制造业生产计划与控制系统几个模式的探讨.docx

1、制造业生产计划与控制系统几个模式的探讨制造业生产计划与控制系统几个模式的探讨一（刘向东 整理） 文档号:00.039.195 时间：05-03-2004【我要查看/发表意见】摘要：现代制造业的发展依赖于现代制造技术的进步，本文从制造业的生产计划与控制系统的角度，来探讨它的几个模式如MRP/MRP、JIT、TOC，并将它们之间的关系加以区别，从而从理论与应用各个方面将现代制造技术特别是JIT思想协同运用于MRP/MRP,实现各种模式的集成与优化。关键词：制造业生产计划与控制系统； MRP/MRP； JIT/TOCMRP、MRP、ERP、JIT等一些先进的生产技术都是由制造业发展起来的，并且在制造

2、业中得到最为深入与广泛的应用，因此，从制造业的生产计划与控制系统来认识现代的制造技术是自然而然的事情。由于不同的生产类型对制造软件系统有着显著不同的要求，而不同制造业软件供应商的产品也往往支持不同的生产类型，或在某种生产类型上有优势，因此了解生产计划与控制系统有必要了解制造业的生产类型。制造业采用的生产类型，从总体上可以分为离散型和连续型两种类型。一、制造业生产计划与控制系统1、制造企业的计划与控制制造企业的资源获取、转换和分配是通过它的计划与控制来完成的，因而制造企业管理信息化和现代化应该从企业核心业务的计划与控制着手。现代制造企业的核心就在于编制满足需求数量和交付期的计划，监督和控制该计划

3、的实现，以便在满足需求的前提下，最合理地分配资源、最经济地生产。然而目前制造企业面临的问题是同时满足不断变化的用户需求和生产过程资源消耗最少之间的矛盾。解决这一对矛盾的理论和方法成为现代化制造管理研究的焦点和进步的动力。随着企业在社会中的作用范围的扩大和企业对资源理解的深化，制造计划与控制理论和应用也得以不断地发展和深化。2、制造企业的计划与控制技术制造企业的计划与控制技术随着IT与Internet等技术的发展也日益成熟，从资源管理的视角出发，分为如表1所示的几个阶段：表1主要的制造企业的计划与控制技术的几个阶段阶段产生背景主要解决的问题主要内容与特征物料的计划20世纪60年代初，多品种小批量

4、的生产模式，生产中存在多余消耗和资源分配不合理原材料库存和零组件投产计划、产供销严重脱节以相关需求原则、最少投入和关键路径为基础的物料需求计划(MRP)物料+生产能力+资金的计划企业竞争环境的恶化，企业对自身资源管理范围扩大、对制造资源计划细化和精确化的需求生产能力不平衡生产与其他业务环节脱节特别是资金控制问题人力和设备等更多资源的计划与控制（闭环MRP）、制造范围的资金控制，升级为制造资源计划（MRP）整个企业范畴的资源计划MRP的概念产生后的10年间，企业计划与控制的原理、方法和软件都成熟和完善、新的管理方法如JIT，新的管理思想和战略如CIMS和精益生产LP的出现管理整个供需链、企业整个

5、资源环境的整合问题计划和控制的范围从制造延伸到整个企业、资源计划的原理和方法应用到非制造业及企业资源计划（ERP）二、制造业生产计划与控制系统的几个模式1、从MRP到MRP再到ERP模式（1）MRP（Material Requirements Planning，物料需求计划）MRP是制造业计划与控制技术的早期阶段，是为解决原材料库存和零组件投产计划问题而发展起来的。MRP明确指出生产必须以市场需求为导向，把由市场决定而不是能由企业决定的外部需求（即形成商品的产品）称之为“独立需求”，把为产品出厂所需用的一切物料称之为“相关需求”；阐述了物料存在的相关性。它建立以时间为坐标的产品结构模型，并将要

6、销售的产成品、生产物料和采购物料分成为三层。产成品、采购件和加工件都集成在一个模型中，能够实现生产计划和采购计划同步生成和调整。MRP所依据的管理理念主要是： 供应必须与需求平衡，即供需平衡原则， 优先级计划原则（生产与供应计划必须根据需用时间和数量来确定优先顺序）。这两条简单明了的理念适合任何制造业企业。（2） MRP II（Manufacturing Resource Planning，制造资源计划）MRP II通过具有成本属性的产品结构（成本物料单），赋予物料以货币价值，实现了资金与物料静态信息的集成。MRP II系统的成本计算是在正确产品结构的基础上进行的；通过定义物料流动的事务处理（

7、如物料位置、数量、价值和状态的变化），对每一项事务处理赋予代码，定义会计科目上的借、贷方关系，实现了资金流同物流的动态信息集成的问题，做到财务与业务同步，随时将经营生产状况通过资金运行状况反映出来，提供给企业的决策层，以便不误时机地纠正和处理。MRP II在MRP基础上主要增加了管理会计的应用。（3）ERP（Enterprise Resources Planning，企业资源计划）要把信息集成的范围扩大到企业所有的上下游，也就是同企业所有的供应商和客户实现信息集成；“管理整个供需链”就是ERP（企业资源计划）要解决的问题。ERP完全建立在信息技术和网络通信技术的迅猛发展与企业业务流程的改进和优

8、化的基础之上。从MRP到ERP的发展过程，就像水的波纹一样，由中心逐渐向外扩张。我们说MRP是制造业ERP的核心，因为它就是处在水波的中心，而且波纹首先就是由它引发的。图 1信息集成范围的扩展： 从MRP 到 ERP II（4）MRP/MRP/ERP的特征在叙述MRP、MRP和ERP的发展时，应该将它们看作为不同层次企业应用的不同解决方案，后来者是对企业新需求的补充。MRP/MRP/ERP是制造企业以对其资源的计划与控制为核心的集成的管理信息系统。MRP/MRP/ERP具有以下特征：（1） MRP/MRP/ERP是承载先进管理思想的载体。MRP/MRP/ERP首先是先进管理哲理、理论和方法的软

9、件封装。基本的MRP系统以物料需求计划MRP为基本原理，计划管理模型符合相关需求、最少投入、关键路径三项基本原则，主要面向多品种小批量生产；现代MRP/MRP/ERP软件包容了JIT、LP、OPT等更多的新的生产管理思想、理论和方法，是面向对不同生产类型和多种计划模式的企业综合多种有效管理方法的信息系统。当前的ERP又吸收了供需链管理的敏捷制造技术，适应面向客户的管理模式和企业动态联盟型企业。（2）MRP/MRP/ERP是高度集成的管理信息系统。MRP实现了企业业务流的集成，即：企业横向业务过程物流-信息流-资金流的集成。而ERP则是企业的三维集成系统：除物流-信息流-资金流的集成外，还有整个

10、供应链从采购-制造-分销各环节的资源无间断的集成和办公自动化-业务事务处理-决策支持的集成。（3）MRP/MRP/ERP是企业的战略工具。在改进企业管理提高企业竞争能力的措施中，有的是作用在某个业务范围内的方法技术，如CAD、MRP、DNC、CAPP等。有些是作用于全局的战略理论和武器，如CIMS、LP、AM。MRP/MRP/ERP作用范围广、影响深重、自身庞大复杂，更是企业的战略工具。对任何企业来说，较大的投入，较长的实施周期和不能获得立竿见影的效益、业务流程再造的巨大工作量和阻力、一把手的决心、毅力和对全局的控制能力，都是实施这种战略工具的风险。2、从MRP到JITJIT（准时生产方式）是

11、起源于日本丰田汽车公司的一种生产管理方法。它的基本思想可概括为“只在需要的时候，按需要的量生产所需的产品”。这种生产方式的核心是追求一种无库存的生产系统，或使库存达到最小的生产系统。为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方法，并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。JIT的成功应用有赖于4个基本原则，即消除浪费、员工参予决策、供应商参予以及全面质量管理。（1）JIT生产方式的目标JIT的总体目标是一个平衡的生产系统，一个贯穿整个系统的平滑、迅速的物料流。具体来说，主要有以下分目标：消除中断由于质量低劣、设备故障、进度安排改变、送货延迟等造成；使系统具有柔性对品种、产量变化的适应性；减少换产时

12、间与生产提前期；存货最小化；消除浪费。（2） JIT生产方式的基本手段JIT生产方式的基本手段可以概括为以下三个方面：适时适量生产，即“在需要的时候，按需要的量生产所需的产品”；弹性配置作业人数，即根据生产量的变动，弹性地增减各生产线的作业人数，以及尽量用较少的人力完成较多的生产；质量保证，即通过将质量管理贯穿于每一工序之中来实现提高质量与降低成本的一致性，具体方法是“自动化”机制：使设备或生产线能够自动检测不良产品，一旦发现异常或不良产品可以自动停止设备运行的机制，为此在设备上开发、安装了各种自动停止装置和加工状态检测装置；生产第一线的设备操作工人发现产品或设备的问题时，有权自行停止生产的管

13、理机制。图2说明这三个方面所组成的JIT构造体系，在这个体系中包括JIT生产方式的基本目标以及实施这些目标的各个手段和方法，也包括这些目标与各种手段方法之间的相互内在联系。3、从MRP、JIT到TOC理论TOC（Theory of Constraint）限制理论认为任何系统或组织都应该有目标，而阻碍此系统达成其目标的因素就是限制。TOC认为任何系统至少存在着一个限制，否则它就可能有无限的产出。因此要提高一个系统的产出，必须要打破系统的限制，如果改善系统状况则必须从最弱的环节着手。在遵循一定的原则之上，关键是掌握企业的薄弱环节所在。一般制造企业的限制可归纳如下：（1）产能的限制，生产在线的瓶颈机

14、器、工作站、材料不能如期供应、品质、工程能力等；（2）市场的限制，需求有限、市场规模、竞争程度、价格等；（3）时间的限制,如何在有限的时间内，达成预算的计划（项目）；（4） 人的限制，传统的思考方式、缺乏管理技能、领导和授权的能力、沟通和化解冲突、问题解决的能力等；（5）政策的限制，不合时宜的政策、制度和思维方式、绩效评估、作业流程等。4、从MRP、JIT到敏捷制造敏捷制造系统是一种动态的生产系统，它能够根据市场的变化，通过信息交换网络将不同地域、不同企业的制造资源进行组合，以最快捷的方式生产市场所需要的产品。因此，实现敏捷制造的首要任务就是如何能够有效地寻找具有所需制造资源的企业，实现制造资

15、源的集成。敏捷制造是围绕着新产品或新经营机遇的产品过程通过建立动态联盟来进行产品的经营、开发、生产和销售的。动态联盟的快速组成和解散需要对现有MRP II信息系统的构成进行优化与调整。在跨企业的生产计划调度和资源控制之间，联盟内各企业的信息系统往往是异构的，如何有效地利用这些资源实现供应链协同工作也是敏捷制造要解决的问题。5、从MRP、JIT到精益生产精益生产（Lean Production，LP）综合了大量生产与单件生产方式的优点，力求在大量生产中实现多品种和高质量产品的低成本生产。MRP II与精益生产在生产与管理的各个层面与环节都有着不同的追求与操作方法。精益生产的核心是JIT， 精益生

16、产本身就是由JIT扩展而成的包括设计、制造、管理、营销等一个完整的体系。而日本人把TPS（TOYOTA Production System），即丰田生产方式作为JIT的扩展体系来研究。丰田的看板管理是一种新颖的库存管理方式，具体它是如何运作和实际运作效率说实话我也不是很清楚，关于这方面大家能结合案例讨论一下吗？我的问题是：看板管理这种依靠“送货令”和供货商备货周转的库存方式如何能够做到与传统的以MRP运算后生成计划采购和计划生产的ERP系统进行有效整合？在同一套系统里可以同时存在MRP和KANBAN，但是他们的逻辑是相反的。同一种物料定义需求类型的时候你必须选择一种，你可以定义为rop,可以定

17、义为mrp,也可以定义为kanban.看板管理不算很新了吧 我们公司去年就给客户上了这个部分系统了 在QAD MFG/PRO有相关的模块 具体与传统的ERP系统整合 最好是有相关的模块 但是如果说和传统的ERP系统的整合 我觉得难度也不大 一个是实际生产流程方法 对于关键的控制点 也是和传统的ERP系统类似或者相同 只要记录相关数据进系统就好了对于看板我没有很深入的研究 根据个人理解大概说下看板管理其实只是在库存和生产线之间又架设了个桥梁.在实际现场,就是在成产线的旁边有个零时的原料集中点,在集中点上有一些根据原料分类的看板卡(插在挂在墙上的很多小袋中,每个袋子里面有多少张,我忘记了,好像是有

18、几箱货,就有几张卡,每个卡对应一个原料计量单位),每个卡是根一箱(或者一袋等)原料走,看板卡有3个状态,等待,生产,结束.从领料开始,当你要提取一箱货时,拿这个原料单位对应的看板卡,然后刷卡,看板卡从等待转到生产,然后这个箱子和看板卡就一起到了生产线上,当这箱原料用完后工人再把箱子和看板卡一起拿回去,看板卡打卡,到结束(置空,即这箱原料用完),把看板卡插会对应箱子的小袋子里,再拿另外的原料和对应的看板卡,在领取原料中,主要是通过看板卡的状态管理来控制库存和MRP计算的. 在现场你不可能每样货物都一下放很多,一般是每个原料放4-5箱,每箱对应1个看板卡(所以说每种原料对应的小袋子里面有5张卡),

19、我每张卡的状态数量积累就可以看出来原料的消耗数量.现场应该有个看板的管理人员,当看到什么原料少了马上通知仓库,我什么原料没有了,你帮我补齐5箱,少多少多少,仓库马上就拿过来,然后每张看板卡本来是结束的那些,重新对应原料,状态又回到等待.在这个过程中主要需要注意几点地方:1.看板卡的状态,这个是看板卡系统的一个关键所在,一定要明确状态之间的关系和替换过程.2.现场库存(就是看板卡管理地方放置的原料),如果保持原料的适当量,也是很重要的,主要是设置现场的安全库存,比如说当每箱原料剩2箱的时候,我就要补原料了.3,如何和库存协调,主要有2种方法:一种是库存的人观察现场料量,当发现需要补料了,就立刻发

20、到现场,这个是库存推动生产,叫推式;还种是现场人员看需要补料了就立刻让仓库补料,这个是拉试的.这种方法的最大优势就在于,对原料的控制做的十分的细致而即使,最大的可以避免库存原料的积压,也能很即使的知道原料不足等情况.缺点就是,比较适合原料种类多,消耗大而快的制造业.说正事：你说“传统的ERP系统类似或者相同 只要记录相关数据进系统就好了”，这个如何实现？如果在车间是卡片关联原料箱，用原料箱的周转来代替原来的发料，那数量如何记录？“卡片的状态累积就可以看出原材料的消耗”，那是仓库以原料箱数量来记录库存数量的吗，还是要做一个数量的转换？还有，不管是你说的拉式补料还是推式补料，都是仓库的原材料仓库发

21、料给车间，那传统MRP算出的工作单进行的发料动作不是没用了吗？因为生产中对原材料的消耗和mrp算出来的工作单发料数量是不同的，工作单无法接验收，那成本怎么核算。而且销售端的销售人员做的预测和直接的合同订单，mrp也要算出工作单，这方面的发料和车间根据生产需求进行的补料数量如何进行匹配呢？一般来说，使用KANBAN的情况下 是采用倒冲来处理物料帐务的具体如何倒冲及倒冲的种类你到wood9999的blog上看看吧 写的挺清楚的不过一楼提问的问题很大 也有点宽泛 不太好回答本身拉动系统就有库存超市拉动系统 顺序拉动系统连续拉动 广播式拉动不同的拉动方式适合不同的生产环境 在不同的拉动形式下 看板的使

22、用也是不同的在使用KANBAN的MRP系统中，MRP的运算任务仍然是需要的MRP的运算用于较长期（可能是1周-1年）这样时间短内物料的需求状况。这个计算的结果用于向供应商下达指导性的订单（并非实际的要货指令），在内部，这个计算的结果用于计算将来的时间短内是否存在产能上的约束等。在使用KANBAN的层级，实际上是操作级和短时间跨度的。供应商已经接到了MRP运算的预测计划，接下来KANBAN将作为交货的指令，在运行比较稳定的一个系统里，供应商收到看板后，在规定的响应时间内就需要把物料送至客户的指定地点。（具体的运送方式，很可能是MILK RUN的形式；此外，实际使用中的向供应商发出的看板已经未必是

23、实际的卡片，现在已经开始通过EDI系统或者由供应商自行登陆客户的指定网络地址，获取“看板”）同外部的联系基本如此至于企业内部，其实最初看板在使用的时候，是没有MRP系统的。在20世界90年代，人们才意识到ERP和JIT的结合，此后关于这些方面的论述很多。一般的所谓结合，只是在物料管理部分实现条码的读取，看板的打印等，库存通过看板的数量来控制，而看板的张数可以在系统中调节（例如冻结部分看板）/至于拉动还是推动 通常是这样认为的：KANBAN 是拉动式的，因为从操作层看，是前工序按后工序的消耗或者指令进行生产而计划生产，则可能是推也可能是拉比如按照订单组装的模式（ATO），就是前推后拉我们已经做到

24、生产线的物料配送管理和erp的完美结合，erp是qad，物料配送模块是定制开发。前面有个介绍是通过卡片进行管理。我们在实施时主要还是靠工位电脑。物料部门可以了解工位需求，工位物料消耗实时扣减，系统自动物料报警。通用件和专用件管理相结合，采用不同的发料方式。产品下线后物料自动回冲。整个系统把计划，装配，物料，物流跟踪结合在一起。是erp系统的补充和扩展。案例可参考重庆康明斯MES系统。quote: 最初由 hzauer110 发布例如，一标箱是10套，也就是1*10=一标箱，只有一标箱用完了才会去取下一个标箱，但由于10套用得快，也就无须去统计，那一箱到底剩下几套。卡只对标箱。但是这样的办法适合

25、标准件，要是那些大规模定制生产或非标品多的工厂，我看还是用BOM+MRP比较好。即使对于重复生产的企业，完全的拉动好难做，一般而言在工艺流程中的几个工段的结合点上都会布置缓冲库存。缓冲库存的量受影响的因素比较多，包括生产节拍、缺料的历史统计等。 这边所说的“套”是不是标箱中存放了多种物料，还按照工位的要求分成的“套”？那如果有报废或是质量问题怎么办，可能一“套”中就一个物料有问题，那这一“套”都要回退？那核算的时候怎么理清楚那些“套”中的那些物料有问题，不可能这一“套”物料都报废吧！谢谢你的回复。可能我对看板的理解不是很准确，但我不是很理解你所说得供应商收到“kanban”后给厂商送料的这个流

26、程和原有的mrp有什么区别？既然供应商通过某种渠道能得到厂商的“送货命令”也就是“kanban”，以此为送料的依据对厂商发料，然受厂商接收检验入库后通过设定的数量转换公式转换成库存数量，以此数量接收记录来匹配供应商开过来的发票。那在某种程度上“kanban”和原来mrp运算出来的计划采购单有什么区别？不都是一个单据到供应商那，然后供应商供货（料），然后到时间了付款并匹配收货（料）的记录，那看板的优势在哪？ 还是时间跨度的问题举个例子 假设每天可能发出8次看板（甚至是12次）供应商按照看板的内容送货（可能每次发出的看板对应的货物的种类和数量都是不同的）想一下 MRP能在一天内做8次运算么？当然

27、我举的是个极端的例子注意：你不能把一天的8次货一次送到，因为客户那里没有地方可以放的mrp为什么要做8次运算？一次运算不就可以生成不同的计划采购单吗，对仓库中缺料的原材料进行采购，把单据传到供应商那就可以了。还有“kanban”到底是管理生产厂商内部的库存还是把供应商的库存也给管了，如果“kanban”发出一次供货命令，供应商就要根据命令发一次货，那对整个系统的要求是不是太高了，对物流的压力也太大了。我要是供应商还不如在你仓库里给你建个备件库，你要多少料你自己去取，时间到了结算一下。1。“对仓库中缺料的原材料进行采购”客户没有库存的，没有仓库，因为谈到看板的起源，就是丰田在用就现在丰田使用看板

28、的情况，客户那里一般有40分钟到一小时的“库存” 为什么？ 不为什么 零件太多 体积太大 没法放那么 送8次货应该是必须的了“一次运算不就可以生成不同的计划采购单吗”仍然看汽车制造企业在什么时间才知道要生产的车子的型号呢？在汽车总装生产线的某个工位点，姑且称为关键工位吧，过了这个工位，才能知道这辆车生产出来是什么样，此前没有人知道的。谁决定呢？市场。对供应商来说，车子过了这个点，才知道要不要天窗，什么颜色的内饰，发动机是。还是。，变速箱是手动还是电动等等那么，如何提前跑出来准确地订单数量和到货时间呢？一旦做不到，很显然要么造成很大库存，要么就会生产线断线。好了，那么一定会有这样的说法：汽车制造

29、厂为什么不事先确定下来生产什么型号的车子呢？这样供应商不就好做了么？那问问上海通用去，通用曾经失误的生产了数千台蓝色的别克（没有按照市场来生产），损失严重。说了这么多，其实就只有一句话：供应链的快速响应如果忽略了这句话，根本无法理解高频次送货，无法理解供货。因为始终是想办法逃避，事实上，逃避不了集约的，快速响应的，少库存的丰田获得了竞争优势，连续年获利。“我要是供应商还不如在你仓库里给你建个备件库”“那对整个系统的要求是不是太高了，对物流的压力也太大了”必须有响应很快的系统作为支持的我对戴尔的系统不了解，但是我猜测一定也是快速响应的。同时，供应商也不会有太多的库存的。“我要是供应商还不如在你仓

30、库里给你建个备件库”既然能实现每天多次的配送，那么库存总是有的。两种：其一就是供应商就在客户附近，所谓的“备件库”就是供应商的成品库，一般也会有部分的库存。所以，备件库已经有了。如果再建库，没有意义，备件库需要捡货，装车，没有任何节约。另一种情况，具体点，比如轮胎吧，一定是在客户附近备有大量库存的。因为客户不放心远距离的及时配送。看板和mrp是分别来自日本和欧美的两种不同思路，它们之间也可以认为没有关系，要想联系起来，可以用mrp处理长周期，大批量的物料，看板可以处理在此基础上的细分的短周期，小批量的物料真的非常感谢smallwood的回复和资料，你结合上海通用的例子来说“kanban”和“供

31、应链的快速响应”我就能理解了。因为据我所知，上海确实有几家本地的老牌物流企业专门给上海通用送货，几乎是724不间断的送，一旦因为意外或者人为失误送货停滞，通用那边就要断线。断线后就要那些送货企业赔偿损失，也确实因为某些事断过多次线，扯皮赔偿什么的。但是，这里我又产生了两个疑问：第一，是不是可以这样理解：“kanban”的实际管理的是供应链的整体库存，而“kanban”的最终目标是实现零库存周转满足生产？如通用这样的整车生产商，是供应商生产线市场需求，供应商与生产线的联系主要是“kanban”和物流配送，生产线和市场需求的联系主要是市场预测和mrp排产，通用是没有库存的，或者说库存很少，都在供应商那或路上。那这就有了我第一个疑问，前端的mrp排产和后端的“kanban”配送都会涉及到库存的价值和数量，这样的系统是如何将mrp排产和“kanban”的配送进行对应的，原材料成本核算的时候以哪头为主？第二个疑问：如第一个问题我对“kanban”的理解正确，那是不是可以说没有达到供应链整体库存减少的“kanban”就不是“kanban”？比如说通用的内饰或配件供应商，她们对原材料和零件的配送要求肯定没有通用高，况且她们没有通用的影响力要求物流企