生產(chǎn)與運(yùn)作管理

Production&OperationsManagement華中科技大學(xué)管理學(xué)院TheSchoolofManagement，HUST陳榮秋馬士華RongqiuChenandShihuaMa1華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華第10章MRP

(materialRequirementsPlanning)10.1概述10.2

MRP系統(tǒng)10.3MRP批量問題算法10.4MRP的擴(kuò)展2華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.1概述10.1.1有關(guān)概念和基本思想10.1.2獨(dú)立需求和相關(guān)需求10.1.3MRP在生產(chǎn)經(jīng)營活動中的地位3華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.1.1

有關(guān)概念和基本思想MRP：處理相關(guān)需求庫存訂貨和作業(yè)計劃的計算機(jī)信息系統(tǒng)物料：“物料”，泛指原材料、在制品、外購件以及產(chǎn)品工藝順序?qū)⒃牧现瞥筛鞣N毛坯，再將毛坯加工成各種零件，零件組裝成部件，最后將零件和部件組裝成產(chǎn)品反工藝順序如果要求按交貨時間提供產(chǎn)品，就必須提前一定時間加工所需數(shù)量的各種零件；要加工各種零件，就必須提前一定時間準(zhǔn)備所需數(shù)量的各種毛坯，直至提前一定時間準(zhǔn)備各種原材料4華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華根據(jù)產(chǎn)品出產(chǎn)計劃倒推出相關(guān)物料的需求圍繞物料轉(zhuǎn)化組織制造資源，實(shí)現(xiàn)按需要準(zhǔn)時生產(chǎn)產(chǎn)品需求數(shù)量和需求日期產(chǎn)品裝配數(shù)量和裝配日期零部件投入數(shù)量和投入日期制造資源的需要數(shù)量和需要時間零部件出產(chǎn)數(shù)量和出產(chǎn)日期計劃執(zhí)行10.1.1有關(guān)概念和基本思想（續(xù)）5華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.1.1有關(guān)概念和基本思想（續(xù)）

MRP的出現(xiàn)，是電子計算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)管理的結(jié)果是以物料為中心來組織生產(chǎn)，還是以設(shè)備為中心來組織生產(chǎn)，代表了兩種不同的指導(dǎo)思想在組織生產(chǎn)的過程中，上道工序應(yīng)該按下道工序的要求進(jìn)行生產(chǎn)，前一生產(chǎn)階段應(yīng)該為后一生產(chǎn)階段服務(wù)6華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.1.2獨(dú)立需求和相關(guān)需求項(xiàng)目獨(dú)立需求相關(guān)需求需求來源顧客“長輩”物料類型成品原材料、在制品估計需求的方法預(yù)測或訂單計算計劃方法EOQ,ROPMRP7華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.1.3MRP在生產(chǎn)經(jīng)營活動中地位經(jīng)營計劃預(yù)測企業(yè)當(dāng)前條件生產(chǎn)大綱產(chǎn)品出產(chǎn)預(yù)計劃產(chǎn)品出產(chǎn)計劃MRP庫存業(yè)務(wù)粗略能力平衡技術(shù)資料庫存狀態(tài)文件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件8華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.1.3MRP地位（續(xù)）外購件需求計劃自制件投入出產(chǎn)計劃采購訂單供貨單位信息能力需求計劃車間生產(chǎn)作業(yè)計劃作業(yè)統(tǒng)計與控制9華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華MRP的輸入

MRP處理MRP的輸出產(chǎn)品出產(chǎn)計劃物料清單庫存記錄MRP計算機(jī)程序變更發(fā)出訂單計劃發(fā)出訂貨例外報告計劃報告結(jié)果控制報告庫存事件基本報告其它報告10.2MRP系統(tǒng)10華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）產(chǎn)品出產(chǎn)計劃(MPS)產(chǎn)品生產(chǎn)計劃（MasterProductionSchedule),簡稱MPS）是MRP的主要輸入，它是MRP運(yùn)行的驅(qū)動源。MPS的計劃對象是企業(yè)向外界提供的東西，它們具有獨(dú)立需求的特征，包括：最終產(chǎn)品項(xiàng)，即一臺完整的產(chǎn)品獨(dú)立需求的備品、配件，可以是一個完整的部件或是零件MPS中規(guī)定的出產(chǎn)數(shù)量一般為凈需要量，即需生產(chǎn)的數(shù)量11華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）綜合生產(chǎn)計劃和產(chǎn)品出產(chǎn)計劃1,2001,500綜合生產(chǎn)計劃10030075瓦特放大器450450500500150瓦特放大器100100100100240瓦特放大器產(chǎn)品出產(chǎn)計劃（MasterProductionSchedule,MPS)87654321周次二月一月月份12華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件（BOM）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件（BillofMaterials），又稱為物料清單，反映了產(chǎn)品的組成與結(jié)構(gòu)信息，也就是說明了是由哪些物料構(gòu)成的，需要多少物料，是如何制造出來的可以用產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹直觀地表示出來。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次的多少隨產(chǎn)品的不同而不同，層次越多，管理和計劃就越復(fù)雜。13華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華Bicycle(1)P/N1000HandleBars(1)P/N1001FrameAssembly(1)P/N1002Wheels(2)P/N1003Frame(1)P/N1004

10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件（Bill-of-Material）14華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華AB（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)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹01234層層10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）15華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華AB（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)調(diào)整后的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹01234層層10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）16華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）按時段描述的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（提前期）123456783weeksF2weeksEA1week1weekCG2weeksD1weekE2weeks

開始加工DD1weekB2weekstoproduceD和E必須在這里完工，使

B可以開始加工17華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）庫存狀態(tài)文件庫存狀態(tài)文件保存了每一種物料的有關(guān)數(shù)據(jù)，MRP系統(tǒng)關(guān)于訂什么，訂多少，何時發(fā)出訂貨等重要信息，都存儲在庫存狀態(tài)文件中。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件是相對穩(wěn)定的，而庫存狀態(tài)文件卻處于不斷變動之中。MRP每重新運(yùn)行一次，它就發(fā)生一次大的變化。18華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華部件CLT=2周周次1234567891011總需要量預(yù)計到貨量現(xiàn)有數(shù)凈需要量計劃發(fā)出訂貨量3003003004002020420420420420120120120–180-180-480

18030018030010.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）庫存狀態(tài)文件19華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）庫存狀態(tài)文件總需要量：由上層元件的計劃發(fā)出訂貨量決定。本例中，對C的總需要量在第5周、8周和10周各為300件。預(yù)計到貨量：指在將來某個時間段某項(xiàng)目的入庫量。它來源于正在執(zhí)行中的采購訂單或生產(chǎn)訂單?，F(xiàn)有數(shù):為相應(yīng)時間的當(dāng)前庫存量，它是倉庫中實(shí)際存放的可用庫存量。本例中，在計劃時，元件C當(dāng)前庫存為20件，到第2周，預(yù)計到貨400件，所以現(xiàn)有數(shù)為420件。凈需要量：當(dāng)現(xiàn)有數(shù)和預(yù)計到貨量不能滿足總需要量時，就會產(chǎn)產(chǎn)生凈需要量。計劃發(fā)出訂貨量：為保證對零部件的需求而必須投入生產(chǎn)的物料數(shù)量。20華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）產(chǎn)品出產(chǎn)計劃物料清單提前期庫存數(shù)據(jù)采購數(shù)據(jù)MRP程序

(計算機(jī)及軟件)MRPbyPeriodReportMRPbydatereportPlannedorderreportPurchaseadviceExceptionreportExceptionreport21華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）MRP的輸出MRP系統(tǒng)可以提供各種生產(chǎn)和庫存控制用的計劃和報告。主要輸出如下：⑴零部件投入出產(chǎn)計劃⑵原材料需求計劃⑶互轉(zhuǎn)件計劃⑷庫存狀態(tài)記錄⑸工藝裝備機(jī)器設(shè)備需求計劃⑹計劃將要發(fā)出的訂貨22華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）MRP的輸出⑺已發(fā)出訂貨的調(diào)整，包括改變交貨期，取消和暫停某些訂貨等⑻零部件完工情況統(tǒng)計，外購件及原材料到貨情況統(tǒng)計⑼對生產(chǎn)及庫存費(fèi)用進(jìn)行預(yù)算的報告。⑽交貨期模擬報告⑾優(yōu)先權(quán)計劃23華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）MRP的處理過程關(guān)鍵是找出上層元件(父項(xiàng))和下層元件(子項(xiàng))之間的聯(lián)系：按父項(xiàng)的計劃發(fā)出訂貨量來計算子項(xiàng)的總需要量，并保持時間上一致要提高M(jìn)RP的處理效率，要采用自頂向下、逐層處理的方法：先處理所有產(chǎn)品的零層，然后處理第1層，…，一直到最低層，而不是逐臺產(chǎn)品自頂向下處理。這樣做的好處每一項(xiàng)目只需檢索處理一次，效率較高。為此需要對每個元素編一個低層碼利用批量規(guī)則確定計劃發(fā)出訂貨數(shù)量，利用提前期確定計劃發(fā)出訂貨日期。24華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華產(chǎn)品項(xiàng)目A(0層)提前期2周項(xiàng)目周次1234567891011總需要量1015預(yù)計到貨量現(xiàn)有數(shù)00000000－10－10－10－25凈需要量10計劃發(fā)出訂貨量1015B(1層)1周總需要量1015預(yù)計到貨量10現(xiàn)有數(shù)21212121212222－13凈需要量13計劃發(fā)出訂貨量13C（2層）2周總需要量202630預(yù)計到貨量10現(xiàn)有數(shù)5515151515－5－5－31－61凈需要量52630計劃發(fā)出訂貨量5263025華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.2MRP系統(tǒng)（續(xù)）MRP的處理過程多個需求源下元件需求量的計算Therefore,thesearethegrossrequirementsforBPeriods1010123MasterscheduleforSsolddirectly405015ACB567891011Leadtime=4forAMasterscheduleforA402030SBC8910121113Leadtime=6forSMasterscheduleforS1040+10=5040502015+30=4512345678PeriodsGrossrequirements:B26華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.3MRP批量問題算法逐批算法（Lot-for-lot）最大零件周期收益（MaximumPart-PeriodGain,MPG）法Wagner-Whitin

的最優(yōu)算法(略）周次123456789101112凈需量101015207018025027023040010例：S=300元，H＝2元/件.周，S/H＝150（件.周）LT為零27華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.3MRP批量問題算法逐批算法（Lot-for-lot)周次凈需量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）28華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.3MRP批量問題算法（續(xù)）

MPG法MPG法的思想是這樣的：當(dāng)把某周(t)的需求D(t)合并到相對t的第1周一起訂貨時(第1周有需求)，可以節(jié)省一次訂貨費(fèi)S，但卻增加了維持庫存費(fèi)(t-1)·D(t)·H只要(t-1)·D(t)·H＜S，即(t-1)·D(t)＜S／H，就將D(t)合并到第1周一起訂貨。第1周是相對ｔ周而言的(t-1)·D(t)越小，則合并訂貨越合算。(t-1)·D(t)單位為“零件－周期”。將一個零件提前1周訂貨為一個“零件－周期”29華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華

D1D2D2若1*D2＊H<S,合并到第1周訂貨合算

123456周次若2*D3＊H<S,并到第1周訂貨合算若3*D4*H<S,合并訂貨合算10.3MRP批量問題算法（續(xù)）MPG法30華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華周次最小零件周期移動次數(shù)12345678910111201234

51020205070180101015207018025027023040010200152070180250270230400102003507018025027023040010200350701802502702305000200350701802502702800005500070180250270280000期初庫存期末庫存5545352070180250270280501010453520000005010100用MPG法求訂貨批量的過程31華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.3MRP批量問題算法（續(xù)）MPG法CR=6*300=1800（元）CH=（55＋45＋45＋35＋35＋20＋20＋70＋180＋250＋270＋280＋50＋50＋10＋10＋10＋10）＊2/2=1445（元）CH＋CR＝3245（元）32華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.4

MRP的擴(kuò)展10.4.1配送資源規(guī)劃DRP(DistributionRequirementsPlanning）10.4.2MRPII（ManufacturingResourcePlanning)10.4.3ERP(EnterpriseResourcePlanning)33華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.4.1配送資源規(guī)劃（DRP）

DRP的處理過程提前期2周安全庫存50,批量250周次預(yù)計需求現(xiàn)有數(shù)計劃發(fā)出訂貨量12345678404040404040404023019015011060250180110290250250零售點(diǎn)A34華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.4.1配送資源規(guī)劃（DRP）（續(xù)）

DRP的處理過程提前期3周安全庫存70,批量300周次預(yù)計總需求量現(xiàn)有數(shù)計劃發(fā)出訂貨量1234567860606060656565659033027021015085320255190300零售點(diǎn)B35華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.4.1配送資源規(guī)劃（DRP）（續(xù)）

DRP的處理過程提前期3周安全庫存1000,批量1500周次預(yù)計需求現(xiàn)有數(shù)計劃發(fā)出訂貨量123456785502501750175017501200120027002450245024501500批發(fā)部36華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.4.1配送資源規(guī)劃（DRP）（續(xù)）DRP與MRP相同點(diǎn):都是分時段訂貨點(diǎn)方法（time-phasedorderpoint）都采用固定提前期假設(shè)能力無限D(zhuǎn)RP與MRP不同點(diǎn):MRP處理生產(chǎn)過程物流，其形態(tài)不斷變化；DRP處理流通過程物流，其形態(tài)不變化MRP從總體出發(fā)，自頂向下處理到零件和原材料；DRP低層服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)出發(fā)，自下而上處理到總體37華中科大管理學(xué)院陳榮秋馬士華10.4.2MRPII經(jīng)營計劃總帳