物料需求计划与企业资源计划

物料需求计划与企业资源计划

第九章物料需求计划与企业资源计划第一节物料需求计划产生与基本思想、基本原理第二节物料需求计划系统结构第三节企业资源计划(ERP)1n29.1.1订货点法的局限性早在20世纪40年代初期，西方学者就提出了订货点法的理论，它的应用是基于以下假设条件的：(1)对物料的需求是相互独立的；(2)物料的需求是连续均匀发生的；(3)订货提前期是已知的和固定的；(4)库存消耗后，应被重新填满。其缺点有：1.盲目性对需求的情况不了解，盲目地维持一定的库存会造成资金积压。2.高库存与低服务水平由于对需求的情况不了解，只有靠维持高库存提高服务水平，这样会造成很大浪费。第一节物料需求计划产生与基本思想、基本原理n33.应用订货点法处理相关需求带来的库存问题1）在制造业生产过程中的两种不同需求独立需求：是指当对某项物料的需求与对其他物料的需求无关时，则称这种需求为独立需求。其需求变化独立于人们的主观控制能力之外，因而其数量与出现的概率是随机的、不确定的、模糊的。相关需求：是指当对一项物料的需求与对其他物料项目或最终产品的需求相关时，称为相关需求。根据这种相关性，企业可以精确地计算出它的需求量和需求时间，它是一种确定型需求。2）应用订货点法处理相关需求带来库存问题采用订货点方法的条件是对物料的需求是相互独立的，需求为均匀的，但是，在制造过程中由于顾客对成品的需求而形成的对零件和原材料的需求是相关需求，一般都是非均匀的“块状需求”，采用订货点方法处理这种需求则加剧了这种需求的不均匀性。图9.1表示了某产品对零件和原材料的库存水平变化情况。n4图9.1订货点方法与块状需求由图可看出，订货点方法是用于处理独立需求问题的，它不能令人满意地解决生产系统内发生的相关需求问题。n59.1.2物料需求计划的产生和发展美国生产与库存控制协会(APICS)对物料需求计划的定义：物料需求计划就是依据主生产计划、物料清单记录、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。MRP的发展经历了以下四个阶段：1.初期的MRP它通过产品结构文件将主生产计划中对产品的需求进行分解，生成对部件、零件以及材料的毛需求量计划，进而利用毛需求量、库存情况、计划期内各零部件订购或在制品情况等数据进行计算，以确定在产品结构各层次上零部件的净需要量以及零部件的生产(或订购)计划。n6图9.2初期MRP的逻辑流程缺点：1、缺乏对完成计划所需的各种资源进行计划与保证的功能。2、缺乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能，没有深入到企业生产管理核心中去。n72.闭环MRP在初期MRP的基础上，引入资源计划与保证、安排生产、执行监控与反馈等功能，形成闭环的MRP系统，其处理过程如图9.3所示图9.3闭环MRP系统的逻辑流程n83.MRPⅡ(ManufacturingResourcesPlanning，制造资源计划)在闭环MRP完成对生产的计划与控制基础上，进一步扩展，将经营、财务与生产管理子系统相结合，形成的制造资源计划。nn10MRPⅡ是以MRP为核心，覆盖企业生产制造活动所有领域、有效利用制造资源的人/机应用系统。与闭环MRP相比，它具有以下一些特点：（1）计划的一贯性和可行性。（2）管理的系统性。（3）数据共享性。（4）动态应变性。（5）模拟预见性。（6）物流、资金流的统一。n114. ERP(EnterpriseResourcesPlanning，企业资源计划)企业资源计划是以市场和客户需求为导向，以实现企业内外资源的优化配置，消除生产经营过程中资源的浪费，实现信息流、物流、资金流、价值流和业务流的有机集成和提高客户满意度为目标，以计划与控制为主线，以网络和信息技术为平台，集客户、市场、销售、采购、计划、生产、财务、质量、服务、信息集成和业务流程重组等功能为一体，面向供应链管理(supplychainmanagement,简称SCM)的现代企业管理思想和方法。ERP的逻辑流程如图9.5所示n图9.5ERP的逻辑流程n139.1.3物料需求计划(MRP)的基本思想和原理1.物料需求计划的基本思想围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产。两种不同的指导思想：以设备为中心来组织生产，即有什么样的设备就生产什么样的和多少数量的产品，是传统的以销定产思想的体现。以物料为中心组织生产体现了为顾客服务的宗旨。物料的最终形态是产品，它是顾客所需要的东西，物料的转化最终是为了提供使顾客满意的产品。显然，以物料来组织生产能够更好地适应现代市场环境。另外一方面还要按需组织准时生产。2.物料需求计划的基本原理基本原理是根据产品的主生产计划所确定的产品生产量和时间，依据物料清单、库存状态信息、提前期等信息，反工艺顺序地计算出相关需求的物料需求量和需求时间。n14第二节物料需求计划系统结构这里讲的物料需求计划(MRP)系统，指的是仅涉及物料需求的基本MRP系统，它是MRP的核心部分，由输入、处理、输出三部分构成，如图9.6所示n图9.6MRP的系统结构n169.2.1MRP的输入MRP的输入主要有三个部分：产品出产计划、产品结构文件和库存状态文件。1.产品出产计划(主生产计划，MPS)产品出产计划（又称主生产计划，MPS）是按时间段(通常按周)来确定各种独立需求的物料(即产成品和备品备件等)的需求数量和需求时间。MPS是对综合生产计划的分解和细化，n表9-2综合生产计划和主生产计划nMPS首先必须满足的约束条件是，MPS所确定的生产总量必须等于综合生产计划确定的生产总量；其次，MPS必须考虑资源的约束。如设备能力、人员能力、库存能力、流动资金总量等，根据产品的轻重缓急来分配资源，将关键资源用于关键产品。2.产品结构文件产品结构文件，又称为物料清单(billofmaterials，简称BOM)，是一个包含完整产品描述、罗列所有物料、零部件与配件及产品生产顺序的计算机文件。n在产品结构文件中，各个元件处于不同的层次、每一层次表示制造最终产品的一个阶段。通常最高层为零层，代表最终产品项。BOM详细说明了一个最终产品项是由哪些原材料、零件、组件、部件所构成以及这些构件相互之间的从属关系和数量关系，对于具有从属关系的相邻两级，上一级被称为父项，下一级被称为子项。通常用产品结构树表示。如图9-7(a)所示。n由图9.7(a)可以发现，相同的元件B出现在不同的层次上，这给计算机处理带来了麻烦，为了便于计算机处理，通常采用低层编码原则(low-levelcoding)，即凡是遇到同一元件出现在不同层次上的情况时，取其出现的最低层次号，作为该元件的低层码。基于低层编码原则，就应该将构成产品P的元件B调整至第二层，如图9-7(b)所示。n图9.7基于低层编码原则的物料清单n3.库存状态文件MRP中的库存状态文件的数据主要有两部分：一部分是静态的数据，在运行MRP之前就确定的数据，如物料的编号、描述、提前期、安全库存等；另一部分是动态的数据，如总需求量、库存量、净需求量、计划发出(订货)量等(如表9-3所示)。n表9-3某零件的库存状态文件LT＝2周下面对库存状态文件中的几个数据进行说明：（1）总需求量(GrossRequirements)。如果是产品级物料，则总需求由MPS(MasterProductionSchedule)决定；如果是零件级物料，则总需求来自于上层物料(父项)的计划发出订货量。（2）预计到货量(ScheduledReceipts)。该项目有的系统称为在途量，即计划在某一时刻入库但尚在生产或采购中，可以作为MRP使用。n（3）现有数(OnHand)。表示上期末结转到本期初可用的库存量。现有数＝上期末现有数﹢本期预计到货量﹣本期总需求量（4）净需求量(NetRequirements)。当现有数加上预计到货不能满足需求时产生净需求。净需求量＝总需求量－期初现有数－预计到货。（5）计划发出订货量(PlannedOrderRelease)。计划发出订货量与净需求量相等，但是时间上提前一个时间段，即订货提前期。订货日期是计划接收订货日期减去订货提前期。另外，有的系统设计的库存状态数据可能还包括一些辅助数据项，如订货情况、盘点记录、尚未解决的订货、需求的变化等。n9.2.2MRP的处理过程物料需求计划的计算过程是按产品结构层次，由上而下，逐层进行的。先处理所有产品的零层，再处理第一层，按产品层的需要量和时间来计算确定第一层各部件、零件的需要量，查询各部件、零件的现有库存量后计算它的净需要量，并根据产品层对第一层各物料的需要时间，并结合该物料的提前期确定其投产时间。然后处理第二层，第三层，……，一直到最低层。n例：假设某厂要在第10周生产出A产品500件，产品结构如图9.8所示。表9-4是从库存记录中读到的各项物料的库存量和提前期的资料。试为该厂制定每项物料在计划期内的物料需求计划。图9.8A产品结构图n表9-4产品A及所属物料库存与提前期资料n解：将上述A产品的物料需求计划的生成过程表示为表9-5所示的处理过程。第一步：从第零层物料开始，计算A第十周的毛需要量为500件，由于A有库存量10件，故其净需求量为490件。因A的提前期为2周，按直接批量法确定应在第8周(10－2＝8)投入A产品490件的订货。n第二步：根据产品结构图计算A的子项物料，即B、C、D、E的总需要量，B的总需求量为490×2=980件；B的净需求量为980-50=930件C的总需求量为490×3=1470件；C的净需求量1470-80=1390件D的总需求量来自于两个方面需求，一是零件C对它的需求，1390×2=2780件，二是零件A对它的需求，490×1=490件；E的总需求量是由C的需求而产生，具体为1390×3=4170件；E的净需求量4170-80=4090件再根据它们的现有库存量和提前期分别确定出各物料的计划订货量和订货时间。计算结果见表9-5。n表9-5产品A的物料需求计划n9.2.3MRP的输出1.主要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：（1）零部件投入出产计划。零件和部件投入出产计划规定了每一个零件和部件的投入数量和投入时间、出产数量和出产时间。（2）原材料需求计划。规定了每个零件所需的原材料和种类、需要数量及需要时间，并按原材料品种、型号、规格汇总．以便供应部门组织供料。（3）互转件计划。规定了互转零件的种类、数量、转出车间和转出时间、转入车间和转入时间。n（4）库存状态记录。提供各种零部件、外购件及原材料的库存状态数据，随时供查询。（5）工艺装备和机器设备需求计划、提供每种零件不同工序所需的工艺装备和机器设备的编号、种类、数量及需要时间。（6）计划将要发出的订货。（7）对已发出订货的调整。包括改变交货期、取消和暂停某些订货等。（8）零部件完工情况统计及外购件原材料的到货情况统计。（9）对生产及库存费用进行预算的报告。（10）交货期模拟报告。（11）优先权计划。n2.辅助报告是在MRP系统下可供选用的附加报告，一般包括以下几种几种：（1）计划执行情况报告：评价系统运作状况，帮助管理者衡量实际偏离计划的程度。如送货遗漏与缺货等。（2）计划报告：帮助预测未来库存需求，包括采购约定以及其他用于评价未来物料需求的信息。（3）例外报告：唤起人们对重大差异的注意，包括最新订单与到货延迟、过多的残次品率、报告失误、对不存在部件的需求等。n9.2.4MRP系统的决策参数1．计划展望期系统生成物料需求计划所覆盖的未来时间区间，称为计划展望期。计划展望期的长度要足以覆盖计划中物料的最长累计提前期。最长累计提前期是产品结构各层次上最长提前期之和。2．时间段(周期)计划展望期被分成小时间区域称为时间段，把各项目的需求量、预计到货量、可利用库存量、生产指令下达等一系列活动的连续时间，分割为时间段，按时间段组织生产作业。3．提前期指零件的加工周期和产品的装配周期；n4．批量在MRP计算中，计划订购的数量并不一定正好等于净需求量，需要按调整的批量生产。常用决定批量的方法有静态和动态两类：静态方法有：(1)经济订货批量。(2)将生产能力定为固定批量。(3)按运输能力及包装容器大小定为批量(4)逻辑上的订货倍数(如打、箱等)。动态方法有：(1)直接批量法。它是将每个时期对项目的净需求量，直接作为订货批量。适用于价格昂贵的项目(2)固定周期批量法。它是将生成订单的订货量等于固定的几个周期的净需求之和。如表9-6所示。n表9-6固定周期批量示意表表9-6所使用的固定周期为3周。使用固定周期批量法，订货间隔期保持相对稳定，但订货量可能随需求的不同而变化。5．安全库存一般来说相关需求库存不需要设置安全库存，因为一旦产品出产计划确定，对零部件的需求量都可以准确地计算出来。但是在使用MRP的企业里生产过程中仍存在着不确定性，如不合格品的出现、设备故障、停电、工人缺勤等，所以还应该持有一定的安全库存量。一般仅对产品结构中的最低层项目设置安全库存，不必对其他层次项目设置安全库存。n第三节企业资源计划(ERP)9.3.1企业资源计划(ERP)的核心管理思想ERP系统把客户需求和企业内部的制造活动以及供应商的制造资源整合在一起形成一个完整的供应链，并对供应链上的所有环节进行有效管理，这样就形成了以供应链为核心的ERP管理系统思想。主要体现在以下三个方面：1．体现对整个供应链资源进行管理的思想企业不但要依靠自己的资源，还必须把经营过程中的有关各方中的供应商、制造工厂、分销网络和客户纳入一个紧密的供应链中，才能在市场上获得竞争优势，ERP系统正是适应了这一市场竞争的需要，实现了对整个企业供应链的管理。n2．体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想带给企业新的管理思想表现在两个方面：其一是精益生产的思想，即企业把客户、销售代理商和供应商协作单位纳入生产体系，同他们建立起利益共享的合作伙伴关系，进而组成一个企业的供需链。其二是敏捷制造的思想，当市场上出现新的机会，而企业的基本合作伙伴不能满足新产品开发生产的要求时，企业组织一个由特定的供应商和销售渠道组成的短期或一次性供应链，形成“虚拟工厂”。3．体现事先计划与事中控制的管理思想ERP系统中的计划体系主要包括：主生产计划、物流需求计划、能力计划、采购计划、销售执行计划、利润计划、财务预算和人力资源计划等，而且这些计划功能与价值控制已完全集成到整个供应链系统中。另一方面，ERP通过定义事务处理相关的会计核算科目与核算方式，实现了根据财务资金现状，可以追溯资金的来龙去脉，便于实现事中控制和实时做出决策。n399.3.2企业资源计划(ERP)的功能构成探讨ERP的功能要从基本功能、扩展功能两方面来看1.基本功能一般至少应提供五个基本功能：（1）物料管理，协助企业有效地控制物料，以降低存货成本。包括采购、库存管理、仓储管理、发票验证、库存控制、采购信息系统等。（2）生产规划系统让企业以最优水平生产，并同时兼顾生产弹性。包括生产规划、物料需求计划、生产控制及制造能力计划、生产成本计划、生产现场信息系统。n（3）财务会计系统提供企业更精确、跨国且实时的财务信息。包括间接成本管理、产品成本会计、利润分析、应收应付帐款管理、固定资产管理、作业成本、总公司汇总帐等。（4）销售、分销系统协助企业迅速地掌握市场信息，以便对顾客需求做出最快速的反应。包括销售管理、订单管理、发货运输、发票管理、业务信息系统。（5）企业情报管理系统提供决策者更实时有用的决策信息。包括决策支持系统、企业计划与预算系统、利润中心会计系统。n2.扩展功能一般ERP软件提供的最重要的四个扩展功能块是：供应链管理(SCM)，顾客关系管理(CRM)，销售自动化(SFA)，电子商务(E-commerce)。（1）供应链管理(SCM)供应链管理是将从供应商的供应商、到顾客的顾客中间的物流、信息流、资金流、程序流、服务和组织加以整合化、实时化、扁平化的系统。SCM系统可细分为三个区隔：供应链规划与执行、运送管理系统、仓储管理系统。（2）顾客关系管理(CRM)及销售自动化(SFA)销售自动化系统(SFA)指能让销售人员跟踪记录顾客详细数据的系统；顾客关系管理系统(CRM)则指能从企业现存数据中挖掘所有关键的信息，以自动管理现有顾客和潜在顾客数据的系统。n（3）电子商务(E-commerce)电子商务(EC)一般指具有共享企业信息、维护企业间关系，及产生企业交易行为等三大功能的远程通讯网络系统。目前ERP软件供应商提供的电子商务应用方案主要有三种：一是提供可外挂于ERP系统下的SCM功能模块，二是提供可外挂于ERP系统下的CRM功能模块，最后则提供中介软件来协助企业整合前后端信息，使其达到内外信息全面整合的境界。上述四个延伸的功能中，SCM是最早发展且最成熟的领域，CRM、EC都尚在初始阶段，有待投入更多心力去研究。n9.3.3成功实施ERP的关键1.最高管理层的重视和积极参与在实施ERP过程中，最高领导层工作职责主要包括：（1）提出系统的目标、开发策略和开发计划。（2）组织协调ERP系统与其他计算机应用系统，如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)等的接口与系统集成问题。（3）调动与组织有关管理部门和信息管理机构逐步实施ERP系统。（4）组织调整不合理及与新系统不相适应的机构、体制与制度。（5）在系统实施的主要阶段，组织方案审批和成果技术鉴定。n2.企业必须建立有效、规范的管理基础包括建立科学的管理模式、完善的管理制度、合理的业务流程、可靠的基础数据、齐全的文件档案等，为成功实施ERP创造一个适宜的管理环境。3.企业全体员工的支持首先，必须在思想上理解和接受这种先进的管理思想和管理模式；其次，各部门及人员必须通力配合、紧密合作；对照本职工作学习和掌握ERP知识和操作技能。企业需要建立相应的竞争机制、激励机制和约束机制，把实施ERP与制定企业长期发展发展战略和企业全员绩效考核有机地结合起来，促使他们自主地投入到ERP的实施中来。n4.企业必须建立ERP项目管理体系和运作机制企业在ERP应用过程中必须从系统工程和科学管理的角度出发，建立和健全项目管理体系和运作机制，采取“分步实施、逐步过渡”的实施策略，确保ERP项目的成功实施。主要内容包括：制定明确的、量化的ERP应用目标，进行ERP等现代科技知识的培训教育，引入管理咨询，进行ERP项目需求分解，开展企业管理创新、实行业务流程重组，建立ERP项目风险管理机制，实行ERP项目监理制和评价制等。