ERP基本原理和研究.docx
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ERP基本原理和研究
ERP基本原理和研究
引子
当今时代，在全球竞争激烈的大市场中，无论是流程式还是离散式的制造业，无论是单件生产、多品种小批量生产、少品种重复生产还是标准产品大量生产的制造；制造业内部管理都可能遇到以下一些问题：
如企业可能拥有卓越的销售人员推销产品，但是生产线上的工人却没有办法如期交货，车间管理人员则抱怨说采购部门没有及时供应他们所需要的原料；实际上，采购部门的效率过高，仓库里囤积的某些材料10年都用不完，仓库库位饱和，资金周转很慢；许多公司要用6～13个星期的时间，才能计算出所需要得物料量，所以订货周期只能为6～13个星期；订货单和采购单上的日期和缺料单上的日期都不相同，没有一个是肯定的；财务部门不信赖仓库部门的数据，不以它来计算制造成本……
不能否认，以上这些情况正是我们大多数企业目前所面临的一个严峻的问题，然而，针对这一现象，我们又能有什么有效的办法来解决它呢？
――事实是，在中国的企业界还没有完全意识到这一问题的严重性的时候，国外的ERP/MRPII的软件厂商早已悄然地走进了中国市场，并随着时间的推移，ERP开始逐渐被中国的企业界、理论界所认识。
ERP现象
到了现在，只要我们随手翻翻有关管理、信息技术方面的报纸杂志，就会有大量的、各式各样的MRPII/ERP广告和相关报道跃然纸上。
就在人们还在为到底什么是ERP而感到困惑的时候，新一代的像"电子商务时代的ERP"、"iERP"等概念又不断地迎面扑来。
事实上，ERP所能带来的巨大效益确实对很多企业具有相当大的诱惑力。
据美国生产与库存控制学会（APICS）统计，使用一个MRPII/ERP系统，平均可以为企业带来如下经济效益：
1．库存下降30％～50％。
这是人们说得最多的效益。
因为它可使一般用户的库存投资减少1.4~1.5倍，库存周转率提高50%。
2．延期交货减少80％。
当库存减少并稳定的时侯，用户服务的水平提高了，使使用ERP/MRPII企业的准时交货率平均提高55%，误期率平均降低35%，这就使销售部门的信誉大大提高。
3．采购提前期缩短50％。
采购人员有了及时准确的生产计划信息，就能集中精力进行价值分析，货源选择，研究谈判策略，了解生产问题，缩短了采购时间和节省了采购费用。
4．停工待料减少60％。
由于零件需求的透明度提高，计划也作了改进，能够做到及时与准确，零件也能以更合理的速度准时到达，因此，生产线上的停工待料现象将会大大减少。
5．制造成本降低12％。
由于库存费用下降，劳力的节约，采购费用节省等一系列人、财、物的效应，必然会引起生产成本的降低。
6．管理水平提高，管理人员减少10％，生产能力提高10％～15％。
此外，近年来ERP市场的飞速成长也显示出了它的巨大发展潜力：
从国内的情况来看，中国的MRPII/ERP行业自1995至1997年均增长速度约为27%，而1998年增长速度竞高达35%左右（不包括财务软件），市场销售额达到了4.2亿元。
1999年由于亚洲金融风暴滞后效应等因素的影响，ERP市场有较大的回落。
但随着财富论坛在上海的成功召开，中美WTO协议的最终签署，使得大多数无论是中资还是外资企业，都坚定了进一步投资的信心。
这使得99年下半年以及2000年的ERP市场又重现商机。
而来自香港大公报的消息预计，未来两年我国的ERP软件产品市场将达一百亿元左右。
据统计，目前中国注册企业约有一千一百万家，其中10%为大型企业，在南方企业中，约有半数以上的大中型企业有采用和购买ERP产品的计划，但中小型企业较少，而北方企业购买ERP产品则有逐渐增加的趋势。
从整个国际上的情况来看，据美国权威市场预测研究机构AMRResearch宣布，全球ERP市场在近五年内将以年综合增幅37%的速度发展。
1998年全球ERP市场总收入达148亿美元，到2002年这一数字将增至520亿。
由以上的数字可以看出，ERP无论是在中国，还是在全世界都掀起了一场关于管理思想和管理技术的革命。
更为值得注意的是，在MPRII还没有被中国的企业界人士所完全认可之前，它却已经在短短的几年时间内一跃发展成为现今的电子商务时代下的ERP。
可见，这一新的管理方法和管理手段正在以一种人们无法想象的速度在中国的企业中如火如荼地被应用和发展起来了，它无疑给我们在市场经济大潮中奋力搏击的众多企业注入了新的血液。
因此，为了我们更好地掌握和使用这一新的管理工具，很有必要先对ERP有一个清楚的认识。
ERP概念与历程
ERP──EnterpriseResourcePlanning企业资源计划系统，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。
ERP系统集中信息技术与先进的管理思想于一身，成为现代企业的运行模式，反映时代对企业合理调配资源，最大化地创造社会财富的要求，成为企业在信息时代生存、发展的基石。
我们可以从管理思想、软件产品、管理系统三个层次给出它的定义：
1．是由美国著名的计算机技术咨询和评估集团GarterGroupInc.提出的一整套企业管理系统体系标准，其实质是在MRPII（ManufacturingResourcesPlanning,"制造资源计划"）基础上进一步发展而成的面向供应链（SupplyChain）的管理思想；
2．是综合应用了客户机/服务器体系、关系数据库结构、面向对象技术、图形用户界面、第四代语言（4GL）、网络通讯等信息产业成果，以ERP管理思想为灵魂的软件产品；
3．是整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机硬件和软件于一体的企业资源管理系统。
具体来讲，ERP与企业资源的关系、ERP的作用以及与信息技术的发展的关系等可以表述如下：
1.企业资源与ERP
厂房、生产线、加工设备、检测设备、运输工具等都是企业的硬件资源，人力、管理、信誉、融资能力、组织结构、员工的劳动热情等就是企业的软件资源。
企业运行发展中，这些资源相互作用，形成企业进行生产活动、完成客户订单、创造社会财富、实现企业价值的基础，反映企业在竟争发展中的地位。
ERP系统的管理对象便是上述各种资源及生产要素，通过ERP的使用，使企业的生产过程能及时、高质地完成客户的订单，最大程度地发挥这些资源的作用，并根据客户订单及生产状况做出调整资源的决策。
2.调整运用企业资源
企业发展的重要标志便是合理调整和运用上述的资源，在没有ERP这样的现代化管理工具时，企业资源状况及调整方向不清楚，要做调整安排是相当困难的，调整过程会相当漫长，企业的组织结构只能是金字塔形的，部门间的协作交流相对较弱，资源的运行难於比较把握，并做出调整。
信息技术的发展，特别是针对企业资源进行管理而设计的ERP系统正是针对这些问题设计的，成功推行的结果必使企业能更好地运用资源。
MRP基本原理
ERP是一个庞大的管理信息系统，要讲清楚ERP原理，我们首先要沿着ERP发展的四个主要的阶段，从最为基本的六十年代时段式MRP原理讲起。
基本MRP的原理
我们都知道，按需求的来源不同，企业内部的物料可分为独立需求和相关需求两种类型。
独立需求是指需求量和需求时间由企业外部的需求来决定，例如，客户订购的产品、科研试制需要的样品、售后维修需要的备品备件等；相关需求是指根据物料之间的结构组成关系由独立需求的物料所产生的需求，例如，半成品、零部件、原材料等的需求。
MRP的基本任务是
（1）从最终产品的生产计划（独立需求）导出相关物料（原材料、零部件等）的需求量和需求时间（相关需求）；
（2）根据物料的需求时间和生产（订货）周期来确定其开始生产（订货）的时间。
MRP的基本内容是编制零件的生产计划和采购计划。
然而，要正确编制零件计划，首先必须落实产品的出产进度计划，用MRPⅡ的术语就是主生产计划（MasterProductionSchedule，MPS），这是MRP展开的依据。
MRP还需要知道产品的零件结构，即物料清单（BillOfMaterial，BOM），才能把主生产计划展开成零件计划；同时，必须知道库存数量才能准确计算出零件的采购数量。
因此，基本MRP的依据是：
（1）主生产计划（MPS）；
（2）物料清单（BOM）；
（3）库存信息。
MRP基本构成
一、主生产计划（MasterProductionSchedule,简称MPS）
主生产计划是确定每一具体的最终产品在每一具体时间段内生产数量的计划。
这里的最终产品是指对于企业来说最终完成、要出厂的完成品，它要具体到产品的品种、型号。
这里的具体时间段，通常是以周为单位，在有些情况下，也可以是日、旬、月。
主生产计划详细规定生产什么、什么时段应该产出，它是独立需求计划。
主生产计划根据客户合同和市场预测，把经营计划或生产大纲中的产品系列具体化，使之成为展开物料需求计划的主要依据，起到了从综合计划向具体计划过渡的承上启下作用。
二、产品结构与物料清单（BillofMaterial,BOM）
MRP系统要正确计算出物料需求的时间和数量，特别是相关需求物料的数量和时间，首先要使系统能够知道企业所制造的产品结构和所有要使用到的物料。
产品结构列出构成成品或装配件的所有部件、组件、零件等的组成、装配关系和数量要求。
它是MRP产品拆零的基础。
举例来说，下图是一个大大简化了的自行车的产品结构图，它大体反映了自行车的构成：
图1自行车产品结构图
当然，这并不是我们最终所要的BOM。
为了便于计算机识别，必须把产品结构图转换成规范的数据格式，这种用规范的数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单。
它必须说明组件（部件）中各种物料需求的数量和相互之间的组成结构关系。
下表就是一张简单的与自行车产品结构相对应的物料清单。
表1自行车产品的物料清单
注：
类型中"M"为自制件，"B"为外购件。
三、库存信息
库存信息是保存企业所有产品、零部件、在制品、原材料等存在状态的数据库。
在MRP系统中，将产品、零部件、在制品、原材料甚至工装工具等统称为"物料"或"项目"。
为便于计算机识别，必须对物料进行编码。
物料编码是MRP系统识别物料的唯一标识。
①现有库存量：
是指在企业仓库中实际存放的物料的可用库存数量。
②计划收到量（在途量）：
是指根据正在执行中的采购订单或生产订单，在未来某个时段物料将要入库或将要完成的数量。
③已分配量：
是指尚保存在仓库中但已被分配掉的物料数量。
④提前期：
是指执行某项任务由开始到完成所消耗的时间。
⑤订购（生产）批量：
在某个时段内向供应商订购或要求生产部门生产某种物料的数量。
⑥安全库存量：
为了预防需求或供应方面的不可预测的波动，在仓库中经常应保持最低库存数量作为安全库存量。
根据以上的各个数值，可以计算出某项物料的净需求量：
净需求量=毛需求量+已分配量-计划收到量-现有库存量
MRP基本运算逻辑
基本MRP的运算逻辑图如图所示：
图1MRP运算逻辑图
下面结合实例说明MRP的运算逻辑步骤。
如图2是产品A的结构图。
图2A产品结构图
于是，现在我们就可以计算各个产品及相应部件的需求量。
要注意的是，由于提前期的存在，使得物料的计划交付时间和净需求的时间有时会产生不一致。
另外，我们为了简化计算，也暂时没有将安全库存量考虑在内。
表1产品A的需求量计算（产品A，提前期=2，批量=10）
以上计算过程表明虽然1，2，4，6周均需要A，但实际A只要3及4周交付10个即可以了。
这个计划下达时间和数量就是部件B和C的毛需求的时间和数量。
表2部件B的需求量计算（部件B，提前期=1，批量=20，1A=2B=2′10=20）
表3部件C的需求量计算（部件C，提前期=3，批量=60，1A=3C=3′10=30）
从这一层的分解可以看出，对于部件B，它还在需要在第3周交付个10个，为此我们还要按照产品结构展开下一层的分解。
分解方法和步骤如前，这里我们就不一一展开了。
经过了以上的展开计算后，我们就可以得出产品A的零部件的各项相关需求量。
然而，现实中企业的情况远没有这样简单，在许多加工制造性的企业中，由于产品种类繁多，并不只是产品A要用到部件B、部件C以及零件D和E，可能还有其他产品也需要用到它们，也可能零件D、E还有一定的独立需求（如作为服务件用的零件等）。
所以，MRP要做的工作是要先把企业在一定时段内对同一零部件的毛需求汇总，然后再据此算出它们在各个时段内的净需求量和计划交付量，并据以安排生产计划和采购计划。
这里为了解释它的原理，我们可以假设，企业还有产品X要用到零件D，此外，零件D还有一定的独立需求。
则对零件D的总需求计算如图3所示。
求得了零件D的总需求量，我们就可以根据前面介绍的原理，进一步计算出该零件总的净需求量和计划交付量，由此，有关的生产计划和采购计划就能够在适当的时间给予安排。
这样，我们就完成了一个基本MRP的运算循环。
当然，这一切都是在计算机的帮助下，遵循分层处理原则（ERP系统是从MPS开始计算，然后按照BOM一层层往下进行，逐层展开相关需求件的计算，直至低层）完成的。
应该说，这种借助于先进的计算机技术和管理软件而进行的物料需求量的计算，与传统的手工方式相比，计算的时间大大缩短，计算的准确度也相应地得以大幅度地提高。
图3相关需求与独立需求同时存在时的需求量计算
七十年代闭环MRP
60年代时段式MRP能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量，但它还不够完善，其主要缺陷是没有考虑到生产企业现有的生产能力和采购的有关条件的约束。
因此，计算出来的物料需求的日期有可能因设备和工时的不足而没有能力生产，或者因原料的不足而无法生产。
同时，它也缺乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能。
正是为了解决以上问题，MRP系统在七十年代发展为闭环MRP系统。
闭环MRP系统除了物料需求计划外，还将生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划也全部纳入MRP，形成一个封闭的系统。
一、闭环MRP的原理与结构
MRP系统的正常运行，需要有一个现实可行的主生产计划。
它除了要反映市场需求和合同订单以外，还必须满足企业的生产能力约束条件。
因此，除了要编制资源需求计划外，我们还要制定能力需求计划（CRP），同各个工作中心的能力进行平衡。
只有在采取了措施做到能力与资源均满足负荷需求时，才能开始执行计划。
而要保证实现计划就要控制计划，执行MRP时要用派工单来控制加工的优先级，用采购单来控制采购的优先级。
这样，基本MRP系统进一步发展，把能力需求计划和执行及控制计划的功能也包括进来，形成一个环形回路，称为闭环MRP，如图1示。
图1闭环MRP逻辑流程图
因此，闭环MRP则成为一个完整的生产计划与控制系统。
二．能力需求计划（CapacityRequirementPlanning,CRP）
（1）资源需求计划与能力需求计划
在闭环MRP系统中，把关键工作中心的负荷平衡称为资源需求计划，或称为粗能力计划，它的计划对象为独立需求件，主要面向的是主生产计划；把全部工作中心的负荷平衡称为能力需求计划，或称为详细能力计划，而它的计划对象为相关需求件，主要面向的是车间。
由于MRP和MPS之间存在内在的联系，所以资源需求计划与能力需求计划之间也是一脉相承的，而后者正是在前者的的基础上进行计算的。
（2）能力需求计划的依据
①工作中心：
它是各种生产或加工能力单元和成本计算单元的统称。
对工作中心，都统一用工时来量化其能力的大小。
②工作日历：
是用于编制计划的特殊形式的日历，它是由普通日历除去每周双休日、假日、停工和其它不生产的日子，并将日期表示为顺序形式而形成的。
③工艺路线：
是一种反映制造某项"物料"加工方法及加工次序的文件。
它说明加工和装配的工序顺序，每道工序使用的工作中心，各项时间定额，外协工序的时间和费用等。
④由MRP输出的零部件作业计划。
（3）能力需求计划的计算逻辑
闭环MRP的基本目标是满足客户和市场的需求，因此在编制计划时，总是先不考虑能力约束而优先保证计划需求，然后再进行能力计划。
经过多次反复运算，调整核实，才转入下一个阶段。
能力需求计划的运算过程就是把物料需求计划定单换算成能力需求数量，生成能力需求报表。
这个过程可用图7来表示。
当然，在计划时段中也有可能出现能力需求超负荷或低负荷的情况。
闭环MRP能力计划通常是通过报表的形式（直方图是常用工具）向计划人员报告之，但是并不进行能力负荷的自动平衡，这个工作由计划人员人工完成。
三．现场作业控制
各工作中心能力与负荷需求基本平衡后，接下来的一步就要集中解决如何具体地组织生产活动，使各种资源既能合理利用又能按期完成各项订单任务，并将客观生产活动进行的状况及时反馈到系统中，以便根据实际情况进行调整与控制，这就是现场作业控制。
它的工作内容一般包括以下四个方面：
车间定单下达：
定单下达是核实MRP生成的计划订单，并转换为下达定单。
作业排序：
它是指从工作中心的角度控制加工工件的作业顺序或作业优先级。
投入产出控制：
是一种监控作业流（正在作业的车间定单）通过工作中心的技术方法。
利用投入/产出报告，可以分析生产中存在的问题，采取相应的措施。
作业信息反馈：
它主要是跟踪作业定单在制造过程中的运动，收集各种资源消耗的实际数据，更新库存余额并完成MRP的闭环
八十年代的MRPII
闭环MRP系统的出现，使生产活动方面的各种子系统得到了统一。
但这还不够，因为在企业的管理中，生产管理只是一个方面，它所涉及的仅仅是物流，而与物流密切相关的还有资金流。
这在许多企业中是由财会人员另行管理的，这就造成了数据的重复录入与存贮，甚至造成数据的不一致性。
于是，在八十年代，人们把生产、财务、销售、工程技术、采购等各个子系统集成为一个一体化的系统，并称为制造资源计划（ManufacturingResourcePlanning）系统，英文缩写还是MRP，为了区别物流需求计划（亦缩写为MRP）而记为MRPII。
一、MRPⅡ的原理与逻辑
MRPⅡ的基本思想就是把企业作为一个有机整体，从整体最优的角度出发，通过运用科学方法对企业各种制造资源和产、供、销、财各个环节进行有效地计划、组织和控制，使他们得以协调发展，并充分地发挥作用。
MRPⅡ的逻辑流程图如图1所示。
图1MRPⅡ逻辑流程图
在流程图的右侧是计划与控制的流程，它包括了决策层、计划层和控制执行层，可以理解为经营计划管理的流程；中间是基础数据，要储存在计算机系统的数据库中，并且反复调用。
这些数据信息的集成，把企业各个部门的业务沟通起来，可以理解为计算机数据库系统；左侧是主要的财务系统，这里只列出应收帐、总帐和应付帐。
各个联线表明信息的流向及相互之间的集成关系。
2．MRPⅡ管理模式的特点
MRPⅡ的特点可以从以下几个方面来说明，每一项特点都含有管理模式的变革和人员素质或行为变革两方面，这些特点是相辅相成的。
1）．计划的一贯性与可行性
MRPⅡ是一种计划主导型管理模式，计划层次从宏观到微观、从战略到技术、由粗到细逐层优化，但始终保证与企业经营战略目标一致。
它把通常的三级计划管理统一起来，计划编制工作集中在厂级职能部门，车间班组只能执行计划、调度和反馈信息。
计划下达前反复验证和平衡生产能力，并根据反馈信息及时调整，处理好供需矛盾，保证计划的一贯性、有效性和可执行性。
2）．管理的系统性
MRPⅡ是一项系统工程，它把企业所有与生产经营直接相关部门的工作联结成一个整体，各部门都从系统整体出发做好本职工作，每个员工都知道自己的工作质量同其他职能的关系。
这只有在"一个计划"下才能成为系统，条块分割、各行其是的局面应被团队精神所取代。
3．数据共享性
MRPⅡ是一种制造企业管理信息系统，企业各部门都依据同一数据信息进行管理，任何一种数据变动都能及时地反映给所有部门，做到数据共享。
在统一的数据库支持下，按照规范化的处理程序进行管理和决策。
改变了过去那种信息不通、情况不明、盲目决策、相互矛盾的现象。
4．动态应变性
MRPⅡ是一个闭环系统，它要求跟踪、控制和反馈瞬息万变的实际情况，管理人员可随时根据企业内外环境条件的变化迅速作出响应，及时决策调整，保证生产正常进行。
它可以及时掌握各种动态信息，保持较短的生产周期，因而有较强的应变能力。
5．模拟预见性
MRPⅡ具有模拟功能。
它可以解决"如果怎样……将会怎样"的问题，可以预见在相当长的计划期内可能发生的问题，事先采取措施消除隐患，而不是等问题已经发生了再花几倍的精力去处理。
这将使管理人员从忙碌的事务堆里解脱出来，致力于实质性的分析研究，提供多个可行方案供领导决策。
6．物流、资金流的统一
MRPⅡ包含了成本会计和财务功能，可以由生产活动直接产生财务数据，把实物形态的物料流动直接转换为价值形态的资金流动，保证生产和财务数据一致。
财务部门及时得到资金信息用于控制成本，通过资金流动状况反映物料和经营情况，随时分析企业的经济效益，参与决策，指导和控制经营和生产活动。
以上几个方面的特点表明，MRPⅡ是一个比较完整的生产经营管理计划体系，是实现制造业企业整体效益的有效管理模式。
九十年代的ERP系统
进入90年代，随着市场竞争的进一步加剧，企业竞争空间与范围的进一步扩大，80年代MRPⅡ主要面向企业内部资源全面计划管理的思想逐步发展为90年代怎样有效利用和管理整体资源的管理思想，ERP（EnterpriseResourcePlanning）--企业资源计划也就随之产生。
ERP是在MRP-Ⅱ的基础上扩展了管理范围，给出了新的结构。
1．ERP同MRPⅡ的主要区别
·在资源管理范围方面的差别
MRPII主要侧重对企业内部人、财、物等资源的管理，ERP系统在MRPII的基础上扩展了管理范围，它把客户需求和企业内部的制造活动、以及供应商的制造资源整合在一起，形成企业一个完整的供应链并对供应链上所有环节如订单、采购、库存、计划、生产制造、质量控制、运输、分销、服务与维护、财务管理、人事管理、实验室管理、项目管理、配方管理等进行有效管理。
·在生产方式管理方面的差别
MRPII系统把企业归类为几种典型的生产方式进行管理，如重复制造、批量生产、按订单生产、按订单装配、按库存生产等，对每一种类型都有一套管理标准。
而在80年代末、90年代初期，为了紧跟市场的变化，多品种、小批量生产以及看板式生产等则是企业主要采用的生产方式，由单一的生产方式向混合型生产发展，ERP则能很好地支持和管理混合型制造环境，满足了企业的这种多角化经营需求。
·在管理功能方面的差别
ERP除了MRPII系统的制造、分销、财务管理功能外，还增加了支持整个供应链上物料流通体系中供、产、需各个环节之间的运输管理和仓库管理；支持生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和备品备件管理；支持对工作流（业务处理流程）的管理。
·在事务处理控制方面的差别
MRPII是通过计划的及时滚动来控制整个
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