清华大学出版社200210

清华大学出版社2002.10第第3章章 MRP/ERP原理基础原理基础 3.1 MRP发展背景发展背景 企业生产经营活动的最终目的是获取利润，为了达到此企业生产经营活动的最终目的是获取利润，为了达到此目的，就必须合理地组织和有效地利用其设备、人员、目的，就必须合理地组织和有效地利用其设备、人员、物料等制造资源，以最低的成本、最短的制造周期、最物料等制造资源，以最低的成本、最短的制造周期、最高的质量生产出满足顾客需求的产品。为此，必须采取高的质量生产出满足顾客需求的产品。为此，必须采取先进且十分有效的生产管理技术来组织、协调、计划与先进且十分有效的生产管理技术来组织、协调、计划与控制企业的生产经营活动。控制企业的生产经营活动。MRP正是为解决上述问正是为解决上述问题而发展起来的一种科学的管理思想与处理逻辑，它是题而发展起来的一种科学的管理思想与处理逻辑，它是企业进行现代化管理的一种科学方法。纵观企业进行现代化管理的一种科学方法。纵观MRP的的发展过程，它经历了发展过程，它经历了5个大的阶段：订货点法、个大的阶段：订货点法、MRP、闭环闭环MRP、MRP和和ERP系统。系统。3.1.1 订货点法企业为了维持均衡的生产，一般会有相应的原材料和产成品库企业为了维持均衡的生产，一般会有相应的原材料和产成品库存，作为应付异常变化的一种缓冲手段。但是，库存要占用流存，作为应付异常变化的一种缓冲手段。但是，库存要占用流动资金，应该考虑机会成本；库存需要场所和管理人员，带来动资金，应该考虑机会成本；库存需要场所和管理人员，带来相关费用；库存物可能丢失、变质、贬值、淘汰，造成损失。相关费用；库存物可能丢失、变质、贬值、淘汰，造成损失。因此表明，企业在不断地为库存付出代价。如何协调生产与库因此表明，企业在不断地为库存付出代价。如何协调生产与库存的关系、寻求合理平衡存的关系、寻求合理平衡?50年代后期，美国一些企业在计算机的支持下，开始实行库存年代后期，美国一些企业在计算机的支持下，开始实行库存ABC分类管理，根据分类管理，根据“经济批量经济批量”和和“订货点订货点”的原则，对生的原则，对生产所需的各种原材料进行采购管理，从而达到降低库存、加快产所需的各种原材料进行采购管理，从而达到降低库存、加快资金周转速度的效益。订货点法资金周转速度的效益。订货点法(如图如图3-1所示所示)依靠对库存补充依靠对库存补充周期内的需求量预测，并保持一定的安全库存储备，来确定订周期内的需求量预测，并保持一定的安全库存储备，来确定订货点。即：货点。即：订货点订货点=单位时段的需求量单位时段的需求量订货提前期订货提前期+安全库存量安全库存量 允许最高储量 安全库存量 数量 均衡消费 消费加快 消费减慢 定货点 定货点 不变 定货量 增加 定货量 不变 定货点 升高 定货点 降低 定货提前期 定货提前期 定货提前期 定货提前期 t t t t 图3-1 定货点法 3.1.2 MRP60年代中期，美国年代中期，美国IBM公司奥列基博士公司奥列基博士(Dr.Joseph A.Orlicky)首先提出物料需求计划首先提出物料需求计划(Material Requirements Planning，简称，简称MRP)方案。把企业方案。把企业生产中涉及的所有产品、零部件、原材料、中间件生产中涉及的所有产品、零部件、原材料、中间件等，在逻辑上统一视为物料，再把企业生产中需要等，在逻辑上统一视为物料，再把企业生产中需要的各种物料分为独立需求和相关需求，其中独立需的各种物料分为独立需求和相关需求，其中独立需求是指其需求量和需求时间由企业外部的需求求是指其需求量和需求时间由企业外部的需求(如客如客户订单、市场预测，促销展示等户订单、市场预测，促销展示等)决定的那部分物料决定的那部分物料需求；而相关需求是指根据物料之间的结构组成关需求；而相关需求是指根据物料之间的结构组成关系，由独立需求的物料产生的需求，如半成品、零系，由独立需求的物料产生的需求，如半成品、零部件、原材料等。部件、原材料等。 MRP管理模式为实现准时生产、减少库存的基本方管理模式为实现准时生产、减少库存的基本方法是：将企业产品中的各种物料分为独立物料和相关法是：将企业产品中的各种物料分为独立物料和相关物料，并按时间段确定不同时期的物料需求；基于产物料，并按时间段确定不同时期的物料需求；基于产品结构的物料需求组织生产，根据产品完工日期和产品结构的物料需求组织生产，根据产品完工日期和产品结构制定生产计划，从而解决库存物料订货与组织品结构制定生产计划，从而解决库存物料订货与组织生产问题。生产问题。早期的早期的MRP是基于物料库存计划管理的生产管理系是基于物料库存计划管理的生产管理系统。统。MRP系统的目标是：围绕所要生产的产品，应系统的目标是：围绕所要生产的产品，应当在正确的时间、正确的地点、按照规定的数量得到当在正确的时间、正确的地点、按照规定的数量得到真正需要的物料；通过按照各种物料真正需要的时间真正需要的物料；通过按照各种物料真正需要的时间来确定订货与生产日期，以避免造成库存积压。来确定订货与生产日期，以避免造成库存积压。 MRP基本原理是，在已知主生产计划基本原理是，在已知主生产计划(根据客户订单结合市根据客户订单结合市场预测制定出来的各产品的排产计划场预测制定出来的各产品的排产计划)的条件下，根据产品的条件下，根据产品结构或所谓产品物料清单结构或所谓产品物料清单(BOM)、制造工艺流程、产品交货、制造工艺流程、产品交货期以及库存状态等信息由计算机编制出各个时间段各种物料期以及库存状态等信息由计算机编制出各个时间段各种物料的生产及采购计划，如图的生产及采购计划，如图3-2所示。所示。 MRP管理模式的运作，是建立在如下一些假设前提下的：管理模式的运作，是建立在如下一些假设前提下的： 首先，首先，MRP系统的建立是在假定已有了主生产计划，并且主系统的建立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，来对主生产计划所引发的物料需求生产计划是可行的前提之下，来对主生产计划所引发的物料需求进行有效管理的。这也就意味着在已经考虑了生产能力是可能实进行有效管理的。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。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系统功能的管系统功能的管辖范围，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时考虑的范围。对此，生产计划时考虑的范围。对此，MRP系统就显得无能为力了。系统就显得无能为力了。 其次，其次，MRP系统的建立是假设物料采购计划是可行的，即认系统的建立是假设物料采购计划是可行的，即认为有足够的供货能力和运输能力来保证完成物料的采购计划。而为有足够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，无法按时、按量满足物料采购计划。那样的话，MRP系统的输出系统的输出将只是设想而无法付诸实现。因此，用将只是设想而无法付诸实现。因此，用MRP方法所计算出来的物方法所计算出来的物料需求有可能因设备工时的不足而没有能力生产，或者因原料供料需求有可能因设备工时的不足而没有能力生产，或者因原料供应的不足而无法生产。应的不足而无法生产。 再次，再次，MRP系统的建立是认定生产执行机构是可胜任的，有系统的建立是认定生产执行机构是可胜任的，有足够的能力来满足主生产计划制定的目标，所以足够的能力来满足主生产计划制定的目标，所以MRP系统没有涉系统没有涉及车间作业计划及作业分配问题。如果临时出现生产问题则由人及车间作业计划及作业分配问题。如果临时出现生产问题则由人工进行调整，因此不能保证作业的最佳顺序和设备的有效利用。工进行调整，因此不能保证作业的最佳顺序和设备的有效利用。 尽管尽管MRP有些不足之处，但有些不足之处，但MRP根据物根据物料结构特点和时间分割原理进行生产计划的管料结构特点和时间分割原理进行生产计划的管理，提供了足够准确的物料需求管理数据，产理，提供了足够准确的物料需求管理数据，产生了巨大的效益，以致生了巨大的效益，以致MRP/ERP管理模式管理模式的发展一直是以的发展一直是以MRP为基础的扩充。为基础的扩充。MRP是是MRP发展的初级阶段，也是发展的初级阶段，也是MRP的基本的基本核心。核心。MRP是是MRP/ERP的根本。的根本。 综上所述，MRP同定货点法的区别可用表3-1说明。3-1 MRP同定货点法的区别消 耗依 据相关需求 库 存 供 给优先级定货点法均衡历史资料不考虑有余定时不考虑MRP不均衡产品结构展开考虑减少需要时考虑 MRP同定货点法相比有一个质的进步，同定货点法相比有一个质的进步，但还只是一种库存定货的计划方法。它只说但还只是一种库存定货的计划方法。它只说明了需求的优先顺序，没有说明是否有可能明了需求的优先顺序，没有说明是否有可能实现，所以也叫基本实现，所以也叫基本MRP。20世纪世纪70年代初年代初，MRP由传统式发展为闭环的由传统式发展为闭环的MRP，它是一，它是一个结构完整的生产资源计划及执行控制系统个结构完整的生产资源计划及执行控制系统。 3.1.3 闭环MRP20世纪世纪70年代，年代，MRP经过发展形成了闭环的经过发展形成了闭环的MRP生产计划与生产计划与控制系统。闭环控制系统。闭环MRP (closed-loop MRP)在基本在基本MRP的基础上的基础上，引进能力需求计划，并进行运作反馈，从而克服基本，引进能力需求计划，并进行运作反馈，从而克服基本MRP的不足，所以它是一个结构完整的生产资源计划及执行控制系的不足，所以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：统。这个系统特点是： 以整体生产计划为系统流程的基础，主生产计划及生产执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的产生过程中均包括能力需求计划，这样使物料需求计行计划的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。划成为可行的计划。 具有车间现场管理、采购等功能，各部分相关的执行结果具有车间现场管理、采购等功能，各部分相关的执行结果，均可立即取得和更新。，均可立即取得和更新。 物料需求计划物料需求计划MRP的实施，使未来的物料短缺不是等到短缺的实施，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。实际计划时必须增加发生时才给予解决，而是事先进行计划。实际计划时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。功能。 图图3-3 闭闭环环MRP原原理理逻逻辑辑流流程程图图 APICS的闭环的闭环MRP模式，要求闭环模式，要求闭环MRP必须根据需求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，要通过细间阶段的物料计划。为了使物料计划可行，要通过细能力计划平衡后才发放订单至车间和采购，采购和车能力计划平衡后才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。，都是根据物料清单和制造工序而建立的。 闭环闭环MRP将是一个集计划、执行、反馈为一体的综合将是一个集计划、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。进行计划与控制，使生产管理的应变能力有所加强。但它仅局限在生产中物的管理方面。但它仅局限在生产中物的管理方面。 20世纪世纪70年代末和年代末和80年代初，物料需求计划年代初，物料需求计划MRP经过经过发展和扩充逐步形成了制造资源计划的生产管理方式。发展和扩充逐步形成了制造资源计划的生产管理方式。制造资源计划制造资源计划(Manufacturing Resources Planning，称，称为为MRP)是指以物料需求计划是指以物料需求计划MRP为核心的闭环生产为核心的闭环生产计划与控制系统，它将计划与控制系统，它将MRP的信息共享程度扩大，使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，有关数据，组成了一个全面生产管理的集成优化模式，即制造资源计划。制造资源计划是在物料需求计划的基即制造资源计划。制造资源计划是在物料需求计划的基础上发展起来的，与后者相比，它具有更丰富的内容。础上发展起来的，与后者相比，它具有更丰富的内容。因物料需求计划与制造资料计划的英文缩写相同，为了因物料需求计划与制造资料计划的英文缩写相同，为了避免名词的混淆，将物料需求计划称作狭义避免名词的混淆，将物料需求计划称作狭义MRP，而，而将制造资源计划称作广义将制造资源计划称作广义MRP或或MRP。 3.1.4 MRP在闭环在闭环MRP基础上，如果以基础上，如果以MRP为中心建立一个生产为中心建立一个生产活动的信息处理体系，则可以利用活动的信息处理体系，则可以利用MRP的功能建立采的功能建立采购计划；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，并不断地细化；设计部门不再孤立地定出生产计划表，并不断地细化；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；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，把库存记录、工作中心和物料清单用于成本核算起来，把库存记录、工作中心和物料清单用于成本核算，由，由MRP所得到的采购及供应商情况来建立应付账，所得到的采购及供应商情况来建立应付账，销售产生客户合同和应收账，应收账与应付账又与总账销售产生客户合同和应收账，应收账与应付账又与总账有关，根据总账又产生各种报表有关，根据总账又产生各种报表 这就形成了总体这就形成了总体的的MRP系统，图系统，图3-4是是MRP的逻辑流程图。的逻辑流程图。 在在MRP中，一切制造资源，包括人工、物料、设备、中，一切制造资源，包括人工、物料、设备、能源、市场、资金、技术、空间、时间等，都被考虑进来能源、市场、资金、技术、空间、时间等，都被考虑进来。MRP的基本思想是：基于企业经营目标制定生产计的基本思想是：基于企业经营目标制定生产计划，围绕物料转化组织制造资源，实现按需要按时进行生划，围绕物料转化组织制造资源，实现按需要按时进行生产。产。MRP主要技术环节涉及：经营规划、销售与运作主要技术环节涉及：经营规划、销售与运作计划、主生产计划、物料清单与物料需求计划、能力需求计划、主生产计划、物料清单与物料需求计划、能力需求计划、车间作业管理、物料管理计划、车间作业管理、物料管理(库存管理与采购管理库存管理与采购管理)、产品成本管理、财务管理等。从一定意义上讲，产品成本管理、财务管理等。从一定意义上讲，MRP 系统实现了物流、信息流与资金流在企业管理方面的集成系统实现了物流、信息流与资金流在企业管理方面的集成。由于。由于MRP系统能为企业生产经营提供一个完整而详系统能为企业生产经营提供一个完整而详尽的计划，可使企业内各部门的活动协调一致，形成一个尽的计划，可使企业内各部门的活动协调一致，形成一个整体，它能提高企业的整体效率和效益。整体，它能提高企业的整体效率和效益。MRP成为制成为制造业所公认的管理标准系统。造业所公认的管理标准系统。 应收帐 总 账 财务系统 经营规划 销售与运作规划 销售规划 产品规划 资源需求计划 资源清单 需求信息 客户信息 成本中心 会计科目 库存信息 物料清单 工作中心 工艺路线 供应商信息 业绩评价 决策层 宏观 计划层 微观 执行控制层 基础数据 应付款 可行？ 主生产计划 粗能力计划 可行？ 物料需求计划 能力需求计划 可行？ 采购作业 车间作业 成本会计 物料系统 销售 市场 领导 计划 技术 生产 供应 成本 车间 财务 图图3-4 制制造造资资源源计计划划MRP逻逻辑辑流流程程图图 3.1.5 ERP20世纪世纪90年代以来，年代以来，MRP经过进一步发展完善，形经过进一步发展完善，形成了目前的企业资源计划成了目前的企业资源计划ERP系统。系统。ERP概念是由美概念是由美国著名的国著名的IT咨询公司咨询公司Gartner Group Inc.提出的，由于提出的，由于它反映了它反映了MRP的发展特点和要求，所以立即得到广的发展特点和要求，所以立即得到广泛的认同。与泛的认同。与MRP相比，相比，ERP除了包括和加强了除了包括和加强了MRP各种功能之外，更加面向全球市场，功能更为各种功能之外，更加面向全球市场，功能更为强大，所管理的企业资源更多，支持混合式生产方式强大，所管理的企业资源更多，支持混合式生产方式，管理覆盖面更宽，并涉及了企业供应链管理，从企，管理覆盖面更宽，并涉及了企业供应链管理，从企业全局角度进行经营与生产计划，是制造企业的综合业全局角度进行经营与生产计划，是制造企业的综合集成经营系统。集成经营系统。ERP所采用的计算机技术也更加先进所采用的计算机技术也更加先进，形成了集成化的企业管理软件系统。，形成了集成化的企业管理软件系统。 ERP是信息时代的现代企业向国际化发展的更高层管理模式，也代表了当前是信息时代的现代企业向国际化发展的更高层管理模式，也代表了当前集成化企业管理软件系统的最高水平。集成化企业管理软件系统的最高水平。ERP技术及系统特点包括：技术及系统特点包括： ERP更加面向市场，面向经营，面向销售，能够对市场快速响应；它更加面向市场，面向经营，面向销售，能够对市场快速响应；它包含供应链管理功能，强调了供应商、制造商与分销商间新的伙伴关系；并包含供应链管理功能，强调了供应商、制造商与分销商间新的伙伴关系；并且支持企业后勤管理。且支持企业后勤管理。 ERP更强调企业流程与工作流，通过工作流实现企业的人员、财务、制更强调企业流程与工作流，通过工作流实现企业的人员、财务、制造与分销间的集成，支持企业过程重组。造与分销间的集成，支持企业过程重组。 ERP更多地强调财务，具有较完善的企业财务管理体系；这使得价值管更多地强调财务，具有较完善的企业财务管理体系；这使得价值管理概念得以实施，资金流与物流、信息流更加有机地结合。理概念得以实施，资金流与物流、信息流更加有机地结合。 ERP较多地考虑人的因素作为资源在生产经营规划中的作用，也考虑了较多地考虑人的因素作为资源在生产经营规划中的作用，也考虑了人的培训成本等。人的培训成本等。 在生产制造计划中，在生产制造计划中，ERP支持支持MRP与与JIT(Just-In-Time)的混合生产管的混合生产管理模式，也支持多种生产方式理模式，也支持多种生产方式(离散制造、连续流程制造等离散制造、连续流程制造等)的管理模式。的管理模式。 ERP采用了最新的计算机技术，如客户采用了最新的计算机技术，如客户/服务器分布式结构、面向对象技服务器分布式结构、面向对象技术、电子数据交换术、电子数据交换EDI、多数据库集成、图形用户界面、第四代语言及辅助、多数据库集成、图形用户界面、第四代语言及辅助工具、电子商务平台等。工具、电子商务平台等。 此外，有的此外，有的ERP系统包括了金融投资管理、质量管理、运输管理、项目系统包括了金融投资管理、质量管理、运输管理、项目管理、法规与标准、过程控制等补充功能。这使得企业的物流、信息流与资管理、法规与标准、过程控制等补充功能。这使得企业的物流、信息流与资金流更加有机地集成。它能更好地支持企业经营管理各方面的集成；并将给金流更加有机地集成。它能更好地支持企业经营管理各方面的集成；并将给企业带来更广泛、更长远的经济效益与社会效益。企业带来更广泛、更长远的经济效益与社会效益。 MRP技术历经几十年经久不衰，并越发展深入，技术历经几十年经久不衰，并越发展深入，也在于它的实践效益。也在于它的实践效益。MRP的关键绝技在于相关的关键绝技在于相关需求、时间分割和能力平衡，这也是需求、时间分割和能力平衡，这也是MRP的的3大制大制胜法宝。胜法宝。MRP领域的鼻祖奥列弗领域的鼻祖奥列弗怀特先生最初指怀特先生最初指出出“MRP的目标是按反工艺路线的原理，在最准确的目标是按反工艺路线的原理，在最准确的时间的时间(right time)，最准确的地点，最准确的地点(right place)获得准获得准确的物资确的物资(right material)。”也就是也就是3R目标。目标。MRP正是在上面正是在上面3大法宝的基础上，得心应手，严格按照大法宝的基础上，得心应手，严格按照计划的运作体系，保证企业的物流畅通，把库存减少计划的运作体系，保证企业的物流畅通，把库存减少到最低限度，以实现企业资源到最低限度，以实现企业资源(物料、设备、人力、物料、设备、人力、资金资金)的最佳利用，也即达到的最佳利用，也即达到3R目标，获得最优经济目标，获得最优经济效益。效益。 3.2 MRP制胜绝技制胜绝技 3.2.1 相关需求相关需求 20世纪世纪60年代中期，美国年代中期，美国IBM公司的约瑟夫公司的约瑟夫奥奥利科夫利科夫 (Dr. Joseph A. Orlicky)博士第一次提出了物料博士第一次提出了物料相关需求的概念，它深刻揭示了产品结构的本质特征相关需求的概念，它深刻揭示了产品结构的本质特征，反映了产品生产过程中所包含的本质规律，这是一，反映了产品生产过程中所包含的本质规律，这是一个具有重要历史意义的创举，标志着个具有重要历史意义的创举，标志着MRP思想的思想的萌芽，蕴藏着一种制造业标准化管理工具的诞生。萌芽，蕴藏着一种制造业标准化管理工具的诞生。 约瑟夫约瑟夫奥利科夫博士把产品中的各种物料分为独立需求奥利科夫博士把产品中的各种物料分为独立需求(independent demand)和相关需求和相关需求(dependent demand)两种类两种类型的概念，据此可以准确确定生产中各种物料的需求量。型的概念，据此可以准确确定生产中各种物料的需求量。当一个库存项目的需求不依赖于其他库存项目的需求时，称为当一个库存项目的需求不依赖于其他库存项目的需求时，称为独立需求。如对生产成品、备品备件的需求就属于这种类型。独立需求。如对生产成品、备品备件的需求就属于这种类型。这类需求主要受市场等外部随机因素的影响，需求必须经过预这类需求主要受市场等外部随机因素的影响，需求必须经过预测，即根据对历史资料的分析或由管理人员的经验得到。测，即根据对历史资料的分析或由管理人员的经验得到。 当一个库存项目的需求与其他库存项目的需求直接相关时，当一个库存项目的需求与其他库存项目的需求直接相关时，称为非独立需求或相关需求。相关需求是一种能够从上一级需称为非独立需求或相关需求。相关需求是一种能够从上一级需求项目派生出这一级需求项目的需求类型。相关需求是从独立求项目派生出这一级需求项目的需求类型。相关需求是从独立需求中推导出来的。需求中推导出来的。 在相关需求的思想下，制造业的产品，都可以按照在相关需求的思想下，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，建立上下层物料的层次从属关系和数量构成关系，从而勾上下层物料的层次从属关系和数量构成关系，从而勾画出反映产品特征构成特征关系的产品结构图。画出反映产品特征构成特征关系的产品结构图。 MRP就是从产品的结构或物料清单出发，实现就是从产品的结构或物料清单出发，实现了物料信息的集成了物料信息的集成 一种上小下宽的锥状产品结构一种上小下宽的锥状产品结构：其顶层是出厂产品，属于企业市场销售部门的业务；：其顶层是出厂产品，属于企业市场销售部门的业务；底层是采购的原材料或配套件，是企业物资供应部门的底层是采购的原材料或配套件，是企业物资供应部门的业务；介乎其间的是制造件，是生产部门的业务。这样业务；介乎其间的是制造件，是生产部门的业务。这样，通过一个产品结构就可以把制造业的，通过一个产品结构就可以把制造业的3大主要部门的大主要部门的业务业务 销、产、供的信息集成起来，解决了手工管销、产、供的信息集成起来，解决了手工管理中经常遇到的产供销相互脱节的现象。理中经常遇到的产供销相互脱节的现象。 产品结构说明了每个物料在产品层次中相互之间的产品结构说明了每个物料在产品层次中相互之间的从属关系和数量关系从属关系和数量关系. MRP根据最终项目的需求，自动地计算出构成根据最终项目的需求，自动地计算出构成这些项目的部件、零件，以及原材料的相关需求量。这些项目的部件、零件，以及原材料的相关需求量。 MRP首先通过物科清单首先通过物科清单(BOM)文件将主生产计文件将主生产计划中的产品需求进行分解，生成对部件、零件、原材划中的产品需求进行分解，生成对部件、零件、原材料的毛需求计划，再利用毛需求量、库存情况、计划料的毛需求计划，再利用毛需求量、库存情况、计划期内各零部件的订购或在制量的数据，确定在期内各零部件的订购或在制量的数据，确定在 BOM各层次上的零部件净需求量及其生产各层次上的零部件净需求量及其生产(或采购或采购)计划。计划。经过以上分解，经过以上分解，MRP将产品计划转化为零部件生产将产品计划转化为零部件生产(采购采购)计划，它准确计算出为完成生产计划，应生产计划，它准确计算出为完成生产计划，应生产出哪些零部件，生产多少数量，从而回答和解决了生出哪些零部件，生产多少数量，从而回答和解决了生产作业计划中产作业计划中“需要什么样的材料或零部件需要什么样的材料或零部件?需要多少需要多少?”这一至关重要的问题。这一至关重要的问题。 时间分割时间分割(也称时间分段也称时间分段)就是将连续的时间流划分就是将连续的时间流划分成一些适当的时间单元，在不同的时间单元反映库成一些适当的时间单元，在不同的时间单元反映库存状态数据，按照具体的日期、计划时区准确记录存状态数据，按照具体的日期、计划时区准确记录和存储库存状态数据。和存储库存状态数据。MRP计划的主要特点就是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，它说明了物料需求的优先级，是一种分时段计划，它在时间概念上正确地反映了生产实际。按时间分段在时间概念上正确地反映了生产实际。按时间分段计算物料需求是计算物料需求是MRP的一个重要特点。的一个重要特点。 3.2.2 时间分割时间分割 MRP把产品结构放于时间坐标轴上来考察，则各把产品结构放于时间坐标轴上来考察，则各物料之间的关联线，恰好可表达出物料的加工周期或采物料之间的关联线，恰好可表达出物料的加工周期或采购周期，即提前期。依此反映各种物料各自开始的日期购周期，即提前期。依此反映各种物料各自开始的日期或下达计划日期会有先有后，即有优先顺序。所以时间或下达计划日期会有先有后，即有优先顺序。所以时间坐标上的产品结构，把企业的坐标上的产品结构，把企业的“销产供销产供”物料数量和生物料数量和生成物料所需时间的信息集成起来。成物料所需时间的信息集成起来。 MRP通过时间坐标上的产品结构说明了制造业生通过时间坐标上的产品结构说明了制造业生产管理经常提到的产管理经常提到的“期量标准期量标准”。 时间坐标上的产品结构是一种简化了的网络计划图时间坐标上的产品结构是一种简化了的网络计划图，是物料需求计划基本原理的核心。，是物料需求计划基本原理的核心。“物料和时间坐标物料和时间坐标上的产品结构上的产品结构”的概念，即使没上信息系统，也可以减的概念，即使没上信息系统，也可以减少许多不必要的差错和混乱。要压缩交货周期，就要在少许多不必要的差错和混乱。要压缩交货周期，就要在关键路线上下工夫。关键路线上下工夫。 图图3-5 时间坐标上的产品结构图时间坐标上的产品结构图注：X为独立需求条件，A、B、D、R为相关需求件，括号中数字为时间。 MRP以物料为对象，划细时间段以物料为对象，划细时间段(取周或天，不取周或天，不是月是月)，区分需求和供给的优先级。这样不仅说明供需，区分需求和供给的优先级。这样不仅说明供需之间品种和数量的关系，更重要的是说明了供需之间之间品种和数量的关系，更重要的是说明了供需之间的时间关系；不仅说明需用时间，还要根据提前期说的时间关系；不仅说明需用时间，还要根据提前期说明下达计划的时间。明下达计划的时间。 MRP时间分割的特色使得它能有效地克服仅停留时间分割的特色使得它能有效地克服仅停留于处理与市场界面的物料总量需求的局限，从而深入于处理与市场界面的物料总量需求的局限，从而深入到企业生产管理的核心中去。到企业生产管理的核心中去。 MRP系统提出了时区与时界的概念，向主生产系统提出了时区与时界的概念，向主生产计划员提供一个控制计划的手段，保证了计划滚动体计划员提供一个控制计划的手段，保证了计划滚动体系的成功执行。系的成功执行。 在能力计划时，往往在一个跨度较长的时段中，能力在能力计划时，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。某个时段出现超负荷。MRP系统具备一定的模拟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。；模拟生产能力需求，发出能力不足的警告。 MRP在计划展望期全时段上进行能力平衡在计划展望期全时段上进行能力平衡MRP对于生产管理的不同层次，引入不同的能力对于生产管理的不同层次，引入不同的能力平衡方法与之相协调，形成包括资源需求计划、粗能平衡方法与之相协调，形成包括资源需求计划、粗能力需求计划、细能力需求计划、生产能力控制的能力力需求计划、细能力需求计划、生产能力控制的能力计划层次体系，它们分别对应于生产规划、主生产计计划层次体系，它们分别对应于生产规划、主生产计划、物料需求计划和车间作业管理的不同层次。做到划、物料需求计划和车间作业管理的不同层次。做到计划既落实可行，又不偏离经营规划的目标。计划既落实可行，又不偏离经营规划的目标。 3.2.3 能力平衡能力平衡 MRP正是在相关需求、时间分割和能力平正是在相关需求、时间分割和能力平衡这三大制胜绝技的基础上，正确而深刻地衡这三大制胜绝技的基础上，正确而深刻地反映了制造业的生产本质和管理规律，获得反映了制造业的生产本质和管理规律，获得出奇制胜的成功和使用效益，使得出奇制胜的成功和使用效益，使得MRP成成为制造业公认的、成功的、普遍适用的管理为制造业公认的、成功的、普遍适用的管理工具。可以说，是否具有工具。可以说，是否具有“相关需求相关需求”和和“时间分割时间分割”是判别一套软件是否是生产管理是判别一套软件是否是生产管理软件的分水岭，是否具有软件的分水岭，是否具有“能力平衡能力平衡”是判是判别一套生产管理软件是否实用的试金石。别一套生产管理软件是否实用的试金石。 MRP有有5个计划层次，即：经营规划、销售与个计划层次，即：经营规划、销售与运作规划运作规划(生产规划生产规划)、主生产计划、物料需求计、主生产计划、物料需求计划、车间作业控制划、车间作业控制(或采购作业控制或采购作业控制)，见表，见表3-2。在在5个层次中，经营规划和销售与运作规划带有宏个层次中，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渡的观规划的性质；主生产计划是宏观向微观过渡的层次；物料需求计划是微观计划的开始，是具体层次；物料需求计划是微观计划的开始，是具体的详细计划；而车间作业控制或采购作业控制是的详细计划；而车间作业控制或采购作业控制是进入执行或控制计划的阶段。通常把前进入执行或控制计划的阶段。通常把前3个层次称个层次称为主控计划为主控计划(master planning)，说明它们是制定企，说明它们是制定企业经营战略目标的层次。业经营战略目标的层次。 3.3 MRP计划层次计划层次 阶阶段段性性质质计划层次计划层次计划计划期期计计划划时时段段复复核核间间隔隔期期主要主要计划内容计划内容主要主要计计量单量单位位主要编制主要编制依据依据能力计划能力计划编制编制主持人主持人MRP软软件件MRP对 应 习对 应 习惯惯叫法叫法宏宏观观计计划划(战战略略的的) 经 营 规经 营 规划划五 年 计五 年 计划、划、长 远 计长 远 计划划企 业 规企 业 规则则37年年年年年年产 品 开 发 、产 品 开 发 、市 场 占 有 率市 场 占 有 率； 销 售 收 入； 销 售 收 入、 利 润 ； 经、 利 润 ； 经营 方 针 策 略营 方 针 策 略； 基 建 技 改； 基 建 技 改措施措施元元市场分析市场分析市场预测市场预测技术发展技术发展企业资源企业资源(关关健 资 源 、 资健 资 源 、 资金 、 关 键 材金 、 关 键 材料 、 能 源 、料 、 能 源 、面 积 、 技 术面 积 、 技 术力量力量)公司或企业最高公司或企业最高领导领导(会同市场、会同市场、设计、生产、物设计、生产、物料、财务等部门料、财务等部门) 销 售 与销 售 与运 作 规运 作 规划划(生产生产规划规划)年 度 大年 度 大纲纲(生产大生产大纲纲)(生产计生产计划划大纲大纲)13年年月月月月季季产 品 大 类 、产 品 大 类 、产品系列产品系列(品品种 、 质 量 、种 、 质 量 、数 量 、 成 本数 量 、 成 本、价格、价格)；平；平衡 月 产 量 ；衡 月 产 量 ；控 制 库 存 量控 制 库 存 量或拖欠量或拖欠量吨 或吨 或台台经营规划经营规划销售预测销售预测资源需求计资源需求计划划(固定资产固定资产、 工 时 、 流、 工 时 、 流动 资 金 、 关动 资 金 、 关键材料键材料)提出增添能提出增添能力方案力方案公司或企业最高公司或企业最高领导领导(会同市场、会同市场、设计、生产、物设计、生产、物料、财务等部门料、财务等部门) 软软 件件 功功 能能 范范 围围 微微观观计计划划(战战略略性性) 主 生 产主 生 产计划计划(MPS)(与习惯与习惯叫 法 不叫 法 不完 全 对完 全 对应应)集中由集中由厂 级 部厂 级 部门制定门制定计划期计划期根 据 产根 据 产品 提 前品 提 前期确定期确定计划时计划时段 近 细段 近 细远粗远粗318周周近近期期周周、日日；远远期期月月、季季周周季季最终成品最终成品(品品种 、 数 量 、种 、 数 量 、进度进度)；独立；独立需 求 型 物 料需 求 型 物 料计划计划台 或台 或件件生产规划生产规划合同合同预测预测今后服务今后服务粗能力计划粗能力计划(RCCP)(关键关键工作中心工作中心)落实落实MPS，可行可行主生产计主生产计划员划员物 料 需物 料 需求计划求计划(MRP)318周周周周、日日日日周周产品分解零产品分解零部件部件(自制件自制件、外购件、外购件)相关需求型相关需求型物料计划物料计划确定订单优确定订单优先级先级件件(或或重 量重 量、 长、 长度 单度 单位位)主生产计主生产计划划物料清单物料清单工艺路线工艺路线提前期提前期库存信息库存信息能力需求计能力需求计划划(CRP)(工工作中心能力作中心能力)采取外协分采取外协分包 、 加 班 、包 、 加 班 、改 变 工 艺 路改 变 工 艺 路线等措施线等措施主生产计划员或主生产计划员或分管产品的计划分管产品的计划员员车 间 作车 间 作业 控 制业 控 制SFC(生产作生产作业 控 制业 控 制PAC)车 间 作车 间 作业计划业计划1周周日日小小时时日日执行计划执行计划确定工序优确定工序优先级先级调度调度结算结算件件(或或重 量重 量、 长、 长度 单度 单位位)MRPCRP投入投入/产出控产出控制制车间计划调度员车间计划调度员 经营计划 生产计划大纲 资源需求计划 主生产计划 粗能力计划 物料需求计划 能力需求计划 车间生产控制 第 1 层 第 2 层 第 3 层 第 4 层 第 5 层 主计划 图 3-6 MRP II 中计划与控制的层次 宏观计划 微观计划 企业的计划必须是现实和可行的。企业的计划必须是现实和可行的。MRP任何一任何一个计划层次都包括需求和供给两个方面，也就是需求计个计划层次都包括需求和供给两个方面，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，运用模拟方法加以调整或修订。馈的信息，运用模拟方法加以调整或修订。 在在 MRP中，中，5层计划是由粗到细，由长期、中期层计划是由粗到细，由长期、中期到短期，由一般到具体的过程，参与计划的人员也从高到短期，由一般到具体的过程，参与计划的人员也从高级决策层到普通工人。上一层的计划是下一层计划的依级决策层到普通工人。上一层的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。如果下层计划偏据，下层计划要符合上层计划的要求。如果下层计划偏离了企业的经营规划，即使计划执行得再好也是没有意离了企业的经营规划，即使计划执行得再好也是没有意义的。全厂遵循一个统一的规划，是义的。全厂遵循一个统一的规划，是MRP计划管理计划管理最最基本的要求。最最基本的要求。 3.4 MRP数据环境数据环境 3.4.1 MRP数据系统 MRP是一种集成的管理信息系统，它要是一种集成的管理信息系统，它要进行大量的数据信息处理。进行大量的数据信息处理。 数据规范化是实现信息集成的首要条件。数据规范化是实现信息集成的首要条件。MRP对数据的另一个要求是数据的准确性对数据的另一个要求是数据的准确性。数据的及时性、准确性、完整性和合理性。数据的及时性、准确性、完整性和合理性。通常，把各种管理数据归纳为如下3类。 静态数据(或称固定信息)，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、货位代码、会计科目等。 动态数据(或称流动信息)，一般是指生产活动中发生的数据，不断发生、经常变动。如客户合同、库存记录、完工报告等，一旦建立就需要随时维护。 中间数据(或称中间信息)，是根据用户对管理工作的需要，由计算机系统综合上述静态和动态两类数据，经过运算形成各种数据或报表。如主生产计划和物料需求计划都是根据静态和动态数据加工处理后生成的中间信息。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。 车间/部门 工艺路线/提前期 工作日历 利润/成本中心 会计科目 物料类型/分类 物料号 物料主文件 物料清单 仓 库 货 位 库存信息 需求信息 运行 静态信息 动态信息 中间信息 供应商/客户信息 工作中心 图图3-7 MRP运行基础数据环境运行基础数据环境 MRP输入数据可分为以下几种主要类型。 物料与产品信息：如物料主文件，产品物料清单。 能力信息：如工作中心，工艺路线文件，工作日历。 库存信息：如物料可用量，安全库存，仓库与货位。 财务信息：如会计科目，产品成本、利润中心或成本中心。 需求信息：如预测、合同，其他。 供需方信息：如供应商文档，客户信息。 1. 物料范围物料范围“物料物料”(item或或material、part)是在是在MRP中反复中反复出现的一个重要概念，它是指为了产品出厂，需要出现的一个重要概念，它是指为了产品出厂，需要列入计划的一切不可缺少的物质的统称，不仅是通列入计划的一切不可缺少的物质的统称，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、产品说明书、在制品、半成品、成品、包装材料、产品说明书，甚至工装工具、能源等一切与生产系统有直接或，甚至工装工具、能源等一切与生产系统有直接或间接数量依存关系的物质，范围很广。有的软件也间接数量依存关系的物质，范围很广。有的软件也称之为称之为“项目项目”。出厂产品是各种。出厂产品是各种“物料物料”的总和的总和。 3.4.2 MRP物料定义物料定义 2. 管理特性物料的管理特性体现在下述几个方面： 同一性：物料可以用途不同，性质各异，但在MRP里它们均同一地以“物料”对待，无差别参地与需求计划的运作。在物料主文件里统一编码存放。 相关性：任何物料都是因为某些因素而存在的，相互之间存在着一定的依存关系。 流动性：流动性是指物料总是从供应向需求的方向流动的，是物料相关性的必然结果。 价值性：物料是有价值的，不仅采购要付货款，库存要占用资金，保管保险也要发生费用。对于一些无直接价格表现的资源要素，要进行价值化处理。 3. 物料分类物料类型物料类型(item type)最基本的作用是在编制计划时，说最基本的作用是在编制计划时，说明物料是如何形成的，即自制还是外购，也就是物料的明物料是如何形成的，即自制还是外购，也就是物料的来源。来源。MRP展开时根据物料类型，决定对该物料生成加展开时根据物料类型，决定对该物料生成加工计划还是采购计划。此外，物料类型还要说明物料在工计划还是采购计划。此外，物料类型还要说明物料在计划中的特征，如选择装配中的基本组件和可选件、配计划中的特征，如选择装配中的基本组件和可选件、配套出售件、虚拟件等。套出售件、虚拟件等。物料分类物料分类(item class)的基本作用是为查询库存物料的的基本作用是为查询库存物料的。例如，按管理要求可以把物料分为钢材、化工材料、。例如，按管理要求可以把物料分为钢材、化工材料、机电配件等；如果管理上需要再划细，可以把钢材再分机电配件等；如果管理上需要再划细，可以把钢材再分为板材、型材、棒材；因此，几乎所有软件都设置了物为板材、型材、棒材；因此，几乎所有软件都设置了物料分类。料分类。 4. 物料编码物料编码计算机识别和检索物料的首要途径是物料的代码，通计算机识别和检索物料的首要途径是物料的代码，通称物料号称物料号(item number或或part number)。也有叫项目。也有叫项目号、物号、识别码、物件号、零件号等。有的软件也号、物号、识别码、物件号、零件号等。有的软件也可以通过物料名称的拼音字母顺序来检索物料，但物可以通过物料名称的拼音字母顺序来检索物料，但物料号总是第一选择。料号总是第一选择。物料编码最基本的要求是物料号的惟一性物料编码最基本的要求是物料号的惟一性(或称不二义或称不二义性性)和字段长。所谓惟一性就是说，同一种物料，不论和字段长。所谓惟一性就是说，同一种物料，不论出现在什么产品上，只能用同一个代码；而不同的物出现在什么产品上，只能用同一个代码；而不同的物料，那怕有极微小的区别也不得用同一个代码。物料料，那怕有极微小的区别也不得用同一个代码。物料号多为字符型，字段长度有一定限制，各个软件规定号多为字符型，字段长度有一定限制，各个软件规定不一，但一般为不一，但一般为1520位。若软件可以通过其他代码位。若软件可以通过其他代码(如分类码、分组码如分类码、分组码)查询，在物料号中不必考虑过多的查询，在物料号中不必考虑过多的标识因素，以免增加字段长度。标识因素，以免增加字段长度。 在有了物料类型和物料分类的情况下，物料号可以在有了物料类型和物料分类的情况下，物料号可以是无含义的，按顺序数字编号。这样做有很多好处，是无含义的，按顺序数字编号。这样做有很多好处，例如：代码简短、存储量少例如：代码简短、存储量少(6位数就可以满足约位数就可以满足约90万万种物料的编码，即种物料的编码，即100 000999 999)、保证惟一性、保证惟一性、不影响发展扩充。全部采用数字可防止数字同字母的不影响发展扩充。全部采用数字可防止数字同字母的混淆混淆(如如0和和O，1和和I，2和和Z)，方便录入，方便录入(如可用键盘右如可用键盘右侧的数字辅键录入侧的数字辅键录入)，提高录入速度，减少差错。为了，提高录入速度，减少差错。为了按顺序正常查询，数字编号的长度应当一致。按顺序正常查询，数字编号的长度应当一致。 物料号也可以是有含义的，如将总位数分成几段依物料号也可以是有含义的，如将总位数分成几段依次表示产品、部件、零件、版次或其他标识。对选择次表示产品、部件、零件、版次或其他标识。对选择装配类的产品也可按基本组件、可选件和通用件分别装配类的产品也可按基本组件、可选件和通用件分别标识。标识。 MRP系统同现行计划管理在时间的概念和处理方系统同现行计划管理在时间的概念和处理方法上是有区别的，这种区别是由于手工管理难以处理法上是有区别的，这种区别是由于手工管理难以处理庞大的数据量造成的，也是用手工管理往往出现生产庞大的数据量造成的，也是用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。不均衡、交货不按时、库存居高不下的原因之一。MRP揭示了生产管理的时间关系本质，把计划管理揭示了生产管理的时间关系本质，把计划管理中用到的计划期、时段、时区和时界这些时间要素，中用到的计划期、时段、时区和时界这些时间要素，赋以科学的定义和定量，进一步解释了滚动计划，并赋以科学的定义和定量，进一步解释了滚动计划，并使之成为一种控制计划的手段。使之成为一种控制计划的手段。 3.4.3 MRP时间定义时间定义 1. 工作日历工作日历 工作日历也称生产日历或工厂日历，是专门用于排计划的工作日历也称生产日历或工厂日历，是专门用于排计划的年历。它去掉了工厂休息日和节假日等不能工作的日子，说明年历。它去掉了工厂休息日和节假日等不能工作的日子，说明企业各部门、车间或工作中心在一年中可以工作或生产的有效企业各部门、车间或工作中心在一年中可以工作或生产的有效日期。日期。 MPS和和MRP展开计划时，要根据工作日历，非工作日不能展开计划时，要根据工作日历，非工作日不能安排任务。系统在生成计划时，遇到非工作日会自动越过。工安排任务。系统在生成计划时，遇到非工作日会自动越过。工作日历要标明休息日、节假日、设备检修日等非工作日期，并作日历要标明休息日、节假日、设备检修日等非工作日期，并能调整工作中心在不同日期的能力，比如周末或第三班加班。能调整工作中心在不同日期的能力，比如周末或第三班加班。 软件应能允许用户自行设置多种工作日历，赋以代码，用软件应能允许用户自行设置多种工作日历，赋以代码，用于公司、各工厂、不同车间于公司、各工厂、不同车间(如受供电供水的限制，公休日不同如受供电供水的限制，公休日不同)、不同工作中心、不同工作中心(如设备检修如设备检修)，甚至成品发运涉及的运输航班，甚至成品发运涉及的运输航班。必须能区别对待不同的需求。由于年计划大纲至少包括。必须能区别对待不同的需求。由于年计划大纲至少包括1年的年的计划，所以一般工厂年历的长度为计划，所以一般工厂年历的长度为1000天，约为天，约为3年。年。2. 2. 计划展望期计划展望期计划展望期计划展望期(planning horizon)是计划管理中的基本概念，是计划管理中的基本概念，说明计划跨度。设定计划期的目的，是为了控制产品生产的全说明计划跨度。设定计划期的目的，是为了控制产品生产的全过程，提高计划的预见性。但是计划期该设多长，传统管理没过程，提高计划的预见性。但是计划期该设多长，传统管