计算机集成制造(CIMS)-MRP

第七章物料需求计划MRP企业资源计划主要内容制造业与制造管理1物料需求计划的产生2物料需求计划的生成3批量法则LSR与安全库存SS4MRP静态逻辑模型与服务业案例6冲销时间与安全时间5企业资源计划一、制造业与制造管理泛指所有除采购和销售等必备活动外，还有将低价值材料转换成高价值产品过程的企业。制造业1依流程特征可分为装配式生产与流程式生产制造业分类2依批量大小可分为重复式生产、间歇式生产以及项目式生产制造业分类3依生产环境则又可分为计划生产和定单生产。其中，定单生产又包含定单组装与定单设计制造业分类按工艺特性分加工装配型：汽车制造、机械制造流程型：石油化工、造纸注意点：加工装配型生产是生产管理研究的重点加工装配型生产：产品由零部件组合装配而成，零部件可以在不同的地方分别制造，加工过程呈相对独立状态，物料运动呈离散状态。机床、汽车、计算机流程型生产：生产过程中物料是均匀、连续地按一定工艺顺序运动的。化工、炼油、造纸、水泥3、按组织生产的特点分备货型订货型订货组装型订货制造型订货工程型备货型生产（Make-to-stock，MTS）：在没有接到用户订单时，根据市场需求预测，按已有的产品标准或产品系列，有计划地生产出产成品存货，以存货满足顾客需求。生产管理重点：按“量”组织生产过程，准确预测市场需求，在满足顾客需求的前提下，保持合理的期末成品库存水平，使总生产成本最小。轴承、家用电器企业资源计划订货型生产（Make-to-order，MTO）：按用户订单要求组织生产，确保按期交货，不形成产成品存货。生产管理的重点：按“期”组织生产过程，按需求预测采购主要原材料，按订单要求定制和按期交货。为缩短交货期有时需要储存半成品。锅炉、船舶按订单装配(assembly-to-order)按订单制造(make-to-order)按订单设计制造(engineering-to-order)订货型生产流程图订单销售部生管部物料需求人力需求制造命令人事部门采购部门制造部门•产品/工艺图•材料表•生产程序单•机器负荷表•人力记录•人工、机器设备计划•材料需求计划•工作进度计划•前期准备工作企业资源计划备货型与订货型企业指标：什么时候是备货型生产？什么时候是订货型生产？R≥1，面向库存生产R≤1，面向订货生产R＝生产周期交货期企业资源计划备货型生产（MTS）与订货型生产（MTO）的分离点（CODP）Customerorderdecouplingpoint制造企业顾客研发设计采购加工装配STOATOFTOPTOＥTOＤTOsaleassemblefabricationpurchaseengineerdevelop库存哪个要求高？生产效率哪个快？订货周期哪个长？decoupling企业资源计划比较项目MTSMTO产品标准产品按用户要求生产，无标准产品，大量的变形产品与新产品对产品的要求可以预测难以预测价格事先确定订货时确定交货期不重要，由成品库存随时供应很重要，订货时决定设备多采用专用高效设备多采用通用设备人员专业化人员多种操作技能人员备货型生产和订货型生产的比较企业资源计划BTO与MTO区别？MTO零件强调都由本企业制造BTO零件是由外部采购（电脑组装）企业资源计划1）大量生产工作地固定地完成一道或几道工序，工作地专业化程度很高。便于采用流水生产，生产效率高，生产周期短，成本低，但缺少灵活性。4、按工作地专业化程度分大量生产成批生产单件生产研究生教育大学教育中小学教育企业资源计划3）单件和小批量生产工作地经常变动地完成很不固定的工作的生产，同一产品只生产一件或数件，工作地专业化程度很低。产量很低，多根据用户要求生产，虽然，具有灵活性，但效率低。成本高，多采用通用型设备2）成批生产指工作地轮换地加工成批零件，一批相同的零件加工完以后，调整设备，再加工另一批零件。产量低、品种多、需要工人掌握较多的技术和技能，效率较大量生产低。项目单件小批成批大量大批产量工作地专业化程度设备设备布置劳动分工工人技术水平生产效率适应性成本大量大批、成批、单件小批生产类型的比较产品品种繁多、不稳定较多，较稳定少、稳定单件或少量较多大基本不重复定期轮番重复生产万能通用设备部分专用设备多数专用设备工艺原则机群式布置混合原则、对象或成组生产单元对象原则、流水线或自动线粗中细多面手专业操作（多工序）专业操作较低中高强较差差较高中低企业资源计划生产类型－－回顾按工艺特性分：加工装配型流程型按组织生产的特点分：备货型（MaketoStock,MTS）订货型（MaketoOrder,MTO）•订货组装ATOAssembly•订货制造MTOMake•订货工程ETOEngineering制造企业顾客设计采购加工装配MTSATOMTOＥTOdecoupling分离点：从此点开始企业的生产是为满足特定的客户订单需求。企业资源计划机器(Machine)材料(Material)信息资源人力(Manpower)资金(Money)制造业资源信息资源涵盖四项传统资源的主文件、计划文件与交易文件制造业资源企业资源计划主文件（MasterFile）记录各项资源的基本属性，包括材料主文件、工艺路线表、会计资料……计划文件（PlanningFile）记录管理者对各项资源运用的计划，包括物流需求计划，能力需求计划，……交易文件（TransactionFile）记录各项资源的实际异动状况，包括所有与作业相关的信息，如顾客订单、调拨单、生产工单、外包单,……企业资源计划依这些总体计划及主文件资料(如材料主文件、材料表、存货资料等)制订更细致的详细计划(如物料需求计划)管理者根据资源主文件资料(如客户、资金、存货资料等)制订总体计划(如生产规划、主生产计划)根据详细计划中的建议并考虑实际能力限制等实际约束后采取实际可行行动并形成交易文件资料(如采购单、制令单)资源主文件资料总体计划详细计划交易文件资料交易执行信息反馈制造管理主要过程企业资源计划制造业的核心任务及管理问题信息社会总体环境：商品供大于求需求快速多变竞争方式：供应链之间竞争核心任务：成本管理，时间、信息以及关系的管理工业时代前期总体环境：商品供不应求核心任务：企业内部成本管理竞争方式：企业之间竞争管理幅度、深度与难度日益增加制造业的问题越来越多企业资源计划制造管理的常见问题1预测困难9供应商交期难以控制、质量不够稳定8缺乏管理决策所需信息7制造成本不正确6制造现场绩效衡量困难5制造现场生产进度不明4生产流程经常变动3相关活动协调困难2提前期短、交货急迫企业资源计划二、物料需求计划的产生19世纪初1915196270年代产生背景生产控制技术20世纪初195919651934定单数量研究Harris发明经济订购量EOQ技术Wilson发展出再订购点系统ROP，并推出存货规划技术Bosch公司首创再生法物料需求计划Case首创净变法物料需求计划系统Orlicky首先区分独立与相关需求美国生产与库存控制协会APICS“物料需求计划改革运动”企业资源计划物料需求计划对传统再订购点法的发展再订购点法是依靠库存补充周期内的需求量预测并保持一定安全库存储备来确定定货点的库存补充方法。再订购点=单位时段的需求量*订货提前期+安全库存量订货提前期tttt数量订货提前期0订货提前期订货提前期消费减速消费加速均衡消费订货量增加订货点不变订货量不变订货点升高订货量不变订货点降低原订货量原订货点安全库存再订购点最高库存T企业资源计划例:需求不均匀下的ROP示例已知：平均需求量：6，订货提前期1周，订货点10，订货批量35假设：实际需求第1、5、10周各有20，初始库存35-10-5051015202530354012345678910企业资源计划再订购点法到物料需求计划的主要发展主要发展区分了独立需求与相关需求特性由间接转为直接关注需求的时间属性即由考察再订购点转为进行时间分段/细分独立需求：产品或零件的需求和其他产品或零件没有关系，如成品、备件相关需求：产品或零件的需求和其他产品或零件有关系企业资源计划再订购点法到物料需求计划的主要发展(t=2)ABFCDEHK(t=2)(t=1)(t=2)(t=2)(t=1)(t=3)(t=3)产品结构层次210企业资源计划产品结构与物料计划的关系FABCDKHE购买E购买F购买H购买K购买D装配B装配A装配C计划倒排交货期时间倒序特别要注意：物料需求计划只考虑最迟时刻，是因为这样可以最大限度地保持资源的弹性。在当今需求紧急又多变环境中，保持资源弹性的意义不言而喻。13000套1.0E11000件1.0A11100件1.0C11110m21.0O0123结构层次独立需求件相关需求件11200D件4.0R12100m30.212000件4.0B11210Pm30.2方桌桌面桌腿面框板材方木1螺钉胶油漆方木210000件1.0X产品结构树供应供应生产生产供应生产供应销售生产集成销-产-供业务的模型物料号物料名称计量单位数量CHEN30物料信息集成模型时间坐标上的产品结构树优先级计划X510152025交货日期时间⌒提前期倒计时‿ABE(2)CD(4)(5)O(3)P(2)R(7)(12)(20)(10)关键路线工艺路线工序工序最长供应商生产采购周期运输下达采购订单检验不多-不少-不早-不晚量期一体化计划关键工作中心产品流程资源(能力)MRP：简化的网络计划销售供应供应供应供应生产生产生产生产企业资源计划物料需求计划的定义与基本原理一种既要保证生产又要控制库存的计划方法，它在产品结构的基础上运用网络计划法原理，根据主生产计划和产品结构中各层次物料的从属和数量关系，以每个物料为计划对象，以(最迟)完工日期为时间基准倒排计划，按提前长短区别各物料(最迟)下达计划时间的先后顺序。物料需求计划MRP企业资源计划MRP基本原理逻辑图物料需求计划MRP42产品信息（物料清单）（工艺路线）库存信息3（物料可用量）主生产计划MPS1潜在客户预测合同采购计划生产计划企业资源计划三、物料需求计划的生成MRP的基础信息处理逻辑的7个关键变量1.毛需求/总需求(GrossRequirement,GR)2.在途量SR3.预计在库量(POH)4.净需求(NetRequirement,NR)5.计划定单收料(PlannedOrderReceipts,PORC)6.预计可用量(ProjectedAvailableBalance,PAB)7.计划定单发出(PlannedOrderReleases,POR)2MRP的主要输入信息1.主生产计划(MasterProductionScheduling,MPS)2.独立需求(IndependentDemand)3.材料主文件（ItemMaster，IM）4.材料表(BillofMaterial,BOM)5.库存状态(InventoryStatus)6.工厂日历(ShopCalendar)1逾期量(PastDue)1.毛需求GR的逾期量2.在途量SR的逾期量3.计划定单发出POR的逾期量3最低阶码(Low-LevelCode,LLC)一个材料可能出现在一个最终产品的不同阶次或多个产品的多个阶次中，系统以该材料在所有产品结构中最低阶次码定为最低阶码，并以此决定其在MRP系统中运算的先后次序。4企业资源计划MRP主要输入信息主生产计划（MasterProductionScheduling，MPS）成品的计划表，描述生产时间和生产数量独立需求备件材料主文件（ItemMaterial,IM）件号（ItemNumber）批量法则（LotSizingRule，LSR）批量大小（LotSize，LS）前置时间或提前期（LeadTime,LT）排队时间＋准备时间＋加工时间＋等待时间＋传送时间安全库存（SafeStock，SS）良品率（Yield）企业资源计划排队时间等待时间传送时间准备时间加工时间加工提前期非增值作业增值作业批量工业工程师车间控制交货期接收订单产品开发生产准备采购加工