解读MRPII的发展历史.docx

1、解读MRPII的发展历史第三章MRPII的发展史3.1 MRP II的发展阶段MRPII的发展和成长是企业管理人员在实践中不断探索计算机技术如何体现企业管理规律的结果，把客观上本来就存在的制造业业务流程的内在联系，借助计算机这个工具加以规范化和条理化，成为制造业适用的管理信息系统。MRP II来源于企业管理实践又应用于企业管理实践，因而易为企业各级管理人员所接受。这种管理思想最初是美国IBM公司的管理专家及其合作者，在不断探索装配型产品的生产与库存管理问题的基础上创立的。在美国生产与库存管理协会（APICS）大力宣传和组织推动下得到普及和广泛应用。MRPII的发展大体上经历了4个阶段：图3.1

2、 MRPII与相关技术的发展过程1作为一种库存定货计划MRP（material requirements planning），即物料需求计划阶段；或称基本MRP阶段。2作为一种生产计划与控制系统闭环MRP阶段closed-loop MRP）。3作为一种企业经营生产管理信息系统一MRPII阶段。4现阶段融合其它现代管理思想和技术，面向全球市场，建设“国际优秀制造业”（world class manufacturing excellence）。图3.1说明MRP II的发展与相关技术发展的关系。由于任何一种新技术、新思想认它的萌芽时期到成长完善都有一个时间过程，图中标注的问世时间只作参考。3.2

3、从定货点法到MRP3.2.1 物料的定义在讨论MRP之前首先要说明一个重要的新概念，在MRPII中反复出现的“物料”（item或material、part）一同，是指为了产品出厂，需要列入计划的一切不可缺少的物的统称，不仅是通常理解的原材料或零件，而且还包括配套件、毛坯、在制品、半成品、成品、包装材料、产品说明书、甚至工装工具、能源等等一切物料，范围很广，因此有些软件称之为“项目”。出厂产品是各种“物料”的组和。3.2.2 定货点法的局限性早期的物料库存计划通常来用定货点法，它始于30年代初期。定货点法是一种使库存量不得低于安全库存的库存补充方法。物料逐渐消耗，库存逐渐减少，当库存量降到某个时

4、刻，剩余的库存量可供消耗的时间刚好等于定贷所需要的时间（定货提前期），就要下达定单定单的含义包括加工单和采购单两方面）来补充库存，这个时刻的库存量称为定货点。见图3.2。图中：定货点定货提前期起始时的库存量安全库存量在稳定消费的倩况下，定货点是一个固定值。当消费加快时，如果保持定货点不变，就会消耗安全库存；为了保持一定的安全库存，就必须增加定货量来补充消耗了的安全库存；如果不增加定货量，又不消耗安全库存，就必须提高定货点，这样，定货点就不再是一个常数。见图3.2。因此，对需求量随时间变化的物料，由于定货点会随消费速度的快慢而升降，无法设定一个固定的定货点。所以说，定货点法只适用于稳定消耗的情况

5、，如日用消费品生产。综上所述，定货点法不足之处是它没有按照各种物料真正需用的时间来确定定货日期；因此往往还会造成较多的库存积压。于是人们提出了这样的问题：“怎样才能在规定的时间、规定的地点、按照规定的数量得到真正需用的物料？”换句话说，就是库存管理怎样才能符合生产计划的要求？这是当时生产与库存管理专家们不断探索的中心问题。3.2.3 产品结构与物料需求计划任何制造业都是围绕它的产品开展经营生产活动的，解决定货点法在处埋需求计划上的不足，也是从分析企业的产品入手的。60年代中期，美国IBM公司的约瑟夫奥列基博士（Dr.Joseph A.Orlickv， 19xx1989）提出把产品中的各种物料分

6、为独立需求（independent demand）和相关需求dependent demand）两种类型的概念，并按需用时间的先后（优先级）及提前期的长短，分时段确定各个物料的需求量。3.2.4 产品结构与物料需求计划任何制造业都是围绕它的产品开展经营生产活动的，解决定货点法在处埋需求计划上的不足，也是从分析企业的产品入手的。60年代中期，美国IBM公司的约瑟夫奥列基博士（Dr.Joseph A.Orlickv， 19xx1989）提出把产品中的各种物料分为独立需求（independent demand）和相关需求dependent demand）两种类型的概念，并按需用时间的先后（优先级）及提

7、前期的长短，分时段确定各个物料的需求量。3.2定货点法3.2.5 产品结构与物料需求计划任何制造业都是围绕它的产品开展经营生产活动的，解决定货点法在处埋需求计划上的不足，也是从分析企业的产品入手的。60年代中期，美国IBM公司的约瑟夫奥列基博士（Dr.Joseph A.Orlickv， 19xx1989）提出把产品中的各种物料分为独立需求（independent demand）和相关需求dependent demand）两种类型的概念，并按需用时间的先后（优先级）及提前期的长短，分时段确定各个物料的需求量。任何产品，都可以按照从原料到成品的实际加工过程，划分层次，建立上下层物料的从属关系和数量

8、关系。通常，我们称上层物料为母件，下层物料为子件；母件同子件的关系是相对而言的，一个物料既是上层物料的子件，又是下层物料的母件。让我们用随处可见的电子挂钟为例，来说明产品结构及独立需求和相关需求。电子挂钟由机芯、钟盘、钟框和电池组成，其中钟盘又由各种长短针和盘面组成；盘面又由盘体和印有数字的字膜组成，这样逐层分解，一直到底层所有的原材料或外购件。任何产品都可以照此办法，把分解的结果用产品结构图（也称产品结构树）来表达。见图3.3。图中0层的物料是最终产品，也就是电子挂钟，它的规格数量是由企业外部，也就是市场需求确定的，称为独立需求件；其余各层（1层以下）物料，象机芯、盘面、钟框等等，它们的规格

9、和数量，是由电子挂钟来确定的；指针、盘面又是根据钟盘的需求量确定的（依此类推），换句话说，它们的需求量和需用时间是由其它物料确定的，可以由计算机系统计算得出，这类物料称为相关需求件。其中有些物料还会作为备品或维修件单独出售，就是说，它们既是相关需求件又是独立需求件。图中所有最底层都是外购购件，包括原材料和配套件，象图上的铝材、塑料、薄膜、机芯、电池等。所以，产品结构中，不只是加工件，还有采购件。图中，每一个方框表示的，是物料的完成状态，或者说是一种库存状态。它含有完成了某种加工或采购过程，可以入库储存的意思。图3.3电子挂钟产局结构图产品结构和物料计划又有什么关系呢？这正是物料需求计划原理的核

10、心部分。如果把产品结构图中的层次坐标换成时间坐标，把各物料方框之间的联线的长度，表示加工周期或采购周期，并且，以产品的交货日期为起点倒排计划；我们不难看出，由于各个物料的加工周期或采购周期不同，或者说，提前期不同，各自开始的日期或下达计划日期会有先有后，即有优先顺序，或者说，优先级（priority）不同。对生产或采购周期长的物料，应先下达计划，反之，可晚些下达。见图3.4。这种时间坐标上的产品结构图相当于关键路线法中的网络计划图。累计提前期最长的一条线相当于产品生产周期中的关键路线。只有在这条线上压缩加工或采购周期才能缩短产品的交货期。与网络计划不同的是在倒排计划时，物料需求计划（MRP）一

11、般只规定最迟完成日期和最迟开始日期，而把松驰时间放在每道工序开始之前。因此，我们说：物料需求计划（MRP）是一种简化的网络计划法。总之，物料需求计划（MRP）是在产品结构的基础上，运用网络计划原理，根据产品结构各层次物料的从属和数量关系，以每个物料为计划对象，以完工日期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物料下达计划时间的先后顺序。换句话说，要使计划做到在需用的时刻所有物料都能配套备齐，而在不到需用的时刻又不要过早地积压，从而达到减少库存量和占用资金的目的。通俗地说，MRP是一种“既要降低库存，又要不出现物料短缺”的计划方法。这也是国外“生产与库存管理”的原始含义就是说，既要保证生产又要控

12、制库存。保证生产是为了满足市场需求，控制库存是为了降低成本。MRP不仅说明供需之间品种和数量的关系，更重要的是说明了供需之间的时间关系；不仅说明需用时间，还要根据提前期说明下达计划的时间。要做到这点，必须以物料为对象，划细时间段（取周或天，不是月），区分需求和供给的优先级。传统手工管理往往用配套表或缺件表的办法，一般未能考虑需用时间的先后和制造周期的长短，因而，不能起到降低库存的目的。要做到这点，必须有计算机技术的支持。3.2.6 制造业的方程式我们知道，管理信息系统也是一种数据处理系统，都会有输入、处理、输出三个过程。那么，物料需求计划的输入、处理和输出又是什么呢？让我们先来看一下MRP的逻

13、辑流程图。见图3.5。从逻辑流程图上看，MRP要回答4个问题（请对照图3.5方框中的数字顺序），这就是：1要生产什么？2要用到什么？3已经有了什么？4还缺什么？什么时候下达计划？图3.5 MRP逻辑流程图这4个问题是任何制造业都必须回答、带有普遍性的问题，人们把它叫做“制造业的方程式”。第一个问题，指的是出厂产品，是独立需求件。产品的出厂计划，是根据销售合同或市场预测，由主生产计划（master production schedule，简称MPS，见第5.6节）来确定。第二个问题，指的是产品结构或某些资源，由产品信息或物料清单来回答。物料清单（bill of material，简称BOM）是计

14、算机可以识别的产品结构数据文件，也是MRP的主导文件。本书将在第4.6节详细说明。第三个问题由库存信息，或者说，由物料的可用量来回答。物料可用量不同于手工管理的库存台帐，它是一种动态信息，我们将烙在第4.10.2书详细说明。主生产计划、物料清单和库存信息是MRP的三项基本输入数据，它们都是手工管理中不曾用到的新概念；其中，主生产计划决定MRP的必要性和可行性，另外两项是计算需求数量和时间的基本数据，它们的准确性直接影响MRP的运算结果。3.2.7 需求计算MRP的数据处理或运算方法同MPS基本上是一致的，它们都要回答3个问题，即：需要什么（物料号）？需要多少（交货数量）？什么时候要（交货期）？

15、也就是回答物料的“期”与“量”的问题。下面我们用一个简化的例子来说明需求计算方法。见表3.1。表中表头部分列出的是比较主要的数据信息；取自物料主文件（见4.5节）。MPS和MRP在计算时要用到的主要多数都是：提前期、可用库存量、安全库存量和批量。这些多数的设置是否恰当，对计算的结果有很大影响。表体中各字段的说明和定义如下，让我们结合MRP逻辑流程图来理解：1时段的长短是计划员自行定义的，见5.2.2节。在各种软件上实际显示的往往是时段的结束日期。2毛需求（gross requirements）说明制造业方程式中的“要生产什么”或“需要什么和需要多少”，对MPS来说，主要是出厂产品合同与预测的组

16、合（见5.6.3节）；对MRP来说，毛需求是系统汇总了所有要生产的相关上层物料的投入量以后计算得出的。3计划接收量scheduled receipts）是在报表中第一个时段日期前（表中是02/03以前）已经下达正在执行中的定单、将在报表日期之后某个时段完成的数量；也可以理解为正在途中即特到达的物料。4预计可用库存projected available balance）是每个时段的期末库存结余，用下式计算：预计用用库存前一时段未的可用库存量本时段计划接收量本时段毛需求本时段计划产出量式中，前一时段末的库存量与计划接收量之和说明“已经有了什么”。这里，可用库存指可以用于需求计算部分的库存量，已扣除

17、了预留分配给其它用途的库存量。见第4.10.2节。5净需求（net requirements）指“还缺什么？”在没有设定安全库存量，也就是安全库存为零的情况下：净需求计算值本时段毛需求（前一时段末的可用库存量本时段的 计划接收量）若计算值0：无净需求若计算值0：净需求计算值若设定了安全库存量，就是说设定了最小库存量，系统将判断本时段的库存结余（预计可用库存量）是否小于安全库存量，如果小于安全库存，将自动修订净需求量来补足。这种从毛需求到净需求的计算方法称为“净需求计算法netting）”。6计划产出量planned order releases）是为了满足净需求，系统根据规定的批量计算得出的。

18、本例批量为10；若批量设为1，则缺多少补多少。定货批量规则见第6.6节。7计划投入量（planned order releases）是系统根据规定的提前期和成品率计算得出的。说明“什么时间下达计划”。本例为简化，成品率设为1.0，没有损耗。有关成品率请见第6.6.2节。在本例中，第1时段，毛需求为12，现有量8加上计划按收量10，18可以满足12，库存结余为6，大于安全库存，不发生净需求。时段2的毛需求为8，大于库存结余6，库存结余为2，产生净需求2，系统考虑补足安全库存量5，再侈订为7。为满足净需求7，系统根据设定的批量生成计划产出量10，再根据提前期1，建议在时段1下达计划投入量10。时段

19、3没有毛需求，库存量不变。时段4毛需求为5，库存结余8虽能满足，但余量3小于安全库存量5，系统自动修订净需求为2，并生成计划产出量以补充安全库存。逐个时段照此办理，推算出整个计划期内（本例仅列出6个时段）的物料需求，这就是MRP的数据处理和输出。由于产品结构中包括了加工件和采购件，MRP是把所有物料的生产计划和供应计划一次同时完成的，避免了冗余工作和差错，体现了信息集成的优势。综上所述，MRP同定货点法的区别可用表3.2说明。表3.2 MRP同定货点法的区别消耗依据相关需求库存供给优先级定货点法均衡历史资料不考虑有余定时不考虑MRP不均衡产品结构展开考虑减少需要时考虑MRP同定货点法相比是一个

20、质的进步，但还只是一种库存定货的计划方法。它只说明了需求的优先顺序，没有说明是否有可能实现。它是MRPII发展的初级阶段，也是MRPII的基本核心。3.3 闭环MRP3.3.1 信息和运作闭环MRP系统要能正常运行，首先需要有一个相对稳定、现实可行的主生产计划。但是，客观世界总是不断变化的，企业内外信息也在不断变化。人们不能阻止它变化，只能及时调整计划去适应客观变化。换句话说，计划的可执行性必须符合客观实际，信息必须及时地上下内外沟通；既要有自上而下的目标和计划信息，又要有自下而上的执行和反馈倍息。这里，客观变化包括企业外部市场需求的变化，也包括企业内部生产能力和各种资源的变化。于是，在MRP

21、的基础上增加了能力计划和执行计划的功能，进一步发展成为闭环MRP。这里所说的闭环，指的是信息的闭环和管理运作的闭环。闭环MRP的逻辑流程图见图3.6。3.3.2 能力管理MRP生成的需求计划，只是一种建议性的计划；是否有可能实现，还不能肯定。因此，需求计划必须同能力计划结合起来，反复运算，经过平衡以后才有可能执行。换句话说，能力同负荷必须平衡，超出能力的计划是不可能实现的。70年代，能力管理capacity management）的概念被提了出来，根据对所有物料的需求，计算各个时段对每个能力单元（工作中心，见第4.7节）的能力需求，做出能力计划。能力计划并不是用已有的能力去限制需求，而是对能力

22、进行规划与调整，使之尽可能地满足物料的需求，也就是满足市场竞争的需求。此外，能力管理也包括在各个时间期段内，合理搭配组合各产品品种的产量、提高设备和设施的完好率、提高质量及物料的合格率以及合理利用企业能力资源等直接或间接影响能力的内容。能力管理包括对能力的计划与控制两个方面。计划阶段不同，能力计划的详尽程度也不相同。例如，在远期产品规划阶段，运用资源需求计划（resource requirements planning），对企业能力、资金、主要外部供应做出规划。中短期MPS阶段，运用粗能力计划（rough-cut capacity planning，简称RCCP），对关键工作中心进行负荷能力平

23、衡。MRP阶段，运用能力需求计划（capacity requirements planning，简称CRP），对全部工作中心进行负荷能力平衡。在计划执行阶段，采用派工单并对每个工作中心的投入和产出的工作量进行分析来控制工作中心的能力。在不同计划阶段，调整能力的方法也各有侧重。在远期规划阶段，能力的调整主要是添置设备和厂房；中期阶段主要是分包，增加班次并招聘工人；近期阶段主要是加班加点，改变工艺、调动人员等。在第5章还会进一步讨论。图3.6 闭环MRP逻辑流程图闭环MRP体现了一个完整的计划与控制系统，它把需要与可能结合起来，或者说把需求与供给结合起来。为了取得实效，一个MRP软件最起码的模块配

24、置，应当实现闭环MRP系统，建立最基本的管理信息集成。闭环系统的实质是实现有效控制，只有闭环系统才能把计划的稳定性、灵活性和适应性统一起来。进入70年代，MRP在美国已经成为企业管理的热门话题。但是，仍有一些企业由于领导理解不够，忽视教育培训，墨守传统的非规范化管理系统（informal system），没有取得应有的效益。针对这种情况，美国生产与库存管理协会（APICS）组织了各种培训班和研讨会，出版各种书刊、教材、录象带来普及MRP。一部分会员组织了APICSMRP宣讲队，深入千百个企业讲解MRP思想与方法，扩大了影响，在推动MRP健康发展上起了很大作用。在美国最初采用MRP系统的公司有J

25、.I.CASE（生产小型拖拉机）、Twin Disc（生产齿轮变速簿）、Black Decker（生产家用电器工具）和Perkin Elmer（生产科学仪器）等。这些公司的某些主管人员，在开拓MRP思想与方法，在MRP实践中都做出了重要贡献；他们中间不少人是APICS的成员甚至是APICS某个部门的负责人。3.4 制造资源计划MRPII3.4.1 物流与资金流信息集成闭环MRP虽然是一个完整的计划与控制系统，但是，它还没有说清楚执行计划以后给企业带来什么效益；这效益又是否实现了企业的总体目标。企业的经营状况和效益终究是要用货币形式来表达的。70年代末，MRP系统己推行将近10年，一些企业又提出

26、了新的课题，要求系统在处理物料计划信息的同时，同步地处理财务信息。就是说，把产品销售计划用金额表示以说明销售收入；对物料赋予货币属性以计算成本并方便报价；用金额表示能力、采购和外协计划以编制预算；用金额表示库存量以反映资金占用。总之，要求财务会计系统能同步地从生产系统获得资金信息，随时控制和指导经营生产活动，使之符合企业的整体战略目标。为了做到这点，必须在闭环MRP的基础上，把企业的宏观决策纳入系统，就是说，把说明企业远期经营目标的经营规划（business plan）、说明企业销售收入和产品系列的销售与运作规划（sales and operations planning，简称SOP）纳入到系

27、统中来。这几个层次，确定了企业宏观规划的目标与可行性，形成一个小的宏观层闭环，是企业计划层的必要依据。同时，又必须把对产品成本的计划与控制纳入到系统的执行层中，要对照企业的总体目标，检查计划执行的效果。这样，闭环MRP进一步发展，把物料流动同资金流动结合起来，形成一个完整的经营生产信息系统。MRPII是通过以下两种方式把物流和资金流的信息集成起来的：1）为每个物料定义标准成本和会计科目建立物料和资金的静态关系。2）为各种库存事务，就是说物料的移动（实际的或逻辑的）或数量、价值的调整，建立凭证，定义相关的会计科目和借贷关系，来说明物流和资金流的动态关系。物流信息和资金流信息的统一，通俗地说，就是

28、把“实物帐”和“财务帐”统一起来，这本来是企业财会人员的普遍愿望，MRPII用简单的原理和软件工具实现了这个愿望。只要企业各个业务部门的人员能严格执行MRPII的工作规程，按照规定及时输入正确的信息，那么，有关各个部门的资金占用、库存物料的价值、在产品成本、各项费用支出、现金收支等信息都可以随时掌握和查询。产品成本的资金流在会计科目上的体现见图3.7。企业在没有实现物流与资金流信息集成之前，只能说实现了闭环MRP系统，还不是MRPII；这是一个实施标准的问题，不要混淆。参见第11.5.1节，MRPII企业定级标准。1977年9月，美国著名的生产管理专家奥列弗怀特（Oliver WWight，1

29、929l983）在美国现代物料搬运（Modern Materials Handlih）月刊上由他主持的“物料管理专栏”中，首先倡议给同资金信息集成的MRP系统一个新的称号制造资源计划。为了表明它是MRP的延续和发展，用了同样以M、R、P为首的三个英文名词，为了同物料需求计划相区别，在MRP后缀罗马数字“II”，可以说是第二代MRP。但是，MRPII并不是取代MRP，而是以MRP为核心。有时人们用mrp来表示MRP，而把MRPII简称MRP以兹区别。MRPII的逻辑流程图见图3.8。在流程图上，右侧是计划与控制的流程，它包括了宏观决策层、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

30、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；我们要在第4章中介绍。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。流程图上最后一个框图是“业绩评价”，即对实施MRPII系统的成绩和效果进行评议，以便进一步改进提高。作为一项系统工程，MRPII闭环系统同美国著名质量管理学家戴明教授（DrWEdwards Deming）提出的戴明环（Deming Circle）的闭环系统即：计划一执行评价一改进PDCA），精神是一致的。制造资源计划里讲的资源，指人力、物料、设备、

31、能源、资金、空间和时间。它不仅包括了人们常说的“人、财、物”，而且包括了往往被人们忽略的时间资源。时间是一种对每个人都是平等的但又是买不到、不能补偿的资源。任何作业都要消耗时间资源；讲计划、生产率、交货期、提前期都含有时间的因素。讲竞争，就是同竞争对手抢时间。因此，现代管理总是把时间看成是一种重要的资源。各种资源在MRPII系统中都是以“信息”的形式来表现的。通过信息集成，对企业有限的各种制造资源进行有效周密的计划，合理利用，以提高企业的竞争力，这就是MRPII制造资源计划命名的初始意念。企业各主要业务同MRPII逻辑流程图中各框格的关系见表3.3。说明MRPII已形成一个企业经营生产计划系统

32、。3.4.2 多方案模拟决策MRPII同闭环MRP除了实现物流同资金流的信息集成外，还有一个区别就是增加了模拟功能。MRPII不是一个自动优化系统，管理中出现的问题千变万化，很难建立固定的数学模型，不能象控制生产流程那样实现自动控制。但是，MRPII系统可以通过模拟功能，在情况变动时，对产品结构、计划、工艺、成本等进行不同方式的人工调整，进行模拟，预见到“如果怎样一将会怎样（whatif）”。通过多方案比较，为管理人员寻求比较合理的解决方案，提供一种最简明易懂的决策工具。模拟功能的流程图见图3.9。图3.9 模拟流程3.4.3 MRPII管理摸式的特点这里归纳的MRPII管理模式的特点，是为了说明实现这种模式后企业管理的面貌。我们在研究MRPII时，要防止拘泥于传统手工管理的思维圈内去理解一个新事