制造資源計劃原理與實施-1
1. MRPⅡ概述 第一章 MRPⅡ的過去、現(xiàn)在和未來 自18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命以來，手工業(yè)作坊向工廠生產(chǎn)的方向迅速發(fā)展，出現(xiàn)了制造業(yè)。隨 之面來，所有企業(yè)幾乎無一例外地追求著基本相似的營運即在給定資金、設(shè)備、人力的 前提下，追求盡可能大的有效產(chǎn)出；或在市場容量的限制下，追求盡可能少的人力、物 力投入；或?qū)で笞罴训耐度?產(chǎn)出比。就其外觀而言，為追求利潤；就其內(nèi)涵而言，為追 求企業(yè)資源的合理有效的利用。 這一基本目標(biāo)的追求使制造業(yè)的管理者面臨一系列的挑戰(zhàn)；生產(chǎn)計劃的合理性、成本 的有效控制、設(shè)備的充分利用、作業(yè)的均衡安排、庫存的合理管理、財務(wù)狀況的及時分 析等等。日趨激烈的市場競爭環(huán)境使上述挑戰(zhàn)對企業(yè)具有生死存亡的意義。于是，應(yīng)付 上述挑戰(zhàn)的各種理論和實踐也就應(yīng)運而生。在這些理論和實踐中，首先提出而且被人們 研究最多的是庫存管理的方法和理論。人們首先認(rèn)識到，諸如原材料不能及時供應(yīng)、零 部件不能準(zhǔn)確配套、庫存積壓、資金周轉(zhuǎn)期長等問題產(chǎn)生的原因，在于對物料需求控制 不好。然而當(dāng)時提出的一些庫存管理方法往往是籠統(tǒng)的、只求“大概差不多”的方法。這 些方法往往是建立在一些經(jīng)不起實踐考驗的前提假設(shè)之上，熱衷于尋求解決庫存優(yōu)化問 題的數(shù)學(xué)模型，而沒有認(rèn)識到庫存管理實質(zhì)上是一個大量信息的處理問題。事實上，即 使中當(dāng)時認(rèn)識到這一點，也不具備相應(yīng)的信息處理手段。 計算機的出現(xiàn)和投入使用，使得在信息處理方面獲得了巨大的突破。 在50年代中期，計算機的商業(yè)化應(yīng)用開辟了企業(yè)管理信息處理的新紀(jì)元。這對企業(yè)管 理所采用的方法產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。而在庫存控制和生產(chǎn)計劃管理方面，這種影響比其 他任何方面都更為明顯。 大約在1960年，計算機首次在庫存管理中獲得了應(yīng)用，這標(biāo)志著制造業(yè)的生產(chǎn)管理邁 出了與傳統(tǒng)方式?jīng)Q裂的第一步。也正是在這個時候，在美國出現(xiàn)一種新的庫存與計劃控 制方法——計算機輔助編制的物料需求計劃（Material Requirements Planning，簡記為MRP）。 MRP的基本原理和方法與傳統(tǒng)的庫存理論與方法有著顯著的區(qū)別。可以說，它開辟了 制造業(yè)生產(chǎn)管理的新途徑。 傳統(tǒng)的庫存控制理論認(rèn)為，只有降低服務(wù)水平，即降低供貨率，才能減少庫存費用； 或者反過來，要想提高服務(wù)水平，就必須增加庫存費用。有了MRP，這種信條已不再成立 。 成功地運用了MRP系統(tǒng)的企業(yè)的經(jīng)驗表明，他們可以在降低庫存量，即降低庫存費用 的同時，改善庫存服務(wù)水平，即提高供貨率。于是在制造業(yè)管理領(lǐng)域發(fā)生了一場革命： 新的理論和方法逐步建立，而傳統(tǒng)的方式方法則面臨著考驗，原有的庫存管理理論乃至 整個的傳統(tǒng)學(xué)派的思想都受到了重新評價。 初期的MRP，即物料需求計劃，是以庫存控制為核心的計算機輔助管理工具。而當(dāng)今 的MRPⅡ，已延伸為制造資源計劃（Manufacturing Resource Planning）。它進(jìn)一步從市場預(yù)測、生產(chǎn)計劃、物料需求、庫存控制、車間控制延伸到 產(chǎn)品銷售的整個生產(chǎn)經(jīng)營過程以及與之有關(guān)的所有財務(wù)活動中。從而為制造業(yè)提供了科 學(xué)的管理思想和處理邏輯以及有效的信息處理手段。 MRPⅡ的發(fā)展經(jīng)歷了四個階段： 1. 40年代的庫存控制訂貨點法（Order Point）； 2. 60年代的時段式MRP（Time Phased Material Requirements Planning）； 3. 70年代的閉環(huán)MRP（Closed loop MRP）； 4. 80年代發(fā)展起來的MRPⅡ。 下面分別介紹這四個發(fā)展階段的主要特點，然后介紹MRPⅡ的趨勢。 1. 1 訂貨點法 在計算機出現(xiàn)之前，發(fā)出訂單和進(jìn)行催貨是一個庫存管理系統(tǒng)在當(dāng)時所能做的一切。 庫存管理系統(tǒng)發(fā)出生產(chǎn)訂單和采購訂單，但是確定對物料的真實需求卻是靠缺料表，這 種表上所列的是馬上要用，但卻發(fā)現(xiàn)沒有庫存的物料。然后，派人根據(jù)缺料表進(jìn)行催貨 。 訂貨點法是在當(dāng)時的條件下，為改變這種被動的狀況而提出的一種按過去的經(jīng)驗預(yù)測 未來的物料需求的方法。這種方法有各種不同的形式，但其實質(zhì)都是著眼于“庫存補充” 的原則?！把a充”的意思是把倉庫填滿到某個原來的狀態(tài)。庫存補充的原則是保證在任何 時候倉庫里都有一定數(shù)量的存貨，以便需要時隨時取用。當(dāng)時人們希望用這種做法來彌 補由于不能確定近期內(nèi)準(zhǔn)確的必要庫存儲備數(shù)量和需求時間所造成的缺陷。訂貨點法依 靠對庫存補充周期內(nèi)的需求量預(yù)測，并要求保留一定的安全庫存儲備，以便應(yīng)付需求的 波動。一旦庫存儲備低于預(yù)先規(guī)定的數(shù)量，即訂貨點，則立即進(jìn)行訂貨來補充庫存。 訂貨點的基本公式是：訂貨點= 單位時區(qū)的需求量*訂貨提前期+安全庫存量。 如果某項物料的需求量為每周100件，提前期為6周，并保持兩周的安全庫存量，那么 ，該項物料的訂貨點可如下計算：100*6+200=800 當(dāng)某項物料的現(xiàn)有庫存和已發(fā)出的訂貨之和低于訂貨點時，則必須進(jìn)行新的訂貨，以 保持足夠的庫存來支持新的需求。 訂貨點法曾引起人們廣泛的關(guān)注，對它進(jìn)行討論的文獻(xiàn)也非常多，按這種方法建立的 庫存模型被稱為“科學(xué)的庫存模型”。然而，在實際應(yīng)用中卻是面目全非。其原因在于， 訂貨點是在某些假設(shè)之下，追求數(shù)學(xué)模型的完美。 下面，我們逐一對這些假設(shè)進(jìn)行討論。 1．對各種物料的需求是相互獨立的 訂貨點法不考慮物料項目之間的關(guān)系，每項物料的訂貨點分別獨立地加以確定。因此 ，訂貨點法是面向零件的，而不是面向產(chǎn)品的。但是，在制造業(yè)中有一個很重要的要求 ，那就是各項物料的數(shù)量必需配套，以便能裝配成產(chǎn)品。由于對各項物料分別獨立地進(jìn) 行預(yù)測和訂貨，就會在裝配時發(fā)生各項物料數(shù)量不匹配的情況。這樣，雖然單項物料的 供貨率提高了，但總的供貨率卻降低了。因為不可能每項物料的預(yù)測都很準(zhǔn)確，所以積 累起來的誤差反映在總供貨率上將是相當(dāng)可觀的。 例如，用10個零件裝配成一件產(chǎn)品，每個零件的供貨率都是90%，而聯(lián)合供貨率卻降 到34.8%。一件產(chǎn)品由20至30個零件組成的情況是常有的。如果這些零件的庫存量是根據(jù) 訂貨點法分別確定的，那么，要想在總裝配時不發(fā)生零件短缺，則只能是碰巧的事了。 應(yīng)當(dāng)注意，上述這種零件短缺并非由于預(yù)測精度不高而引起，而是由于這種庫存管理 模型本身的缺陷造成的。 2．物料需求是連續(xù)發(fā)生的 按照這種假定，必須認(rèn)為需求相對均勻，庫存消耗率穩(wěn)定，每次發(fā)貨的數(shù)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小 于訂貨總數(shù)。而在制造業(yè)中，對產(chǎn)品零部件的需求恰恰是不均勻、不穩(wěn)定的。庫存消耗 是間斷的。這往往是由于下道工序的批量要求引起的。 我們假定最終產(chǎn)品是活動扳手。零件是扳手柄。原材料是扳手毛坯。活動扳手不是單 件生產(chǎn)的，當(dāng)工廠接到一批訂貨就在倉庫中取出一批相應(yīng)數(shù)量的扳手柄投入批量生產(chǎn)。 這樣一來，扳手柄的庫存量就要突然減少。有時會降到訂貨點以下。這時就要立即下達(dá) 扳手柄的生產(chǎn)指令，于是又會引起扳手毛坯的庫存大幅度下降。如果因此引起原材料庫 存也低于訂貨點，則對扳手毛坯也要進(jìn)行采購訂貨。 由此可見，即使對最終產(chǎn)品的需求是連續(xù)的，由于生產(chǎn)過程中的批量需求，引起對零 部件和原材料的需求也是不連續(xù)的。需求不連續(xù)的現(xiàn)象提出了一個如何確定需求時間的 問題。訂貨點法是根據(jù)以往的平均消耗來間接地指出需要時間。但是對于不連續(xù)的非獨 立需求來說，這種平均消耗率的概念是毫無意義的。事實上，采用訂貨點法的系統(tǒng)下達(dá) 訂貨的時間常常偏早，在實際需求發(fā)生之前就有大批存貨放在庫里造成積壓。而另一方 面，卻又會由于需求不均衡和庫存管理模型本身的缺陷造成庫存短缺。 3．提前期是已知的和固定的 這是訂貨點法所作的最重要的假設(shè)。但在現(xiàn)實世界中，情況并非如此。對一項指定了 六周提前期的物料，其實際的提前期可以在48小時至三個月的范圍內(nèi)變化。把如此大的 時間范圍濃縮成一個數(shù)字，用來作為提前期已知和不變的表示，顯然是不合理的。 4．庫存消耗之后，應(yīng)被重新填滿 按著這種假定，當(dāng)物料庫存量低于訂貨點時，則必須發(fā)出訂貨，以重新填滿庫存。但 如果需求是間斷的，那么這樣做非但沒有必要，而且也不合理。因為很可能因此而造成 庫存積壓。例如，某種產(chǎn)品一個年中可以得到客戶的兩次訂貨，那么制造此種產(chǎn)品所需 的鋼材則不必因庫存量低于訂貨點而立即重新填滿。 5．“何時訂貨”是一個大問題 “何時訂貨”被認(rèn)為是庫存管理的一個大問題。這并不奇怪，因為庫存管理正是訂貨并 催貨這一過程的自然產(chǎn)物。然而真正重要的問題卻是“何時需要物料？”當(dāng)這個問題解決 以后，“何時訂貨”的問題也就迎刃而解了。訂貨點法通過觸發(fā)訂貨點來確定訂貨時間， 再通過提前期來確定需求日期，其實是本末倒置的。 從以上討論可以看出，訂貨點庫存模型是圍繞一些不成立的假設(shè)建立起來的。今天看 來，訂貨點法作為一個庫存模型是那個時代的理論錯誤。因此不再有實用價值。但它提 出了許多在新的條件下應(yīng)當(dāng)解決的問題，從而引發(fā)了MRP的出現(xiàn)。 1. 2 時段式MRP 時段式MRP是在解決訂貨點法的缺陷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，亦稱為基本MRP，或簡稱M RP。 1．2．1 MRP與訂貨點法的主要區(qū)別 MRP與訂貨點法的主要區(qū)別有兩點。一是將物料需求區(qū)分為獨立需求和非獨立需求并 分別加以處理，二是對庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)引入了時間分段的概念。 如前所述，傳統(tǒng)的庫存管理方法是彼此孤立地推測每項物料的需求量，而不考慮它們 之間的關(guān)系。而MRP則把所有物料分為獨立需求項和非獨立需求項，并分別加以處理。如 果某項物料的需求量不依賴于企業(yè)內(nèi)其它物料的需求量而獨立存在，則稱為獨立需求項 ，如果某項物料的需求量可由企業(yè)內(nèi)其它物料的需求量來確定，則稱為非獨立需求項或 相關(guān)需求項。如原材料、零件、組件等都是非獨立需求項，而最終產(chǎn)品則是獨立需求項 。獨立需求項的需求是在主生產(chǎn)計劃（Master Production Schedule，簡記為MPS）中考慮的（主生產(chǎn)計劃是MRP的第一個前提條件），其需求量和 需求時間通常由預(yù)測和客戶訂單、廠際訂單等外在因素來決定。而構(gòu)成最終產(chǎn)品的所有 下屬項（即非獨立需求項）的需求數(shù)量和時間則由MRP系統(tǒng)來決定。 所謂時間分段，就是給庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)加上時間坐標(biāo)，亦即按具體的日期或計劃時區(qū)記 錄和存儲庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)。 在傳統(tǒng)的庫存管理中，庫存狀態(tài)的記錄是沒有時間坐標(biāo)的。記錄的內(nèi)容通常只包含庫 存量和已訂貨量。當(dāng)這兩個量之和由于庫存消耗而小于最低庫存點的數(shù)值時，便是重新 組織進(jìn)貨的時間。因此，在這種記錄中，時間的概念是以間接的方式表達(dá)的。 直到1950年前后，這種落后的方法才有了一些改進(jìn)，在庫存狀態(tài)記錄中增加了兩個數(shù) 據(jù)項：需求量和可供貨量。其中，需求量是指當(dāng)前已知的需求量，而可供貨量是指供未 來的需求量。這樣庫存狀態(tài)記錄由四個數(shù)據(jù)組成，它們之間的關(guān)系可用下式表達(dá)：庫存 量+已訂貨量—需求量=可供貨量。 例如：某項物料的狀態(tài)數(shù)據(jù)如下：庫存量：30；已訂貨量：25；需求量：65；可供貨 量：一10。 其中，需求量可能是直接由客戶訂單決定的，也可能是來自市場預(yù)測，還可能是作為 非獨立需求推算出來的。當(dāng)可供貨量是負(fù)數(shù)時，就意味著庫存儲備不足，需要再組織訂 貨。這樣一個經(jīng)過改進(jìn)的庫存系統(tǒng)可以更好地回答訂什么貨和訂多少貨的問題，但卻不 能回答何時訂貨的問題。表面上看，當(dāng)可供貨量是負(fù)值時即是訂貨時間，似乎已經(jīng)回答 了這個問題。其實不然。已發(fā)出的訂貨何時到貨？是一次到達(dá)？還是分批到達(dá)？什么時 候才是對這批訂貨的需求實際發(fā)生的時間？該需求是應(yīng)一次滿足還是分期滿足？什么時 候庫存會用完？什么時候應(yīng)完成庫存補充訂貨？什么時候應(yīng)該發(fā)出訂貨？對于這一系列 的問題，50年代的庫存管理系統(tǒng)是回答不出來的。當(dāng)時，庫存計劃員只能憑經(jīng)驗來作出 決定。 時間分段法使所有的庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)以周為單位給出時間坐標(biāo)，則可能是下面的樣子： 庫存量：30 30 10 10 -25 0 0 0 0 0 已訂貨量： 0 0 0 0 25 0 0 0 0 0 需求量： 0 20 0 35 0 0 0 0 0 10 可供貨量：30 10 10 -25 0 0 0 0 0 10 現(xiàn)在，我們便可以回答前面所提出的各個與時間有關(guān)的問題了。從記錄中看到，這里 有一批已發(fā)出的訂貨，總計25件，將在第五周到貨；在第二周、第四周和第十周分別出 現(xiàn)三次需求，其數(shù)量分別為20、35和10，總數(shù)為65。另外可以看出，庫存總儲備，即庫 存量和已訂貨量之和，在前九周是足夠用的，但供應(yīng)與需求在時間上不合拍，第四周可 供貨量出現(xiàn)負(fù)值，而已發(fā)出訂貨在第五周才到達(dá)。如已發(fā)出的訂貨能夠提前一周到達(dá)， 則可避免第四周的庫存短缺。關(guān)于這一點，庫存計劃員可以提前四周從庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)得 知并采取相應(yīng)的措施。第十周的庫存短缺應(yīng)通過新的庫存補充訂貨來解決，其需求日期 為第十周，下達(dá)日期即可由此根據(jù)提前期推...
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