制造系统第7章制造系统的运行管理(7-4物料需求
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离散制造面临的问题：零部件繁多，需求提前
期差异大，由此造成物料供应非常复杂。因此， 如何实现各零部件协调生产，做到“在需要的 时候提供需要的数量”，对保证战略层计划的 最优完成具有重要意义。
解决问题的方法：
物料需求计划：MRP（Material Requirement Planning）
制造系统计划与控制 层次模型
B
2
C
D
2
B
C
零件 C
3
1 21
物料清单
成品
部件
零件
12ADBC
1
2
1
2
11
3
A
1
2
D
21
B
21
C
13
二、产品物料矩阵（BOM阵）
BOM（Bill of Material）
002001000 0 0 011030 0 000010020 0 0 0 0210 0 0
B= 0 0 0 0 0 2 1 0 0
例： 1
CD B
0层 C最低构成2层B部件， 1层 所以C的低层码为3 2层
其它零部件的低层码如下表所示
0
1
2
3
4
1
A
B
C
α
2
D
γ
β
低层码在物料需求计算中起着重要作用
例1：
1 2
A
C
A
2
B
C
3
2
3
B D
B
2
C
D
2
B
C
产品1
0
1
2
1
A
C
2
3
2
B
2
3
C
3
4
产品2
0
1
2
3
4
2
B
2
C
3
3
D
2
B
2
C
3
经营战略计划 生产计划大纲 主生产计划
战略层决策
物料物需料需求求计计划划 能力需求计划
工厂级协调与控制
战术层决策
车间层计划调 度与控制1
底层计划调度 与控制1
车间层计划调 度与控制n
底层计划调度 与控制n
运行层决策
最终
物料需求计划：
产品
采购或制造什麽？ 1. 主生产计划：
采购或制造多少？
物 何时开始采购或制造? 料 何时完成采购或制造?
dd(n)=d(n)·B
例2：0层产品需求为：产品1，100件 产品2，200件
求0层直接相关需求dd(0) 解：由已知条件，0层需求向量为
d (0) 100 200 0 0 0 0 0 0 0
dd(0) d(0) B
100 200 0 0 0 0 0 0 0B 0 0 200 200 200 100 600 0 0
求解：
根据需求和已有库存，传动器A、齿轮箱
？ B、齿轮C、齿轮锻坯D的缺件（净需求量）
为：
传动器A： 100-2=98
齿轮箱B： 100-15=85
齿轮C：
100-7=93
齿轮锻坯D： 100-46=54
第0层 X 产品（卡车）
第1层 A 总成（传动器）
100-2=98
第2层 B 组件（齿轮箱）
C
3
层次
0
1
2
3
4
1
ABiblioteka Baidu
B
C
α
2
D
γ
β
结论：1.低层码在物料需求计算中起着重要作用 2.有了产品物料矩阵和底层码，就可以根据 需要，计算出任何层次上的物料需求。
7-4-3 物料需求计算
一、基本概念
第n层直接相关需求： 第n层需求向量 X 矩阵B
dd(n)=d(n) X B
总需求： 产品和零部件的总数
n层 相关需求
n层 独立需求
n层 需求
B
n 层直接 相关需求
一、基本概念（续）
n层需求 = n层相关需求 + n层独立需求 n层相关需求 = (n-1)层直接相关需求 总需求 = ∑各层直接相关需求 + 0层需求
二、直接相关需求计算
由n层需求d(n)所造成的与n层直接相关的 需求dd(n)叫做n层直接相关需求
dd (2) d (2)B dd (1)B d (0)B3
dd (i) d (i)B dd (i 1)B d (0)Bi1
又 B为n n矩阵，Bk 0 (k n)
I Bn I n层相关需求 = (n-1)层直接相关需求
7-4-2 产品结构描述及其数学表示
一、产品结构描述图
例1：
1
A
2
2
A
CB
C
3
2
3
B D
B
2
C
D
2
B
C
物料清单
成品
部件
零件
12ADBC
1
2
A
D
B
C
物料清单
1 2
A
C
A
2
B
C
3
成品
部件
零件
12ADBC
1
2
1
2
A
1
2
D
B
C
13
2
3
物料清单 B D
成品
部件
1 2 ADB
1
2
11
A
D
2
B
C
98-15=83
第3层 C 零件（齿轮）
83-7=76
第4层 D 零件半成品（锻坯） 76-46=30
核算：齿轮锻坯的净需求量
卡车生产数量：100辆
齿轮锻坯的已有库存量：46 含有齿轮锻坯的齿轮库存量：7 含有齿轮的齿轮箱的库存量：15 含有齿轮箱的传动器的库存量：2 齿轮锻坯的净需求量：30
0 0 0 0 0 0 013
000000000 000000000 000000000
BOM 阵所包含的信息
(1) BOM 的行表示产品结构信息 例：查第1行知，产品1由2个A和1个C组成
查第6行知，部件C由1个 和3个 组成
(2) BOM 的列表示零部件用于何处 例：查第6列知，部件C 用于制造产品1和部件D、B
查第8列知，零件 用于制造部件A和部件C
三、产品结构描述的层次关系 — 低层码
低层码：LLC（Low-Level Code） 零部件参与制造过程最低层次的号码
产品：
低层码为 0
最低构成产品的零部件： 低层码为 1
最低构成1 层的零部件： 低层码为 2
最低构成2 层的零部件： 低层码为 3
…
最低构成n-1 层的零部件： 低层码为 n
1 2
A
ADB
A
2
CB
C
C
3
2 3
B D
B
2
C
D
2
B
C
问题：未算出总需求。例 = ？
2
3
B D
2 要 600 B要 ？
2、A、D要B
总数 = ？
B
2
C
A
2
B
C
D
3
2
B
C
结论： 为完成零件的相关需求量，计算总需求量是必要的。
三、总需求计算 dd (0) d (0)B
dd (1) d (1)B dd (0)B d (0)B2
第七章 制造系统的运行管理
刘成颖 制造工程研究所 二00三年十一月二十一日
第七章 制造系统的运行管理
7-1 概述（预测与规划的重要性） 7-2 制造系运行管理中的决策问题 7-3 主生产计划的制定 7-4 物料需求计划（MRP） 7-5 制造资源计划（MRPⅡ） 7-6 企业资源计划（ERP）
7-4 物料需求计划
生产什麽？ 生产多少？ 何时生产?
物料需求计划的输入、输出
主生产计划 独立需求 物料清单 库存信息
物料需求 计划
采购订单 制造任务
如何来计算物料需求量呢？
例：假定要生产100辆卡车X，库存情况如 下：
传动器A：2 齿轮箱B：15 齿轮C：7 齿轮锻坯D：46
要求：计算上述各物料的净需求量？
期差异大，由此造成物料供应非常复杂。因此， 如何实现各零部件协调生产，做到“在需要的 时候提供需要的数量”，对保证战略层计划的 最优完成具有重要意义。
解决问题的方法：
物料需求计划：MRP（Material Requirement Planning）
制造系统计划与控制 层次模型
B
2
C
D
2
B
C
零件 C
3
1 21
物料清单
成品
部件
零件
12ADBC
1
2
1
2
11
3
A
1
2
D
21
B
21
C
13
二、产品物料矩阵（BOM阵）
BOM（Bill of Material）
002001000 0 0 011030 0 000010020 0 0 0 0210 0 0
B= 0 0 0 0 0 2 1 0 0
例： 1
CD B
0层 C最低构成2层B部件， 1层 所以C的低层码为3 2层
其它零部件的低层码如下表所示
0
1
2
3
4
1
A
B
C
α
2
D
γ
β
低层码在物料需求计算中起着重要作用
例1：
1 2
A
C
A
2
B
C
3
2
3
B D
B
2
C
D
2
B
C
产品1
0
1
2
1
A
C
2
3
2
B
2
3
C
3
4
产品2
0
1
2
3
4
2
B
2
C
3
3
D
2
B
2
C
3
经营战略计划 生产计划大纲 主生产计划
战略层决策
物料物需料需求求计计划划 能力需求计划
工厂级协调与控制
战术层决策
车间层计划调 度与控制1
底层计划调度 与控制1
车间层计划调 度与控制n
底层计划调度 与控制n
运行层决策
最终
物料需求计划：
产品
采购或制造什麽？ 1. 主生产计划：
采购或制造多少？
物 何时开始采购或制造? 料 何时完成采购或制造?
dd(n)=d(n)·B
例2：0层产品需求为：产品1，100件 产品2，200件
求0层直接相关需求dd(0) 解：由已知条件，0层需求向量为
d (0) 100 200 0 0 0 0 0 0 0
dd(0) d(0) B
100 200 0 0 0 0 0 0 0B 0 0 200 200 200 100 600 0 0
求解：
根据需求和已有库存，传动器A、齿轮箱
？ B、齿轮C、齿轮锻坯D的缺件（净需求量）
为：
传动器A： 100-2=98
齿轮箱B： 100-15=85
齿轮C：
100-7=93
齿轮锻坯D： 100-46=54
第0层 X 产品（卡车）
第1层 A 总成（传动器）
100-2=98
第2层 B 组件（齿轮箱）
C
3
层次
0
1
2
3
4
1
ABiblioteka Baidu
B
C
α
2
D
γ
β
结论：1.低层码在物料需求计算中起着重要作用 2.有了产品物料矩阵和底层码，就可以根据 需要，计算出任何层次上的物料需求。
7-4-3 物料需求计算
一、基本概念
第n层直接相关需求： 第n层需求向量 X 矩阵B
dd(n)=d(n) X B
总需求： 产品和零部件的总数
n层 相关需求
n层 独立需求
n层 需求
B
n 层直接 相关需求
一、基本概念（续）
n层需求 = n层相关需求 + n层独立需求 n层相关需求 = (n-1)层直接相关需求 总需求 = ∑各层直接相关需求 + 0层需求
二、直接相关需求计算
由n层需求d(n)所造成的与n层直接相关的 需求dd(n)叫做n层直接相关需求
dd (2) d (2)B dd (1)B d (0)B3
dd (i) d (i)B dd (i 1)B d (0)Bi1
又 B为n n矩阵，Bk 0 (k n)
I Bn I n层相关需求 = (n-1)层直接相关需求
7-4-2 产品结构描述及其数学表示
一、产品结构描述图
例1：
1
A
2
2
A
CB
C
3
2
3
B D
B
2
C
D
2
B
C
物料清单
成品
部件
零件
12ADBC
1
2
A
D
B
C
物料清单
1 2
A
C
A
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C
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成品
部件
零件
12ADBC
1
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A
1
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D
B
C
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物料清单 B D
成品
部件
1 2 ADB
1
2
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A
D
2
B
C
98-15=83
第3层 C 零件（齿轮）
83-7=76
第4层 D 零件半成品（锻坯） 76-46=30
核算：齿轮锻坯的净需求量
卡车生产数量：100辆
齿轮锻坯的已有库存量：46 含有齿轮锻坯的齿轮库存量：7 含有齿轮的齿轮箱的库存量：15 含有齿轮箱的传动器的库存量：2 齿轮锻坯的净需求量：30
0 0 0 0 0 0 013
000000000 000000000 000000000
BOM 阵所包含的信息
(1) BOM 的行表示产品结构信息 例：查第1行知，产品1由2个A和1个C组成
查第6行知，部件C由1个 和3个 组成
(2) BOM 的列表示零部件用于何处 例：查第6列知，部件C 用于制造产品1和部件D、B
查第8列知，零件 用于制造部件A和部件C
三、产品结构描述的层次关系 — 低层码
低层码：LLC（Low-Level Code） 零部件参与制造过程最低层次的号码
产品：
低层码为 0
最低构成产品的零部件： 低层码为 1
最低构成1 层的零部件： 低层码为 2
最低构成2 层的零部件： 低层码为 3
…
最低构成n-1 层的零部件： 低层码为 n
1 2
A
ADB
A
2
CB
C
C
3
2 3
B D
B
2
C
D
2
B
C
问题：未算出总需求。例 = ？
2
3
B D
2 要 600 B要 ？
2、A、D要B
总数 = ？
B
2
C
A
2
B
C
D
3
2
B
C
结论： 为完成零件的相关需求量，计算总需求量是必要的。
三、总需求计算 dd (0) d (0)B
dd (1) d (1)B dd (0)B d (0)B2
第七章 制造系统的运行管理
刘成颖 制造工程研究所 二00三年十一月二十一日
第七章 制造系统的运行管理
7-1 概述（预测与规划的重要性） 7-2 制造系运行管理中的决策问题 7-3 主生产计划的制定 7-4 物料需求计划（MRP） 7-5 制造资源计划（MRPⅡ） 7-6 企业资源计划（ERP）
7-4 物料需求计划
生产什麽？ 生产多少？ 何时生产?
物料需求计划的输入、输出
主生产计划 独立需求 物料清单 库存信息
物料需求 计划
采购订单 制造任务
如何来计算物料需求量呢？
例：假定要生产100辆卡车X，库存情况如 下：
传动器A：2 齿轮箱B：15 齿轮C：7 齿轮锻坯D：46
要求：计算上述各物料的净需求量？