制造资源计划和准时制生产.docx

1、制造资源计划和准时制生产JIT和MRPby AMT 黄炜编译作者的评论这篇文章是超越了它那个时代的。在1987年国际APICS会议上，当它被接受并提出时，只得到了一般性的关注。我想这与那时的环境有很大关系，那时大多数的APICS成员都选择了靠在JIT阵营一方或MRP阵营一方。相反，这篇文章提出每个人都应兼顾两方，这种观点与那时的流行观点是相违背的。然而，十年以后，人们对JIT和MRP的集成却表现了强烈的兴趣。介绍制造资源计划和准时制生产各有各的优点。但要恰当的混而用之，实践人员必须理解两者的原理。一些企业有运行模型来证明这一点，但这只有经过大量的测试和错误之后才能得到，这篇文章提出了制造资源计

2、划（MRP）与准时制生产（JIT）固有冲突的一些基本设想，并说明了它们的实际解决方法。本文不是MRP或JIT的概述，而是关于两者实际集成的本质讨论。JIT，从更广泛的意义来说，它包括了一个制造企业的所有各个方面。虽然许多特别的问题需要做讨论，但本文就MRP和JIT有计划重点讨论的方面包括：混合模型计划没有车间定单的MRP倒冲原料的发送车间存货仓位需求拉动（广告牌）简化物料清单和工序规划单元提前期和定单数量的减少软件修改与供应商和顾客相联结超过二十多家的A级制造资源计划企业使用JIT制造技术，它们的实践提供了本讨论的基础。本文对于MRP的实践人员来说是极有价值的，因为他们正在寻求实际可行的方法以

3、集成JIT到他们现有的MRP系统中去。另外，它对那些在对这两个概念上有疑惑的人来说也是有帮助的。如对MRP或JIT原理有实际运做的理解，将有助于获得本讨论的全部价值。制造资源计划（MRP）MRP是对制造企业所有资源作有效计划的一种方法。它能理想的提出部件的运行计划，资金的财政计划，并有一种回答What-if问题的模拟能力，它是由种种功能组成的，彼此相连。如：做营业计划，做销售和交易计划，做需求计划，做主生产计划，做粗能力计划，做原材料计划，做生产能力计划和原材料的执行支持系统。这些系统的输出将被集成到财政报告中去，如经营计划，采购报告，运输预算，现金中的库存估计，现金流量表，等第。MRP还被有

4、效的定义为基于网络的管理系统，从组织的一般意义来说，或许还是最好的（系统）。每一个MRP系统的核心是物料需求计划（MRP）枣与时间段相关的需求计划，不管是MRP还是MRP最终都不会专门来讨论，它们都是制造体系的构建要素。在这方面的书和文章中，对此将有更好，更集中，详细的讨论。可是，标准形式的MRP有七个前提假设，一般会使得使用MRP的用户在实施JIT时感到困惑。必须分明这些前提假设是对的还是错的，在某些变化的情况下，如MRP与一个JIT制造环境协调运做的情况，必须理解并恰当运用这些前提假设。这七种前提假设是：1有主生产计划，并能在物料清单中体现。2在计划时就有物料清单了。3文件数据的集成。4单

5、个（制造）项目的提前期已知。5每个库存项目都能出库和入库。6装配定单交付后，所有的装配组件都是需要的。7不连续发料和组件物料的使用。在后续讨论中，这些前提假设与MRP和JIT的集成相关时，将被提出讨论。准时制生产（JIT）JIT是通过浪费的不断减少和生产率的一致提高，从而使制造企业变的优秀的一个方法，浪费被定义为那些不能给产品增值的东西。JIT计划的启动和实施将给制造企业其资源利用的各个方面带来显着效果，尤其是在那些使用MRP很出色的企业中，在本讨论将不会详述它们的情况，在一些著作中有专门论述。MRP和JIT的共同目标成为并保持为世界级的竞争者，是MRP和JIT的共同目标。Oliver Wig

6、ht曾说：企业间是没有同等的，只有竞争。这句话包含了好和坏两种说法，好的说法是，一家企业是不太行的制造商，但如果竞争者更弱的话，则可能会很成功。坏的说法是，另一家企业是很优秀的制造商，但如果竞争者更强的话，则可能破产。在今天的世界市场中，如果有，也只是少数企业能靠着竞争者弱的保证而保存。保持并增加市场份额的唯一可靠方法是：不落后并超越竞争者（和未来的竞争者）。在本文中，关于MRP和JIT的几点将被提到。1高水平的成功运行MRP的公司已获得了显着的效果。原因很明显：MRP帮助企业的每个人将他们的努力朝着共同的目标和谐的结合起来。用个简单的词来说，就是团队意识。大量热心于JIT的人批评MRP难于实

7、施和运行。另外，他们说MRP提高了产品设计和流程设计的质量，却没有减少浪费，等等。这些误解包含有真相和假相，值得进一步考察，如果一个企业其组织行为很不规范，并且其成员间缺乏信任，MRP则难以实施和运行，这个组织必须培养团队意识。这是一种文化的改变，一些组织可能还不够成熟来完成这种改变，在这种情况下，MRP的逻辑并没有错。而是说明了这些公司的人员不能或不会提出一起工作的问题。MRP是给制造企业的所有资源做有效计划的方法，但不仅指一些制造企业，而是指所有制造企业。MRP必须设计的很“健壮”，因为它得适用于所有制造企业。如果一个企业是按客户订单、或备货生产、或按合同生产、或按订单设计、或其它组合方式

8、。MRP都是适用的。如果产品是只生产一次、或只是一时生产、或重复生产。MRP同样适用。不管产量是高是低、可预测或不可预测，MRP都能轻松的处理好。不管产品是锻造、铸造、装配、仿照、纺织、混装、烘烤、散装、酿造等等，MRP都已被证明是一个有效的计划工具。MRP是给各种制造类型做计划的普遍适用方法，因为它的普适性和健壮性，它能被用于适应那些粗糙的生产活动。举例来说，MRP能被用于计划和调节减少废料，与其靠减少提前期和订单数量，还不如使用MRP，它不管计划人员如何减少提前期和订单数量，都能达到目的。MRP还可被用于减少库存。MRP是帮助制造企业解决它们资源协调问题的计划工具。在这方面，它是如此强大，

9、对于那些粗糙的生产活动，它都能进行计划，计划的不适用，不应看作是计划系统本身的缺点，而是要考虑那些使用人员。MRP的批评者不应将计划方法的逻辑看作是缺点。2JIT为制造企业中任何地方减少浪费，包括库存、提前期、订单数量、设置、质量、产品设计、产量选择、报告、保存、公务、材料运送、杂乱的物流、工厂布局、雇员技能分级、与顾客和供应商来去的信息流、以及表单。它尽可能使得事情都可预测，并易于重复执行。简单JIT的特点。当企业运用JIT后，它们的产品制造变的更为简单，它们的制造流程变的更为可预测，产品和流程设计合理化、集成化了。总之，两种的自由度大为降低，这使得在这些企业中做计划更为简单，从而MRP的应

10、用更为容易。3最近关于制造企业的调查显示，正在引入JIT计划的自定级A级的MRP企业比起其它企业来，效率是成倍的。原因很简单，A级企业运作有序，并有时间尝试其它的改进。4前面已提到，MRP的A和B级用户已表明了它们企业运作的极大改进，而且，当它们积极引入JIT后，这些改进又向前推进了一步。事实上，MRP和JIT协调运作是最好的。5相当一部分世界级竞争者是那些综合MRP和JIT的美国企业，当它们谈到它们的运作时，很少提到MRP。在这些企业中，它们的经营方式很简单，但要它们说出经营中哪些是MRP或JIT时，却难于分清。它们重点不是放在工具上，而是在经营上。传统车间控制（SFC）的MRP和JIT在设

11、计上的冲突在用物料需求计划和车间控制（MRP/SFC）来构建制造零件的正常过程中，许多事务（transaction）将被包括进去。事实上，跟踪制造订单本身这个复杂部分，就会有很多事务。MRP/SFC的目的就是提供一种真实的模拟，在购买和在工厂车间将真正发生什么事情，事务就是事件的报告或记录，如果许多事件发生了，尤其是不同程度的发生时，就需要许多的事务了。当定量或批量为100，作为一批在工厂中处理，就是说在将这一批100件送往下一个工作中心前，第一个工作中心要开始并完成这100件的任务，组件发送报告和订单跟踪的MRP/SFC事务数目通常是由工作中心的数目来决定的，而订单加上一些跟踪订单和结束事务

12、必须通过工作中心。可如果通过处理过程的订单不是一批，而是一次一件。那前述的事务数目将增加100倍。不是一件一件的处理这些事务，发送的表单、现有库存数量和订购数量都不会是实际数量。然而，当制造过程是稳定和严格确定时，象许多需求拉动的过程流，当其它事件被报告后，许多事件就可推断已经发生了。也就是说，当产品完工后，就可推断相应的组件已被耗用，并能从库存中自动扣减（倒冲）。另外，既然制造过程能通过需求拉动方法，用于产品流和物料运送控制，那达到发送目的的订单也就不需要了，从而，报告参与运作完成的事务也就不需要做了。关于需求拉动和MRP的另一个问题就是车间订单（shop order），这与需要和期望的事务

13、有关。事实上，这是一个实际问题，而不是理论问题。标准MRP系统假定制造项目是通过使用车间订单，在物料清单（BOM）中按工序排列的，车间订单需要一些生成、保存、结束事务。一个车间订单由一个事务产生，这个生成或交付事务分配授权号、零件号、订单数量和到期日给订单，做这个订单还要参考物料清单或需求文件，并相应分配必要的原材料或组件，然后按订单发送原材料或组件。比每个制造项目的分配量发送的多或少，都是没有按MRP工序化来做的。这将引起在下次计划滚动时对记录进行重新结余，并不允许记录结束。另外，当订单发送时，标准的MRP需要制造订单所需的所有组件，MRP的运行和分配逻辑都支持这个假设。最后，MRP假定订单

14、上的生产数量将被完成，并在订单到期日内这个数量都有效。如果完成了订单的一部分数量，并由这个订单作出报告（由一个部分收到事务来完成）。未结订单数量将按部分收到数量来减，并且现有库存数量将增加。接下来的MRP运行将把这个制造项目的库存记录进行重新结余，现有库存余额的增加会要求对记录重新进行计划。当制造项目的最终数量完成了，并报告已收到，车间订单就可以停止存在了。这时，大多数MRP系统检查物料是否适当的被发送了，以支持车间订单中上一级项目的制造数量，并查看车间订单上报告制造数量是否与订单上要求的生产数量相符。发送给某个订单的组件又被另一个订单上的制造项目所使用。这时，MRP将检查两个订单的不均并做出

15、报告以解决这个问题。在许多制造环境中，期望做前述的“检查并结余”是必要的，它们价值与控制活动和事务的运行费用是相称的，事实上，标准的MRP逻辑就是设计来支持并产生一种制造能力，能以相当明确和可控制的方式运行。在这种方式被重新定义后，标准的MRP假设也需做修改以适应新方式。用车间订单以某日产率来授权生产可以不用做了。另外，当制造过程开始时，并不是所有的组件都是必需的，只是在不同的工作中心，当上一级项目制造过程向前推进后，才需要添加而已。这个过程的完工项目也希望是按确定的产率输出的。实际的产出如比确定产率高或低，那在以后每日或每周的产量就希望能有自动的调节措施了。当然，MRP可以使用一系列的车间订

16、单来适应这种情况（为每日或每周产率做订单）。然而，需用来保持所有订单的事务一般过多，而且不能保证是经济的和良好的控制。需求拉动（广告牌）在一个工厂及供应商，顾客之间，需求拉动、拉动或广告牌是物料运送和队列控制的高度可视化方法。需求拉动以最简单的形式，使用一个广告牌方块或空位，这些空位安放于各工作中心之间（或供应商和顾客之间），所有物料通过这些广告牌方块从一个工作中心移动到下一个工作中心，每个广告牌方块分配一定数量的单元格（或容器）授权存储在里面，广告牌方块的工作数量是同它的授权级别有关系的，而授权级别影响它上游和下游工作中心的运作。不管何时，需求拉动对应于其实践有两个原则：1除非你的下游广告牌

17、低于它的授权水平，否则，你这个工作中心就不要进行工作。2进行生产以保持你的下游广告牌是满的。图1图示了两个工作中心和三个广告牌，小人图象代表了每个工作中心，方块代表广告牌。在这个图里面，每个广告牌被分成三部分来代表广告牌的授权存储水平，圆圈是一个工作部件，工作部件可以是一件或一个容器等，工作流向从左到右。在图1中，每个工作中心被授权执行它们的分配任务。工作向下游传送，工作中心供应的广告牌方块都低于它们的授权水平，注意到每个工作中心都在工作并执行必需的操作，当每个工作中心完成了其任务时，产品就向下游广告牌传送。如图2。图2这时，如果从广告牌3不拉出物料，那两个工作中心都停止工作。所有的下游广告牌

18、都保持了它们的授权水平。按规则1，没有工作中心被授权开始任何工作，仅当下游广告牌方块打开（广告牌低于其授权水平）。上游工作中心才被授权从其上游广告牌中拉出一个工作部件，开始执行它的任务。在图2中，所有的工作都是停止的，在制品库存达到最大。一旦从广告牌3中拉出了一个部件，工作中心B马上被授权开始生产，从广告牌2中拉出物料以进行生产另一个工作部件，这就使得广告牌2低于其授权水平，从而工作中心A开始从广告牌1中拉出物料，生产另一个工作部件。如图3、图4所示。图3图4注意在图4中，两个工作中心都在工作，另一个工作部件正被授权生产以补充到广告牌1中去，当上游工作中心不能看到实际的下游广告牌方块时，广告牌

19、卡就被引入到物料运送的这种需求拉动过程，在这种情况下，卡片代表在上游和下游工作中心之间的广告牌方块的授权存储空位，有了卡片，就可以生产了。这些卡片授权开始生产，并与生产结束相联系。当物料向下游运送时，卡片也开始随之移动。当物料被下游工作中心使用了，卡片将向上游工作中心返回。简单的观察可以看出，广告牌卡与部件一起移向下游工作中心，独自返回上游工作中心。这些卡片就挂在上游工作中心的告示板上，操作人员可以迅速看到工作中心的状态。这块板通常标明了两个工作中心所用到的所有广告牌卡的数目，除了在运送物料和广告牌返回时的时间间歇，都能看到广告牌方块。从而操作人员可得到一个全面的信息：有多少物料可发往下游，有

20、多少需要生产。一般来讲，在两个工作中心之间的广告牌方块就呆在两个指定的工作中心之间，并不随着生产（从物料提取到产品完工）而移动，不像标准的车间订单那样。可是在Milwarkie的Omark工厂,Oregon就有一种广告牌卡，实际是车间订单，它们以有色号码与其它广告牌区别开，并在制造过程的开始就被引入这些卡片与物料一起向前推进，当它们到达下游工作中心时就拿走或挂起。当所有的运作完成后，它们就从制造车间拿走，返回到计划部门。这就是需求拉动，很机械，并不难操作。然而，它对其它因素的影响是很明显的，如WIP（Work-In-Process）在制品生产、提前期、质量、设置以及订单数量等因素。使用确定的计

21、划订单（Firm Planned Order/FPO）使用一系列每日或每周车间订单以保持持续的生产效率，但在重复性的需求拉动制造过程中，MRP/JIT 用户已认识到：无用的车间订单导致的成本是明显的，所以它们都避免使用计划收据并用FPO来代替它，当MRP系统没有用订单号来分配和控制FPO时，尤其可行。在这种情况下，最终分配订单和生产计划都被作为是一系列的FPO（每日或每周），由于FPO的这种扩展，组件的需求就产生了。以生产率将FPO与制造过程联系起来，生产率与每个工作中心的能力需求和最后一个工作中心的产出率联系起来。最后一个工作中心通过需求拉动方法反过来设置生产过程的生产步调。在最后一个工作中

22、心输出产品，一个收到事务就传送给FPO（这是一个特别的生成事务，在标准的MRP系统中没有）以减少FPO上的数量，增加制造项目的现有库存数量，同时，这个事务反冲（back-flush）或减少最终制造项目所用到的所有组件的现有库存数量，车间订单是不会做这些工作的。首先，反冲时就已没有车间订单了。其次，需求拉动方法是用于物料运送控制和车间队列控制。前面所说的控制流就是直接从FAS或MPS中得来的。前述的FPO的使用在理论上和实践上把MRP和需求拉动联系起来了。一些使用这种方法的实践人员建议用一个产率生成器来增强功能（并不是必需的），产率生成器其实就是一个软件，将每日生产数量转化为一系列每日的FPO，

23、并根据比期望产率高或低的实际产率来调整设定的产率。倒冲物料MRP假定原材料和组件交付到工厂车间时，都是按照制造订单严格计划和发送的。实际上，这意味着交付后订单发送的第一个地方就是零部件提取和发送的存储室。存储零件的空间，接收、搬运、提取、发送零件的人员，以及记录这些事件的事务，都是需要的，这是MRP的传统方法，在大多数的制造企业中仍沿用着这种方法。然而，JIT用的比较多的企业，它们将这些活动、事务、库存以及库存空间都看作是浪费，并尽可能要减少这种浪费。大多数公司在减少存货和发送零件（事务）时，感到冲突的不是要减少MRP所需的事务，而是减少了对零件的控制。在1975年，Joe Orlicky在它

24、那本里程碑式的物料需求计划枣生产和库存管理的新方式书中说：在许多生产活动中，确定每个库存项目通过存储室的流通路线是不实际的。在这种情况下，对MRP系统很重要的报告来说，应基于事件来产生。这些事件是除了存货实际到达和离开之外的事件。在随后的收据和发料的处理选择中，要处理的事务有：1. 来自储存室的报告初始化。 2. 来自收到方的报告初始化。 3. 由车间事件的触发。 4. 来自其它事务的期望。 简单来说，这意味着每一个事务对MRP来说都是一个信号，反映着有效的零件或已被使用的零件。JIT/MRP实践人员的第一个挑战是，要维持一个对公司实际发生情况进行有效模拟的计划系统。第二个挑战是尽可能减少浪费

25、，并将维护这个有效模拟所需事件作出报告。减少这些事务最普通的方法是：1后减（反冲法）。2前减（前冲法）。3同步减少（同步冲算法）。在每种情况下，组件库存基于其它事件的报告（而不是发送事件本身）自动发送。在反冲法的情况下，当制造订单收到后或报告已完工时，组件存货的余额将减少。前冲法则当订单交付（生成）时自动按制造订单发送物料。而当指定的车间事件被报告后，如第一次运行的开始或最后运行的结束，同步冲算法将会把组件库存减少。前面已提到了，程序化的MRP来完成这些任务，既不是什么新鲜事也不是什么挑战，使用这些方法唯一的弱点就是要保持精确的库存记录。着能做到，但必须成功的满足三个前提：1. 物料清单（BO

26、M）必须是100%精确。 2. 所有的组件替代品必须恰当准确的报告。 3. 所有的废料必须恰当准确的报告。 三种自动减少技术都使用物料清单来减少所需组件，物料清单有任何错误将会导致库存余额产生错误。另外，由于组件库存的减少是自动的，因此存储室很少被使用。从而也没有了即时的使用检查，这种检查通常能发现帐单错误(多余或少于从存储室发送的数量。如果装配需要号码为1234的制造项目，而清单上错标为项目号1243，随后，装配工仍将安装制造项目1234，MRP系统将减少项目1243。在很短的时间内，装配线上将发现项目1234经常短缺，而1243有多余。可见，装配线上仍使用所需的项目，而MRP却按订单上的物

27、料来减。使用检查减少了，当存储室没有后，将不再能确认出替代品或组件废料。这种情况应适当的作出报告，几乎所有的企业都能发现从未发生报废过的零件，不可能发生替代，在物料清单中100%的精确。这种（制造）项目比较典型的如飞机工程，船体等交通类产品。这些项目可以自动减，而不用怎么担心会出问题。然而，这并不是大多数公司要减的项目，要减的是螺钉帽、螺钉、弹簧、铆钉、配件和其它这类的小东西，正是这些项目是大多数企业所无法准确控制和保存的。不管企业选择减哪个项目，如果它们的MRP要保持有效运作，以上三点前提都必须满足。实行JIT的企业普遍都能满足那三个前提，因此，就能实现千百个不必要的事务。所有计划使用这些自

28、动库存减少技术的企业都应牢记，倒冲法要使用，它不是用来替代良好控制的，而是优良控制的成果，这是JIT/MRP实践人员的实践真知。车间存货仓位在JIT的实施中，实践人员在使用物料时把它从库存中存放到工厂车间里，这就经常出现个问题：这种库存应看作是存货，还是在制品呢。实践表明，在被用于自动减少或用了一个发送事务来减少前，最好是把它看作是存货。而如果用反冲法来减，它就成为上层父组件的零件。如是前冲法或同步冲算法或发送出去了，它就成为在制品。不管怎么推算，都将使MRP需库存记录95%精确的前提得到满足，如果零件存放在工厂车间而不是存储室，这种精确要求将变成一个很实际的问题。限制出入是保存记录精确的绝对

29、前提，限制出入并不是说要树什么栅栏或其它类型的实际界线，它意味着限制在指定区域的行为，影响着营业的规范方式的考虑。它还意味着存放在工厂车间的零件必须收到、搬运、处理并将它看作是在存储室中一样看待。从而，如果零件存放在工厂车间，工厂车间便是一个限制出入区域，这就要求所有在工厂工作和出入的人都受到过教育或培训，认识什么是可以接受的行为，什么不是。为保持车间存货的库存精确度，另一个被证明了极为有用的方法是：通过特定的存货仓位来保存库存余额，这就是说，每个在需要被使用时而临时存储的零件都有一个库存余额。如果零件是被存储在几个仓位中，那每个仓位都有存储该零件的库存余额，MRP只需加总所有仓位的余额，用仓

30、位得到库存余额的目的就是为了保存库存记录的精确。这样每个仓位有自己的库存余额，循环计算库存是很容易的。另外，物料清单的错误，未报告的废料、替代物很容易查出来。然而，每次物料进出特定仓位都要作出报告，这是需要一笔支出的，运送零件到这些仓位是很简单的。但对软件来说是个挑战，自动减少仓位，零件实际就从这些仓位提取，所有的检查和需循环计算余额都没有做到。循环计算车间存货是必须的，通常是由在工作中心使用这些零件的人来计算。可是，一些企业是运送物料人员来负责这些库存，重复计算工作是它们工作的一部分，不管谁来进行这个工作，实践再次表明，计算频率越高，效果越好。一些优秀的MRP/JIT企业每周计算每个仓位的每

31、种零件，采用这种频率是可以的，当库存保持在很低的水平时，这也就易于实现了。提前期的减少MRP使用提前期冲减组件的需求。当JIT系统中减少了零件的提前期，相应的，在MRP中计划提前期也应做出改变。用JIT系统中的方法来减少提前期超出了本讨论的范围，但一些意见却是有价值的。1在大多数企业中，MRP系统中的提前期是被夸张了的。比如，每种零件能在一周内做好，在MRP计划的提前期分配为4周。在零件需要前，MRP将提前四周把原料运到车间。这些物料就在工厂车间额外放了三周。对于库存投资和降低生产弹性来说都是明显的浪费。一个简单的方法就是将MRP中计划的提前期减少。举例来说，如果提前期由4减为3。MRP的计划

32、将使得制造项目的制造过程将有一周没有有效组件，这时，针对这种方法要提出警告。因为第一周没有原料提供给第一个工作中心。在提前期减少之前，如果在工作中心没有一周的物料储备，那就只有停工了。但是即使第一个工作中心没有物料储备。这种方法还是可以使用的。（因为这只是提前期减少后第一周才会出现的问题）。因此，生产监督员应在决策制定过程中参与进去。使他们能相应采取计划和行动。例中，就得在生产监督员的批准的某段时间内将提前期减少一周。2如果后面的计划逻辑决定了分配和能力需求计划运行的开始和结束日期，那将出现更为技术上的问题。在填制MRP制造提前期时，后面的计划逻辑和计划参数也是夸张的填写，那它们相应于MRP计划的提前期减少，同样也要减少下。否则，后面的计划系统将过期的计划初始运行。当订单以更短的MRP提前期交付时，情况并不总是这样。实践者需要调查这种计划逻辑，这在使用中是不一样的。3车间订单和发送物料是工厂实际要碰到的。前两种情况要多加注意。如果需求拉动用于在整个制造过程中物料的运送。那结果多余的库存应作为存货，而不是