第9章案例1-EOQ和MRP的前提条件.doc
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5.2 物料需求计划（MRP）
5.2.1 传统的库存管理方法
5.2.2 物料需求计划（MRP）中的概念、结构及工作原理
提高劳动生产率是改造传统生产方式的目的。
早在公元18世纪后半期开始的第一次产业革命，将家庭手工业转变为工厂集约型工业，使生产率大为提高。
1903年美国的泰勒发表了科学管理法原理，在计件工资制度中制定了标准作业和标准时间，开创了科学的生产管理新纪元。
1927年出现了批量生产技术，把复杂的过程管理固定化，大大提高了生产效率。
然而，在生产管理中由于科学技术的高度发展，已远远超过人工系统的承受能力。
如企业不断遇到原材料短缺，供应商迟迟不交货，产品设计与生产计划因市场需求经常变更，这些使有效管理变得相当困难，导致劳动生产率下降。
在过去的30年中，发达国家寻找各种途径来解决问题，例如，20世纪60年代出现的成组技术（GT）、物料需求计划（MRP），70年代出现的资源需求计划（MRPⅡ）和80年代出现的及时生产制（JIT）等。
这些新的生产管理技术对企业生产率的提高起了明显的作用。
MRP的生产管理思想早在20世纪40年代就被提出。
到60年代，由于计算机的发展与普及，才真正在制造业中得到应用。
70年代，MRP的功能又进一步发展，增添了生产能力计划与生产活动控制等功能，并集成了企业的供、产、销等生产活动信息，逐步形成MRPⅡ。
IBM公司首先推出了IPICS，后又相继推出MAPICS和COPICS。
至今美国已有162家供应商，200多种MRPⅡ软件。
我国自20世纪70年代末开始对MRPⅡ的介绍以来，已有众多企业试点应用MRPⅡ的生产管理方法。
企业家也愈来愈认识到现代生产管理技术应该作为科技进步的重要内容之一，以增强企业的应变能力。
5.2.1 传统的库存管理方法
制造业中应用的传统库存管理方法很多，其中订货点方法是最基本的。
订货点方法是采用统计方法控制库存，确定订货点的库存管理方法。
其目的是在需求不确定的情况下，为了保证供应而将所有的库存项目都留有一定的库存储备，一旦库存储备低于预先规定的数量，订货点就立即发出订货要求来补充库存。
对每项库存来说，这种订货点都要分别加以确定。
确定的依据是库存补充周期内的预测需求量和实际需求量超过预测量的概率。
为了补偿预测上的误差，在订货点方法中均设有安全库存，安全库存的大小由以往的需求情况和所希望达到的供应率决定。
图5-2表示了订货点方法的库存控制过程。
图5-2 订货点方法
图中纵坐标表示其库存项目的数量，横坐标表示时间，OP为订货点，OS为安全库存，LT为提前期。
订货点方法的计算公式如下：
OP＝D*LT＋OS
其中D为需求率。
由图可见，当库存消耗达OP点时，库存计划员就应发出订单。
同时消耗继续发生。
当库存消耗到安全库存点，恰好是计划到货入库时刻，使库存量又得到补充。
从发出订单到计划到货进入库存的一段时间即为提前期LT。
由引可见，订货点方法是在下列假设条件下对库存进行计划与控制的。
（1）订货点方法假定库存项目的需求率是常数，即库存消耗是连续稳定的。
（2）订货点方法对每项库存设立一个固定的安全库存，而不考虑需求的变化与库存项目之间的联系。
（3）订货点方法假定订货提前期是常数，而不计需求期的变化。
特点：
·订货点方法面向的是相互独立的需求项目。
即认为库存项目是独立的，这对某些项目是适宜的。
如最终产品和备品、备件等。
然而，对生产库存，如原材料、坯料、零件、组件和部件等，它们的需求量和需求期是相互牵制的。
因此认为库存项目全部是独立的订货点方法会导致库存计划与控制上的不合理。
·订货点方法是通过对库存项目的历史资料预测而得到的，必然会引起较大的误差。
·订货点方法假定需求是连续的，并按以往的平均消耗间接地提出需求时间。
而在生产中，对库存项目的需求经常是间断的。
平均消耗率的概念在实际中就没有意义。
如何确定时刻在订货点方法中是无能为力的。
MRP的库存计划与控制方法是建立在完全不同的概念上，它完善地协调了生产库存与需求，解决了库存与资金占有的矛盾。
计算机为MRP完成大量计算创造了条件，也开辟了企业管理信息处理的新纪元。
5.2.2 物料需求计划（MRP）中的概念、结构及工作原理
物料是一个广义的概念，它不仅仅指原材料而言，而是包含原材料、自制品（零部件）、成品、外购件和服务件（备品备件）这个更大范围的物料。
在物料管理中，一方面要满足生产过程中的物料的充分供应，保证生产过程的连续进行而不发生中断；另一方面是控制物料储备量的限度，减少占用的流动资金，加速资金周转，降低产品成本。
理想情况应是：
对于原材料、零部件与产成品，在需要的时候，以需要的数量供给使用者而没有多余的库存。
这正是MRP的基本目标与精神实质。
物料需求计划MRP（MaterialRequirementPlanning）早在20世纪40年代初就已形成了雏型。
MRP是根据何时主生产计划表上需要物料来决定订货和生产的，计划工作量大，直到60年代出现计算机后，这种管理方法才得以实现并进入应用领域。
MRP的基本原理是：
根据需求和预测来测定未来物料供应和生产计划与控制的方法。
它提供了物料需求的准确时间和数量。
MRP系统是一种能提供物料计划及控制库存，决定订货优先度，根据产品的需求自动地推导出构成这些产品的零件与材料的需求量，由产品的交货期展开成零部件的生产进度日程和原材料与外购件的需求日期，即将主生产计划转换为物料需求表，并能为能力需求计划提供信息的系统。
MRP系统框图如图5-3所示。
图5-3 MRP系统框图
MRP利用输入的主生产计划、独立需求、物料清单、库存清单信息、产生分时间的采购计划（即采购定单）制造计划（即生产定单）。
一、MRP的基本概念及总体结构
1.主生产计划
主生产计划说明一个企业在一个时期内计划生产的产品名称、数量和日期，例如某企业的主生产计划如表5-1所示。
表5-1 主生产计划
产品\周次
1
2
3
4
5
A
10
15
30
20
15
B
20
10
10
15
15
每周计划
30
25
40
35
30
主生产计划为MRP提供基本的数据，开始编制物料需求计划时，必须首先得到一个有效的主生产计划。
2.库存项目
在制造过程中，一个惟一可识别的零件或部件称为库存项目。
每个项目必须有一个惟一的编号并对应于一个惟一的库存记录。
该库存记录记载该项目在每个期间的需要量和可供给量等。
3.独立需求和相对需求
（1）独立需求 当一个库存项目的需求与其它库存项目的需求无关时，称为独立需求，即需求项目之间没有任何的联系，不会发生一个项目的需求对另一个项目的需求产生影响的需求形式。
如对产品、备品和备件的需求就属于这种类型。
独立需求的概念是相对的。
例如若厂家生产圆珠笔，则笔的需求是独立需求，其需求数量由预测得到的，而对构成笔的笔芯和弹簧之类的项目而言，便是相关需求，其需求量是通过计划得到的。
（2）相关需求 当一个库存项目的需求与其它库存项目的需求直接相关时，称之为非独立需求或相关需求。
这种需求的相关性可能有两种，一种是纵向的，即上一级的需求项目源出了下一级需求项目。
另一种是横向的。
例如，随同产品发货的附件等。
生产中的库存项目大部分是原材料、零件、组件、部件等物料，它们都属于相关需求项目。
这些项目的需求量与需求期不是靠测而是通过最终产品的需求推算出来的。
4.物料清单（BillofMaterial）
物料清单是为装配或生产一种产品所需要的零部件、配料或原材料的清单。
物料清单说明产品是由什么组成，各需要多少，简称BOM。
物料清单提供了产品的全部构成项目以及这些项目的相互依赖的隶属关系。
如图5-4所示为产品结构与物料清单。
图5-4 产品结构与物料清单
5.时间分段与提前期
（1）时间分段 时间分段就是将连续的时间流划分成一些适当的时间单元。
即生产计划系统使用的时间单位，通常为周或天、或月，其按产品的生产周期和计划的控制精度要求而确定。
（2）提高期 提前期是执行某种活动需要的时间量，等于从开始到完成某项活动所消耗的时间。
不同类型和类别的库存项目，其提前期的含义是不相同的。
对于采购件而言，提前期是指从项目订货到该项目到货并验收入库后之间的时间。
对于零件制造而言，提前期定义为坯料领出到零件加工结束入零件库这段时间，装配提前期定义为零件到位到产品总成转入经销库这段时间。
表5-2举例说明MRP按时间分段记录库存状态数据的优点。
表5-2物料需求展开表 （订货批量＝40，订货提前期＝2周）
记录项目\时间分段（周）
1
2
3
4
5
6
7
需求量
50
0
0
70
0
0
35
库存量
80
计划入库
0
0
40
0
0
40
可供货量
30
30
30
0
0
0
5
计划订单下达
40
表中，已知订货批量为40，订货提前期为2周，库存量为80，需求量在第1，4，7周各为50，70，35，第4周计划入库量为40，根据需求量、库存量及计划入库量可知，到第4周出现可供货量为0，为保证第7周需求，只要在第5周下达订货定单即可。
如果采用传统的订货点方法，必定会在第2周或更早的时间发出订单，使第4周不出现零库存。
所以，采用地间分段记录库存状态，不但清楚地指明了需求时间，也可大大降低库存。
6.MRP的的总体结构
MRP系统的总体结构如图5-4所示，由图中可看出物料需求计划的主要过程。
根据产品的定单及销售预测的资料编制主生产计划，这是按
时间周期表示产品品种数量的计划；然后利用物料清单查明为生产这些产品所需要的物料项目及每台需用量，再查询现有的库存量与已订购或已投产的订货量，利用这三方面的资料作为输入，编制物料需求计划。
MRP输出为计划下达量，即自制件的生产计划，外购件的采购计划。
此外，尚有一些修改计划的通知。
图5-5 MRP系统总体结构
二、MRP的工作原理
MRP的实质上是一个物料计划与库存控制系统。
MRP根据最终产品的需求量自动推算构成这些产品的部件、组件、零件、坯件和原材料的需求量。
其总目标是：
以正确的时间、正确的数量为生产制造系统提供正确的物料，并做到压缩库存。
MRP处理过程如图5-6所示。
1.毛需求
毛需求指在任意给定的时间段内，项目的总需求量。
项目毛需求＝项目独立需求＋父项的相关需求。
父项的相关需求＝父项的计划订单数量×项目用量因子
2.净需求
净需求是指在任意给定的计划周期内，某项目必须订货的数量。
在各个时间段上：
预计库存量＝前期库存＋计划接收量－毛需求－已分配量
当预计库存量小于零时，则产生净需求。
净需求＝预计库存量的相反数＋安全库存。
安全库存是库存中保存的多余项目数量，设置安全库存的目的在于预防需求或供应方面不可预料的波动，避免造成生产或供应中断，减缓用户需求与工厂之间、供应商或工厂之间、制造和装配之间的矛盾。
当没有预测错误，也
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