物料需求計劃MRP(一)主生產計劃

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物料需求計劃MRP (Material Requirements Planning)是ERP的前身，要想真正了解ERP就必須對MRP有一個全面深刻的認識。本文論述了MRP的基本概念、原理和相關問題，希望能對大家有所幫助。

一、什么是MRP？

MRP 是Material Requirements Planning的縮寫，中文通常翻譯為“物料需求計劃”，其含義是：利用物料清單、庫存數據和主生產計劃計算物料需求的一套技術。物料需求計劃產生補充物料訂單的建議，而且由于它是劃分為時間段的，當到貨日期與需求日期不同步時，MR P會建議重排未結訂單。最初MRP只被看成一種比庫存訂貨點法更好的庫存管理方法，現在普遍認為它是一種計劃技術，即建立和維護訂單的有效到貨日期的方法，它是閉環(huán)MRP的基礎。

為了更好地理解MRP的概念，有必要把概念中提到的幾個名詞解釋一下：

1、 物料清單(Bill of Material)
　　構成父項裝配件的所有子裝配件、零件及原材料清單,其中包括子項的數量。在某些工 業(yè)領域,可能稱為"配方"、"要素表"或其它名稱。

2、 主生產計劃MPS（Master Production Schedule）
預先建立的一份計劃,由主生產計劃員負責維護。主生產計劃是驅動MRP的一整套計劃數據,它反映出企業(yè)打算生產什么,什么時候生產以及生產多少。主生產計劃必須考慮客戶訂單和預測、未完成訂單、可用物料的數量、現有能力、管理方針和目標等等。

3、 閉環(huán)（MRPClosed Loop MRP）
在MRP系統(tǒng)的應用中,需要人工介入較多。此外,MRP系統(tǒng)沒有涉及車間作業(yè)計劃及作業(yè)分配,這部分工作仍然由人工補足,因此也就不能保證作業(yè)的最佳順序和設備的有效利用。為了解決上述的矛盾,8年代初,MRP由傳統(tǒng)式發(fā)展為閉式的MRP,它是一個結構完整的生產資源計劃及執(zhí)行控制系統(tǒng),。

圍繞物料需求計劃而建立的系統(tǒng),包括生產規(guī)劃、主生產計劃和能力需求計劃與其它計 劃功能。進一步地,當計劃階段完成并且作為實際可行的計劃被接受以后,執(zhí)行階段隨之開始 。這包括投入/產出控制、車間作業(yè)管理、派工單以及來自車間及供應商的拖期預報?！伴]環(huán)”一詞所指的,不僅包括整個系統(tǒng)的這些組成部分,并且還包括來自執(zhí)行部分的反饋信息,目的在于使計劃在任何時候都保持有效。

閉式MRP將是一個集計劃、執(zhí)行、反饋為一體的綜合性系統(tǒng),它能對生產 中的人力、機器和材料各項資源進行計劃與控制,使生產管理的應變能力 有所加強。這時物料需求計劃MRP的實施,使未來的物料短缺不是等到短缺發(fā)生時才給予解決,而是 事先進行計劃,但是只有優(yōu)先計劃還遠遠不夠,因為沒有足夠的生產能力,還是無法生產,MRP所輸出的生產和采購計劃信息若沒有傳送至車間和供應商那里,這些計劃一點價值也沒有。所以必須增加生產能力計劃,生產活動控制、采購和物料管理計劃三方面的功能。

4、 制造資源計劃MRPⅡ(Manufacturing Resource Planning)
對于制定企業(yè)的所有資源進行有效計劃的一種方法。MRPⅡ包括許多相互聯系的功能:經營規(guī)劃、生產規(guī)劃、主生產計劃、物料需求計劃、能力需求計劃以及有關能力和物料的執(zhí)行支持系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的輸出與各種財務報告集成在一起。制造資源計劃是閉環(huán)MRP的直接發(fā)展和延伸。MRPⅡ也稱為基于網絡計劃的管理系統(tǒng)。

5、 能力需求計劃CRP (Capacity Requirements Planning)
確定為完成生產任務需要多少勞力和機器資源的過程。在MRP系統(tǒng)中,已下達的車間訂單和計劃訂單是CRP的輸入。CRP將這些訂單轉換成不同時區(qū)、不同工作中心上的工時數。

MRP系統(tǒng)的建立首先是在假定已有了主生產計劃,并且主生產計劃是可行的前提之下,這也就意味著在已經考慮了生產能力是可能實現的情況下,有足夠的生產設備和人力來保證生 產計劃的實現。對于已定的主生產計劃應該生產些什么,屬于MRP系統(tǒng)功能的管轄范圍,而工 廠生產能力有多大,能生產些什么,則屬于制定主生產計劃的范圍,對此,MRP系統(tǒng)就顯得無能 為力了,這也是MRP系統(tǒng)欠缺的一面。

其次,MRP系統(tǒng)的建立是假設物料采購計劃是可行的,即認為有足夠的供貨能力和運輸能 力來保證完成物料的采購計劃。而實際上,有些物料由于市場緊俏,供貨不足或者運輸工作 緊張而無法按時、按量滿足物料采購計劃,那樣的話,MRP系統(tǒng)的輸出將只是設想而無法付之 實現。因此,用MRP方法所計算出來的物料需求的日期有可能因設備工時的不足而沒有能力 生產,或者因原料的不足而無法生產。

要解決以上問題,在實際使用MRP系統(tǒng)時,往往預先編制一套生產計劃,計算出所需要的 生產能力,然后把這個生產能力與實際生產能力進行比較,發(fā)現不平衡時,調整生產能力或生 產計劃,經過反復的人工試算,得到正式的生產計劃。在實際使用MRP系統(tǒng)時,對于物料采購 計劃不能實現的部分,也得依靠人工進行調整與落實。

二、主生產計劃

主生產計劃是MRP的核心與靈魂，也是MRPⅡ的一個重要的計劃層次。下面我們就重點來談談主生產計劃。

粗略地說,主生產計劃是關于“將要生產什么”的一種描述,它起著承上啟下、從宏觀計劃向微觀計劃過渡的作用。主生產計劃是生產部門的工具,因為它指出了將要生產什么。同時,主生產計劃也是市場銷售部門的工具,因為它指出了將要為用戶生產什么。所以,主生產計劃又是聯系市場銷售同生產制造的橋梁,使生產活動符合不斷變化的市場需求,又向銷售部門提供生產和庫存的信息,起著溝通內外的作用。

1、主生產計劃中一些容易混淆的概念:

（1）銷售預測
　銷售預測是生產規(guī)劃和主生產計劃的原始輸入信息,它不考慮物料和能力的可用性問題 。

（2）生產規(guī)劃
　　生產規(guī)劃是按產品類規(guī)定生產率。主生產計劃由生產規(guī)劃轉化而來,它是按最終產品或 產品的組件來進行描述的。

（3）裝配計劃
主生產計劃和裝配計劃在某些方面是相同的,例如對面向庫存生產的產品以及少數在收 到用戶訂單之前最終產品可以確定的面向訂單生產的產品,二者是相同的。但對于面向訂單 裝配的產品,主生產計劃和裝配計劃則是不同的,前者描述的是構成最終產品的組件,后者則 指出產品的最終結構。

（4）由計算機自動生成的計劃方案
有些人認為只要把銷售預測、客戶訂單、物料清單、生產成本、庫存記錄等數據輸入到計算機中,就可以自動生成主生產計劃,這實在是一種誤解。主生產計劃包括了許多來自人的經驗的決策,這是無法由計算機來完成的。制訂和調整主生產計劃的責任在人,而不在計算機,而且這是一個手工的過程,是應當特別強調的。

 
2、為什么要有主生產計劃

為什么要先有主生產計劃,再根據主生產計劃制訂物料需求計劃?一些讀者問,直接根據 銷售預測和客戶訂單來制訂物料需求計劃不行嗎?產生這樣的疑問和想法的原因在于不了解 MRP的計劃方式。

概括地說:MRP的計劃方式就是追蹤需求。如果直接根據預測和客戶訂單的 需求來運行MRP,那么得到的計劃將在數量和時間上與預測和客戶訂單需求完成匹配。但是 ,預測和客戶訂單是不穩(wěn)定、不均衡的,直接用來安排生產將會出現時而加班加點也不能完 成任務,時而設備閑置很多人沒有活干的現象,這將給企業(yè)帶來災難性的后果,而且企業(yè)的生 產能力和其他資源是有限的,這樣的安排也不是總能做得到的。

加上主生產計劃這一層次,通過人工干預,均衡安排,使得在一段時間內主生產計劃量和 預測及客戶訂單在總量上相匹配,而不追求在每個具體時刻上均與需求相匹配,從而得到一 份穩(wěn)定、均衡的計劃。由于在產品或最終項目(獨立需求項目)這一級上的計劃(即主生產計 劃)是穩(wěn)定和均衡的,據此所得到的關于非獨立需求項目的物料需求計劃也將是穩(wěn)定和勻稱 的。因此,制訂主生產計劃是為了得到一份穩(wěn)定、均衡的生產計劃。

3、主生產的對象

主生產的對象是最終項目(end item)。所謂"最終項目"即是具有獨立需求的物料,對它 的需求不依賴于對其它物料的需求而獨立存在。根據產生計劃環(huán)境的不同,最終項目的含義也不完全相同。

在面向庫存生產的環(huán)境下,最終項目指產品、備品備件等獨立需求項目。在面向訂單生產的環(huán)境下,又有兩種情況:如果產品是標準設計或專項設計,最終項目一般就是產品;如果產品是一個系列,結構基本相同,都是由若于基本組件和一些通用件組成, 每項基本組件又有多種可選件,從而可形成一系列多種規(guī)格的變型產品,在這種情況下,最終 項目指的是基本組件和通用件,編制計劃時,先根據歷史資料確定各基本組件中各種可選件 占需求量的百分比,并以此安排生產,保持一定庫存儲備,一旦收到正式訂單,只要再編制一 個總裝計劃,規(guī)定從接到訂單開始,核查庫存、組裝、測試檢驗、包裝發(fā)貨的進度,就可以選 裝出各種變型產品,從而縮短交貨期,滿足客戶需求,這種生產計劃環(huán)境即是面向訂單裝配。

4、主生產計劃的編制

編制主生產計劃一般要經過以下步驟:
（1）根據生產規(guī)劃和計劃清單確定對每個最終項目的生產預測。
（2）根據生產預測、已收到的客戶訂單、配件預測以及該最終項目作為非獨立需求項的需求數量,計算總需求。
（3）根據總需求量和事先確定好的訂貨策略和批量,以及安全庫存量和期初庫存量,計算各時區(qū)的主生產計劃接收量和預計可用量。使用如下公式從最初時區(qū)推算:
第K+1時區(qū)的預計可用量=第K時區(qū)預計可用量+第K+1時區(qū)主生產計劃接收量-第K+1時區(qū) 的總需求量(K=0,1,……)
第0時區(qū)預計可用量=期初可用量
 
在計算過程中,如預計可用量為正值,表示可以滿足需求量,不必再安排主生產計劃量; 如預計庫存量為負值,則在本時區(qū)計劃一個批量作為主生產計劃接收量。從而給出一份主生 產計劃的備選方案。在此過程中,要注意均衡生產的要求。

4）用粗能力計劃評價主生產計劃備選方案的可行性,模擬選優(yōu),給出主生產計劃報告。

在制定主生產計劃的過程中涉及到一系列的量,現對它們的計算方法分述如下:

（1）生產預測
用于指導主生產計劃的編制,使得主生產計劃員在編制主生產計劃時能遵循生產規(guī)劃的 目標。它是某產品類的生產規(guī)劃總生產量中預期分配到該項產品的部分,其計算通常使用百 分比計劃清單來分解生產規(guī)劃。
（2）未兌現的預測
是在一個時區(qū)內尚未由實際客戶訂單兌現的預測,它指出在不超過預測的前提下,對一 個最終項目還可以期望得到多少客戶訂單。計算方法是以某時區(qū)的預測值減去同一時區(qū)的 客戶訂單。但是早于需求時界的累計未兌現預測如何處理,典型的MRPⅡ軟件將提供不同的 策略供用戶選擇,或移到需求時界之后的第一個時區(qū),或忽略不計。
（3）總需求
某個時區(qū)的總需求量即為本時區(qū)的客戶訂單、未兌現的預測和非獨立需求之和。
（4）預計可用量
預計可用量如第五段所述。
（5）可簽約量(Available To Promise,簡記為ATP)
簽約量等于主生產計劃量減去實際需求。此項計算從計劃展望期的最遠時區(qū)由遠及近 逐個時區(qū)計算。如果在一個時區(qū)內需求量大于計劃量,超出的需求可從早先時區(qū)的可簽約量 中預留出來。
（6）累計可簽約量
從最早的時區(qū)開始,把各個時區(qū)的可簽約量累加到所考慮的時區(qū)即是這個時區(qū)的累計可 簽約量。它指出在不改變主生產計劃的前提下,積累到目前所考慮的時區(qū)為止,關于此最終 項目還可向客戶作出多大數量的供貨承諾。
一般主生產計劃員首先根據總需求量、ATP、預計可用量和時界策略來制定主生產計劃,然后,當新的操作數據產生時,再對主旨產計劃進行維護。
4、主生產計劃的用途

MPS很可能是在管理者控制之下最重要的一組數據，主要有以下功能：

（1）把較高層次的生產計劃與日常的日程計劃連鎖在一起：這就確保后者支持前者，而且在二者不可能保持同一步伐之前會生成早期警告信號。

（2）驅動若干種明細計劃：包括物料需求、能力需求（人力與設備）這些明細計劃建立物料、人員、機器、機床安裝、供應、檢測與用來生產MPS中最終物品所需的其它設備的恰當時機與數量。其結果是連接一家制造廠及其供應商的一套充分一體化的計劃。

（3）驅動財務計劃：導向組件存貨與制品庫存、采購與承諾、直接勞務與售出貨物的成本等的彈性預算。這些是可從該作業(yè)計劃直接計算出來的財務分析中的主要因素。正式的利潤計劃所需的間接勞務、工廠管理費與銷售凈收益可從二次性計算得到。

（4）為訂貨生產產品做出客戶交貨承諾：當客戶訂單被記載入冊時，倘若它們被轉換成MPS中的模塊與最終物品并從MPS中某一適當的時間期間減去的話，這些訂單就可看作是消耗了MPS。剩下的余額，常稱為可供銷售量，為對新的客戶訂單做出交貨承諾提供了可靠的基礎。在一種健全的計劃與有效地執(zhí)行的環(huán)境中，做出承諾比較容易，而且可以達到及時交貨的較高水平。這些比之各種提前期公式或經驗性規(guī)則要強得多，因為后者對現存負荷不能做出充分的考慮。

（5）監(jiān)督各項實際績效：市場營銷，通過評價市場需要與期望；銷售，通過獲取客戶訂單；工程設計，通過堅持設計與開發(fā)工作的進度；計劃工作，通過開發(fā)健全的計劃；以及制造，通過執(zhí)行該計劃。通過這一手段，失敗的根源與原因得以澄清，指責可以消除而績效得以改善。

（6）協(xié)調諸多管理人員的活動：開發(fā)與維持MPS的工作迫使大家一致同意一項最好地滿足他們各自的需要與期望的操作計劃。這為執(zhí)行該計劃中的集體合作奠定了基礎。在克服每一名經理試圖以犧牲團體中其它人為代價來突出自己這種“全明星綜合癥”方面沒有其它過程如此有效的了。