相关需求物料采购需求分析

任务二　相关需求物料采购需求分析

任务引入

生产木制百叶窗和书架的某厂商收到两份百叶窗订单：一份要400个百叶窗；另一份要150个百叶窗。在当前时间进度安排中，400单位的订单应于第四周开始时运送，150单位的订单则于第八周开始时运送。每个百叶窗包括4个木制板条部分和2个框架。木制部分是工厂自制的，制作过程耗时1周。框架需要订购，生产提前期是2周。组装百叶窗需要1周。第1周（即初始时）的已在途的订货数量是70个木制部分。为使送货满足如上条件，需要计划发出订单的订货规模与订货时间。

【任务1】　配套批量订货（即订货批量等于净需求量），请计算计划发出订单的订货规模与订货时间。

【任务2】　订货批量为320单位框架与70单位木制部分的进货批量订货，请计算计划发出订单的订货规模与订货时间。

任务分析

要准确计算出订单的发出时间和发出规模，首先要了解物料之间的需要情况。任务中的物料需求是物料之间相关的需求，物料相关需求的计算方法主要是采用的物料需求计划来计算的。因此要完成本任务首先必须了解物料需求计划的基本原理，了解什么是物料清单、什么是主生产计划，掌握如何根据物料清单和主生产计划来进行物料需求的推导和应用。

知识链接

一、物料相关需求

物料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。物料的相关需求计算主要使用物料需求计划还来完成。

二、物料需求计划

1．物料需求计划基本概念

物料需求计划（material equipment planning，MRP）是被设计并用于制造业库存管理信息处理的系统，它解决了如何实现制造业库存管理目标——在正确的时间按正确的数量得到所需的物料这一难题。MRP是当今众所周知的ERP的雏形，MRP与ERP的库存管理思想又源于求解制造业基本方程。

物料需求计划是以物料计划人员或存货管理人员为核心的物料需求计划体系，它的涵盖范围仅仅为物料管理这一块。它是一个基于计算机的信息系统，为非独立需求存货（细项需求来自特定产品制造计划，如原材料、组件、部件）的订货与时间进度安排而设计。它既是一种存货控制方法，也是一种时间进度安排方法。

MRP主要回答物料需求中的三个问题：需要什么？什么时候需要？需要多少？因此，MRP的基本任务如下。

（1）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）。

（2）根据物料的需求时间和生产（订货）周期来确定其开始生产（订货）的时间。

2．物料需求计划的基本原理

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生产进度计划，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的依据有以下三方面：①主生产计划（MPS）；②物料清单（BOM）；③库存信息，图2－2所示为MRP的基本模型。

图2－2　MRP的基本模型

MRP方法先用总进度计划列明最终产品的需求量，再用组件、部件、原材料的物料清单抵消生产提前期，确定各时期需求。在此，我们经过剖析物料清单得出的数量是总需求，它尚未考虑持有库存量与在途订货量等因素。而厂商根据总进度计划生成的，必须予以实际满足的需求叫做净需求。决定净需求是MRP的核心。总需求减去存货持有量，再加上安全存货，就可得

t期间净需求＝t期间总需求－t期间计划存货＋安全存货

MRP简单处理过程：先通过产品结构文件将主生产计划中对产品的需求进行分解，生产对部件、零件及材料的主需求量计划，进而利用主需求量、库存情况、计划期内各零部件的构成，以及在制品情况进行计算，以确定在产品结构各层次上零部件的净需求量，最终确定零部件的订购计划。

3．MRP的基本构成

MRP系统的运作主要依赖于三种信息：主生产计划、产品结构与产品清单、库存状态。通过这三种信息根据产品的生产量，自动计算出构成这些产品的零部件与材料的需求情况，并能根据产品的生产进度日程和材料及外购件的采购日程，当计划执行情况发生变化的时候，能够根据新情况区分出轻重缓急，调整生产优先次序，重新编制出符合新情况的采购作业计划。

1）主生产计划

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、什么时段应该生产什么，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

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，图2－3所示为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情况。

图2－3　自行车的产品结构图

当然，这并不是我们最终所要的物料清单。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。表2－9所示为一张与自行车产品结构相对应的物料清单。

表2－9　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志。

（1）当前库存量。企业仓库中实际存放的可用库存量。

（2）计划入库量。计划入库量是根据正在执行中的采购订单或生产订单，在未来某个时间周期内项目的入库量。在这些项目入库的那个周期内，将其视为库存可用量。

（3）提前期。提前期是指执行某项任务由开始到完成所消耗的时间周期。对于采购部件来说，是从向供应商提出对某个项目的订货，到进货入库所消耗的时间；对于制造或装配件来说，则是从工作单到制造或装配完毕所消耗的时间。

（4）订购批量。订购批量是指在某个时间周期向供应商订购（或要求生产部门生产）某项目的数量。

（5）安全库存量。安全库存量是为了预防需求或供应方面不可预测的波动，在仓库中经常应保持的最低库存数量。

4．物流需求计划的工作逻辑

MRP的运算逻辑图如图2－4所示。

图2－4　MRP的运算逻辑图

MRP的计算是根据工艺路线的原理，按照主生产计划规定的产品数量及期限要求，利用产品结构、零部件和在制品库存情况、各生产阶段（或订购）的提前期、安全库存等信息反工艺顺序地推算出各个零部件的数量与到货期限。它采用计算机辅助计算，具有以下三个主要特点。

（1）根据产品计划，可以自动连锁地推算出制造这些产品所需的各部件、零件的生产任务。

（2）可以进行动态模拟。不仅可以计算出零部件的需求数量，而且可以同时计算出其生产期限要求；不仅可以算出下一周期的计划要求，而且可以推算出今后多个周期的要求。

（3）运算速度快，便于计划的调整和修正。

下面结合实例来说明MRP的运作逻辑中的各计算步骤。

（1）结合时间周期算出所有n层项目（产品、零部件、配套毛坯）的毛需求量。计算由0层开始算起。0层的毛需求量由主生产计划确定，其余各层次的毛需求量由其上层（父项）的计划订单下达（若采购则计划订单发出，下同）。

例2－7　假设在第8周要生产100件M产品，M产品是由B、C、D、E四个零部件组成的，图2－5所示为M产品结构图。

图2－5　实例产品M结构图

在图2－5中，LT为零部件提前期，设当前库存和计划入库量均为0，试确定每个部件的毛需求量、计划订单和下达时间。

各零部件的毛需求量可根据产品结构算出。

B的毛需求量：1×产品M的需求量＝1×100件＝100件

C的毛需求量：2×产品M的需求量＋1×部件B的毛需求量＝（2×100＋1×100）件＝300件

E的毛需求量：2×产品M的毛需求量＝2×100件＝200件

利用MRP举证计算过程见表2－2。

表2－10　第8周产出100件M产品的矩阵图

（2）确定N层次t周期的需求量N（t）。

t周期的净需求量＝t周期毛需求量－t周期计划入库量＋（t－1）周期计划库存量即N（t）＝G（t）－S（t）－H（t－1）

若N（t）≤0，取N（t）＝0。

式中，计划入库一项为已经订购（包括生产订货与采购）在周期入库的数量。计划库存数由库存数减去库存量及安全库存求得。

（3）根据净需求量确定N层次t周期计划订单入库P（t）。P（t）是目前尚未下达而计划将要下达的订单，等于同一时间周期的净需求量。计划订单入库量常用批量值Q来做修正。在本例中采用N（t）≥Q时，P（t）＝N（t）；当0＜N（t）＜Q时，P（t）＝Q；N（t）＝0时，P（t）＝0。

（4）计算所有N层零部件在t周期的计划库存量。计划库存量为计划周期的机会可用库存。

t周期的计划需求量＝t周期计划入库－t周期计划订单入库量＋（t－1）周期计划库存量－t周期毛需求量

用字母表示为

H（t）＝S（t）＋P（t）＋H（t－1）－G（t）

（5）根据在周期计划订单入库，确定（t－L）周期计划订单下达。

（t－L）周期计划订单下达＝t周期计划订单入库

即

R（t－L）＝P（t）

式中，L为提前期。

一个在企业生产的布局，在t周期的计划下达订单，也就是在t周期开始组装，它的下层零部件必须在该周期提供。因此由上层部件的机会订单下达，可确定同一周期下一层零部件的毛需求量，由下层零部件毛需求量开始重复（1）～（5）步骤，直至最低层零件。

三、MRP的应用实例

利用以下信息，给出一个完整的MRP物料计划。生产木制百叶窗和书架的某厂商收到两份百叶窗订单：一份要100个；另一份要150个百叶窗。在当前时间进度安排中，400单位的订单应于第四周开始时运送，150单位的订单则于第八周开始时运送。每个百叶窗包括4个木制板条部分和2个框架。木制部分是工厂自制的，制作过程耗时1周。框架需要订购，生产提前期是2周。组装百叶窗需要1周。木制部分现有70单位的库存。为使送货满足如下条件，请用MRP计算要完成该批订单的物料需求情况。

百叶窗的主生产计划、物流清单、产品结构图分别如表2－11、表2－12、图2－6所示。

表2－11　百叶窗主生产计划

表2－12　百叶窗物料清单（BOM）

产品和部件的库存信息及提前期如表2－13所示。

图2－6　百叶窗产品结构图

表2－13　各物料的提前期、现有库存和安全库存

根据MRP原理计算完成该批订单的物料需求情况过程如表2－14所示。

表2－14　百叶窗、框架和木制部分的需求计划

要注意的是，在物料需求计划制订出来之后就会参考能力需求计划来决定是否可行，如果可行那么就生成真正的执行物料计划，如果不可行那就要重新制订该计划。

课后实训

（1）以下是原材料××采购的部分资料，请你确定××原材料的采购需求，即下单时间和数量，并填写完整表2－15。

物料号：10000　　　　　　现有库存量：8

物料名称：××　　　　　 安全库存量：5

提前期：1　　　　　　　　周批量：10

表2－15　××原材料的采购需求

注：①在计算预计库存量时，假定计划产出量已确认为计划接收量；

　　②净需求量考虑了补充安全库存量；

　　③表格中为0的项，直接留空就可以。

（2）某工厂有A、B、E、F四种产品。图2－7所示为产品结构图，表2－16所示为产品市场需求情况，表2－17所示为各产品的库存量、生产（订购）批量和周期，请根据下面的相关信息编写物料需求计划。

图2－7　产品结构图

表2－16　各产品的市场需求量

表2－17　各产品的库存量、生产（订购）批量和周期

＊表示第三周有90件入库。