第7章企业资源计划与精益生产方式

N
应收账 款
物料需求计 划 能力需求计 划 可行
总账
N
车间作业 计划
(基础数 据)
(生产系 统)
图7-6 MRPⅡ原理图
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（三）MRPⅡ的特征
（1）计划的一贯性与可执行性。 （2）管理的系统性。 （3）数据的共享性。 （4）具有动态应变和模拟功能。 （5）物流与资金流的统一。
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（四）MRPⅡ软件系统
2.现代计算机的应用使得MRP的实现成为可能
MRP的基本思想就是按反工艺顺序来确定零部件、毛坯直至原材料的需 要数量和需要时间。
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（二）MRP的工作逻辑
1.MRP系统的投入
（1）主生产计划：主生产计划是一个关于生产什么和什么时候生产的权威 性计划。主生产计划考虑的时间范围，即计划展望期，取决于产品的累计 提前期（即产品所有零部件的生产提前期和采购提前期累计之和）。 （ 2 ） 产 品 结构 文 件 ： 产 品 结 构 文 件 也 可 称 为 物 料 清 单 文 件 （ Bill of materials,BOM），它不只是包括所有元件的清单，还反映了产品项目的结 构层次以及制成最终产品的各个阶段的先后顺序。 （3）库存状态文件：库存状态文件是处于不断变化的，MRP每运行一次， 它就发生一次大的变化。 （4）提前期：提前期包括两种：一种是外购件提前期，即从订单发出到货 物入库的时间长度。另一种是自制件提前期，即生产指令制定时间长度+加 工时间长度+作业交换时间长度+运输移动时间长度+等待时间长度。 （5）批量规则 批量规则有多种，大体上可分为以下两大类。
计划、原材料需求计划、采购订单、库存状态报告以及工艺装备机器设备 需求计划等。辅助报告包括：预测库存和需求的计划报告、计划完成情况 分析报告以及例外报告等。
4．MRP系统的更新
（1）重新生成方式：重新生成方式是从0层级开始，对物料需求量重新进 行展开计算。更新的间隔期一般为1周或2周。 （2）净变更方式：这种方法只对那些有变化的物料项目做重新计算和新的 计划安排，这样可使得计算工作量大大减少，加快计划更新的频次。
（2）由主生产计划（MPS）得到各时间单元的总需求量。 （3）根据期初库存信息和计划入库量，推算出净需求量。 （4）根据生产批量和生产提前期，明确满足生产需求的到货时间和数量。 （5）根据生产批量和生产提前期，明确满足生产需求而发出生产订单或采购订单 的时间和内容。 （6）父结点计划订单的时间和内容为直接下层子结点总需求量和需求时间。
Q*
2 DS H
（7-1）
S 式中，D 为年需求量；H 为单位物资的年维持库存成本； 为一次订购费或调整
准备费； Q 为订货批量。
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另一类是动态批量规则，该规则允许每次订货的批量大小不一样，但必须
大到足以防止缺货发生。常用的动态方法有：直接批量法；固定周期批量法； 分周期订货法；最小总成本法等。 1）直接批量法(Lot for lot)：直接批量法是最简单的动态批量方法，又称 按需订货法。直接批量法将每个时期对项目的净需求量直接作为计划订货批 量。这种方法适用于价格最昂贵的项目。 2）固定周期批量法（Fixed Period Requirements）：这种方法首先确定每 批订货所要覆盖的时区数，然后由所覆盖的几个时区内的需求量来确定批量。 3）分周期订货法(Period Order Quantity，POQ)： 这种方法首先根据各时 区已知的净需求量数据，用标准的EOQ方法算出每年的订货次数，然后用1 年的总时区数除以订货次数，即得到订货的时间间隔。 4）最小总成本法（Least Total Cost,LTC）：首先将未来若干期的需求量 合并为一批，比较由于合并带来的订货成本的节省量与由此导致的保管成本 增加量。若前者大于或等于后者，则合并；否则，不合并。两者相等时的累 计库存量称为临界库存量E。
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一类是静态批量规则，即每一批量的大小都相同。常用的静态方法有：固
定批量法、经济订货批量法。 1）固定批量法：固定批量法在实际中应用较多。该方法批量为一固定值。 2）经济订货批量(EOQ)法：EOQ是一种比固定批量法静态程度稍低的批量方 法。EOQ法在保证生产正常进行的前提下，以库存支出的总费用最低为目标， 确定订货(生产)批量。其公式如下：
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（二）ERP与MRPⅡ的区别
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（三）闭环MRP系统
闭环有两层含义：一是指把生产能力计划、车间作业计划和采购作业计划
纳入MRP，形成一个封闭系统；二是指在计划执行过程中，必须有来自车间、 供应商和计划人员的反馈信息，并利用这些反馈信息进行计划调整平衡， 从而使生产计划方面的各个子系统得到协调统一。其工作过程是一个“计 划——执行——反馈”的闭环系统，如图7-4所示。 由图可知，闭环MRP系统与开环MRP系统的主要区别是：在生成物料需 求计划后，必须与现有的生产能力相对比，检查该计划的可行性。若不可 行，则须返回，重新修改物料需求计划或主生产计划，然后在重新平衡， 如此往复，直至现有的生产能力能够保证物料需求计划的执行。随后进入 车间作业控制子系统，监控计划的实施情况。
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（7）回到第三步骤，重复第三至第六步骤，遍历BOM的同一层的每个零部件。 （8）N=N+1，回到第三步骤，重复第三至第六步骤。 直至遍历完整套BOM的项目，明确各产品和零部件生产或订购任务。
3．MRP系统的输出
MRP的输出报告分为主报告和辅助报告。主报告包括：零部件的投入出产
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假设每次订货费用为 C ，单位产品每周期的保管费为 H ，未来各期的净需求 量为 Qi ，则有计算公式为：
E
C H
（7-2）
当保管费用等于订货费用时，总费用最小，则：
C ( HQ2 2 HQ3 KHQK 1 )
（ K 0，2 ） 1，
（7-3） （7-4）
生产能力需求计划
图7-5生产能力需求计划示意图
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2．车间作业控制子系统
该子系统包括两个功能：一是作业分派，二是作业统计。作业分派是根据
工作中心当周的能力情况和在制任务的实际进度，确定应下达的任务量， 然后按照优先规则进一步规定出任务的投入顺序和应完工的时限。
（四）MRP系统在设计和运行过程中应注意的几个问 题
三、企业资源计划系统（ERP）
（一）ERP系统概述
ERP软件系统主要具有以下特点：
（1）集成性：ERP系统对公司的财务管理系统、人力资源系统、供应链系 统、制造系统、市场营销系统等方面的信息流进行无缝连接。 （2）重构性：ERP系统的基本要素是对应于企业业务，所以ERP系统中的要 素一直可以细分到企业业务流程中的具体活动。 （3）配置性：ERP系统不仅可以通过重构适合企业的变化，而且通过参数 配置以适应不同的的要求。 （4）扩展性：随着企业自身和计算机技术的发展，ERP系统也需要进行相 应的演变和扩展。
图7-4见下页
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用户 订货
销售 预测
主生产计划MPS
库 存管理 IM
物流需求计划
物料清单 BOOM
能力需求计划
工艺工作地 数据
No OK？
Yes 车间作业控制
图7-4 闭环MRP系统结构示意图
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1．生产能力需求计划子系统
生产能力需求计划所遵循的逻辑是基本相同的，其工作逻辑如图7-5所示。
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1，），则计算过程见表7-7 假设 LQ Q2 2Q3 KQK 1 （ K 0，2
表7-7
周期 1 2 3 需求量 20 10 30 预定批量 20 30 60
K
0 1 2
LQ
0 10 70
4
5 6 7
100
20 40 150
160
180
3
4 0 1
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二、制造资源计划系统（MRPⅡ）
（一）MRPⅡ系统概述
制造资源计划，即MRPⅡ(manufacturing
resources planning)，是在MRP 基础上发展起来的一种新的生产方式。与闭环MRP系统相比，MRPⅡ的一个 重大改进就在于其实现了财务系统与生产系统的同步与集成，成为适应制 造企业的综合信息化系统。 MRPⅡ系统是以生产计划为主线，将企业的经营计划、生产计划、车间作 业计划、销售、物资供应库存及成本管理等重要信息集成在一起，具有模 拟物料需求、提出物料短缺警告、模拟生产能力需求、发出能力不足警告 等功能，反映企业物流、资金流、信息流并使之畅通的动态反馈系统。
第七章
企业资源计划与精益 生产方式
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内容提要：
1.介绍了MRP系统、MRPⅡ系统、ERP系统和DRP系统的基本思想 和处理逻辑与方法，简述ERP系统和MRPⅡ系统、MRP系统和DRP 系统的主要区别。 2. 简述精益生产方式基本概念，重点阐述了精益生产体系、 看板系统、精益生产方式中的生产计划体系及其实施条件。
（二）MRPⅡ基本原理
MRPⅡ处理过程如图7-6所示。
图7-6见下页
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经营规划
生产大纲
资源清单
可行
N
需求信息
主生产计划 粗能力计划
客户销售记 录 库存记录 物料清单 工作中心 工艺路线 会计科目 成本中心 应付账 款 供应商采购 记录 采购管理 成本控 制 物料采购 计划
可行
从而， E C (Q 2Q KQ ) （ K 0，2 ） 1 ， 2 3 K 1
H
例题7-1 设某产品的保管成本为0.02元/件周，每次订货成本为9元。未来各 期的净需求量如表7-6所示。试按照最小成本法批量规则计算每次订货数量。
表7-6 某产品未来各期的净需求量
周期 净需要量 1 20 2 10 3 30 4 100 5 20 6 40 7 150
370
450 0 150
40
190
其中：E=450
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2.MRP系统的运作过程
MRP的工作逻辑是根据反工艺路线的原理，按主生产计划MPS的出产要求，
利用产品结构信息（BOM）和在制品库存情况，结合各零部件生产的提前期、 生产批量和安全库存等信息，推算出各零部件的出产数量和时间。 在此过程中，一个关键的问题就是上属项目记录（父项）和下属项目记录 （子项）之间的衔接问题。 MRP系统在实际处理过程中，主要有两种方法：一种是沿BOM各分支分别分 解，然后再把通用件的多项需求相加。另外一种是逐层处理法。 逐层处理法的工作步骤如下： （1）开始BOM的第0层产品：N=0。
（1）MRP系统要求所有库存项目的提前期是已知的，但是，实际提前期的
时间却受到工序之间的等待时间等不确定因素的影响。 （2）MRP还要求每一个项目都处于监控之中。 （3）MRP在计算项目总需求时间时，一般都假定所有用于某个总装或组件 的零件必须在总装或组件订货下达之前到齐，并假定其总装或组件的装配 周期都很短。 （4）MRP系统还假定每个库存项目的消耗都是间断性的。
一般来说，MRPⅡ软件包括基础数据管理模块、库存管理模块、主生产计
划模块、物料需求计划模块、能力需求计划模块、车间作业计划模块、客 户订单处理模块、采购模块、财务模块等。 1．基础数据管理子系统 2．生产计划子系统 3．生产管理子系统 4．供销管理子系统 5．财务管理和成本管理子系统
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即根据已下达和计划下达的生产订单确定每项任务的需求数量和需要时间， 然后按照物料的工艺路线，计算出各个工序的加工周期，推算出初始的工 序进度计划；再分别按照工作中心汇总每个时间周期内各项任务所需的台 时总量，即可得到一份以工作中心的标准工时表示的能力需求计划。
已下达或计划 下达的生产订单 工艺路线 工作中心
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第一节企业资源计划系统（ERP）
一、物料需求计划系统（MRP）
（一）MRP产生背景
1.传统的订货方式的缺陷
由于相关需求的存在，传统的订货点方法并不适合。 因此，人们提出 了物料需求计划（Material Requirement Planning，简称MRP），它可以 精确地确定对零部件、毛坯和原材料的需求数量与时间，消除了补货的盲 目性，实现了低库存与高服务水平并存。