生产运作与管理 MRP

1引导案例：华北制药集团先泰药业公司先泰药业位于河北省石家庄市经济技术开发区内，华北制药集团的子公司之一，以半合成青霉素原料药为主导产品，是国内最大、最重要的半合成青霉素系列抗生素原料制造基地之一。其产品阿莫西林占据着国内1/3的市场份额，产品市场占有率不断扩大，远销欧洲、美国、东南亚等多个国家和地区。2006年先泰药业营业额超过5个亿，现拥有职工400余人。谁又能想到就是这样一个朝气蓬勃、欣欣向荣的企业，在一年前还是年亏损额2000多万元，产品严重积压，面临着严峻生死考验的企业呢？2引导案例：华北制药集团先泰药业公司通过对神州数码易飞ERP系统潜能的不断摸索、开发与深挖，先泰公司已取得显著的管理效果和经济效益。（1）库存下降30％－50％；（2）延期交货现象减少80％；（3）采购提前期缩短50％；（4）停工待料现象减少60％；（5）制造成本降低12%；（6）管理水平得到提高。管理人员减少10%。先泰药业的起死回生很大程度上取决于ERP的成功运用。先泰药业现在的愿景就是要成为一个具有国际化竞争力的现代化医药企业，参与国际竞争、扩大国际市场在销售额中所占比例。3第10章MRP(MaterialRequirementsPlanning)10.1概述10.2MRP系统10.3MRP批量问题算法10.4MRP的扩展物料需求计划410.1概述10.1.1有关概念和基本思想10.1.2独立需求和相关需求10.1.3MRP在生产经营活动中的地位510.1.1有关概念和基本思想MRP：处理相关需求库存订货和作业计划的计算机信息系统物料：泛指原材料、在制品、外购件以及产品工艺顺序将原材料制成各种毛坯，再将毛坯加工成各种零件，零件组装成部件，最后将零件和部件组装成产品反工艺顺序如果要求按交货时间提供产品，就必须提前一定时间加工所需数量的各种零件；要加工各种零件，就必须提前一定时间准备所需数量的各种毛坯，直至提前一定时间准备各种原材料6根据产品出产计划倒推出相关物料的需求围绕物料转化组织制造资源，实现按需要准时生产产品需求数量和需求日期产品装配数量和装配日期零部件投入数量和投入日期制造资源的需要数量和需要时间零部件出产数量和出产日期计划执行10.1.1有关概念和基本思想（续）710.1.1有关概念和基本思想（续）MRP的出现，是电子计算机应用于生产管理的结果是以物料为中心来组织生产，还是以设备为中心来组织生产，代表了两种不同的指导思想在组织生产的过程中，上道工序应该按下道工序的要求进行生产，前一生产阶段应该为后一生产阶段服务810.1.2独立需求和相关需求项目独立需求相关需求需求来源顾客后道工序物料类型成品原材料、在制品估计需求的方法预测或订单计算计划方法EOQ,ROPMRP910.1.3MRP在生产经营活动中地位经营计划预测企业当前条件生产大纲产品出产预计划产品出产计划MRP库存业务粗略能力平衡技术资料库存状态文件产品结构文件1010.1.3MRP地位（续）外购件需求计划自制件投入出产计划采购订单供货单位信息能力需求计划车间生产作业计划作业统计与控制11MRP的输入MRP处理MRP的输出产品出产计划物料清单库存记录MRP计算机程序变更发出订单计划发出订货例外报告计划报告结果控制报告库存事件基本报告其它报告10.2MRP系统1210.2MRP系统（续）产品出产计划(MPS)产品出产计划，国外又称“主生产作业计划”（MasterProductionSchedule,MPS）是MRP的主要输入，它是MRP运行的驱动源。MPS的计划对象是企业向外界提供的东西，它们具有独立需求的特征，包括：最终产品项，即一台完整的产品独立需求的备品、配件，可以是一个完整的部件或是零件MPS中规定的出产数量一般为净需要量，即需生产的数量1310.2MRP系统（续）综合生产计划和产品出产计划1,2001,500综合生产计划10030075瓦特放大器450450500500150瓦特放大器100100100100240瓦特放大器产品出产计划（MasterProductionSchedule，MPS)87654321周次二月一月月份1410.2MRP系统（续）产品结构文件（BOM）产品结构文件（BillofMaterials），又称为物料清单，反映了产品的组成与结构信息，也就是说明了是由哪些物料构成的，需要多少物料，是如何制造出来的可以用产品结构树直观地表示出来。产品结构层次的多少随产品的不同而不同，层次越多，管理和计划就越复杂。15Bicycle(1)P/N1000HandleBars(1)P/N1001FrameAssembly(1)P/N1002Wheels(2)P/N1003Frame(1)P/N100410.2MRP系统（续）产品结构文件（Bill-of-Material）16AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)产品结构树01234层层10.2MRP系统（续）17AB（1）C（2）D（2）C（2）E（3）D（3）E（1）G（3kg)D(3)E(1)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)G(3kg)H(2.5kg)调整后的产品结构树01234层层10.2MRP系统（续）1810.2MRP系统（续）按时段描述的产品结构（提前期）123456783weeksF2weeksEA1week1weekCG2weeksD1weekE2weeks开始加工DD1weekB2weekstoproduceD和E必须在这里完工，使B可以开始加工1910.2MRP系统（续）库存状态文件库存状态文件保存了每一种物料的有关数据，MRP系统关于订什么，订多少，何时发出订货等重要信息，都存储在库存状态文件中。产品结构文件是相对稳定的，而库存状态文件却处于不断变动之中。MRP每重新运行一次，它就发生一次大的变化。20部件CLT=2周周次1234567891011总需要量预计到货量现有数净需要量计划发出订货量3003003004002020420420420420120120120–180-180-48018030018030010.2MRP系统（续）库存状态文件2110.2MRP系统（续）库存状态文件总需要量：由上层元件的计划发出订货量决定。本例中，对C的总需要量在第6周、9周和11周各为300件。预计到货量：指在将来某个时间段某项目的入库量。它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。现有数:为相应时间的当前库存量，它是仓库中实际存放的可用库存量。本例中，在计划时，元件C当前库存为20件，到第2周，预计到货400件，所以现有数为420件。净需要量：当现有数和预计到货量不能满足总需要量时，就会产生净需要量。计划发出订货量：为保证对零部件的需求而必须投入生产的物料数量。2210.2MRP系统（续）产品出产计划物料清单提前期库存数据采购数据MRP程序(计算机及软件)MRPbyPeriodReportMRPbydatereportPlannedorderreportPurchaseadviceExceptionreportExceptionreport2310.2MRP系统（续）MRP的输出MRP系统可以提供各种生产和库存控制用的计划和报告。主要输出如下：⑴零部件投入出产计划⑵原材料需求计划⑶互转件计划⑷库存状态记录⑸工艺装备机器设备需求计划⑹计划将要发出的订货2410.2MRP系统（续）MRP的输出⑺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⑻零部件完工情况统计，外购件及原材料到货情况统计⑼对生产及库存费用进行预算的报告。⑽交货期模拟报告⑾优先权计划2510.2MRP系统（续）MRP的处理过程关键是找出上层元件(父项)和下层元件(子项)之间的联系：按父项的计划发出订货量来计算子项的总需要量，并保持时间上一致要提高MRP的处理效率，要采用自顶向下、逐层处理的方法：先处理所有产品的零层，然后处理第1层，…，一直到最低层，而不是逐台产品自顶向下处理。这样做的好处每一项目只需检索处理一次，效率较高。为此需要对每个元素编一个低层码利用批量规则确定计划发出订货数量，利用提前期确定计划发出订货日期。以该需求片段为例，确定计划发出订货数量、计划发出订货日期。27产品项目A(0层)提前期2周项目周次1234567891011总需要量1015预计到货量现有数00000000－10－10－10－25净需要量1015计划发出订货量1015B（1）(1层)1周总需要量1015预计到货量10现有数21212121212222－13净需要量13计划发出订货量13C（2）（2层）2周总需要量202630预计到货量10现有数5515151515－5－5－31－61净需要量52630计划发出订货量526302810.2MRP系统（续）MRP的处理过程多个需求源下元件需求量的计算Therefore,thesearethegrossrequirementsforBPeriods1010123MasterscheduleforSsolddirectly405015ACB567891011Leadtime=4forAMasterscheduleforA402030SBC8910121113Leadtime=6forSMasterscheduleforS1040+10=5040502015+30=4512345678PeriodsGrossrequirements:B2910.3MRP批量问题算法逐批算法（Lot-for-lot）最大零件周期收益（MaximumPart-PeriodGain,MPG）法Wagner-Whitin的最优算法(略）周次123456789101112净需量101015207018025027023040010例：S=300元，H＝2元/件.周，S/H＝150（件.周）LT为零3010.3MRP批量问题算法逐批算法（Lot-for-lot)周次净需量123456789101112101015207018025027023040010CH=（10＋10＋15＋20＋70＋180＋250＋270＋230＋40＋10）*2/2=1105（元）；CR=300*11=3300（元）；CH+CR=4405（元）3110.3MRP批量问题算法（续）最大零件周期收益法（maximumpart–periodgain,MPG)MPG法的思想是这样的：当把某周(t)的需求D(t)合并到相对t的第1周一起订货时(第1周有需求)，可以节省一次订货费S，但却增加了维持库存费(t-1)·D(t)·H只要(t-1)·D(t)·H＜S，即(t-1)·D(t)＜S／H，就将D(t)合并到第1周一起订货。第1周是相对ｔ周而言的(t-1)·D(t)越小，则合并订货越合算。(t-1)·D(t)单位为“零件－周期”。将一个零件提前1周订货为一个“零件－周期”32D1D2D2若1*D2＊HS,合并到第1周订货合算123456周次若2*D3＊HS,并到第1周订货合算若3*D4*HS,合并订货合算10.3MRP批量问题算法（续）MPG法33周次最小零件周期移动次数1234567891011120123451020205070180101015207018025027023040010200152070180250270230400102003507018025027023040010200350701802502702305000200350701802502702800005500070180250270280000期初库存期末库存5545352070180250270280501010453520000005010100用MPG法求订货批量的过程3410.3MRP批量问题算法（续）MPG法CR=6*300=1800（元）CH=（55＋45＋45＋35＋35＋20＋20＋70＋180＋250＋2