物料需求计划MRP(一)主生产计划

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物料需求计划MRP (Material Requirements Planning)是ERP的前身，要想真正了解ERP就必须对MRP有一个全面深刻的认识。本文论述了MRP的基本概念、原理和相关问题，希望能对大家有所帮助。

一、什么是MRP？

MRP 是Material Requirements Planning的缩写，中文通常翻译为“物料需求计划”，其含义是：利用物料清单、库存数据和主生产计划计算物料需求的一套技术。物料需求计划产生补充物料订单的建议，而且由于它是划分为时间段的，当到货日期与需求日期不同步时，MR P会建议重排未结订单。最初MRP只被看成一种比库存订货点法更好的库存管理方法，现在普遍认为它是一种计划技术，即建立和维护订单的有效到货日期的方法，它是闭环MRP的基础。

为了更好地理解MRP的概念，有必要把概念中提到的几个名词解释一下：

1、 物料清单(Bill of Material)
　　构成父项装配件的所有子装配件、零件及原材料清单,其中包括子项的数量。在某些工 业领域,可能称为"配方"、"要素表"或其它名称。

2、 主生产计划MPS（Master Production Schedule）
预先建立的一份计划,由主生产计划员负责维护。主生产计划是驱动MRP的一整套计划数据,它反映出企业打算生产什么,什么时候生产以及生产多少。主生产计划必须考虑客户订单和预测、未完成订单、可用物料的数量、现有能力、管理方针和目标等等。

3、 闭环（MRPClosed Loop MRP）
在MRP系统的应用中,需要人工介入较多。此外,MRP系统没有涉及车间作业计划及作业分配,这部分工作仍然由人工补足,因此也就不能保证作业的最佳顺序和设备的有效利用。为了解决上述的矛盾,8年代初,MRP由传统式发展为闭式的MRP,它是一个结构完整的生产资源计划及执行控制系统,。

围绕物料需求计划而建立的系统,包括生产规划、主生产计划和能力需求计划与其它计 划功能。进一步地,当计划阶段完成并且作为实际可行的计划被接受以后,执行阶段随之开始 。这包括投入/产出控制、车间作业管理、派工单以及来自车间及供应商的拖期预报。“闭环”一词所指的,不仅包括整个系统的这些组成部分,并且还包括来自执行部分的反馈信息,目的在于使计划在任何时候都保持有效。

闭式MRP将是一个集计划、执行、反馈为一体的综合性系统,它能对生产 中的人力、机器和材料各项资源进行计划与控制,使生产管理的应变能力 有所加强。这时物料需求计划MRP的实施,使未来的物料短缺不是等到短缺发生时才给予解决,而是 事先进行计划,但是只有优先计划还远远不够,因为没有足够的生产能力,还是无法生产,MRP所输出的生产和采购计划信息若没有传送至车间和供应商那里,这些计划一点价值也没有。所以必须增加生产能力计划,生产活动控制、采购和物料管理计划三方面的功能。

4、 制造资源计划MRPⅡ(Manufacturing Resource Planning)
对于制定企业的所有资源进行有效计划的一种方法。MRPⅡ包括许多相互联系的功能:经营规划、生产规划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划以及有关能力和物料的执行支持系统。这些系统的输出与各种财务报告集成在一起。制造资源计划是闭环MRP的直接发展和延伸。MRPⅡ也称为基于网络计划的管理系统。

5、 能力需求计划CRP (Capacity Requirements Planning)
确定为完成生产任务需要多少劳力和机器资源的过程。在MRP系统中,已下达的车间订单和计划订单是CRP的输入。CRP将这些订单转换成不同时区、不同工作中心上的工时数。

MRP系统的建立首先是在假定已有了主生产计划,并且主生产计划是可行的前提之下,这也就意味着在已经考虑了生产能力是可能实现的情况下,有足够的生产设备和人力来保证生 产计划的实现。对于已定的主生产计划应该生产些什么,属于MRP系统功能的管辖范围,而工 厂生产能力有多大,能生产些什么,则属于制定主生产计划的范围,对此,MRP系统就显得无能 为力了,这也是MRP系统欠缺的一面。

其次,MRP系统的建立是假设物料采购计划是可行的,即认为有足够的供货能力和运输能 力来保证完成物料的采购计划。而实际上,有些物料由于市场紧俏,供货不足或者运输工作 紧张而无法按时、按量满足物料采购计划,那样的话,MRP系统的输出将只是设想而无法付之 实现。因此,用MRP方法所计算出来的物料需求的日期有可能因设备工时的不足而没有能力 生产,或者因原料的不足而无法生产。

要解决以上问题,在实际使用MRP系统时,往往预先编制一套生产计划,计算出所需要的 生产能力,然后把这个生产能力与实际生产能力进行比较,发现不平衡时,调整生产能力或生 产计划,经过反复的人工试算,得到正式的生产计划。在实际使用MRP系统时,对于物料采购 计划不能实现的部分,也得依靠人工进行调整与落实。

二、主生产计划

主生产计划是MRP的核心与灵魂，也是MRPⅡ的一个重要的计划层次。下面我们就重点来谈谈主生产计划。

粗略地说,主生产计划是关于“将要生产什么”的一种描述,它起着承上启下、从宏观计划向微观计划过渡的作用。主生产计划是生产部门的工具,因为它指出了将要生产什么。同时,主生产计划也是市场销售部门的工具,因为它指出了将要为用户生产什么。所以,主生产计划又是联系市场销售同生产制造的桥梁,使生产活动符合不断变化的市场需求,又向销售部门提供生产和库存的信息,起着沟通内外的作用。

1、主生产计划中一些容易混淆的概念:

（1）销售预测
　销售预测是生产规划和主生产计划的原始输入信息,它不考虑物料和能力的可用性问题 。

（2）生产规划
　　生产规划是按产品类规定生产率。主生产计划由生产规划转化而来,它是按最终产品或 产品的组件来进行描述的。

（3）装配计划
主生产计划和装配计划在某些方面是相同的,例如对面向库存生产的产品以及少数在收 到用户订单之前最终产品可以确定的面向订单生产的产品,二者是相同的。但对于面向订单 装配的产品,主生产计划和装配计划则是不同的,前者描述的是构成最终产品的组件,后者则 指出产品的最终结构。

（4）由计算机自动生成的计划方案
有些人认为只要把销售预测、客户订单、物料清单、生产成本、库存记录等数据输入到计算机中,就可以自动生成主生产计划,这实在是一种误解。主生产计划包括了许多来自人的经验的决策,这是无法由计算机来完成的。制订和调整主生产计划的责任在人,而不在计算机,而且这是一个手工的过程,是应当特别强调的。

 
2、为什么要有主生产计划

为什么要先有主生产计划,再根据主生产计划制订物料需求计划?一些读者问,直接根据 销售预测和客户订单来制订物料需求计划不行吗?产生这样的疑问和想法的原因在于不了解 MRP的计划方式。

概括地说:MRP的计划方式就是追踪需求。如果直接根据预测和客户订单的 需求来运行MRP,那么得到的计划将在数量和时间上与预测和客户订单需求完成匹配。但是 ,预测和客户订单是不稳定、不均衡的,直接用来安排生产将会出现时而加班加点也不能完 成任务,时而设备闲置很多人没有活干的现象,这将给企业带来灾难性的后果,而且企业的生 产能力和其他资源是有限的,这样的安排也不是总能做得到的。

加上主生产计划这一层次,通过人工干预,均衡安排,使得在一段时间内主生产计划量和 预测及客户订单在总量上相匹配,而不追求在每个具体时刻上均与需求相匹配,从而得到一 份稳定、均衡的计划。由于在产品或最终项目(独立需求项目)这一级上的计划(即主生产计 划)是稳定和均衡的,据此所得到的关于非独立需求项目的物料需求计划也将是稳定和匀称 的。因此,制订主生产计划是为了得到一份稳定、均衡的生产计划。

3、主生产的对象

主生产的对象是最终项目(end item)。所谓"最终项目"即是具有独立需求的物料,对它 的需求不依赖于对其它物料的需求而独立存在。根据产生计划环境的不同,最终项目的含义也不完全相同。

在面向库存生产的环境下,最终项目指产品、备品备件等独立需求项目。在面向订单生产的环境下,又有两种情况:如果产品是标准设计或专项设计,最终项目一般就是产品;如果产品是一个系列,结构基本相同,都是由若于基本组件和一些通用件组成, 每项基本组件又有多种可选件,从而可形成一系列多种规格的变型产品,在这种情况下,最终 项目指的是基本组件和通用件,编制计划时,先根据历史资料确定各基本组件中各种可选件 占需求量的百分比,并以此安排生产,保持一定库存储备,一旦收到正式订单,只要再编制一 个总装计划,规定从接到订单开始,核查库存、组装、测试检验、包装发货的进度,就可以选 装出各种变型产品,从而缩短交货期,满足客户需求,这种生产计划环境即是面向订单装配。

4、主生产计划的编制

编制主生产计划一般要经过以下步骤:
（1）根据生产规划和计划清单确定对每个最终项目的生产预测。
（2）根据生产预测、已收到的客户订单、配件预测以及该最终项目作为非独立需求项的需求数量,计算总需求。
（3）根据总需求量和事先确定好的订货策略和批量,以及安全库存量和期初库存量,计算各时区的主生产计划接收量和预计可用量。使用如下公式从最初时区推算:
第K+1时区的预计可用量=第K时区预计可用量+第K+1时区主生产计划接收量-第K+1时区 的总需求量(K=0,1,……)
第0时区预计可用量=期初可用量
 
在计算过程中,如预计可用量为正值,表示可以满足需求量,不必再安排主生产计划量; 如预计库存量为负值,则在本时区计划一个批量作为主生产计划接收量。从而给出一份主生 产计划的备选方案。在此过程中,要注意均衡生产的要求。

4）用粗能力计划评价主生产计划备选方案的可行性,模拟选优,给出主生产计划报告。

在制定主生产计划的过程中涉及到一系列的量,现对它们的计算方法分述如下:

（1）生产预测
用于指导主生产计划的编制,使得主生产计划员在编制主生产计划时能遵循生产规划的 目标。它是某产品类的生产规划总生产量中预期分配到该项产品的部分,其计算通常使用百 分比计划清单来分解生产规划。
（2）未兑现的预测
是在一个时区内尚未由实际客户订单兑现的预测,它指出在不超过预测的前提下,对一 个最终项目还可以期望得到多少客户订单。计算方法是以某时区的预测值减去同一时区的 客户订单。但是早于需求时界的累计未兑现预测如何处理,典型的MRPⅡ软件将提供不同的 策略供用户选择,或移到需求时界之后的第一个时区,或忽略不计。
（3）总需求
某个时区的总需求量即为本时区的客户订单、未兑现的预测和非独立需求之和。
（4）预计可用量
预计可用量如第五段所述。
（5）可签约量(Available To Promise,简记为ATP)
签约量等于主生产计划量减去实际需求。此项计算从计划展望期的最远时区由远及近 逐个时区计算。如果在一个时区内需求量大于计划量,超出的需求可从早先时区的可签约量 中预留出来。
（6）累计可签约量
从最早的时区开始,把各个时区的可签约量累加到所考虑的时区即是这个时区的累计可 签约量。它指出在不改变主生产计划的前提下,积累到目前所考虑的时区为止,关于此最终 项目还可向客户作出多大数量的供货承诺。
一般主生产计划员首先根据总需求量、ATP、预计可用量和时界策略来制定主生产计划,然后,当新的操作数据产生时,再对主旨产计划进行维护。
4、主生产计划的用途

MPS很可能是在管理者控制之下最重要的一组数据，主要有以下功能：

（1）把较高层次的生产计划与日常的日程计划连锁在一起：这就确保后者支持前者，而且在二者不可能保持同一步伐之前会生成早期警告信号。

（2）驱动若干种明细计划：包括物料需求、能力需求（人力与设备）这些明细计划建立物料、人员、机器、机床安装、供应、检测与用来生产MPS中最终物品所需的其它设备的恰当时机与数量。其结果是连接一家制造厂及其供应商的一套充分一体化的计划。

（3）驱动财务计划：导向组件存货与制品库存、采购与承诺、直接劳务与售出货物的成本等的弹性预算。这些是可从该作业计划直接计算出来的财务分析中的主要因素。正式的利润计划所需的间接劳务、工厂管理费与销售净收益可从二次性计算得到。

（4）为订货生产产品做出客户交货承诺：当客户订单被记载入册时，倘若它们被转换成MPS中的模块与最终物品并从MPS中某一适当的时间期间减去的话，这些订单就可看作是消耗了MPS。剩下的余额，常称为可供销售量，为对新的客户订单做出交货承诺提供了可靠的基础。在一种健全的计划与有效地执行的环境中，做出承诺比较容易，而且可以达到及时交货的较高水平。这些比之各种提前期公式或经验性规则要强得多，因为后者对现存负荷不能做出充分的考虑。

（5）监督各项实际绩效：市场营销，通过评价市场需要与期望；销售，通过获取客户订单；工程设计，通过坚持设计与开发工作的进度；计划工作，通过开发健全的计划；以及制造，通过执行该计划。通过这一手段，失败的根源与原因得以澄清，指责可以消除而绩效得以改善。

（6）协调诸多管理人员的活动：开发与维持MPS的工作迫使大家一致同意一项最好地满足他们各自的需要与期望的操作计划。这为执行该计划中的集体合作奠定了基础。在克服每一名经理试图以牺牲团体中其它人为代价来突出自己这种“全明星综合症”方面没有其它过程如此有效的了。