1、Materials Requirement Planning,第六章 制造资源计划（MRP）,主要内容,MRP的基本概念MRP系统的总体方案MRP系统的数据处理逻辑全重排式系统和净改变式系统MRP系统批量的确定,主要内容,MRP的解释,MRPMaterials Requirements Planning 物料需求计划物料本身是一个广义的概念，不仅指原材料，还包含自制品、成品、外购件、备件等。,MRPManufacturing Resources Planning 制造资源计划,狭义的MRP,广义的MRP,MRP的定义,美国生产与库存控制协会（APICS：American Production
2、and Inventory Control Society）对物料需求计划的定义：物料需求计划就是依据主生产计划（MPS）、物料清单、库存记录和已订未交定单等资料，经由计算而得到各种相关需求（Dependent demand）物料的需求状况，同时提出各种新订单补充的建议，以及修正各种已开出订单的一种实用技术。,MRP的计划对象,物料需求计划（MRP）是基于非独立需求的。非独立需求的意思是每一个物料的需求都是由更高层的物料项的需求展开的。轮胎、轮轴和发动机都是由汽车需求决定的非独立需求物料项目。 决定需要多少非独立需求物料项目是一个简单的乘法运算过程。即如果生产一个部件A需要5个部件B，则生成5
3、个部件A则需要25个部件B,MRP的宗旨和指导思想,宗旨：在正确的时间正确的地点得到正 确的物料资源,思想：当物料短缺而影响整个生产计划 时,应该很快提供物料,当主生产计划延 迟以及推迟物料需求时,物料也应该被 延迟。,T,U(2),V(3),W(1),X(2),W(2),Y(2),产品T的生产结构树,若需要生产100单位产品T，需要零部件的数量是多少,?,一个简单的MRP例子,一个简单的MRP例子,部件U： 2T的数目=2 100=200部件V： 3T的数目=3 100=300部件W： 1U的数目=1 200+2V的数目=2 300部件X： 2U的数目=2 200=400部件Y： 2V的数目
4、=2 300=600,=800,一个简单的MRP例子,现在考虑获得上述物料项的时间假设：T需要1周；U需要2周；V需要2周；W需要3周；X需要1周；Y需要1周。所有物料何时订货？何时到货？才能满足生产产品T的需要。,一个简单的MRP例子,在阶段7完成生产100单位的MRP,周,1 2 3 4 5 6 7,T,U,V,W,X,Y,提前期=1周,提前期=1周,提前期=1周,提前期=3周,提前期=2周,提前期=2周,需求时刻,需求时刻,需求时刻,需求时刻,需求时刻,需求时刻,订货时刻,订货时刻,订货时刻,订货时刻,订货时刻,订货时刻,100,100,200,200,300,300,800,800,4
5、00,400,600,600,一个简单的MRP例子,结论,通过此简单的图表，可以清楚地看到若用 手工为成千上万个物料项制定一个物料需求计 划是不可行的。因为这需要大量的计算及有关 库存情况和产品结构的大量数据库，因此，必 须使用计算机来制定此物料需求计划。,错误的计算,正确的计算,计划完成情况分析报告 急件催派报告 近期重点需要的物料报告,MRP系统的基本组成,顾客订货,产品需求预测,主生产计划,物料需求计划,生产作业计划 生产指令 采购订单,基本报告,派生报告,库存存取记录,工程设计,库存报告,物料清单,产品的需求,两个方面： （1）已知客户他们下达了具体的订单。这些订单常带有预定的交货期，
6、对这些订单的处理不涉及预测，只是简单地将它们类加起来。 （2）预测的需求一般为独立需求订单，可根据预测模型来预测需求量。 一种算法是把已知客户订单和预测需求相加，即可作为主生产计划的输入数据。,物料需求计划的计算过程图,开始,准备物料需求计划的输入,把主计划订单作为确认计划订单的下达传给物料需求计划,逐层处理各个项目,决定总需求,决定净需求,编排订单计划,采用计划订单下达来计算下一层次的总需求,是否有更多的项目需要处理,停止,物料需求计划的计算过程图,计算毛需求确定在途量计算净需求确定计划定单产出确定计划订单投入计算预计可用库存,物料清单文件,包括完整的产品描述，它不仅仅列出物料、零件、组件、
7、而且还指明产品制造顺序。它是MRP程序的三个主要输入之一。 物料清单文件通常被称为产品结构文件或产品结构树。因为它指明了一件产品的组装过程，它包含确认每一物料的信息，以及组成该物料的各部件的数量。,例：产品A的物料清单,物料清单文件低层代码,0,层,A,B,1,2,3,4,L,M,N,P,N,Q,R,R,S,S,L,M,N,P,N,Q,R,S,S,R,A)产品L的层次结构 B)扩展到每项物料的最低层后的层次结构,一个使用MRP的例子,安培公司生产一种安装在住宅中的测量用电量的电表。用于单个用户的电表根据电压和电流强度的范围分成两种基本类型。除了完整的电表外，为了维修和换型还出售部分零件和部装件
8、。MRP系统的任务是确定一个生产计划，指出各项物料需求的时区和数量。然后对计划的可行性进行检验，如果有必要，则对计划进行调整。,例子需求预测,由固定客户订单和对随机需求的预测得出的对电表A、B、部装件D和零件E的未来需求,月份,电表A 电表B 部装件D 零件E,已知 随机 已知 随机 已知 随机 已知 随机,3 4 5 6 7 8,1000 250 400 60 200 70 300 80,600 250 300 60 180 70 250 80,300 250 500 60 250 70 200 80,700 250 400 60 200 70 250 80,600 250 300 60 1
9、50 70 200 80,700 250 700 60 160 70 200 80,例子制定一个主生产计划,上表指明了电表及其零件的需求，我们假定对已知的需求根据当月对客户的交货计划进行交货，而满足随机需求的物料则必须在当月的第一周就可以交货。我们的计划假设所有的物料在当月的第一周即可得到。,例子制定一个主生产计划,满足上表中确定需求的一个主生产计划,电表A 1250 850 550,电表B 460 360 560,部装件D 270 250 320,零件E 380 430 380,周次,9 10 11 12 13 14 15 16 17,例子物料清单文件,A的产品结构,0,层,仪表类型,1,2
10、,3,E(1),F(1),D(1),E(1),F(1),D(1),F(2),A,C(1),E(2),例子物料清单文件,B的产品结构,0,层,仪表类型,1,2,3,E(1),E(1),F(1),D(1),F(2),B,C(1),E(2),例子BOM(A和B的缩进式),仪表A 仪表B,AD(1)E(1)F(1)E(2)C(1)D(1)E(1)F(1)F(2),BE(1)F(2)C(2)D(1)E(1)F(1)F(2),例子库存记录文件,库存文件中所具有的现有库存量和提前期数据,物料 现有库存/单位 提前期/周,A 50 2,B 60 2,C 40 1,D 30 1,E 30 1,F 40 1,例子
11、运行MRP程序,仪表A和B的物料需求计划,物料,4 5 6 7 8 9 10 11 12 13,周次,A L=2,B L=2,毛需求,现有库存 50,净需求,计划订单,计划订单下达,毛需求,现有库存 60,净需求,计划订单,计划订单下达,125050 1200 1200,1200,850,460 60 400 400,400,360,例子运行MRP程序,部装件C和D的物料需求计划,物料,周次,C L=1,D L=1,毛需求,现有库存 40,净需求,计划订单,计划订单下达,毛需求,现有库存 30,净需求,计划订单,计划订单下达,1600 40 1560 1560,1560,270 0 270 2
12、70,270,4 5 6 7 8 9 10 11 12 13,250,1200 0 1200 1200,1560 30 1530 1530 1200,1530,例子运行MRP程序,零件E和F 的物料需求计划,物料,周次,E L=1,F L=1,毛需求,现有库存 30,净需求,计划订单,计划订单下达,毛需求,现有库存 40,净需求,计划订单,计划订单下达,400 0 2800 2800,270 0 270 270,270,430,1200 0 4320 4320 800,1490,4 5 6 7 8 9 10 11 12 13,800 0 800 800,1530 40 1490 1490 43
13、20,380 0 380 380,270 0 270 270,380,270,1200 0 1200 1200 2800,1530 30 1500 1500 1200,1500,改进闭环MRP,生产计划,主生产计划,物料需求计划,能力需求计划,是否 可行,执行能力计划,执行物料计划,是,否,改进MRPf,将MRP进一步扩展即形成制造需求计划（ManufacturingResources Planning），MRP的最初目的是通过闭环 MRP来计划和控制制造企业所有资源生产、市场 营销、财务和工程设计。其第二个重要目的是模拟制造 系统。此概念最早由Ollie Wight提出，他认为制造的基本方程
14、是： 我们要制造什么？ 用什么制造？ 我们有什么？ 我们还需要什么？,流程图,MRP系统中的批量问题,批量（Lot size）定义 MRP计划中计划订单下达和接受零件的数量。 对于生产零件，指一次生产的数量 对于购买零件，指向供应商订货的数量,（1）按需确定批量法(lot for lot) （2）经济订购批量法 （3）最小总费用法 （4）最小单位费用法,批量按需确定批量法,特点,（1）订购批量恰好与净需求相匹配 （2）产出的量恰好就是每周的需求量，而不会产生剩余转到未来时区 （3）保管费用最少 （4）准备费用和能力限制可忽略不计,批量按需确定批量法,一个按需订购批量MRP计划,周 净需求量 订
15、货量 期末剩余库存 保管费用 订货费用 总成本,1 2 3 4 5 6 7 8,50 60 70 60 95 75 60 55,50 60 70 60 95 75 60 55,0 0 0 0 0 0 0 0,0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00,47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00,47.0 94.0 141.0 188.0 235.0 282.0 329.0 376.0,经济订购批量是一个平衡订货 费用和保管费用的方法,批量经济订购批量法,计算公式,批量经济订购批量法,MRP计划中经济订购批量
16、,周 净需求量 订货量 期末剩余库存 保管费用 订货费用 总成本,1 2 3 4 5 6 7 8,50 60 70 60 95 75 65 55,351 0 0 0 0 351 0 0,301 241 171 111 16 292 232 177,15.05 12.05 8.55 5.55 0.80 14.60 11.60 8.85,47.00 0 0 0 0 47.00 0 0,62.05 74.10 82.65 88.20 89.00 150.60 162.20 171.05,批量LTC&LUC,最小总费用法（LTC）是一个动态的确定订购批量的方法，其原理是比较不同订货量所对应的保管费用和
17、订货费用，从中选择使二者尽可能接近的订购批量。,最小单位费用法（LUC）是一个动态的确定订购批量的方法，这种方法将每个试验批量的订货费用和库存保管费用相加，再除以该订购批量的单位总量，选择单位费用最小的那个批量作为订购批量。,批量最小总费用法,MRP计划的最小总费用法,周 订货量 保管费用（$） 订货费用（$） 总费用（$）,1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 6 6-7 6-8,50 110 180 240 335 410 470 525 75 135 190,0.00 3.00 10.00 19.00 38.00 56.25 74.75 94.00 0.00 3.0
18、0 8.50,47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00,47.00 50.00 57.00 66.00 85.00最小总费用 103.75 121.75 141.00 47.00 50.00 55.50最小总费用,批量最小总费用法,周 净需求量 订货量 期末剩余库存 保管费用 订货费用 总成本,1 2 3 4 5 6 7 8,50 60 70 60 95 75 65 55,335 0 0 0 0 190 0 0,285 225 155 95 0 115 55 0,14.25 11.25 7.75 4.75
19、 0 5.75 2.75,47.00 0 0 0 0 47.00 0 0,61.25 72.5 80.25 85 85 137.75 140.5 140.5,MRP计划的最小总费用法,批量最小单位费用法,周 订货量 保管费用 订货费用 总费用 单位费用,1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 7 7-8,MRP计划的最小单位费用法,50 110 180 240 335 410 470 525 60 115,0 3 10 19 38 56.75 74.75 94 0 2.75,47 47 47 47 47 47 47 47 47 47,47 50 57 66 85 103.7
20、5 121.75 141 47 49.75,0.94 0.4545 0.3167 0.275 0.2537 0.253 0.259 0.2686 0.7833 0.4326,批量最小单位费用法,周 净需求量 订货量 期末剩余库存 保管费用 准备费用 总成本,1 2 3 4 5 6 7 8,50 60 70 60 95 75 60 55,410 0 0 0 0 0 115 0,360 300 230 170 75 0 55 0,18 15 11.5 8.5 3.75 0 2.75 0,47.00 0 0 0 0 0 47.00 0,65 80 91.5 100 103.75 103.75 153
21、.5 153.5,MRP计划的最小单位费用法,MRP 练习一,产品X由2个单位的Y与3个单位的Z组成。Y由1单位的A与2单位的B组成。Z由2单位的A与4单位的C组成： X的提前期是1周；Y是2周；Z是3周；A是2周；B是1周；C是3周。 （1）画出物料清单（产品结构树） （2）如果第10周需要100单位的X，画出一张计划时间表以显示每一种物料应在什么时间订货及订货量。,练习一,MRP 练习二,产品M由2个单位的N与3个单位的P组成。N由2单位的R与4单位的S组成。R由1单位的S与3单位的T组成，P是由2单位的T及4单位的U制成： （1）画出物料清单（产品结构树） （2）如果需要100单位的M，
22、每一种子项各需要多少？ （3）图示单层物料清单及缩排式清单。,练习二,MRP 练习三,某电器公司生产一种数字式的收录机（DAT）。每一种插放机有一定量的共同组件，但也存在一定的不同组件。物料清单列出了每一种必需物提前期及目前库存量。 该电器公司做了一个主生产计划的预测，生产精确地满足计划。主生产计划（MPS）的一部分显示，在第10周需要A型产品700个单位，B型产品1200个单位。 制定一个满足需求的MRP计划。,练习三,MRP 练习三,A,D(2),C(1),F(2),G(2),F(2),I(2),H(1),I(2),B,E(2),G(2),H(1),F(2),I(2),D(2),MRP 练习三,A型DAT B型DAT 子装配件C 子装配件D 子装配件E 零件F 零件G 原料H 原料I,30 50 75 80 100 150 40 200 300,1 2 1 2 1 1 1 2 2,当前库存量 提前期（周）,
