生產(chǎn)與運(yùn)作管理（第5版）課件：庫存管理與MRP原理（二）

《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》第5版

庫存管理與MRP原理（二）

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、了解庫存問題的分類與特點(diǎn)

2、熟悉庫存控制系統(tǒng)的策略和應(yīng)用方法

3、掌握經(jīng)濟(jì)定貨批量和隨機(jī)庫存的安全庫存概念和計(jì)算方法4、掌握MRP的基本原理與應(yīng)用策略二、內(nèi)容提要

1、庫存管理概述

2、獨(dú)立需求庫存的模型

3、相關(guān)需求庫存與MRP原理

4、制造資源計(jì)劃MRPII與ERP三

物料需求庫存與MRP原理（一）相關(guān)需求庫存的特點(diǎn)（二）

MRP的輸入（三）

MRP的輸出（四）

MRP的運(yùn)算邏輯（五）

MRP的批量問題（一）相關(guān)需求庫存問題的特點(diǎn)1．制造過程的原材料、半成品的庫存是相關(guān)需求庫存問題，它們的需求量由產(chǎn)品的裝配關(guān)系決定。

2．最終產(chǎn)品的需求一經(jīng)確定，其原材料、零部件的需求可以按照一定的裝配關(guān)系計(jì)算出來，因此對原材料、半成品等相關(guān)需求進(jìn)行預(yù)測是沒有意義的。３．采用獨(dú)立需求庫存管理的訂貨點(diǎn)方法處理相關(guān)需求庫存問題，會導(dǎo)致更大的需求波動，因此訂貨點(diǎn)方法用于處理相關(guān)需求問題既不經(jīng)濟(jì)也不合理。（一）相關(guān)需求庫存問題的特點(diǎn)由于相關(guān)需求庫存問題的特點(diǎn)，利用傳統(tǒng)的庫存訂貨點(diǎn)方法進(jìn)行庫存控制不經(jīng)濟(jì)，于是一種新的庫存控制方法---物料需求計(jì)劃（MRP(materialsrequirementplanning)在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)。MRP原理如下圖。。物料需求計(jì)劃（物料分解）主生產(chǎn)計(jì)劃生產(chǎn)什么庫存信息產(chǎn)品結(jié)構(gòu)現(xiàn)有什么用到什么采購計(jì)劃訂貨日期到貨日期數(shù)量加工計(jì)劃開工日期完工日期數(shù)量（一）相關(guān)需求庫存問題的特點(diǎn)MRP原理實(shí)際回答了任何制造企業(yè)的生產(chǎn)組織過程都需要回答如下四個(gè)問題：（1）要生產(chǎn)什么（產(chǎn)品需求與進(jìn)度計(jì)劃）？（2）要用到什么（產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與資源）？（3）已經(jīng)有了什么（現(xiàn)有庫存有多少？）？（4）什么時(shí)候需要？各要多少？正因?yàn)檫@四個(gè)問題是任何制造業(yè)生產(chǎn)組織都要回答的問題，所以可以把它叫做“制造業(yè)基本方程”或“制造業(yè)通式”。（二）物料需求計(jì)劃的基本輸入1。主生產(chǎn)計(jì)劃2。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件3。庫存狀態(tài)文件1.主生產(chǎn)計(jì)劃主生產(chǎn)計(jì)劃，英文叫MPS(masterproductionschedule).主生產(chǎn)計(jì)劃是把綜合生產(chǎn)計(jì)劃轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品（或獨(dú)立零件）出產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，它是綜合生產(chǎn)的具體化與細(xì)化(綜合生產(chǎn)計(jì)劃一般是以月為計(jì)劃單位，而主生產(chǎn)計(jì)劃則把這種月計(jì)劃分解為以周為單位的計(jì)劃，同時(shí)把大類計(jì)劃分解為小類，比如自行車類產(chǎn)品的綜合計(jì)劃分解為具體型號自行車的主生產(chǎn)計(jì)劃量）。主生產(chǎn)計(jì)劃在綜合生產(chǎn)計(jì)劃與物料需求計(jì)劃中間架起一座橋梁。綜合生產(chǎn)計(jì)劃與主生產(chǎn)計(jì)劃的關(guān)系月１２３抽屜書桌６０11202000300150綜合生產(chǎn)計(jì)劃主生產(chǎn)計(jì)劃項(xiàng)目1.主生產(chǎn)計(jì)劃（1）主生產(chǎn)計(jì)劃的輸入信息主生產(chǎn)計(jì)劃是根據(jù)實(shí)際的需求信息制訂出產(chǎn)品的出產(chǎn)進(jìn)度計(jì)劃，主生產(chǎn)計(jì)劃的需求來源主要有：①預(yù)測；②客戶訂貨；③庫存；④其他需求（如服務(wù)備件、廠際需求）。除了以上的需求信息外，制訂一個(gè)主生產(chǎn)計(jì)劃還需要產(chǎn)品提前期、生產(chǎn)能力等數(shù)據(jù)。1.主生產(chǎn)計(jì)劃（2）．主生產(chǎn)計(jì)劃的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)主生產(chǎn)計(jì)劃的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)包括計(jì)劃時(shí)間單位、計(jì)劃期。因?yàn)橹魃a(chǎn)計(jì)劃是綜合生產(chǎn)計(jì)劃的分解，所以主生產(chǎn)計(jì)劃的時(shí)間單位與綜合生產(chǎn)計(jì)劃的時(shí)間單位有關(guān)，如果綜合生產(chǎn)計(jì)劃的時(shí)間單位是月，那么主生產(chǎn)計(jì)劃的時(shí)間單位一般是周。（３）主生產(chǎn)計(jì)劃的柔性凍結(jié)階段中等穩(wěn)定階段靈活階段確認(rèn)的客戶定單時(shí)段1時(shí)段2時(shí)段3能力凍結(jié)期---生產(chǎn)計(jì)劃保持不變，不允許修改（或極小量修改。中等穩(wěn)定期---允許小幅度修改靈活期---允許修改1.主生產(chǎn)計(jì)劃1.主生產(chǎn)計(jì)劃（4）．主生產(chǎn)計(jì)劃的制定程序第一步，初步編制計(jì)劃。在這一過程中，主要根據(jù)銷售計(jì)劃（預(yù)測）、訂單、庫存等信息進(jìn)行初步的排產(chǎn)。第二步，在初步計(jì)劃的基礎(chǔ)上編制粗能力計(jì)劃，決定需要的人力、設(shè)備與關(guān)鍵的資源。第三步，平衡生產(chǎn)能力與生產(chǎn)計(jì)劃，對資源負(fù)荷進(jìn)行平衡，確認(rèn)后批準(zhǔn)并下達(dá)最終主生產(chǎn)計(jì)劃。２．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件BOM(billofmaterials)，也叫物料清單，是MRP的核心文件，它在物料分解與產(chǎn)品計(jì)劃過程中占有重要的地位，是物料計(jì)劃的控制文件，也是制造企業(yè)的核心文件。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件是反映產(chǎn)品物料組成關(guān)系的文件，一般在設(shè)計(jì)參加結(jié)構(gòu)文件之前，需要了解產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，即產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹很清晰反映了產(chǎn)品的組成關(guān)系．下圖為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的例子．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)文件就是按照“產(chǎn)品樹”的結(jié)構(gòu)存放中，有一個(gè)叫“低層碼”的概念。就是當(dāng)某一物料同時(shí)出現(xiàn)在不同層次時(shí)，取其最底層的層次編號作為該物料的低層碼。計(jì)算的時(shí)候用其低層碼進(jìn)行計(jì)算該物料需求計(jì)劃（每個(gè)物料只計(jì)算一次，只有一個(gè)庫存狀態(tài)表，減少計(jì)算量）。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹例子AB(1)D(3)C(4)E(4)F(2)D(4)

圖中英文字母括號內(nèi)的數(shù)字表示一個(gè)上層物料對該物料的需求量，比如１個(gè)A需要１個(gè)B和3個(gè)D．AB(1)D(3)C(4)E(4)F(2)D(4)D在不同層次上的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹D物料表示在低層碼位置的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹３．庫存狀態(tài)文件庫存狀態(tài)文件是MRP的操作文件，即MRP所有數(shù)據(jù)的操作與存儲都通過庫存狀態(tài)文件來完成的。MRP中的庫存狀態(tài)文件的格式，不同的系統(tǒng)有所差別，但是一些基本數(shù)據(jù)項(xiàng)是必備的，比如總需求量、庫存量、凈需求量、計(jì)劃發(fā)出（訂貨）量等。表8-3是一種庫存狀態(tài)文件的格式。物料號：

描述：現(xiàn)有量：最大訂貨量：最小訂貨量：安全庫存：訂貨批量：提前期：周次12345678日期總需求預(yù)計(jì)到貨現(xiàn)有數(shù)凈需求量計(jì)劃接收訂貨計(jì)劃發(fā)出訂貨３．庫存狀態(tài)文件表8-3庫存狀態(tài)文件（三）物料需求計(jì)劃的主要輸出MRP的輸出內(nèi)容主要是生產(chǎn)與庫存控制計(jì)劃與報(bào)告，其內(nèi)容與形式，不同系統(tǒng)有差別。一般來講，可以有如下幾個(gè)方面的輸出內(nèi)容：（1）計(jì)劃發(fā)出的訂單，主要是零部件的投入出產(chǎn)計(jì)劃，原材料采購或外協(xié)件計(jì)劃。這兩種計(jì)劃是MRP的主要輸出內(nèi)容。（2）訂單執(zhí)行的注意事項(xiàng)通知。（3）已發(fā)出訂單的變動通知。（4）工藝裝備的需求計(jì)劃。（5）庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)。（三）物料需求計(jì)劃的主要輸出除了以上幾種報(bào)告外，也有一些輔助的報(bào)告，比如：（1）例外情況報(bào)告，如遲到或過期的訂貨報(bào)告，過量的廢品與缺件報(bào)告等。（2）用于預(yù)測需求與庫存的計(jì)劃報(bào)告，如采購約定與評價(jià)需求的信息。（3）交貨期模擬報(bào)告。對不同的產(chǎn)品實(shí)際交貨期進(jìn)行模擬。（4）執(zhí)行控制報(bào)告，如指出呆滯物品、實(shí)際的使用量與費(fèi)用的偏差報(bào)告。（四）物料需求計(jì)劃的處理邏輯MRP的處理邏輯是按照前面說的MRP的原理，用反工藝順序的做法，從最終產(chǎn)品項(xiàng)開始，按照產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹（BOM文件）產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)，自頂向下確定各物料需求計(jì)劃：（1）根據(jù)物料上下層的供需求關(guān)系確定各層次物料的總需求；（2）根據(jù)庫存現(xiàn)有狀態(tài)，確定物料凈需求；（3）根據(jù)訂貨批量規(guī)則和提前期確定物料計(jì)劃接收（出產(chǎn)）和計(jì)劃訂貨（投產(chǎn)）日期和數(shù)量。MRP的計(jì)算是在庫存狀態(tài)數(shù)據(jù)表格進(jìn)行的，按照逐層逐列計(jì)算。下面用例子對MRP的關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算逐一說明。物料提前期

項(xiàng)目周次123456789

物料B提前期LT=1總需求

預(yù)計(jì)到貨現(xiàn)有數(shù)凈需求計(jì)劃接收訂貨量計(jì)劃發(fā)出訂貨量MRP計(jì)算的表格如上面所示，這個(gè)表格有６個(gè)計(jì)算參數(shù)（有的教科書使用名稱略有不同，但是含義一樣，比如有的用“毛需求”作為總需求的名稱）。表格中的“預(yù)計(jì)到貨量”是上一次計(jì)劃做出的計(jì)劃本次計(jì)劃期內(nèi)要入庫的數(shù)量，是已知的數(shù)據(jù)，不需要計(jì)算。實(shí)際需要計(jì)算的只有5個(gè)參數(shù)。

首先，計(jì)算“總需求”一行。確定每一個(gè)物料各時(shí)期的總需求。然后，計(jì)算“現(xiàn)有數(shù)”和“凈需求”所在行的數(shù)據(jù)。逐列進(jìn)行，在每一次計(jì)算中，一旦某時(shí)期的“凈需求”大于零，需要訂貨就是接著把“計(jì)劃接收訂貨量”和“計(jì)劃發(fā)出訂貨量”也一起計(jì)算出來，然后再計(jì)算下一列，直到表格最后一列為止。

MRP庫存表格數(shù)據(jù)項(xiàng)目（四）物料需求計(jì)劃的處理邏輯教材的公式（8-15）就是中間層次物料的總的需求的公式。

下面例子說明總需求的計(jì)算過程。（1）總需求的計(jì)算物料的總需求取決于物料的屬性（產(chǎn)品項(xiàng)或者中間層次物料）。如果是產(chǎn)品項(xiàng)物料，只有獨(dú)立需求，即來自于主生產(chǎn)計(jì)劃的需求，如果是中間層次的物料，則總需求是來自于上層物料產(chǎn)生的相關(guān)需求。總需求=上層物料計(jì)劃發(fā)出訂貨量*上層物料該物料的單位需求量下層物料總需求的發(fā)生的時(shí)間和上層物料的計(jì)劃發(fā)出訂貨量時(shí)間一樣，這樣保證上下物料的供需平衡物料提前期項(xiàng)目123456789

產(chǎn)品A提前期LT=1總需求

300

150預(yù)計(jì)到貨100

現(xiàn)有數(shù)101101101101101100000凈需求

190

150計(jì)劃接收訂貨量

190

150計(jì)劃發(fā)出訂貨量

190

150

周次123456789需求

300

150AB(2)物料提前期周次需求項(xiàng)目123456789

物料B提前期LT=1總需求

380

300預(yù)計(jì)到貨現(xiàn)有數(shù)凈需求計(jì)劃接收訂貨量計(jì)劃發(fā)出訂貨量Ａ物料的總需求由主生產(chǎn)計(jì)劃的需求決定，物料Ｂ的總需求是從上層物料Ａ的計(jì)劃發(fā)出訂貨量乘以２，時(shí)間和上層物料的計(jì)劃發(fā)出訂貨時(shí)間一樣。

A物料的需求量（主生產(chǎn)計(jì)劃）（四）物料需求計(jì)劃的處理邏輯（２）現(xiàn)有數(shù)和凈需求計(jì)算凈需求=本期總需求-上期現(xiàn)有數(shù)-本期預(yù)計(jì)到貨量一旦凈需求就大于0，就表示需要補(bǔ)充庫存使“現(xiàn)有數(shù)”大于0或者等于0，反之，如果“凈需求”為負(fù)的（凈需求為負(fù)取為0），不需要訂貨。

現(xiàn)有數(shù)=上期現(xiàn)有數(shù)+本期預(yù)計(jì)到貨量-本期總需求如果考安全庫存（關(guān)于安全庫存討論見教材214頁），那么凈需求=總需求-上期現(xiàn)有數(shù)-本期預(yù)計(jì)到貨+安全庫存計(jì)算完總需求以后，接下來就開始計(jì)算現(xiàn)有數(shù)和凈需求，通過凈需求判斷是否需要訂貨。物料提前期項(xiàng)目123456789

產(chǎn)品A提前期LT=1總需求

50

150預(yù)計(jì)到貨100

現(xiàn)有數(shù)10110110110110110606060-90凈需求

00090計(jì)劃接收訂貨量

計(jì)劃發(fā)出訂貨量

上面這個(gè)表中，第1周的現(xiàn)有數(shù)=期初現(xiàn)有數(shù)（10）+第1周預(yù)計(jì)到貨（100）=110。第2-5周，沒有總需求，也無預(yù)計(jì)到貨，現(xiàn)有數(shù)維持不變，都是110。第6周總需求為50，現(xiàn)有數(shù)=110+0-50=60，凈需求=50-110-0=-60(負(fù)數(shù)取為0，一般表格中不寫）。不需要訂貨。第9周，現(xiàn)有數(shù)=60+0-150=-90，凈需求=150-60-0=90，因此需要訂貨。

(3)計(jì)劃接收訂貨量和計(jì)劃發(fā)出訂貨量當(dāng)凈需求大于0的時(shí)候，就需要確定計(jì)劃接收訂貨量和計(jì)劃發(fā)出訂貨量。如果沒有說明，MRP的計(jì)劃接收訂貨量等于凈需求，也就是采用的按需訂貨方式，如果有其他訂貨規(guī)則（教材214頁討論），則按照訂貨批量規(guī)則接收訂貨。（四）物料需求計(jì)劃的處理邏輯，通常情況下，MRP中的“計(jì)劃接收訂貨量”=“計(jì)劃發(fā)出訂貨量”,只是時(shí)間上，“計(jì)劃發(fā)出訂貨量”比“計(jì)劃接收訂貨量”要提前一段時(shí)間（表格中左移“提前期”時(shí)間長度）。前面的例子中，第9周凈需求90，因此接收訂貨量為90。提前期為1，第8周計(jì)劃發(fā)出訂貨量為90。物料提前期項(xiàng)目123456789

產(chǎn)品A提前期LT=1總需求

50

150預(yù)計(jì)到貨100

現(xiàn)有數(shù)101101101101101106060600凈需求

90計(jì)劃接收訂貨量

90計(jì)劃發(fā)出訂貨量

90

接收訂貨以后，第9周的現(xiàn)有數(shù)就變成0，即按照公式（8-20）計(jì)算現(xiàn)有數(shù)。按需訂貨規(guī)則，接收訂貨之后庫存都會等于0，因?yàn)橛嗀浿皇菑浹a(bǔ)庫存不足。（四）物料需求計(jì)劃的處理邏輯以上就是MRP的基本處理邏輯，MRP計(jì)算在簡單產(chǎn)品結(jié)構(gòu)下手工就能完成，但是當(dāng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)，用計(jì)算機(jī)編寫程序可以快速完成而且準(zhǔn)確，教材提供用計(jì)算機(jī)計(jì)算MRP的有關(guān)公式（公式8-15到8-20）和計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的一種算法（圖8-16）。范例8-7是按照上面這個(gè)計(jì)算邏輯，在表格完成的MRP計(jì)算過程。從范例8-7的結(jié)果看，每一次訂貨以后都是現(xiàn)有數(shù)等于0，體現(xiàn)MRP的基本思想：“圍繞物料轉(zhuǎn)化，按需組織生產(chǎn)”。庫存大大減少。但是這種的按需要訂貨的方式，也存在一定問題，如果凈需求很少，比如1，也需要訂貨或者生產(chǎn)，就不經(jīng)濟(jì)，這就是下面要討論的MRP的批量問題。（五）MRP的批量問題

在MRP中，考慮采購或者生產(chǎn)的實(shí)際需要，通常采用某一定的批量規(guī)則來確定計(jì)劃接收訂貨量(采購或者生產(chǎn)批量），從而使訂貨量和凈需求不等。但是采用批量規(guī)則確定的訂貨量通常比實(shí)際凈需求大，導(dǎo)致庫存增加，而且這種改變因?yàn)镸RP的層級關(guān)系，會影響其他的物料的需求，因此，一般批量規(guī)則使用要慎重，不加說明，通常采用的按需訂貨規(guī)則。批量的確定方法很多，當(dāng)然實(shí)際上企業(yè)用的批量是根據(jù)生產(chǎn)要求而定的，理論上研究者提出了許多批量算法，這些批量算法一般是優(yōu)化成本的，即從最小化成本的角度來確定批量。但是理論提出的批量規(guī)則，有的計(jì)算復(fù)雜，很難應(yīng)用，實(shí)際比較常見規(guī)則只有幾種，教材范例8-8介紹了固定量訂貨批量規(guī)則和固定期訂貨批量規(guī)則。零件項(xiàng)目周次123456789

零件ELT=2

總需求

180

380300

300

預(yù)計(jì)到貨200

現(xiàn)有數(shù)020020020201403403404040凈需求

360160

計(jì)劃接收訂貨量

500500

計(jì)劃發(fā)出訂貨量

500500

零件項(xiàng)目周次123456789

零件ELT=2

總需求

180

380300

300

預(yù)計(jì)到貨200

現(xiàn)有數(shù)020020020203000000凈需求

360

300

計(jì)劃接收訂貨量

660

300

計(jì)劃發(fā)出訂貨量

660

300

表8-13定期訂貨批量法零件E庫存狀態(tài)表（訂貨期=3周）表8-12定量訂貨批量法零件E庫存狀態(tài)表(訂貨批量=500)從范