制造資源計(jì)劃原理與實(shí)施-4
6．5 物料需求計(jì)劃 物料需求計(jì)劃的對(duì)象是非獨(dú)立需求類型的物料。一個(gè)產(chǎn)品可能有成百上千種非獨(dú)立需 求型的物料，各自的生產(chǎn)或采購(gòu)提前期不同，需用日期也不相同，物料需求計(jì)劃就是要 編排好它們的生產(chǎn)和采購(gòu)計(jì)劃，使之在需用的日期能夠配套備齊滿足生產(chǎn)的要求，而在 不需用的時(shí)期內(nèi)又不要過(guò)量壓庫(kù)。要做到這一點(diǎn)，就必須對(duì)不同物料，按其生產(chǎn)或采購(gòu) 提前期，從需用日期算起倒排計(jì)劃，確定下達(dá)任務(wù)的日期和數(shù)量，使生產(chǎn)和采購(gòu)部門明 了每種物料需求的優(yōu)先順序，從而做到有條不紊地安排生產(chǎn)和采購(gòu)作業(yè)進(jìn)度。因此我們 說(shuō)MRP是一種優(yōu)先級(jí)計(jì)劃（Priority Planning）方法。優(yōu)先級(jí)計(jì)劃是MRPⅡ的核心功能。 為了體現(xiàn)物料需用日期和優(yōu)先順序，必須把MRPⅡ計(jì)劃的時(shí)區(qū)劃細(xì)，以便于分辨。MRP 不僅要回答“需要什么？”而且更重要地是要回答“什么時(shí)候需要？”通常MRP的計(jì)劃時(shí)區(qū)是 周，甚至更短，只有這樣才能詳細(xì)地說(shuō)明需求和供給的時(shí)間關(guān)系。因此我們說(shuō)MRP又是一 種時(shí)段計(jì)劃（Time-phased planning）方法。 在第一章，已經(jīng)概括地介紹了MRP的基本邏輯及其輸入、輸出信息。本節(jié)將進(jìn)一步介 紹某些環(huán)節(jié)。 6. 5。1 低層項(xiàng)目毛需求和凈需求的計(jì)算原理 為了確定BOM中一個(gè)較低層次（層次越低編號(hào)越大）的物料項(xiàng)目的凈需求量，不僅需 要考慮這類項(xiàng)目在本層的需求數(shù)量還得考慮該項(xiàng)目在其上屬項(xiàng)中的需求數(shù)量。計(jì)算凈需 求量的過(guò)程可以用下面一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明（圖6-6）。 第0層 產(chǎn)品（卡車） 第1層 總成（傳動(dòng)器） 第2層 組件（齒輪箱） 第3層 零件（齒輪） 第4層 零件半成品（鍛坯） 圖6-6 上屬項(xiàng)與下屬項(xiàng)的關(guān)系 5. 假定要生產(chǎn)100輛卡車X，庫(kù)存情況如下（庫(kù)存量和已訂貨量之和）： 傳動(dòng)器 2； 齒輪箱 15； 齒輪 15； 齒輪鍛坯 46 現(xiàn)在來(lái)計(jì)算上述各項(xiàng)物料的凈需求量。 需要生產(chǎn)的卡車數(shù)量 100 傳動(dòng)器毛需求量 100 傳動(dòng)器的庫(kù)存量和已訂貨量 2 傳動(dòng)器的凈需求量 98 生產(chǎn)98臺(tái)傳動(dòng)器對(duì)齒輪箱的毛需求量 98 齒輪箱庫(kù)存量和已訂貨量 15 齒輪箱凈需求量 83 生產(chǎn)83臺(tái)齒輪箱對(duì)齒輪的毛需求量 83 齒輪庫(kù)存量和已訂貨量 7 齒輪凈需求量 76 生產(chǎn)76個(gè)齒輪對(duì)齒輪鍛坯的毛需求量 76 齒輪鍛壞庫(kù)存量和已訂貨量 46 齒輪鍛坯凈需求量 30 下面對(duì)齒輪鍛坯的凈需求量核實(shí)一下。卡車生產(chǎn)數(shù)量為100，齒輪鍛坯的消耗量，即 以下5項(xiàng)之和亦應(yīng)為100： 齒輪鍛坯的庫(kù)存量和已訂貨量 46 含有齒輪鍛坯的齒輪的庫(kù)存量和已訂貨量 7 含有齒輪的齒輪箱的庫(kù)存量和已訂貨量 15 含有齒輪箱的傳動(dòng)器的庫(kù)存量和已訂貨量 2 齒輪鍛坯的凈需求量 30 總計(jì) 100 凈需求量的計(jì)算是根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)自上而下逐層進(jìn)行的。這個(gè)計(jì)算過(guò)程把隱蔽在較高層 次的物料項(xiàng)目傳動(dòng)器、齒輪箱、齒輪（這些項(xiàng)目都是用于生產(chǎn)卡車X的）中的齒輪鍛坯都 有找了出來(lái)，并加以計(jì)算。凈需求量是通過(guò)一層一層地把庫(kù)存量和已訂貨量分配給各個(gè) 相應(yīng)層次上的毛需求量而逐步求得的。只有在確定了上屬層次的凈需求量以后，才能確 定下屬層次的凈需求量。 在例6.5中，要生產(chǎn)100輛卡車，每一輛卡車含有一個(gè)齒輪鍛坯，因此齒輪鍛坯的需要 量是100。這個(gè)數(shù)字雖然在成本核算等方面很有用處，但對(duì)于物料需求計(jì)劃則毫無(wú)意義。 因?yàn)槲覀冴P(guān)心的不是與產(chǎn)品一起出廠的組件的數(shù)量，而是需要采購(gòu)或制造的最小數(shù)量， 即凈需求量。在例6.5中算出的齒輪鍛坯的毛需求量是76，凈需求量是30。只有在上屬層 次（齒輪、齒輪箱、傳動(dòng)器）中庫(kù)存為零時(shí)，齒輪鍛坯的凈需求量才可能是100。在物料 需求計(jì)劃里，下屬項(xiàng)的毛需求量取決于直接上屬項(xiàng)的凈需求量，而不是取決于最終產(chǎn)品 或主生產(chǎn)計(jì)劃最終項(xiàng)目的需求量。 還應(yīng)注意對(duì)一個(gè)給定的項(xiàng)目可能有多個(gè)需求源，因此毛需求量也可來(lái)自多方。一項(xiàng)物 料可能通用于幾個(gè)上屬項(xiàng)，也可能用于來(lái)自外部的獨(dú)立需求如用作備件。我們應(yīng)把該項(xiàng) 物料的這些毛需求量按時(shí)區(qū)合并起來(lái)，如圖6-7所示。 總成 零件 項(xiàng)目X 項(xiàng)目Y |時(shí)區(qū) |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 | |毛需求量| |20 | |25 | |15 |12 | | 圖6-7 來(lái)自不同需求源的毛需求量 6. 5。2 需求分解 在6.5.1段介紹了最終產(chǎn)品的一項(xiàng)需求按BOM引起對(duì)下屬各層物料的毛需求和凈需求的 縱向過(guò)程。第一章介紹了在計(jì)劃展望期內(nèi)在一個(gè)層次上動(dòng)態(tài)計(jì)算物料的未來(lái)庫(kù)存狀態(tài)數(shù) 據(jù)以及訂貨量和訂貨時(shí)間的橫向過(guò)程。 本段將討論物料需求計(jì)劃的全過(guò)程，即在展望期內(nèi)把最終項(xiàng)目的獨(dú)立需求從主生產(chǎn)計(jì) 劃開始向下逐層分解為各個(gè)零部件需求的過(guò)程。在此過(guò)程中，一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是上屬項(xiàng) 記錄和下屬項(xiàng)記錄之間的銜接問(wèn)題：對(duì)一項(xiàng)物料的計(jì)劃訂貨的下達(dá)就同時(shí)產(chǎn)生了其直接 下屬項(xiàng)目的毛需求，它們?cè)跀?shù)量和時(shí)間上都是一致的。此過(guò)程沿BOM的各個(gè)分枝進(jìn)行，直 到所有的分解路線都達(dá)到外購(gòu)件（零部件或原材料）為止。 圖6- 8對(duì)處于相鄰層次的三個(gè)物料項(xiàng)目的需求分解過(guò)程作了說(shuō)明。它們的提前期均為2。 第一層項(xiàng)目：A | |時(shí) 區(qū) | | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 | |毛需求量 |10 | |15 |10 |20 |5 | |10 |15 | |預(yù)計(jì)入庫(kù)量 | | |14 | | | | | | | |庫(kù)存量 |12 |2 |2 |1 |-9 |-29 |-34 |-34 |-44 |-59 | |計(jì)劃訂貨下達(dá) | |9 |20 |5 | |10 |15 | | | 第二層項(xiàng)目：B |毛需求量 | |9 |20 |5 | |10 |15 | | | |預(yù)計(jì)入庫(kù)量 | | | | | | | | | | |庫(kù)存量 |28 |28 |19 |-1 |-6 |-6 |-16 |-31 |-31 |-31 | |計(jì)劃訂貨下達(dá) |1 |5 | |10 |15 | | | | | 第三層項(xiàng)目：C |毛需求量 |1 |5 | |10 |15 | | | | | |預(yù)計(jì)入庫(kù)量 | | | | | | | | | | |庫(kù)存量 |8 |7 |2 |2 |-8 |-23 |-23 |-23 |-23 |-23 | |計(jì)劃訂貨下達(dá) | |8 |15 | | | | | | | 圖6-8 需求量的分解 在此例中，物料項(xiàng)目B和C 沒(méi)有多個(gè)上屬項(xiàng)，即它們不是通用件。然而，在實(shí)際情況下卻往往不是如此。它們很可 能有著多個(gè)上屬項(xiàng)，尤其是處于BOM低層的項(xiàng)目更是這樣。在這種情況下，如果沿BOM各 分枝分別分解，然后再把對(duì)通用件的多項(xiàng)需求相加，則造成計(jì)算的重復(fù)，降低了數(shù)據(jù)處 理的效率。 獲得數(shù)據(jù)處理高效率的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)稱為逐層處理法，一般MRP軟件系統(tǒng)均采用這種方法 。做法是先對(duì)所有BOM算出每一層上所有項(xiàng)目的計(jì)劃訂貨，把這些結(jié)果按通用件相加，用 來(lái)確定第二層項(xiàng)目的毛需求。依次類推，直至外購(gòu)件。但要受低層代碼控制。每項(xiàng)物料 都有要有一個(gè)低層代碼，用來(lái)指明在包括該項(xiàng)目的所有BOM中，該項(xiàng)目所處的最低層次。 于是，在逐層分解計(jì)算需求量的過(guò)程中，對(duì)該項(xiàng)目的處理便被延遲到其出現(xiàn)的最低層次 上進(jìn)行。從而所有較高層次上可能出現(xiàn)的對(duì)該項(xiàng)目的毛需求都能在此之前確定。因此， 每項(xiàng)物料的記錄只需處理一次，避免了重復(fù)檢索和處理，提高了效率。 6. 5。3 MRP系統(tǒng)的運(yùn)行方式 MRP系統(tǒng)有兩種基本的運(yùn)行方式：全重排式和凈改變式。 第一種方式從數(shù)據(jù)處理的角度看，效率比較高。但由于每次更新要間隔一定周期，通 常至少也要一周，所以不能隨時(shí)反映出系統(tǒng)的變化。第二種方式可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行頻繁的 ，甚至是連續(xù)的更新，但從數(shù)據(jù)處理的角度看，效率不高。以上兩種方式的主要輸出是 一樣的，因?yàn)椴徽撘院畏N形式執(zhí)行MRP系統(tǒng)，對(duì)同一個(gè)問(wèn)題只能有一個(gè)正確的答案。兩種 方式的輸入也基本上是相同的，只是在物料庫(kù)存狀態(tài)的維護(hù)上有些不同。兩種方式最主 要的不同之處在于計(jì)劃更新的頻繁程度以及引起計(jì)劃更新的原因。在第一種方式中計(jì)劃 更新是由主生產(chǎn)計(jì)劃的變化引起的，在第二種方式中，則是由庫(kù)存事務(wù)處理引起的。 理論上講，任何一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MRP系統(tǒng)都只能是以上兩種形式中的一種，但在實(shí)際應(yīng)用 中卻很難分出兩種形式的界限。一個(gè)全重排式系統(tǒng)可能會(huì)滲入一些凈變化系統(tǒng)的特點(diǎn)， 反之亦然。實(shí)際上，一般MRPⅡ軟件系統(tǒng)都提供兩種運(yùn)行方式可供選擇。這里所討論的是 全重排式系統(tǒng)和凈改變化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)形式。 MRP系統(tǒng)的傳統(tǒng)做法是建立在計(jì)劃日程全面重排的想法之上的。根據(jù)這種做法，系統(tǒng) 要將整個(gè)主生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分解，求出每一項(xiàng)物料按時(shí)間分段的需求數(shù)據(jù)。 在使用全重排方法時(shí)，主生產(chǎn)計(jì)劃中所列的每一個(gè)最終項(xiàng)目的需求都要加以分解；每 一個(gè)BOM文件都要被訪問(wèn)到；每一個(gè)庫(kù)存狀態(tài)記錄都要經(jīng)過(guò)重新處理；系統(tǒng)輸出大量的報(bào) 告。 在全重排式MRP系統(tǒng)中，由于主生產(chǎn)計(jì)劃是定期重建的，所以每次所有的需求分解都 是通過(guò)一次批處理作業(yè)完成的。在每次批處理作業(yè)中每項(xiàng)物料的毛需求量和凈需求量都 要重新加以計(jì)算，每一項(xiàng)計(jì)劃下達(dá)訂單的日程也要重新安排。 由于采用批處理方式，這種作業(yè)也只能按一定時(shí)間間隔定期進(jìn)行。在兩次批處理之間 發(fā)生的所有變化，如主生產(chǎn)計(jì)劃的變化，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化，以及計(jì)劃因素的變化，等等 ，都要累計(jì)起來(lái)，等到下一次批處理作業(yè)中一起處理。重排計(jì)劃的時(shí)間間隔，常要從經(jīng) 濟(jì)上考慮其合理性。就制造業(yè)已安裝的MRP系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，全面重排的時(shí)間間隔通常為一到兩 周。又由于全面重排計(jì)劃的數(shù)據(jù)處理量很大，所以計(jì)劃重排結(jié)果報(bào)告的生成常有時(shí)間延 遲。這就使得系統(tǒng)反映的狀態(tài)總是在某種程度上滯后于現(xiàn)實(shí)狀態(tài)。 在具體情況下，這個(gè)缺點(diǎn)的嚴(yán)重程度取決于MRP系統(tǒng)的作業(yè)環(huán)境。 在一個(gè)動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)環(huán)境中，生產(chǎn)狀態(tài)處于連續(xù)的變化之中。在這種情況下，主生產(chǎn)計(jì) 劃經(jīng)常更改，客戶需求時(shí)時(shí)波動(dòng)，訂貨每天都有可能發(fā)生變化，常有緊急維修的訂貨， 也有報(bào)廢的情況發(fā)生，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)不斷更新——所有這些都有意味著每項(xiàng)物料的需求數(shù)量 和需求時(shí)間也要隨之迅速改變。 在這類生產(chǎn)環(huán)境中，要求系統(tǒng)有迅速適應(yīng)變化的能力。而全重排式MRP系統(tǒng)至多也只 能每周重排一次計(jì)劃。由于這類系統(tǒng)不能適合生產(chǎn)作業(yè)的節(jié)奏，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)，它的反 應(yīng)是太慢了。 在比較穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境中，僅就物料需求而論，全重排式MRP系統(tǒng)或許能滿足需求。 然而MRP并不只局限于庫(kù)存管理，它還要確保已下達(dá)訂單的到貨期符合實(shí)際需求。已下達(dá) 訂單的到貨期是正確制定車間作業(yè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)和作業(yè)順序的基礎(chǔ)。因此保證訂單的完成 期能隨時(shí)更新，使它總能符合當(dāng)前情況，這是非常重要的。然而，一個(gè)以周（甚至更長(zhǎng) 時(shí)間）為周期重排計(jì)劃的MRP系統(tǒng)，顯然不能使訂單的完成期時(shí)時(shí)處于與當(dāng)前情況相符的 狀態(tài)。 由以上討論可以看出，在MRP系統(tǒng)的使用中，重排計(jì)劃的時(shí)間間隔是一個(gè)重要問(wèn)題， 也是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一一個(gè)重要參數(shù)。要想以小于一周的時(shí)間間隔來(lái)運(yùn)行全重排式系統(tǒng)是不 切實(shí)際的。為了能以更小的時(shí)間間隔重排計(jì)劃，必須尋找一種新的方法，這種方法既要 考慮到數(shù)據(jù)處理的經(jīng)濟(jì)性（重排計(jì)劃的范圍、時(shí)間區(qū)段和輸出數(shù)據(jù)量），又能避免批處 理作業(yè)中時(shí)間滯后的弊端。于是，凈改變式MRP系統(tǒng)便應(yīng)運(yùn)而生。 在運(yùn)行MRP系統(tǒng)時(shí)，需求分解是最基本的作業(yè)。它既不能省略，又無(wú)捷徑可走，僅可 以將分解的工作分散進(jìn)行。凈改變式就是從這點(diǎn)出發(fā)，采用頻繁地進(jìn)行局部分解的作業(yè) 方式，取代以較長(zhǎng)時(shí)間間隔進(jìn)行全面分解的作業(yè)方式。 局部分解是使凈改變式系統(tǒng)具有實(shí)用價(jià)值的關(guān)鍵，因?yàn)榫植糠纸饪s小了每次作需求計(jì) 劃運(yùn)算的范圍，從而可以提高重排計(jì)劃的頻率。由于分解只是局部的，自然作為輸出結(jié) 果的數(shù)據(jù)也就少了。在凈改變式MRP系統(tǒng)中，所謂局部分解是從以下兩種意義上說(shuō)的： 1. 每次運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，都只需要分解主生產(chǎn)計(jì)劃中的一部分內(nèi)容； 2. 由庫(kù)存事務(wù)處理引起的分解只局限在該事務(wù)處理所直接涉及到的物料項(xiàng)目及其下屬層 次上的項(xiàng)目。 從凈改變的角度看，主生產(chǎn)計(jì)劃是一個(gè)連續(xù)存在的計(jì)劃，而不是一份一份間斷產(chǎn)生的 計(jì)劃。主生產(chǎn)計(jì)劃在任何...
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