MRP基本原理、构成和运算逻辑

作者: ERP研究小组 来源: AMT 日期: 2006-7-15,14:59

ERP是一个庞大的管理信息系统，要讲清楚ERP原理，我们首先要沿着ERP发展的四个主要的阶段，从最为基本的六十年代时段式MRP原理讲起。 　
    基本MRP的原理

    我们都知道，按需求的来源不同，企业内部的物料可分为独立需求和相关需求两种类型。独立需求是指需求量和需求时间由企业外部的需求来决定，例如，客户订购的产品、科研试制需要的样品、售后维修需要的备品备件等；相关需求是指根据物料之间的结构组成关系由独立需求的物料所产生的需求，例如，半成品、零部件、原材料等的需求。
    MRP的基本任务是：⑴从最终产品的生产计划(独立需求)导出相关物料(原材料、零部件等)的需求量和需求时间(相关需求)；⑵根据物料的需求时间和生产(订货)周诶慈范ㄆ淇忌?订货)的时间。
    MRP的基本内容是编制零件的生产计划和采购计划。然而，要正确编制零件计划，首先必须落实产品的出产进度计划，用MRPⅡ的术语就是主生产计划(Master Production Schedule，MPS)，这是MRP展开的依据。MRP还需要知道产品的零件结构，即物料清单(Bill Of Material，BOM)，才能把主生产计划展开成零件计划；同时，必须知道库存数量才能准确计算出零件的采购数量。因此，基本MRP的依据是：⑴主生产计划(MPS)；⑵物料清单(BOM)；⑶库存信息。它们之间的逻辑流程关系见下图。

    MRP基本构成 　
    （1）主生产计划(Master Production Schedule, 简称MPS)
    主生产计划是确定每一具体的最终产品在每一具体时间段内生产数量的计划。这里的最终产品是指对于企业来说最终完成、要出厂的完成品，它要具体到产品的品种、型号。这里的具体时间段，通常是以周为单位，在有些情况下，也可以是日、旬、月。主生产计划详细规定生产什么、什么时段应该产出，它是独立需求计划。主生产计划根据客户合同和市场预测，把经营计划或生产大纲中的产品系列具体化，使之成为展开物料需求计划的主要依据，起到了从综合计划向具体计划过渡的承上启下作用。
    （2）产品结构与物料清单(Bill of Material, BOM)
    MRP系统要正确计算出物料需求的时间和数量，特别是相关需求物料的数量和时间，首先要使系统能够知道企业所制造的产品结构和所有要使用到的物料。产品结构列出构成成品或装配件的所有部件、组件、零件等的组成、装配关系和数量要求。它是MRP产品拆零的基础。举例来说，下图是一个大大简化了的自行车的产品结构图，它大体反映了自行车的构成：

图1 自行车产品结构图

    当然，这并不是我们最终所要的BOM。为了便于计算机识别，必须把产品结构图转换成规范的数据格式，这种用规范的数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单。它必须说明组件(部件)中各种物料需求的数量和相互之间的组成结构关系。下表就是一张简单的与自行车产品结构相对应的物料清单。

 

表1 自行车产品的物料清单

    注：类型中“M”为自制件，“B”为外购件。
    （3）库存信息
    库存信息是保存企业所有产品、零部件、在制品、原材料等存在状态的数据库。在MRP系统中，将产品、零部件、在制品、原材料甚至工装工具等统称为“物料”或“项目”。为便于计算机识别，必须对物料进行编码。物料编码是MRP系统识别物料的唯一标识。
    ①现有库存量：是指在企业仓库中实际存放的物料的可用库存数量。
    ②计划收到量(在途量)：是指根据正在执行中的采购订单或生产订单，在未来某个时段物料将要入库或将要完成的数量。
    ③已分配量：是指尚保存在仓库中但已被分配掉的物料数量。
    ④提前期：是指执行某项任务由开始到完成所消耗的时间。
    ⑤订购(生产)批量：在某个时段内向供应商订购或要求生产部门生产某种物料的数量。
    ⑥安全库存量：为了预防需求或供应方面的不可预测的波动，在仓库中经常应保持最低库存数量作为安全库存量。
    根据以上的各个数值，可以计算出某项物料的净需求量：净需求量=毛需求量+已分配量- 计划收到量-现有库存量
    基本MRP的运算逻辑
    基本MRP的运算逻辑图如图所示：

图1 MRP运算逻辑图

    下面结合实例说明MRP的运算逻辑步骤。如图2是产品A的结构图。

图2 A产品结构图

    于是，现在我们就可以计算各个产品及相应部件的需求量。
    要注意的是，由于提前期的存在，使得物料的计划交付时间和净需求的时间有时会产生不一致。另外，我们为了简化计算，也暂时没有将安全库存量考虑在内。

表1 产品A的需求量计算（产品A，提前期=2，批量=10）

    以上计算过程表明虽然1，2，4，6周均需要A，但实际A只要3及4周交付10个即可以了。这个计划下达时间和数量就是部件B和C的毛需求的时间和数量。

表2 部件B的需求量计算（部件B，提前期=1，批量=20，1A=2B=2′10=20）

表3 部件C的需求量计算（部件C，提前期=3，批量=60，1A=3C=3′10=30）

    从这一层的分解可以看出，对于部件B，它还在需要在第3周交付个10个，为此我们还要按照产品结构展开下一层的分解。分解方法和步骤如前，这里我们就不一一展开了。
    经过了以上的展开计算后，我们就可以得出产品A的零部件的各项相关需求量。然而，现实中企业的情况远没有这样简单，在许多加工制造性的企业中，由于产品种类繁多，并不只是产品A要用到部件B、部件C以及零件D和E，可能还有其他产品也需要用到它们，也可能零件D、E还有一定的独立需求（如作为服务件用的零件等）。所以，MRP要做的工作是要先把企业在一定时段内对同一零部件的毛需求汇总，然后再据此算出它们在各个时段内的净需求量和计划交付量，并据以安排生产计划和采购计划。这里为了解释它的原理，我们可以假设，企业还有产品X要用到零件D，此外，零件D还有一定的独立需求。则对零件D的总需求计算如图3所示。
    求得了零件D的总需求量，我们就可以根据前面介绍的原理，进一步计算出该零件总的净需求量和计划交付量，由此，有关的生产计划和采购计划就能够在适当的时间给予安排。这样，我们就完成了一个基本MRP的运算循环。当然，这一切都是在计算机的帮助下，遵循分层处理原则（ERP系统是从MPS开始计算，然后按照BOM一层层往下进行，逐层展开相关需求件的计算，直至低层）完成的。应该说，这种借助于先进的计算机技术和管理软件而进行的物料需求量的计算，与传统的手工方式相比，计算的时间大大缩短，计算的准确度也相应地得以大幅度地提高。

图3 相关需求与独立需求同时存在时的需求量计算