處理方式。合理安排作業(yè)計(jì)劃、簡化作業(yè)管理、降低庫存量和減少企業(yè)流動(dòng)資金積壓2/1/202326示例下面通過一個(gè)例子來介紹低層碼的作用。在如圖4-3所示的自行車產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)示意圖中，最終產(chǎn)品項(xiàng)目是ZXC，由2個(gè)零件A和1個(gè)組件B組成，1個(gè)組件B由1個(gè)零件A和2個(gè)零件C組成。在這里，零件A既出現(xiàn)在階層1又出現(xiàn)在階層2，因此，零件A的低層碼是2。2/1/202327自行車產(chǎn)品的BOM結(jié)構(gòu)示意圖2/1/2023282/1/202329本章內(nèi)容6.1概述6.2MRP的工作原理6.3低層碼的作用6.4MRP的計(jì)算過程2/1/2023306.4MRP的計(jì)算過程MRP的計(jì)算過程與MPS的計(jì)算過程非常類似，但又有所不同。例如，在MRP計(jì)算過程中，沒有預(yù)測量、訂單量和可供銷售量等數(shù)據(jù)，因?yàn)镸RP的計(jì)算量都是相關(guān)需求，不是可以銷售的最終產(chǎn)品項(xiàng)目；在計(jì)算MRP時(shí)需要考慮BOM的分解和低層碼等影響因素；MPS只涉及到最終產(chǎn)品項(xiàng)目，但是MRP涉及到組成最終產(chǎn)品項(xiàng)目的所有層次的物料，MRP的計(jì)算量和復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MPS的計(jì)算量和復(fù)雜程度。2/1/2023312/1/202332計(jì)算公式：毛需求＝項(xiàng)目獨(dú)立需求＋父項(xiàng)的相關(guān)需求，父項(xiàng)的相關(guān)需求＝父項(xiàng)的計(jì)劃訂單數(shù)x項(xiàng)目用量因子凈需求＝毛需求量－期初庫存－計(jì)劃接收量＋已分配量＋安全庫存計(jì)劃產(chǎn)出量＝凈需求量計(jì)劃產(chǎn)出時(shí)間＝凈需求時(shí)間計(jì)劃投入量＝計(jì)劃產(chǎn)出量*損耗系數(shù)計(jì)劃投入時(shí)間＝計(jì)劃產(chǎn)出時(shí)間＋提前期計(jì)算順序，按從上到下（低層碼從小到大）逐層計(jì)算。2/1/202333示例一下面通過一個(gè)具體示例介紹MRP的計(jì)算過程。如圖4-6所示的是兩個(gè)產(chǎn)品的BOM示意圖。這兩個(gè)產(chǎn)品分別是自行車ZXC和三輪車SLC。已知條件是ZXC和SLC的MPS，以及所有物料的當(dāng)前PAB(預(yù)計(jì)可用庫存量)、安全庫存量、提前期、批量和已分配量等。現(xiàn)在需要計(jì)算零件A和零件C的物料需求計(jì)劃。2/1/202334ZXC和SLC的BOM示意圖2/1/2023352/1/2023362/1/2023372/1/2023382/1/2023392/1/2023402/1/2023412/1/202342示例二ALT=4C(2)LT=2B(1)LT=3D(1)LT=1E(2)LT=1第8個(gè)計(jì)劃周期產(chǎn)出100個(gè)A毛需求量及下達(dá)訂單計(jì)劃2/1/202343提前期物料項(xiàng)目MRP數(shù)據(jù)項(xiàng)計(jì)劃周期123456784A毛需求量100下達(dá)訂單計(jì)劃1003B毛需求量100下達(dá)訂單計(jì)劃1002C毛需求量200下達(dá)訂單計(jì)劃2001D毛需求量200下達(dá)訂單計(jì)劃2001E毛需求量400下達(dá)訂單計(jì)劃4002/1/202344各種物料的需求量是由上向下層層分解。獨(dú)立項(xiàng)目由主生產(chǎn)計(jì)劃確定，非獨(dú)立需求由上層項(xiàng)目訂單計(jì)劃確定下達(dá)訂單時(shí)間比毛需求（凈需求）提前一個(gè)提前期上層項(xiàng)目下達(dá)訂單時(shí)間即是下一層物料項(xiàng)目的毛需求時(shí)間2/1/202345示例三XLT=4A(1)LT=0B(1)LT=3獨(dú)立需求和相關(guān)需求同時(shí)存在，物料需求的計(jì)算YLT=6A(1)LT=0C(1)LT=3A是產(chǎn)品X、Y的組件，同時(shí)又作為配件有獨(dú)立需求產(chǎn)品X、Y和組件A的需求情況如表2/1/202346MRP項(xiàng)目計(jì)劃周期12345678910111213X（LT＝4）253015Y（LT＝6）401530相關(guān)需求X→A253015相關(guān)需求Y→A401530獨(dú)立需求A1515A毛需求154040301545下達(dá)訂單計(jì)劃B毛需求253015下達(dá)訂單計(jì)劃C毛需求下達(dá)訂單計(jì)劃15302/1/202347示例四ALT=1B(1)LT=1C(1)LT=2B(1)LT=1D(1)LT=3應(yīng)用低層碼計(jì)算物料的凈需求據(jù)MPS第8個(gè)計(jì)劃周期產(chǎn)出200個(gè)A各物料的計(jì)劃接收量和已分配量為0A、B、C、D期初庫存為0、120、60、70，安全庫存都為0批量規(guī)則為直接批量A、B、C、D的低層碼為0、2、1、22/1/202348低層碼提前期物料名現(xiàn)庫存需求計(jì)劃周期1234567801A0毛需求200凈需求200計(jì)劃投入20012C60毛需求200凈需求140計(jì)劃投入14023D70毛需求140凈需求70計(jì)劃投入7021B120毛需求140200凈需求20200計(jì)劃投入202002/1/202349示例五批量規(guī)則編制MRP物料毛需求如表，LT＝2，期初庫存20計(jì)劃在第2周接收20計(jì)劃周期12345678毛需求510180106014計(jì)劃接收量20產(chǎn)品的毛需求表2/1/202350計(jì)劃周期12345678毛需求510180106014計(jì)劃接收量20現(xiàn)有庫存201525770000凈需求量3614計(jì)劃訂單入庫3614計(jì)劃訂單下達(dá)3614直接批量法確定MRP計(jì)劃2/1/202351計(jì)劃周期12345678毛需求510180106014計(jì)劃接收量20現(xiàn)有庫存2015257712667凈需求量38計(jì)劃訂單入庫1515計(jì)劃訂單下達(dá)1515固定批量法確定MRP計(jì)劃（LOT＝15）2/1/202352示例六ALT=0B(2)LT=2C(1)LT=3據(jù)輸入信息編制MRP周期12345678項(xiàng)目A1010101010101010項(xiàng)目A的主生產(chǎn)計(jì)劃清單周期12345678項(xiàng)目C55555555項(xiàng)目c的獨(dú)立需求項(xiàng)目計(jì)劃收到量（計(jì)劃周期）現(xiàn)有庫存已分配量提前期固定批量12345678B4065240C3030330BOM庫存信息2/1/202353計(jì)劃周期12345678毛需求2020202020202020計(jì)劃接收量40現(xiàn)有庫存654525525525525凈需求量1515計(jì)劃訂單入庫

4040計(jì)劃訂單下達(dá)4040項(xiàng)目B的MRPA=10B=2*102/1/202354計(jì)劃周期12345678毛需求

計(jì)劃接收量

現(xiàn)有庫存

凈需求量

計(jì)劃訂單入庫

計(jì)劃訂單下達(dá)

項(xiàng)目C的MRPA=10C=2/1/202355計(jì)劃周期12345678毛需求1515151515151515計(jì)劃接收量30現(xiàn)有庫存30150150150150凈需求量15

15

計(jì)劃訂單入庫

30

30

計(jì)劃訂單下達(dá)3030

項(xiàng)目C的MRPA=10C=1*10+52/1/202356例子：生產(chǎn)木制百葉窗的工廠收到兩份百葉窗訂貨：一份要100個(gè)，一份要150個(gè)。在當(dāng)前時(shí)間進(jìn)度的安排中，100個(gè)單位的訂單應(yīng)于第四周開始運(yùn)送，150單位的訂單則于第八周開始時(shí)運(yùn)送。每個(gè)百葉窗包括4個(gè)木制部分和2個(gè)框架。木制部分由工廠自制，制作過程耗時(shí)1周，框架部分需要定購，訂貨提前期為2周。組裝百葉窗需要1周。第1周初始時(shí)木制部分的庫存量為70。求解訂貨的規(guī)模和時(shí)間。

要求：1、按直接批量法

2、訂貨批量為320單位框架與70單位木制部分解：周數(shù)12345678數(shù)量1001501、編制百葉窗的主生產(chǎn)計(jì)劃2、繪制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹百葉窗木制部分（4）框架（2）3、利用主生產(chǎn)計(jì)劃、庫存情況、生產(chǎn)提前期求解計(jì)算百葉窗總需求，再計(jì)算凈需求。（1）在直接批量條件下，求解滿足總進(jìn)度安排的計(jì)劃訂貨量和計(jì)劃投入量。計(jì)算過程如下表。2/1/202357周數(shù)12345678數(shù)量100150百葉窗LT＝1周總需求100150可用庫存量凈需求100150計(jì)劃訂貨量100150計(jì)劃投入量100150框架LT＝2周總需求200300可用庫存量凈需求200300計(jì)劃訂貨量200300計(jì)劃投入量200300木制部分LT＝1周總需求400600可用庫存量707070凈需求330600計(jì)劃訂貨量330600計(jì)劃投入量3306002/1/202358周數(shù)12345678數(shù)量100150