物料需求计划MRP与ERP项目实施进程

MRP/ERP 简介在飞速发展的信息时代，企业竞争实力的积聚更加依赖于信息技术和管理技术的有机结合。以制造业为代表，越来越多的企业采用 ERP 这种先进的集管理和信息技术于一体的管理系统，在实践中取得了良好的效果。ERP，即企业资源计划，是由美国加特纳公司（Gartner Group Inc.）最早提出的一种管理理念；它着眼于在不断发展的信息技术条件下，如何拓展传统的企业管理系统MRP。MRP是制造资源计划的简称，这种管理思想最初是美国 IBM 公司在研究装配型产品的生产与库存管理问题基础之上创立的，后来得到企业界的普遍认可，在制造业得到广泛应用。ERP 的发展经历了以下阶段：作为一种库存定货计划MRP，即物料需求计划阶段，也称作基本 MRP 阶段。作为一种生产计划与控制系统闭环 MRP 阶段。作为一种企业生产管理信息系统MRP阶段。 覆盖供需链信息集成的企业资源计划ERP 阶段。MRP 是在产品结构的基础上，运用网络计划原理，根据产品结构各层次物料的从属和数量关系，以每一个物料为计划对象，以完工日期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物料下达计划时间的先后顺序。MRP 作为一种库存定货计划，只说明了需求的优先顺序，没有说明是否有可能实现，它是 MRP发展的初级阶段，也是 MRP 的基本核心。闭环 MRP 在 MRP 的基础上增加了能力计划和执行计划的功能，构成一个完整的计划和控制系统，从而把需要与可能结合起来。但是，闭环 MRP 还没有说清楚执行计划后给企业带来什么效益；这种效益又是否实现了企业的总体目标。MRP实现了物流和资金流的集成，形成了一个完整的生产经营信息系统。它主要完成企业的计划管理、采购管理、库存管理、生产管理、成本管理等功能，MRP可以在周密的计划下有效平衡企业的各种资源，控制库存资金占用，缩短生产周期，降低生产成本。八十年代末、九十年代初，随着 MRPII 系统的普遍应用，以及市场竞争的日趋激烈，一些企业开始感觉到传统的 MRPII 软件所包含的功能已不能满足企业全范围管理的需求，ERP 理论应运而生。ERP 对传统的 MRPII 系统来讲是一次大的飞跃，它着眼于供应链上各个环节的信 息管理，能满足同时具有多种生产类型企业的需要，扩大了软件的应用范围：除财务、分销和生产管理以外，还集成了企业的其他管理功能，如人力资源、质量管理、决策 支持等多种功能，并支持国际互联网(Internet)、企业内部网(Intranet) 和外部网(Extranet)、电子商务（E- Business）等等。ERP 采用最新的信息技术，如图形用户界面技术（GUI）、面向对象的关系数据库技术（ORDBMS）、第四代语言和开发工具（4GL/CASE）、第二代客户机/服务器技术（C/S）、JAVA、WEB SERVER、INTERNET/INTRANET 技术等等。第 1 节 物料需求计划 MRPERP 是在 MRP 和 MRP的基础上发展起来的，为了说明 ERP，还得从 MRP 讲起。当人们想使物流信息同资金流信息集成时，首先要做到物流信息的集成；在一个制造企业内部也就是产、供、销三方面信息的集成。MRP 的原理是制造业企业信息化时必须树立的概念，几乎所有 ERP 软件都包含 MRP 的功能；MRP 可以说是 ERP 的核心。11 定货点法在 MRP 问世之前，库存计划通常采用定货点法。定货点法是一种使库存量不得低于安全库存的库存补充方法：当库存量降到某一点（定货点），剩余的库存量（扣除安全库存）可供消耗的时间刚好等于定货所需的时间，此时就要下定单补充库存。在稳定消费的情况下，定货点是一个固定值。当消费加快时，如果保持定货点不变，就会消耗安全库存；如果还要保持一定的安全库存，就必须增加定货量以补充消耗掉的安全库存；如果不增加定货量，又不消耗安全库存，就必须提高定货点，即提前定货。相反，如果消费减缓，就要降低定货点。因此，对需求量随时间而变的物料， 定货点会随消费速度的快慢而升降，无法设定一个固定的定货点，如图 1 所示。图 1 定货点法如上所述，定货点法只能保证稳定均衡消耗情况下不出现短缺，它不能保证消耗 量和消耗速度多变情况下不出现供应短缺。“不出现供应短缺”和“降低库存”是两个相互矛盾的目标；为解决这对矛盾的目标，IBM 的管理专家约瑟夫奥列基博士从分析产品结构入手，在 1965 年提出把产品中各种物料分为独立需求和相关需求两种类型的概念， 并进而提出了按需用时间的先后（也就是需求的优先级）及提前期（生产周期或采购 周期）的长短分时段确定各个物料需求量的物料需求计划（MRP）解决方案。12 产品结构任何制造业的产品，都可以按照从原料到成品的实际加工装配过程，划分层次， 建立上下层物料的从属关系和数量关系，确定产品结构。通常，称上层物料为母件， 称下层物料为子件。图 2 以一个简单的方桌为例来解释产品结构。方桌这类产品的产图 2 方桌产品结构图品结构是一个上小下宽的正锥形树状结构，其顶层“方桌”是出厂产品，是属于企业营销部门的业务（也是生产部门的最后一道装配或包装工序）；各分枝最底层物料均为采购的原材料或配套件，是企业供应部门的业务；介于其间的是加工制造件或装配组件， 是生产部门的业务。我们把由市场（企业外部）决定性能规格和需求量的物料称为独立需求件，就是说，不是企业所能决定的需求；把由出厂产品决定性能规格和需求量及需求时间的各种加工和采购物料称为相关需求件，就是说，这些物料的需求受独立需求件的制约。如果我们把结构层次的坐标换成时间坐标，产品结构各个方框之间的连线代表生产周期和采购周期，得到的是“时间坐标上的产品结构” 图，如图3 所示。现在，我们就可以根据需求的优先顺序（完工日期或需用日期的先后），按照加工或采购周期的长短，以需求日期为基准倒排计划。时间坐标上的产品结构图相当于关键路线法中的网络计划图，累计提前期最长的一条线相当于产图 3 时间坐标上的产品结构图品生产周期中的关键路线，它把企业的“销产供”物料的数量和所需时间的信息集成起来，是物料需求计划基本原理的核心。13 物料需求计划逻辑流程物料需求计划 MRP 在产品结构的基础之上，运用网络计划原理，根据产品结构各层次物料的从属关系和数量关系，以每个物料为计划对象，以完工日期为时间基准倒排计划，并按提前期长短区别各个物料计划下达时间的先后顺序。这里“物料”一词是指为了产品出厂需要列入计划的一切不可缺少的物的总称，不仅是通常理解的原材料或零件，而且还包括配套件、毛坯、在制品、半成品、成品、包装材料、工装工具、能源等一切物料。通俗地讲，MRP 是一种“既要降低库存，又要不出现物料短缺”的计划方法，其逻辑流程如图 4 所示。图 4MRP 逻辑流程图从逻辑流程图上看，MRP 主要回答了 4 个问题： 1、生产什么？2、要用到什么？3、已经有了什么？4、还缺什么？什么时候下达采购或加工计划？这 4 个问题是任何制造业在编制计划都要回答的问题，被人们称为“制造业的通用公式”。第一个问题指的是为了满足市场（或客户）需求需要出厂的产品，是独立需求件。产品的出厂计划是根据销售合同或市场预测，由主生产计划(master production schedule,MPS)确定的。第二个问题指的是产品结构或某些在制造过程中必要的资源（如能源、工具等），由产品信息或物料清单来回答。物料清单（bill of material, BOM）是计算机可识别的产品结构数据文件，是 MRP 的主导文件。第三个问题由库存信息， 或者说，由物料的可用量来回答。物料的可用量不同于手工管理的库存台帐，它是一种动态信息。主生产计划、物料清单和物料的可用量是运行 MRP 的三项基本输入数据，它们都是手工管理中不曾用到的新概念。其中，主生产计划是最关键的输入信息，它必须能够准确地反映市场需求，它决定物料需求计划的必要性、可行性和稳定性；另外两项是计算需求数量和时间的基础数据，它们的准确性直接影响 MRP 的运算结果。14 主生产计划MRP 的三项主要输入，首先就是主生产计划 MPS。MPS 以出厂产品为对象，按每一种产品分别显示计划报表。报表的生成主要根据预测和合同信息，显示该产品在未来各时段的需求量、库存量和计划生产量。MPS 报表格式有横式和竖式两种；横式报表说明需求计算的来龙去脉，竖式报表说明供应数量和时间与需求数量和时间的对应关系。图 5 是一种 MPS 横式报表。图 5主生产计划报表MPS 报表与传统的手工计划报表有一些不同之处。首先，由于它要提供每种出厂产品的各种相关信息，因此一张报表只说明一种产品的计划（当然，也可以在此基础上开发能列出各个时间段各产品的出厂计划表，但信息的重点内容会有变化）。其次， 在表的上端横向显示的时间段是可以根据管理的需要人为设定的，可以是周，也可以设定为日、月、季、年，也可以开始几个时间段是周，接下来的时间段是月，然后是季；不断向前推移，体现滚动计划的精神，可以非常灵活地应用。主生产计划是沟通企业的前方（市场、销售）和后方（制造、供应）的重要环节。在主生产计划报表上，有来自市场、销售部门的预测和合同信息，有系统按照设定的 规则计算出的毛需求、净需求、计划投入量、计划产出量，有系统根据初始库存及各 个时段的净需求与产出的余额计算得出的各个时段的库存量，有系统根据某时段的计 划产出量以及下一次计划产出之前各时段合同总量计算得出的各个时段的可供销售量， 信息量相当丰富。主生产计划报表是一个体现了信息集成的报表，是一个前方（市场、销售）、后方（制造、供应）各部门都要经常查阅的管理文件。15 物料清单MRP 的第二项主要输入是产品信息，产品信息用物料清单 BOM 来体现。BOM 反映了产品结构，但它所包含的信息量要远远超过产品结构；它是在物料主文件的基础上建立的管理文件。物料主文件是描述物料各种管理属性和业务参数的管理文档， 也可称为物料主记录或物料档案。一种物料可以出现在不同的产品上，但档案只有一份。物料主文件包罗的信息主要有同设计管理、物料管理、计划管理、销售管理、成本管理、质量管理等相关的信息。图 6BOM 的基本内容图 6 显示了 BOM 的基本内容。对制造业来讲，BOM 在 MRP/ERP 系统中是一个非常重要的管理文件，系统要通过它识别企业所生产的所有产品，几乎企业所有主要的业务部门都要用到它。BOM 如同一个管理枢纽，把各个部门的业务有机地联系在一起。BOM 主要有设计 BOM 和制造 BOM 两种，此外还有计划 BOM、成本 BOM 等。设计 BOM 是一种设计文件，通常是从设计功能结构角度来定义产品结构，而制造BOM 是一种管理文件，它从实际的制造过程来定义产品结构。制造 BOM 的最原始的出处是产品设计图纸，但它又不同于图纸上的零件明细表。首先，它是用数据报表形式来表达产品结构，依据的是产品实际加工装配一直到包装的顺序，而不是设计图纸上所标明的顺序（两者有时是很不一样的），列出结构层次和相关数量。其次，它包括了出厂产品不可缺少的一切物料，远远超出零件明细表的内容（零件明细表往往仅列出图纸上出现的物料）。此外，它还说明了哪些物料是自制的，哪些是采购的，说明了物料的有效期、成品率及提前期，说明了物料的 ABC 分类等计划管理和物料管理所需要的信息。制造 BOM 是一个管理文件而不是技术文件；其准确性非常关键。16 物料可用量计算MRP 的第三项主要输入是库存信息，通常用“物料可用量”，也就是可以参与净需求计算的物料库存量表示。物料需求计划是一种分时段的计划，物料可用量也是按时段来显示的：某时段的物料可用量=现有量+计划接收量-已分配量-不可动用量这里，计划接收量是指正在执行中的定单，目前不在库里，但预期在某个时段即将入库。已分配量指目前虽未出库但已分配用途的物料，它有两种情况：将要供应车间定单使用的原材料或半成品是“生产用分配量”，将要出库发运的成品或备件，是“销售用分配量”。如果规定了“不可动用量”，如等待质量检验或准备向外调拨，也要扣除。以上各种物料数量均按各个时段分别计算。安全库存量是否动用，要事先在系统中设定；原则上需要时可动用，否则安全库存的缓冲作用就失去意义。但当库存量低于安全库存时，系统会自动生成净需求，提示要补充安全库存。17 物料需求计划的展开在了解了 MRP 的三项主要输入后，让我们来看看它是怎么样展开计算的。我们以图 7（a）所示的 X、Y 两种产品中的 A、C 两个子件为例（为简化，暂不考虑其它零部件）说明 MRP 的运算方法。例中 A 件是产品 X 的 1 层子件，C 是 X、Y 两种产品的通用件，但在两种产品中所处的层次不同，需用的数量（括号内的数字）也不同。MRP 的展开计算如图 7（b）所示。图 7（b）实际上是由 4 个报表合并组成的，即成品 X、Y 的部分 MPS 报表（仅摘录计划产出量和计划投入量）及物料 A 和 C 的 MRP 报表。MRP 报表的格式同主生产计划 MPS 报表的格式基本上是一样的，只是没有预测、合同和可供销售量等项；请对照图 5。为了方便说明 MRP 的运算方法，把报表上部表头各项集中放在图 7（b）的左侧。下面分项解释。1. 表头栏目。表头栏目包括以下各项：1） 批量。计划投入量并不总是等于净需求，往往受工艺和设备条件（如热处理装炉量）或采购条件（如供应商或运输要求、折扣优惠等）的影响，要做一些调整。有多种确定批量的方法，通常称为批量规则。2） 已分配量。指库存量中仍在库中但已分配为其他用途的，如已为某订单配套的数量。只要某个订单进入配套、领料或提货阶段，系统会自动记录已分配量，并从预计可用库存量中扣除，然后再运算 MRP。图 7（a）X、Y 产品结构图图 7（b）MRP 的运算方法3） 安全库存量。安全库存量与已分配量不同，它的数量仍包括在预计可用库存量中，只是当库存量低于安全库存量时，系统会自动生成净需求，提示要补充安全库存。表中物料 C 在时段 3 和 5 的净需求量中，都包含有补充安全库存的因素。如时段 5， 预计可用库存量 45 本来可以满足毛需求 40，但库存结余 5 小于安全库存 10，因此系统生成净需求 5。4） 低层码。同一种物料在各种产品中所处的层次可能是不同的；即使在同一种产品上，也可能在不同的层次上出现。如图 7（a）中物料 C 在成品 X 中出现在第 2 层， 而在成品 Y 中出现在第 1 层。MRP 运算时，要把 MPS 中所有产品的通用件汇总起来， 合并计算它们在各个时段的需求量。MRP 的运算是自上而下展开的，当展开到 1 层遇到成品 Y 的 C 物料时，由于 C 物料的低层码是 2，就是说还会在成品 X 的 2 层出现； 系统根据 C 的低层码，把展开到 1 层的结果暂存，待展开到 2 层时，再把成品 X 对 C 物料的需求量合并在一起，显示运算结果。一个物料出现在系统中各种产品中最低的那个层次，即该物料的低层码。2. 表体栏目。图 7（b）的右侧为各报表的表体栏目。MRP 报表的表体栏目同MPS几乎是相同的。MRP 的计划对象是相关需求件，它的毛需求是由上层物料的计划投入量确定的，同预测或合同没有直接关系；也没有可供销售量。下面用 C 件在时段 1 的需求计算来说明 MRP 的运算方法。某时段下层物料的毛需求是根据上层物料在该时段的计划投入量和上下层之间的数量关系计算的。在时段1，X 件的计划投入量为 10，引发对 A 件的毛需求 10；A 件现有库存量为 15，可以满足。但在时段 3，A 件的预计可用库存量 5 不能满足毛需求 10，系统显示净需求量 5， 并生成计划产出量 5 以补足短缺。按 A 件提前期为 2 时段倒排计划，在时段 1 生成 A 件的计划投入量 5。每件 A 需要 2 件 C，共需 10 件 C。再将 Y 的计划投入量 20 对 C 件的需求 20 合并，生成 C 件在时段 1 的毛需求：（52）+20=30物料有废品率或损耗率时，系统会自动计算增补量，并加到计划投入量中。此时， 计划投入量会大于计划产出量。物料有备件或其它需求时，报表应增加一栏“其它需求”；一般指不经 BOM 展开或由人工添加的需求。18 MRP 的性质与特点MRP 的原理依据来源于企业生产管理实践，没有复杂的数学理论，只是直观的流程图解，很容易理解。一方面它从分析制造业的产品结构出发，建立“时间坐标上的产品结构”，提出了新的期、量标准概念，另一方面它按照“制造业的通用公式”进行逻辑运算。这两点是 MRP 最基本的概念和出发点。MRP 的特点是由它的原理决定的。既然强调时间坐标，就意味着按照需求（交货） 时间的先后顺序制订计划，是一种“优先级”计划。为了分辨优先顺序，时间段必须细化到周甚至天，是一种分时段的计划。为了快速响应市场，它必须是一种能借助计算机的强大功能进行快速修订的计划。为了正常运行 MRP 系统，需要准确把握市场需求，能制定稳定的主生产计划， 且计划期要长于总生产提前期，否则无法根据 MRP 展开结果进行采购。第 2 节 制造资源计划 MRPERP 发展过程的第二个阶段是制造资源计划（MRP）；它的主要特征是实现了物流信息和资金流信息的集成，就是实现了财务帐与实物帐的同步生成，或者叫财务与业务一体化；目的是通过资金流动的状况来反映业务的经营状况，并予以指导和控制。21 闭 环 MRPMRP 系统要能正常运行，需要有一个相对稳定，现实可行的主生产计划。但是， 各种客观情况总是不断变化的，企业必须能及时调整计划去适应客观变化，计划的可执行性必须符合客观实际，信息必须及时上下沟通。因此，在 MRP 的基础上必须增加能力计划和执行计划的功能；需求计划必须同能力计划结合起来，反复运算，经过平衡以后才能执行。能力同负荷必须平衡，超出能力的计划是不可能实现的。在闭环 MRP 阶段，根据对所有物料的需求，计算各个时段对每个能力单元（即中作中心） 的能力需求，作出能力计划， 对能力进行规划与调整，使之尽可能满足物料需求。此外，能力管理也包括在各个时间段内，合理搭配组合各产品品种的产量，提高设备和设施的完好率，提高产品质量和物料的合格率以及合理利用企业能力资源等内容。闭环 MRP 的逻辑流程图如图 8 所示。图 8 闭环 MRP 的逻辑流程闭环 MRP 体现了一个完整的计划与控制系统，它把需求与能力结合起来，实现有效的控制。一个生产管理软件最起码的模块配置，应当实现闭环 MRP 系统，才能把计划的稳定性，灵活性和适应性统一起来。从闭环 MRP 的逻辑流程图可以看出， 它在两个方面弥补了 MRP 的不足。1） 能力计划在每一个需求计划层，同时进行能力计划；对应 MPS 层次，进行粗能力计划（RCCP），对应于 MRP 层次，要进行详细能力计划或能力需求计划（CRP）。粗能力计划的输入项是生产产品所需的资源清单（资源清单的主要内容是列出少数关键工作中心以及加工产品及零部件使用这些关键工作中心的时间段和小时数）和关键工作中心能够提供的能力（各个时段的小时数）。在粗能力计划阶段我们要用到约束理论（TOC），找出制约产出量的瓶颈工序。如果通过了粗能力计划运算，证实主生产计划是可行的，方可进入物料需求计划层次。物料需求计划需要通过能力需求计划来验证。能力需求计划的输入项是所有物料的工艺路线（工艺路线主要说明使用各个工作中心的时间段和小时数）和所使用的工作中心的平均可用能力。在多数情况下，如果粗能力计划已经把所有瓶颈工序都考虑周到了，可以不再进行能力需求计划。2） 反馈信息闭环 MRP 弥补 MRP 的另一个不足是增加了反馈信息。由 MRP 产生的计划经能力计划落实后，可以下达执行。执行的结果可以从两方面来核实：一个是物料计划的执行情况，如采购件是否按时到货，加工件是否按时完成。另一个是能力计划的执行情况，工作中心的预计可用能力是否实现，是预计不准还是出现故障。如果计划的执行情况未能满足或不符合计划要求，必须把实际执行的信息反馈给计划部门，进行调整、修订以后，再下达执行。这就是说，闭环 MRP 验证了供应是否满足需求；如果有问题，及时反馈修正，使需求计划正常执行。这样，既有自上而下的计划信息，又有自下而上的执行信息，形成一个闭环的信息流和业务流。22 能力需求计划图 9 物料需求计划与能力需求计划为了进一步理解能力需求计划的必要性，我们先来看看能力需求计划同物料需求计划的关系，如图 9 所示。物料需求计划的计划对象是物料，而且是针对每一项单个物料编制计划。不同的物料有不同的工艺路线，不同的工艺路线上的不同工序，完全可能要使用同一个工作中心。如果几个物料需要在同一时间段使用同一个工作中心， 这个工作中心就有可能超负荷，成为制约生产的瓶颈。这种问题在物料需求计划阶段还没有暴露，必须进行能力需求计划。每一个物料有一条工艺路线，一条工艺路线有若干个工序，每一个工序对应一个工作中心。根据物料需求计划，得出所有物料在各个时间段使用每个工作中心所占用的小时数，绘制成工作中心的负荷图，进行能力计划。能力需求计划主要是通过人机对话的方式来平衡需求与能力的，其逻辑流程如图 10 所示。图 10 板能力需求计划逻辑流程能力需求计划的对象是工作中心（能力单元）的能力，它的运行就是把使用同一能力单元的物料负荷与该能力单元的可用能力进行对比，把超负荷时段的负荷调整到低负荷时段，使各个时段工作中心的负荷不出现超载或趋于平衡，从而使物料需求计划成为可行。物料需求计划的对象是物料，物料是具体、可见的；而能力需求计划的对象 工作中心的能力，由于随生产效率、人员变动、设备完好率的影响而变化，不定因素比较多，比较抽象。能力需求计划逻辑流程图同物料需求计划逻辑流程图有类似之处， 也要回答以下几个问题：1） 生产什么？何时生产？2） 使用什么工作中心？负荷（需用能力）是多少？3） 工作中心的可用能力是多少？4） 分时段的能力需求情况如何？总之，能力需求计划是把物料需求转化为能力需求；它不但考虑 MRP 定单，还要考虑已下达但尚未完成的定单所需的负荷。另外，它还要结合工作中心的工作日历， 考虑工作中心的停工及维系等非工作日，确定各工作中心在各个时段的可用能力。23 制造资源计划闭环 MRP 虽然是一个完整的计划与控制系统，但是它还没有说清楚执行计划以后能给企业带来什么效益；这效益是否能实现企业的总体目标。在制造资源计划 MRP 里，系统在处理物料计划信息的同时，同步地处理财务信息；把产品的销售计划用金额表示以说明销售收入；对物料赋予货币属性以计算成本并方便报价；用金额表示能力、采购和外协计划以编制预算；用金额表示库存以反映资金占用等等。也就是说， 财会系统能同步地从生产系统获得资金信息，随时控制和指导经营生产活动，使之符图 11 制造资源计划的逻辑流程合企业的整体战略目标。MRP在闭环 MRP 的基础上，把企业的宏观决策纳入系统， 就是说，把说明企业远期经营目标的经营规划、说明产品系列和企业销售收入的销售与运作规划纳入到系统中来。这几个层次确定了企业宏观规划的目标与可行性，形成一个小的宏观闭环，是企业计划层的必要依据。同时 MRP把对产品成本的计划与控制纳入到系统的执行层，企业可以对照总体目标，检查计划执行效果。总之，MRP 把物料流动和资金流动结合起来，形成一个完整的经营生产信息系统。MRP中物流信息和资金流信息集成的方法是：1）为每个物料定义标准成本和会计科目，建立物料与资金的静态关系；2）为各种库存事务，即物料的移动（实际的或逻辑的）或数量、价值的调整，建立凭证，定义相关的会计科目和借贷关系，说明物流和资金流动态关系。MRP的逻辑流程如图 11 所示。图中，右侧是计划与控制的流程，包括宏观决策层、计划层的控制执行层，可以理解为经营计划管理的流程；左侧是主要的财务系统， 这里只列出总帐、应收帐和应付帐；中间是基础数据，这些数据信息的集成，把企业各个部门的业务沟通起来，可以理解为数据库系统。在 MRP系统中，每运行一次需求计划必须同时运行能力计划，保证所下达计划的可执行性。在销售与运作规划阶段，要同时运行“资源需求计划”。在宏观计划层次， “资源”的内容可以包括可能筹措的资金、供应商提供的关键材料、关键能源、关键工作中心等。要实现企业的战略计划，必须有相应的资源分配计划，说明使用企业资源的优先顺序和日程。24 基础数据MRP/ERP 是一种管理信息系统，要进行大量的数据处理。通常，我们可以把MRP/ERP 处理的数据归纳为三类：1） 静态数据（或称固定信息）。一般指生产活动开始之前要准备的数据，如物料清单、工作中心的能力和成本参数、工艺路线、仓库和货位代码、会计科目的设定等。因为客观条件是不断变化的，所以静态也是相对的；静态数据也要定期维护，保持其准确性。2） 动态数据（或称流动信息）。一般是指生产活动中产生的数据，不断发生、经常变动，如客户合同、库存记录等。3） 中间数据（或称中间信息）。中间数据是根据用户对管理工作的需要，由计算机系统按照一定的逻辑程序，综合上述静态和动态两类信息，经过运算形成的各种报表。它是一种经过加工处理的信息，供管理人员掌握生产经营状况、进行分析和决策用，如主生产计划、物料需求计划等。管理软件功能的强弱往往体现在它能提供多少有用的中间信息。如果人们对 MRP/ERP 原理理解比较清楚透彻，报表设置比较合理， 就能有效地发挥这些中间数据的作用。运行 MRP/ERP 系统需要一系列最基本的数据，这些主要的基本数据的相互关系及输入顺序如图 12 所示。这些数据可以分为以下几种主要类型：1) 物料与产品信息（图中第 4 行）。前面我们介绍过，产品信息是通过物料清单来描述的。物料清单中所涉及的物料，都必须建立文档，即物料主文件。在建立物料主文件之前，要对每个物料进行编码，规定物料号，还要按照软件的要求，确定所有物料的类型和分类。2） 能力信息（图中第 2 行）。物料计划要与能力计划相伴运行，占用能力资源是通过工艺路线文件极其时间定额来确定的。在 MRP/ERP 系统中主要的能力资源是工作中心，工作中心又是属于某个车间或部门的，要事先定义。各种作业活动只能在工作日进行，必须设定各种用途的工作日历。图 12 基本数据的相互关系及输入顺序3） 库存信息（图中第 5、6 两行）。运行物料需求计划必须知道物料的可用量， 各种物料按照定置管理的要求必须有存放地点，也就是仓库和货位。4） 财务信息（图中第 3 行）。MRP要实现物流信息与资金流信息的集成，每一种物料要有对应的会计科目。为了控制成本，要对厂、车间、部门或工作中心设置利润中心或成本中心。5） 需求信息（图中最下一行）。所有计划都是为了满足市场需求，必须先有需求信息（包括预测、合同以及企业内各部门之间的需求等）才能编制生产计划。6） 供需方信息（图中最上一行）。系统执行采购作业必须先建立供应商文档；执行销售作业必须先有客户信息。可以看出，以上这些信息，都是运行 MPS/MRP 不可缺少的必要信息。这些信息中，1）、2）、4）、6）和 3）中的仓库与货位信息是静态信息，其余为动态信息。动态信息一般在建立产品信息之后建立。有些静态信息本来就是企业的基础工作，在系统安装之前就可以着手准备。以上各种数据信息，有些同现行管理所用的数据可能会有一定出入；有的需要适当加工，有的则要分析后才能确定。对有些企业，准备规范化的数据会有相当大的工作量，但这些规范化的数据对一个信息化管理系统是绝对必要的。25 提前期与工艺路线提前期和工艺路线也是运行 MRP/ERP 的重要信息，这里作一简要介绍。1）提前期以交货或完工日期为基准，倒推到加工或采购的开始日期的这段时间，称为提前期（lead time）。销售部门同客户洽谈合同，计划部门编制、修改生产、采购计划、计算工作中心负荷和能力计划，都要用到提前期。因此，提前期的准确性十分重要。提前期是期量标准中“期”的概念。从完成定单的概念出发，提前期有两种类型：总提前期和累计提前期。产品的整个生产周期，包括产品设计提前期，生产准备提前期，采购提前期，加工、装配、试车、检测、包装发运提前期，称为总提前期；采购、加工、装配提前期的总和称为累计提前期。总提前期和累计提前期可以看成是一种标准提前期。如果从工序的概念出发，在实际运作时，有些工序可以通过采取重叠进行或分割在多个工作中心进行等措施，缩短提前期。2）工艺路线工艺路线是说明零部件加工或装配过程的文件，它要根据企业通常的工艺过程卡编制，但它不是技术文件，而是计划文件或管理文件。为了使屏幕报表比较简练，通常并不详细说明加工的技术要求和方法（必要时可在注释中说明）。工艺路线报表的典型格式如图 13 所示。图 13工艺路线报表的典型格式工艺路线的主要作用有：1）计算加工件的提前期，提供运行 MRP 的计算数据； 2）计算占用工作中心的负荷小时，提供运行能力计划的计算数据；3）计算派工单中每一道工序的开始时间和完工时间；4）提供计算加工成本的标准工时数据；5）按工序跟踪在制品。26 产品成本累加成本核算是 MRP在闭环 MRP 基础上增加的一个重要功能。MRP系统计算产品成本完全按照成本实际发生的过程，而且是在产品结构的基础上进行运算的，如图14 所示。图 14 中，所有分枝最底层（树叶）都是采购件，其成本记入材料费和采购间接费（如运输费、保管费、保险费、管理费等）。到了上一层加工件，首先累计底层成本，然后把本层所发生的人工费和间接成本合计到一起，形成本层加工件的成本。如此类图 14产品成本累加推，自下而上地一层层累加起来，最后得出最终产品的成本。MRP就是这样根据产品成本的实际发生过程，从材料费开始，经过工艺路线的每一道工序时把加工费累加上去，最后把产品中所有的采购件和加工件的成本汇总起来，形成最终产品的成本。这种方法称为成本累加或成本滚加。图 15成本物料单同产品结构用物料清单表示一样，产品成本是用“成本物料单”来表达的；如图 15所示。27MRP的模拟功能MRP系统与 MRP 的区别，除了实现物流信息和资金流信息的集成外，另一个特点就是它的模拟功能。因为 MRP系统包罗了企业的主要管理业务，模拟能够反映企业内外环境变化对各个方面的影响，它才有应用的意义。模拟（或仿真）并不是 MRP独有的功能，但在许多场合下，当环境发生变化需要作出响应时，有模拟功能可以利用，将是非常方便的。为了不影响业务的正常运行，通常是把当前的数据复制下来，在不影响系统的正常运行的情况下进行调整修订和模拟，如图 16 所示。通常，在需要判断环境变动对计划或成本的影响的情况下，才有必要进行模拟运算。28MRP的管理特点图 16MRP的模拟流程MRP的主要特征是信息集成；由于信息集成带来一系列特点，每一点都含有管理模式变革和员工行为规范变革两方面的内容；这些特点是互相影响互为因果的，现归纳如下。1） 计划的一贯性与可行性。MRP是一种以计划为主导的信息化管理系统，通过计划把企业的资源充分调动起来，实现企业的总体战略目标。计划层次从宏观到微观，从战略到战术，由粗到细逐层细化，但始终保持与企业总体战略目标一致。“一个计划”是 MRP的原则精神。这一点下一节我们还要详细说明。为了做到这一点，企业全体员工都必须以实现企业的总体战略目标为准则，绝不允许各行其是。2） 管理系统性。MRP把企业所有与生产经营活动直接相关的部门的工作通过信息集成联成一个整体，每个部门的工作都是整个系统的有机组成部分。因此，要求每一个员工都能从整体出发，十分清楚自己的工作同其它职能的关系。3） 数据共享性。作为一种管理信息高度集成的系统，企业各部门都依照同一数据库提供的信息，按照规范化的处理程序进行管理和决策，数据高度共享。为了做到这一点，要求企业员工用严肃的态度对待数据，专人负责维护，提高信息透明度，保证数据的及时、准确和完整。4） 动态应变性。MRP是一种闭环的信息系统，它要求不断跟踪、反馈和控制瞬息万变的实际情况，使管理人员可随时根据企业内外环境条件的变化，迅速作出响应，满足市场不断变化着的需求，并保证生产计划正常进行。为此，必须树立全体员工的信息意识，建立必要的工作规范和准则，保证各个岗位上的业务人员能够及时准确地把变动了的情况输入系统。5） 模拟预见性。MRP是生产经营管理规律的反映，按照规律建立的信息逻辑很容易实现模拟功能，可以模拟比较长远的时间内可能发生的问题，以便事先采取措施消除隐患。为此，管理人员必须熟练运用系统的查询功能，熟悉系统提供的各种信息，致力于实质性的分析研究工作，熟练掌握模拟功能，进行多方案比较，作出合理决策。6） 物流信息和资金流信息的集成性。集成物流信息和资金流信息是 MRP区别与 MRP 的主要特点。MRP包括了财务收支和管理会计的功能，可以由生产活动直接生成财务数据，把实物形态的物料流动直接转换成价值形态的资金流动，保证生产和财务数据的一致性。决策人员应会同财务人员及时运用从系统中得到的资金和成本信息，控制成本，随时分析企业的效益。这些特点表明 MRP是实现制造业企业整体效益的有效管理模式，是提高企业竞争力的有力武器。第 3 节 MRP的计划与控制MRP/ERP 是一种计划与控制主导型管理系统。计划的实质是使企业如何通过制造和销售产品获取利润，其作用是：1）使企业的产出（包括产品和服务）满足市场的需求；2）有效地利用企业的各种资源，生产出合理组成的产品；3）使投入能以最经济的方式转换为产出。控制的作用是使计划执行的结果不超出允许的偏差；这个允许偏差是指在时间和数量上客户或市场能够接受的偏差。31MRP系统的时间谈到计划，就离不开时间这个概念。MRP/ERP 系统同手工计划管理在时间的处理方法上有所不同，这种不同是由于手工管理难以处理庞大的数据量造成的，这也是手工管理往往出现生产不均衡、交货不按时、库存居高不下的原因之一。MRP/ERP 系统的时间出发点是：时间本来是连续的，1 月 31 日和 2 月 1 日虽然在报表上可能分别属于两个月份，但它们之间的关系同 2 月 1 日和 2 月 2 日之间的关系并无本质上的区别，都是一日之差。在说明 MRP/ERP 系统的计划与控制之前，必须先理解 MRP/ERP 系统在计划管理中用到的三项时间要素：计划期、时段、时区与时界。1） 计划期计划期是计划管理中一向都要用到的基本概念，但计划期该设多长，传统的手工管理并无十分明确的规定，也没有按照不同的产品分别设置不同的计划期。设置计划期的目的，是为了控制产品生产的全过程，提高计划的预见性，而不同的产品生产周期长短不一，各自的计划期应有所区别。每个产品的计划期长度，应不小于产品的总提前期。在 MRP/ERP 系统中，产品的需求计划是按每一个产品分别单独显示的，计划期是在产品各自的物料主文件中根据产品的总提前期等参数定义的，不是一个统一的数值；这是 MRP/ERP 系统不同于传统手工管理的一个主要区别。2） 时段MRP/ERP 系统认为企业只有一个计划；在计划报表中出现的年计划、季计划、月计划等等，只是为了统计、结算和报告的需要。MRP/ERP 系统把年、季、月、旬、周、日等时间跨度统称为时间段，简称时段。划分时段的目的是为了规定计划报表显示需求量和需求时间的详细程度，从而区别物料需求的优先级。图 17时段划分与需求量显示需求量的原始数据是按照具体日期输入的（最粗可用每周的最后一天表示）。计划报表显示各个时段的长短，由计划人员根据需要自行设定。如果设定为季，系统会自动汇总，显示每个季度的需求量；如果设定为月，系统又自动把各月的需求量汇总显示。日常管理工作使用的报表可以把近期的时段定义为日或周，中期为月或季；这样， 计划人员掌握的需求与供给信息，在时间上是连续的；随着时间的推进，只要重新设定计划开始日期，中期计划又成为近期计划。由于近期信息总是比较具体可靠，计划可以细化，报表总是按近期细远期粗来显示，体现滚动计划的精神。时段划分与需求量显示如图 17 所示。手工管理确定交货期时，往往用某个月份交货表示，月初和月底相差 30 天，这样的计划很难有指导意义。图 17 只有一种产品；如果有几种产品都要求在同一个月里交货，就必须区分优先级，根据需求时间安排生产。就是说，必须把时段划细，至少是周。在能力计划里，往往在一个跨度较长的时段中，能力可以满足负荷需求，但是如果把时段划细，就可能在某个时段出现超负荷。物料需求计划的主要特点就是说明了物料需求的优先级，是一种分时段计划。离开计算机，手工管理很难处理它所需要的数据量。3） 时区与时界客观环境总是不断变化的，生产计划应该适应客观变化。但是，如果一味追随变化，朝令夕改，势必造成生产混乱。因此，控制计划变动是保证计划可执行度的重要内容。当需要变动时，要分析变动计划的限制条件、难易程度、需要付出的代价并确定审批权限，从而谋求一个比较稳定的住生产计划。MRP/ERP 系统的时区与时界概念，向主计划员提供了一个控制计划的手段，如图 18 所示。图 18 时区与时界图 18 中，以当前日期为起点，以产品总装配提前期为时间跨度的这段时间，称为第 1 时区。仍以当前日期为起点，以产品累计提前期（含采购、加工、装配提前期）为时间跨度的这段时间，超出第 1 时区以外的部分称为第 2 时区。第 2 时区以后的时期称为第 3 时区。1、2 时区的分界线称为需求时界（demand time fence，DTF）；它提醒计划人员，早于这个时界的定单已经在进行最后的总装，除非有极其紧急的情况， 绝对不要轻易变动，需要保持稳定。2、3 时区的分界线称为计划时界（planning time fence，PTF）或确认计划时界（firm planned time fence，FTF）；它提醒计划人员，这个时界和需求时界之间的计划已经确认，一些采购或生产周期较长的物料的定单已经下达，资金已经投入，材料和能力资源已经开始消耗。在这个时区里，如果要修改计划，只能由主生产计划员来控制，判断有无修改的必要以及如何修改；系统只能显示提示信息，不能自动更改。在计划时界以后的时期，也就是第 3 时区，所有的定单只是系统生成的建议性计划订单，情况出现变动时，允许系统自动更改。不难看出，提前期越短，计划的应变能力就越强。32MRP/ERP 的计划层次MRP/ERP 有 5 个计划层次，即：经营规划、销售与运作规划（生产规划）、主生产计划、物料需求计划、车间作业控制（生产作业控制），如图 19 所示。采购作业也图 19MRP/ERP 的计划层次属于第 5 个层次，但它不涉及企业本身的能力资源。在上面的 5 个计划层次中，经营规划是后面 4 个计划层次的基础和依据，它不在 MRP/ERP 软件的功能范围里；后面 4 个计划层次要依据经营规划层层展开、细化，这 4 个计划层次在 MRP/ERP 软件的功能范围内。划分计划层次的目的是为了体现计划管理由宏观到微观，由战略到战术、由粗到细的深化过程。在对市场需求的预测成分占较大比重的阶段，计划内容比较粗略，计划跨度也比较长；一旦进入客观需求比较具体的阶段，计划内容比较详细，计划跨度也比较短，处理的信息量大幅度增加，计划方法同传统手工管理的区别也比较大。划分计划层次的另一个目的是为了明确责任，不同层次计划的制定或实施由不同的管理层负责。在 5 个计划层次中，经营规划和销售与运作规划带有宏观规划的性质；主生产计划是宏观向微观过度的层次；物料需求计划是微观计划的开始，是具体的详细计划； 而车间作业控制或生产作业控制则进入执行和控制阶段。通常把前三个层次称为主控计划（master planning）。企业的计划必须是现实、可行的，否则，再宏伟的目标也是没有意义的。任何一个计划层次都包括需求和供给两方面，也就是需求计划和能力计划。要进行不同深度的供需平衡，并根据反馈的信息，运用模拟的方法加以调整、修订。每一个计划层次都要回答 3 个问题： 生产什么？生产多少？何时生产？（What? How much? When?） 需要多少能力资源？有无矛盾？如何协调？换句话说，每一个层次都要处理好需求与供给的矛盾，做到计划即现实可行，又不偏离经营规划的目标；上一层计划是下一层计划的依据，下层计划要符合上层计划的要求。如果企业的下层计划偏离了经营规划，即使计划执行得再好，也没有意义。全企业遵循一个统一的计划，是 MRP/ERP 计划管理最基本的要求。第 4 节 企业资源计划 ERP随着市场全球化和大型企业的多元化经营，以及精益生产、敏捷制造、约束理论、供应链管理等先进管理思想的诞生，主要侧重于对企业内部的人、财、物等内部资源管理的 MRP系统已经不能满足一些大型企业的管理需求。为了迅速响应需求并组织供应以满足全球市场竞争的要求，这些企业迫切需要扩大管理系统的功能，把“前端办公室”（市场与客户）和“后端办公室”（供应商与外包商）的信息都纳入到信息化管理系统中来，扩大信息集成的范围，以面对经济全球化的挑战。在这一背景下，MRP 进一步发展为面向怎样有效管理和利用整个供应链整体资源的新一代信息化管理系统企业资源计划（ERP）。41ERP 系统的管理思想ERP 的核心管理思想就是实现对整个供应链的有效管理，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。现代企业的竞争已经不是单一企业与另一企业间的竞争，而是一个企业供应链与另一个企业的供应链之间的竞争；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如供应商、制造工厂、分销网络、客户等纳入一个紧密的体系中，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。2） 体现精益生产、同步工程和敏捷制造的思想。ERP 系统支持混合型生产方式的管理，其管理思想表现在两个方面：其一是“精益生产 LP（Lean Production）”的思想，即企业把客户、销售代理商、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，组成一个企业的供应链，消除一切不增值的作业活动，提高快速响应的能力。其二是“敏捷制造 AM（Agile Manufacturing）”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”，把供应和协作单位看成是企业的一个组成部分，运用“同步工程 SE（Simultaneous Engineering）”组织生产，用最短的时间将新产品打入市场，时刻保持产品的高质量、多样化和灵活性， 这即是“敏捷制造”的核心思想。3） 体现事先计划与事中控制的思想。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功能已完全集成到整个供应链的管理系统中。另一方面，ERP 系统通过定义与事务处理（Transaction）相关的会计核算科目和核算方式，在事务处理发生的同时自动生成会计核算分录，保证了资金流与物流的同步记录和数据的一致性；从而实现了根据财务资金现状可以追溯资金的来龙去脉并进一步追溯所发生的相关业务活动，便于实现事中控制和实时作出决策。42 ERP 同 MRP的主要区别1） 在资源管理范围方面的差别。MRP主要侧重对企业内部人、财、物等资源的管理，ERP 系统在 MRP的基础上扩展了管理范围，它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所有环节如订单、采购、库存、计划、生产制造、质量控制、运输、分销、服务与维护、财务管理、人事管理、实验室管理、项目管理、配方管理等进行有效管理。2） 在生产方式管理方面的差别。MRP系统把企业归类为几种典型的生产方式进行管理，如重复制造、批量生产、按订单生产、按订单装配、按库存生产等，对每一种类型都有一套管理标准。而在 80 年代末、90 年代初期，为了紧跟市场的变化， 多品种、小批量生产以及看板式生产等成为企业经常采用的生产方式，由单一的生产方式向混合型生产发展。ERP 能很好地支持和管理混合型制造环境，满足了企业的这种多角化经营需求。3） 在管理功能方面的差别。ERP 除了 MRP系统的制造、分销、财务管理功能外，还增加了支持整个供应链上物料流通体系中产、供、销各个环节之间的运输管理和仓库管理；支持生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和备品备件管理； 支持对工作流（业务流程）的管理。4） 在事务处理控制方面的差别。MRP是通过计划的及时滚动来控制整个生产过程，它的实时性较差，一般只能实现事中控制。而 ERP 系统支持在线分析处理OLAP（Online Analytical Processing），强调企业的事前控制能力，它可以将设计、制造、销售、运输等通过集成并行地进行各种相关的作业，为企业提供了对质量、适应变化、客户满意、绩效等关键问题的实时分析能力。此外，在MRP中，财务系统只是一个信息的归结者，它的功能是将产、供、销中的数量信息转变为价值信息，是物流的价值反映。而 ERP 系统则将财务计划和价值控制功能集成到整个供应链管理上。5） 在跨国（或地区）经营事务处理方面的差别。现在企业的发展，使得企业内部各个组织单元之间、企业与外部的业务单元之间的协调变得越来越多、越来越重要， ERP 系统应用完整的组织架构，从而可以支持跨国经营的多国家地区、多工厂、多语种、多币制应用需求。图 20MRPMRPERP 的功能扩展6） 在计算机信息处理技术方面的差别。随着 IT 技术的飞速发展、网络通信技术的应用，使得 ERP 系统得以实现对整个供应链信息进行集成管理。ERP 系统采用客户/ 服务器（C/S）体系结构和分布式数据处理技术，支持 Internet/Intranet/Extranet、电子商务（E-business、E-commerce）、电子数据交换（EDI）。此外，还能实现在不同平台上的互操作。至此我们完成了对整个 ERP 原理的介绍。作为一个总结，我们可以通过图 20 对ERP 发展的几个主要阶段进行一下简要的回顾与展望。第 5 节 ERP 与信息集成MRP/ERP 的精髓是信息集成。回想前面讲过的物料需求计划基本原理的核心“时间坐标上的产品结构”图，它把企业的“销产供”物料的数量和所需时间的信息集成在一起；MRP把财务信息、产品成本信息也集成进来；ERP 的集成度更高，除了企业的制造、分销、财务管理信息之外，还集成了整个供应链上物料流通体系中产、供、销各个环节的相关信息以及生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和备品备件管理等管理信息。可以说，从 MRP 到 E