MRP制造资源计划原理与实施

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　第一篇 MRP 制造资源计划的原理与实施

　第一章

　MRPⅡ的过去、现在和以后 自 18 世纪产业革命以来，手工业作坊向工厂生产的方向迅速进展，显现了制造业。随之面来，所有企业几乎无一例外地追求着差不多相似的营运即在给定资金、设备、人力的前提下，追求尽可能大的有效产出；或在市场容量的限制下，追求尽可能少的人力、物力投入；或寻求最正确的投入/产出比。就其外观而言，为追求利润；就其内涵而言，为追求企业资源的合理有效的利用。

　这一差不多目标的追求使制造业的治理者面临一系列的挑战；生产打算的合理性、成本的有效操纵、设备的充分利用、作业的均衡安排、库存的合理治理、财务状况的及时分析等等。日趋猛烈的市场竞争环境使上述挑战对企业具有生死存亡的意义。因此，应对上述挑战的各种理论和实践也就应运而生。在这些理论和实践中，第一提出而且被人们研究最多的是库存治理的方法和理论。人们第一认识到，诸如原材料不能及时供应、零部件不能准确配套、库存积压、资金周转期长等问题产生的缘故，在于对物料需求操纵不行。然而当时提出的一些库存治理方法往往是笼统的、只求〝大致差不多〞的方法。这些方法往往是建立在一些经不起实践考查的前提假设之上，热衷于寻求解决库存优化问题的数学模型，而没有认识到库存治理实质上是一个大量信息的处理问题。事实上，即使中当时认识到这一点，也不具备相应的信息处理手段。

　运算机的显现和投入使用，使得在信息处理方面获得了庞大的突破。

　在 50 年代中期，运算机的商业化应用开创了企业治理信息处理的新纪元。这对企业治理所采纳的方法产生了深远的阻碍。而在库存操纵和生产打算治理方面，这种阻碍比其他任何方面都更为明显。

　大约在 1960 年，运算机首次在库存治理中获得了应用，这标志着制造业的生产治理迈出了与传统方式决裂的第一步。也正是在那个时候，在美国显现一种新的库存与打算操纵方法——运算机辅助编制的物料需求打算〔Material Requirements Planning，简记为 MRP〕。

　MRP 的差不多原理和方法与传统的库存理论与方法有着显著的区别。能够说，它开创了制造业生产治理的新途径。

　传统的库存操纵理论认为，只有降低服务水平，即降低供货率，才能减少库存费用；或者反过来，要想提高服务水平，就必须增加库存费用。有了 MRP，这种信条已不再成立。

　成功地运用了 MRP 系统的企业的体会说明，他们能够在降低库存量，即降低库存费用的同时，改善库存服务水平，即提高供货率。因此在制造业治理领域发生了一场革命：新的理论和方法逐步建立，而传统的方式方法那么面临着考查，原有的库存治理理论乃至整个的传统学派的思想都受到了重新评判。

　初期的 MRP，即物料需求打算，是以库存操纵为核心的运算机辅助治理工具。而当今的 MRPⅡ，已延伸为制造资源打算〔Manufacturing Resource Planning〕。它进一步从市场推测、生产打算、物料需求、库存操纵、车间操纵延伸到产品销售的整个生产经营过程以及与之有关的所有财务活动中。从而为制造业提供了科学的治理思想和处理逻辑以及有效的信息处理手段。

　MRPⅡ的进展经历了四个时期：

　①40 年代的库存操纵订货点法〔Order Point〕； ②60 年代的时段式 MRP〔Time Phased Material Requirements Planning〕； ③70 年代的闭环 MRP〔Closed loop MRP〕； ④80 年代进展起来的 MRPⅡ。

　下面分别介绍这四个进展时期的要紧特点，然后介绍 MRPⅡ的趋势。

　1． 1

　订货点法 在运算机显现之前，发出订单和进行催货是一个库存治理系统在当时所能做的一切。库存治理系统发出生产订单和采购订单，然而确定对物料的真实需求却是靠缺料表，这种表上所列的是赶忙要用，但却发觉没有库存

　的物料。然后，派人依照缺料表进行催货。

　订货点法是在当时的条件下，为改变这种被动的状况而提出的一种按过去的体会推测以后的物料需求的方法。这种方法有各种不同的形式，但事实上质差不多上着眼于〝库存补充〞的原那么。〝补充〞的意思是把仓库填满到某个原先的状态。库存补充的原那么是保证在任何时候仓库里都有一定数量的存货，以便需要时随时取用。当时人们期望用这种做法来补偿由于不能确定近期内准确的必要库储备备数量和需求时刻所造成的缺陷。订货点法依靠对库存补充周期内的需求量推测，并要求保留一定的安全库储备备，以便应对需求的波动。一旦库储备备低于预先规定的数量，即订货点，那么赶忙进行订货来补充库存。

　订货点的差不多公式是：订货点= 单位时区的需求量*订货提早期+安全库存量。

　假如某项物料的需求量为每周 100 件，提早期为 6 周，并保持两周的安全库存量，那么，该项物料的订货点可如下运算：100*6+200=800 当某项物料的现有库存和已发出的订货之和低于订货点时，那么必须进行新的订货，以保持足够的库存来支持新的需求。

　订货点法曾引起人们广泛的关注，对它进行讨论的文献也专门多，按这种方法建立的库存模型被称为〝科学的库存模型〞。然而，在实际应用中却是面目全非。其缘故在于，订货点是在某些假设之下，追求数学模型的完美。

　下面，我们逐一对这些假设进行讨论。

　1．对各种物料的需求是相互独立的 订货点法不考虑物料项目之间的关系，每项物料的订货点分别独立地加以确定。因此，订货点法是面向零件的，而不是面向产品的。然而，在制造业中有一个专门重要的要求，那确实是各项物料的数量必需配套，以便能装配成产品。由于对各项物料分别独立地进行推测和订货，就会在装配时发生各项物料数量不匹配的情形。如此，尽管单项物料的供货率提高了，但总的供货率却降低了。因为不可能每项物料的推测都专门准确，因此积存起来的误差反映在总供货率上将是相当可观的。

　例如，用 10 个零件装配成一件产品，每个零件的供货率差不多上 90%，而联合供货率却降到 34.8%。一件产品由 20 至 30 个零件组成的情形是常有的。假如这些零件的库存量是依照订货点法分别确定的，那么，要想在总装配时不发生零件短缺，那么只能是碰巧的事了。

　应当注意，上述这种零件短缺并非由于推测精度不高而引起，而是由于这种库存治理模型本身的缺陷造成的。

　2．物料需求是连续发生的 按照这种假定，必须认为需求相对平均，库存消耗率稳固，每次发货的数量都远远小于订货总数。而在制造业中，对产品零部件的需求恰恰是不平均、不稳固的。库存消耗是间断的。这往往是由于下道工序的批量要求引起的。

　我们假定最终产品是活动扳手。零件是扳手柄。原材料是扳手毛坯。活动扳手不是单件生产的，当工厂接到一批订货就在仓库中取出一批相应数量的扳手柄投入批量生产。如此一来，扳手柄的库存量就要突然减少。有时会降到订货点以下。这时就要赶忙下达扳手柄的生产指令，因此又会引起扳手毛坯的库存大幅度下降。假如因此引起原材料库存也低于订货点，那么对扳手毛坯也要进行采购订货。

　由此可见，即使对最终产品的需求是连续的，由于生产过程中的批量需求，引起对零部件和原材料的需求也是不连续的。需求不连续的现象提出了一个如何确定需求时刻的问题。订货点法是依照以往的平均消耗来间接地指出需要时刻。然而关于不连续的非独立需求来说，这种平均消耗率的概念是毫无意义的。事实上，采纳订货点法的系统下达订货的时刻常常偏早，在实际需求发生之前就有大批存货放在库里造成积压。而另一方面，却又会由于需求不均衡和库存治理模型本身的缺陷造成库存短缺。

　3．提早期是的和固定的 这是订货点法所作的最重要的假设。但在现实世界中，情形并非如此。对一项指定了六周提早期的物料，事实上际的提早期能够在 48 小时至三个月的范畴内变化。把如此大的时刻范畴浓缩成一个数字，用来作为提早期和不变的表示，明显是不合理的。

　4．库存消耗之后，应被重新填满 按着这种假定，当物料库存量低于订货点时，那么必须发出订货，以重新填满库存。但假如需求是间断的，那么如此做非但没有必要，而且也不合理。因为专门可能因此而造成库存积压。例如，某种产品一个年中能够得到客户的两次订货，那么制造此种产品所需的钢材那么不必因库存量低于订货点而赶忙重新填满。

　5．〝何时订货〞是一个大问题 〝何时订货〞被认为是库存治理的一个大问题。这并不惊奇，因为库存治理正是订货并催货这一过程的自然产物。然而真正重要的问题却是〝何时需要物料？〞当那个问题解决以后，〝何时订货〞的问题也就迎刃而解了。订货点法通过触发订货点来确定订货时刻，再通过提早期来确定需求日期，事实上是本末倒置的。

　从以上讨论能够看出，订货点库存模型是围绕一些不成立的假设建立起来的。今天看来，订货点法作为一个库存模型是那个时代的理论错误。因此不再有有用价值。但它提出了许多在新的条件下应当解决的问题，从而引发了 MRP 的显现。

　1． 2

　时段式 MRP 时段式 MRP 是在解决订货点法的缺陷的基础上进展起来的，亦称为差不多 MRP，或简称 MRP。

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　MRP 与订货点法的要紧区别 MRP 与订货点法的要紧区别有两点。一是将物料需求区分为独立需求和非独立需求并分别加以处理，二是对库存状态数据引入了时刻分段的概念。

　如前所述，传统的库存治理方法是彼此孤立地估量每项物料的需求量，而不考虑它们之间的关系。而 MRP那么把所有物料分为独立需求项和非独立需求项，并分别加以处理。假如某项物料的需求量不依靠于企业内其它物料的需求量而独立存在，那么称为独立需求项，假如某项物料的需求量可由企业内其它物料的需求量来确定，那么称为非独立需求项或相关需求项。如原材料、零件、组件等差不多上非独立需求项，而最终产品那么是独立需求项。独立需求项的需求是在主生产打算〔Master Production Schedule，简记为 MPS〕中考虑的〔主生产打确实是 MRP 的第一个前提条件〕，其需求量和需求时刻通常由推测和客户订单、厂际订单等外在因素来决定。而构成最终产品的所有下属项〔即非独立需求项〕的需求数量和时刻那么由 MRP 系统来决定。

　所谓时刻分段，确实是给库存状态数据加上时刻坐标，亦即按具体的日期或打算时区记录和储备库存状态数据。

　在传统的库存治理中，库存状态的记录是没有时刻坐标的。记录的内容通常只包含库存量和已订货量。当这两个量之和由于库存消耗而小于最低库存点的数值时，便是重新组织进货的时刻。因此，在这种记录中，时刻的概念是以间接的方式表达的。

　直到 1950 年前后，这种落后的方法才有了一些改进，在库存状态记录中增加了两个数据项：需求量和可供货量。其中，需求量是指当前的需求量，而可供货量是指供以后的需求量。如此库存状态记录由四个数据组成，它们之间的关系可用下式表达：库存量+已订货量—需求量=可供货量。

　例如：某项物料的状态数据如下：库存量：30；已订货量：25；需求量：65；可供货量：一 10。

　其中，需求量可能是直截了当由客户订单决定的，也可能是来自市场推测，还可能是作为非独立需求推算出来的。当可供货量是负数时，就意味着库储备备不足，需要再组织订货。如此一个通过改进的库存系统能够更好地回答订什么货和订多少货的问题，但却不能回答何时订货的问题。表面上看，当可供货量是负值时即是订货时刻，看起来差不多回答了那个问题。事实上不然。已发出的订货何时到货？是一次到达？依旧分批到达？什么时候才是对这批订货的需求实际发生的时刻？该需求是应一次满足依旧分期满足？什么时候库存会用完？什么时候应完成库存补充订货？什么时候应该发出订货？关于这一系列的问题，50 年代的库存治理系统是回答不出来的。当时，库存打算员只能凭体会来作出决定。

　时刻分段法使所有的库存状态数据以周为单位给出时刻坐标，那么可能是下面的模样：

　库存量：30 30 10 10 -25

　0 0 0 0 0

　 已订货量：

　0

　0

　0

　0

　25 0 0 0 0

　0 需求量：

　0

　20

　0 35

　0

　0 0 0 0 10

　可供货量：30

　10 10 -25

　0

　0 0 0 0 10 现在，我们便能够回答前面所提出的各个与时刻有关的问题了。从记录中看到，那个地点有一批已发出的

　订货，总计 25 件，将在第五周到货；在第二周、第四周和第十周分别显现三次需求，其数量分别为 20、35 和10，总数为 65。另外能够看出，库存总储备，即库存量和已订货量之和，在前九周是足够用的，但供应与需求在时刻上不合拍，第四周可供货量显现负值，而已发出订货在第五周才到达。如已发出的订货能够提早一周到达，那么可幸免第四周的库存短缺。关于这一点，库存打算员能够提早四周从库存状态数据得知并采取相应的措施。第十周的库存短缺应通过新的库存补充订货来解决，其需求日期为第十周，下达日期即可由此依照提早期推算出来。

　爱护、更新按时刻分段的库存状态记录所要进行的数据处理工作量是相当大的。这一方面是由于这类库存状态记录的数据项多；另一方面是由于既要处理数量关系，又要处理时刻关系。从上例可见一斑。在给出时刻坐标之前只用了 4 个数据项，而在给出时刻坐标之后，那么用了 40 个数据项。现在，尽管数量关系不变，时刻关系却要重新处理。在一个典型的企业中，假如对 25000 项物料按周划分时刻段，在打算期为一年的情形下，就要处理多达 500 万个差不多数据，如此大量的信息处理只有运算机才能胜任。

　1 ．2 ．2

　MRP 的前提条件和差不多假设 目前，人们建立和使用的 MRP 系统差不多形成一种标准的形式。这种标准形式包含着系统运行所依据的某些前提条件和差不多假设。

　1．前提条件 第一个前提确实是要有一个主生产打算。也确实是说，要有一个关于生产什么产品和什么时...