物料需求计划主要依据什么

【任务】

根据模块三中的任务完成物料需求计划(Material Requirement Planning， MRP)中相关原材料采购计划和生产计划的发放。

【任务分析】

在模块三的任务中要生产300辆自行车，根据自行车的BOM表得知他所需要的子件物料有车架、车把、车轮、辅条、轮胎、轮圈，其中车轮和自行车的物品来源是自制的，其他物料是采购来的，因此在不考虑库存的情况下，需要发放2张生产订单、5张采购订单。

【知识点链接】

一、物料需求计划概述

1.MPS的概念及内容

物料需求计划是对MPS的各个项目所需的全部制造件和采购件的网络支持计划和时间进度计划。它可以根据MPS对最终产品的需求数量和交货期，推导出构成产品的零部件的需求数量和需求日期，再推导出自制零部件制造订单的下达日期和采购件采购订单的发放日期，并进行需求资源与可用能力之间的进一步平衡。

MPS的对象是最终产品，但产品的结构是多层次的，一个产品可能会包含成百上千种需制造的零部件，而且所有物料的提前期(加工时间、准备时间及采购时间等)各不相同，各零部件的投产顺序也有差别，同时加工必须是均衡的，只有这样才能满足MPS的需求，这些就需要MPS解决，概括起来主要有以下五个问题。

(1)要生产什么？生产多少？(这些数据可根据MPS获得)

(2)要用到什么？(这些数据根据物料清单获得)

(3)已经有了什么？(这些数据根据物料库存信息、即将到货信息或产出信息获得)

(4)还缺什么？(这些数据根据MRP计算结果获得)

(5)何时安排，包括何时开始和完成采购、制造？(这些数据通过MRP计算获得)

在制造业的生产经营中，一方面需要对原材料、零部件、在制品和半成品进行合理储备，以保证生产可以连续不断地有序进行，同时满足波动不定的市场需求；另一方面，原材料、零部件和在制品的库存又占用了大量资金，为加快企业的资金周转，提高资金的利用率，需要尽量降低库存。MRP正是为了解决这一矛盾而推出的，它既是一种较精确的生产计划系统，又是一种有效的物料控制系统，用以保证在及时满足物料需求的前提下，使物料的库存水平保持在最低。

2.MRP的作用

要对制造系统的复杂生产过程进行控制，必须随时检查一切必备的物品是否能满足需要。个别物品的短缺往往会引起严重的连锁反应，使生产陷于停顿。因此，原料及各种零部件的需求计划正是在吸取大规模生产控制失败教训的基础上发展起来的。它既可用于需求计划系统，又可用于进度系统。

MRP是一种分时段的优先级计划，是ERP系统微观计划阶段的开始，是ERP的核心。

MRP是MPS需求的进一步展开，也是实现MPS的保证和支持。它根据主生产计划、物料清单和物料可用量，计算出企业所要生产的全部加工件和采购件的需求量；按照产品出厂的优先顺序，计算出全部加工件和采购件的需求时间，并提出建议性的计划订单。为了适应客观存在的不断发生的变化，MRP需要不断修订。

3.MRP的意义

MRP是生产管理的核心，它将MPS安排生产的产品分解成各自制零部件的生产计划和采购件的采购计划。MRP能帮助企业摆脱陈旧的按台、套组织生产的管理方式，为企业提供一套全新的科学管理方式。MRP的计划周期可以是周、日，也可细化到小时。

MRP主要根据MPS展开编制相关需求件的计划。它也可以通过人工直接输入某些物料的需求量，如增加作为备用件的物料的数量。MRP最终要提出每个加工件和采购件的建议计划，除说明每种物料的需求量外，还要说明每个加工件的开始日期和完成日期，以及每个采购件的订货日期和入库日期。可见，MRP的意义在于把生产作业计划和物资供应计划统一起来。

二、MRP基本原理

MRP是20世纪70年代提出的，目前世界上普遍采用的一种离散型制造业的企业管理模式。MRP的基本原理是：根据需求和预测来推导未来物料供应和生产计划，提供物料需求的准确时间和数量，这是一种优先计划的方法。MRP是根据产品结构的具体特征，将MPS具体分解成零部件生产进度计划和原材料、外购件的采购进度计划。MRP实现适时、适量的生产与采购，尽量减少生产中的在制品，压缩外购物件的库存量，缩短生产周期，保证按期交货。MRP的原理如图2-5-1所示。

图2-5-1 MRP的原理

1.MRP计算的基本原理

(1)由最终产品的MPS推导出有关物料(组件、材料)的需求量与需求时间。

(2)根据物料的提前期确定投产或订货时间。

2.MRP的输入数据

(1)主生产计划的数据。MPS是MRP系统的主要输入信息源。从MPS中可得知在何时应产出何种产品，以及数量是多少。这是根据较高层的物品或成品的需求派生出来的需求。

(2)独立需求数据。在极少数情况下，由于一些原因，对零部件的独立需求没有包括在MPS中。MRP在处理这类需求时，在相应物料的毛需求量中加上这类需求的数量。

(3)物料清单。物料清单中所包含的产品结构信息，是需求分解的依据。产品结构中的各子件加工周期不同，即各物料需求时间不同，MRP要根据产品的物料清单对MPS展开，确定数量和提前期。

(4)库存信息。库存信息包括各项物料的库存记录，用来确定物料的需求量。

3.MRP的影响因素

在编制MRP时，有许多因素影响着MRP的计算，包括制造/采购标识码、提前期、安全库存、损耗率、批量等。

三、MRP处理过程

1.MRP的处理逻辑流程

MRP的处理逻辑流程如图2-5-2所示。

图2-5-2 MRP处理逻辑流程

2.MRP中每个项目的计算步骤

MRP中每个项目的计算步骤如图2-5-2的方框部分所示，其推算过程几乎和MPS相同，主要的区别在于确定毛需求上。MRP的计划对象是相关需求件，它的毛需求是由上层物料的计划投入量确定的。在某时段，下层物料的毛需求是根据上层物料在该时段的计划投入量和上下层的数量关系计算的。当对物料同时有独立需求和相关需求时，应把独立需求加到相应时段的毛需求上。要考虑低层码不同层次物料毛需求的汇总，考虑不同产品对物料的总的毛需求，进而由毛需求引发净需求。这里同样辅助设置“预计可用库存PAB初值”，以进行净需求的判断和核算。进行净需求核算时要考虑安全库存量的要求。根据净需求量的计算公式、批量和提前期等条件，就可以推算出物料需求计划，即产生零部件生产计划和原材料、外购件的采购计划。这个推算过程是从最终产品开始层层向下，一直推算到所采购的原材料和外购件为止的。具体计算过程如下。

(1)计算物料毛需求量。考虑相关需求、低层码和用量因子，推算计划期全部的毛需求。其公式为：

毛需求量=独立需求+相关需求

(2)推算PAB初值。其公式为：

PAB初值=前一时段期末的可用库存量+本时段计划接收量-本时段毛需求量

(3)计算净需求量，考虑安全库存推算特定时段的净需求量。其公式为：

当PAB初值≥安全库存时，净需求=0

当PAB初值＜安全库存时，净需求=安全库存-PAB初值

(4)推算计划产出量。利用批量规则，生成订单计划，即计划产出量和产出时间。其公式为：

当净需求＞0时，计划产出量=N×批量(N为整数倍)

(5)推算预计可用库存量PAB。其公式为：

本时段预计可用库存量PAB=本时段PAB初值+本时段MPS计划产出量

(6)生成订单计划并下达订单计划。考虑损耗系数和提前期，下达订单计划，即计划投入量和投入的时间。计划投入量与计划产出量之间的关系可由下列公式描述：

计划投入量=计划产出量/损耗系数

计划投入时间=计划产出时间-提前期

3.低层码

在基于物料清单的物料需求计划计算过程中，不可避免地会遇到同一种物品分散在同一个物料清单的不同层级中或不同物料清单的不同层级中的现象，处理好这种现象是合理安排作业计划、简化作业管理、降低库存量和减少企业流动资金积压的重要前提。实际工作中可以采取低层码来解决这个问题。

物料的低层码(Low-Level Code，LLC)，是系统分配给物料清单中每个物品一个从0至N的数字码。在产品结构中，最上层的层级码为0，下一层部件的层级码则为1，以此类推。一个物品只能有一个MRP低层码，当一个物品在多个产品中所处的产品结构层次不同，或即使处于同一产品结构中但却处于不同产品结构层次时，则取处在最低层的层级码作为该物品的低层码，也即取数字最大的层级码。

低层码用于确定同一种物料在计算MRP时的优先顺序。这样，可用库存量先分配给了处于最低层的物料，确保了时间上最先需求的物料在计划上最先得到库存量，避免最后需求的物料提前下达而在计划上占用有限的库存量。

通过下面的例子讲解低层码的作用。在如图2-5-3所示的一个自行车产品的结构示意图中，最终产品项目是Z，其由2个零件A和1个组件B构成，1个组件B由1个零件A和2个零件C构成。在这里，零件A既出现在第1层又出现在第2层，因此零件A的低层码是2。

图2-5-3 自行车产品Z的结构

最终产品项目Z的MRP计算过程如图2-5-4所示。在该过程中，首先根据Z的主生产计划结果得到零件A和组件B的毛需求量。遇到零件A时，发现其当前的层级码是1，与其低层码不同。因此，对零件A只是保存其通过物料清单分解得到的毛需求量，暂不进行预计库存量、净需求量和计划产出量等的计算。由于组件B的当前层级码和其低层码一致，因此计算该物料的所有MRP数量。之后，再进行分解又得到零件A。现在，零件A的当前层级码等于其低层码，因此可以对零件A进行MRP计算。此时才使用与零件A有关的计划接收量、预计可用库存量等数据。零件A的总毛需求量包括不同层级的所有需求量之和，当然如何进行汇总，还需要考虑有关的需求日期。

图2-5-4 Z的MRP计算过程

对于位于不同物料清单中不同层级的同一种物料来说，其计算过程与此类似。因此可以说，同一种物料在MRP中的计算过程是按照低层码顺序进行的。

4.确认MRP

生成MRP后，要进行能力计划运算，并通过能力需求计划校验其可执行性。进行能力平衡后，要对MRP进行确认。企业应该按照确认的MRP执行，下达制造订单和采购订单。在下达订单前，计划人员应检查：物料的需求日期是否有变化，工作中心的能力是否有效，必要的工装夹具是否备好等问题。如果发现问题，计划人员应及时采取措施加以解决。然后将通过检查的计划订单直接下达到采购部门和车间去执行。

四、MRP的运行方式

MRP的运行不是一劳永逸的。制订计划环境的任何改变，都可能影响整个计划的运行。MRP经过运算之后，得到了一个主生产计划、物料需求计划、物料清单、物料需求及库存状况之间相对平衡的采购作业计划和生产作业计划。但是，这种平衡状态可能会由于其中的某个或某些因素的变化而被打破，导致生成的采购和生产作业计划(即采购、生产订单)不能满足实际的需要。这些因素包括：产品结构设计更改、客户订单数量和交货日期改变、供应商延期发货、生产加工废品比预期的多或少、关键工作中心或工作单元损坏、库存状况变化等。

为了保持MRP的准确性，在发生上述变化时必须更新MRP系统。目前更新MRP系统的方式有两种：一种是再生式，另一种是净改变式。

1.再生式

再生式(Regenerative)MRP，是更新计划的整个系统，生成全新的MRP，覆盖原来的所有数据。在运算时，MPS中列出的每个最终产品项目的需求都进行分解，每个需要的物料清单文件都被访问，每个相关物料的库存状态记录都要更新，每个物料的毛需求量和净需求量都要重新计算，每项作业计划的日程都需要重新安排，系统输出大量的相关报告。

这种方法的优点是数据的处理效率高，因为它总是提供最新的计划数据。但是这种方法存在的主要问题是运算量大，两次运算之间的主生产计划变化、物料清单变化和作业计划因素变化等不能及时反映到MRP中。

2.净改变式

净改变式(Netchange)MRP，是根据指定条件的变化，如主生产计划的变化、物料清单的变化等，经过局部运算更新原来MRP的部分数据。运算中，采用了对需求进行局部分解的作业方式。局部分解大大缩小了需求计划运算的范围，可以确保提高重排作业计划的频率。这里所谓的局部分解可以从两个方面来理解：每次运行MRP时仅仅分解MPS中的一部分内容，由库存事务处理引起的分解只局限在该事务直接涉及的物料项目和这些物料项目下属层次的物料项目。

净改变式MRP既可以每天运行，也可以在数据改变时实时运行。其优点在于对状态变化能够及时做出反应。但是，这种方法也存在诸多缺点，如系统的自清理能力差、数据处理的效率相对比较低及对各种变化过于敏感等。

如果采用净改变式MRP运行方式，令管理人员颇感头疼的一个问题是系统要求管理人员不断地修正正在进行的作业，如对于已经下达的加工订单更改加工零件的结构、对于已经下达的采购订单更改到货日期等。不过，如何更好地处理这些头疼的问题取决于管理人员的技能和水平，即系统提供了应该做出修正的建议，实际中应考虑如何采取合理有效的管理措施实现这些建议。

当前，一般的ERP系统都提供两种运行方式供选择。实际上，纯粹的再生式MRP运行方式与纯粹的净改变式MRP都是不存在的。实际应用中，企业一般的做法是：每月(或周)第一次运行MRP系统采用再生方式，其余每次运行MRP系统则采用净改变式。

五、MRP报表的编制

MRP的计算与MPS的基本相同，只是它的毛需求是由MPS提出的，没有预测与订单的取舍问题。

为了进一步说明MRP如何根据产品结构逐层展开各层物料的需求量计算，以及MRP又是如何合并计算同一零件用于多个产品不同层次的需求量，便于理解和掌握MRP报表的计算方法，下面通过一套示例数据，以分步的形式举例说明MRP的计算过程。

【例2-5-1】 以Z、S两种产品为例，两种产品包含的层次子件和需用的数量及产品结构如图2-5-5所示。假定两种产品已通过MPS推算出计划投入量和产出量，其余所含物料的提前期(LT)、批量、安全库存、现有量、已分配量、计划接收量等均为已知。编制A、B、C三种物料的MRP报表。

图2-5-5 Z、S产品结构

例中A、B是产品Z的1层子件，C是Z、S两种产品的通用件，但在两种产品中所处的层次不同(分为1层和2层，即低层码为2)，需用的数量也不同。各种物料的需求量是由上向下进行分解的，如Z、S的需求量是由MPS确定的， A、B的需求量是由Z确定的，C的需求量是由Z、S确定的。

1.编制A的MRP

(1)推算A的毛需求。A的毛需求完全来源于Z。如当期有Z需投产，即有Z的MPS计划投入量，则就会对A产生毛需求，如表2-5-1所示。

表2-5-1 Z对A的毛需求量

(2)A的MRP报表。确定了A的毛需求量后，则可以编制MRP了，方法和MPS相同，如表2-5-2所示。

表2-5-2 A的MRP报表

2.编制B的MRP报表

(1)推算B的毛需求。按照推算A毛需求量的方法得到B的毛需求量，如表2-5-3所示。

表2-5-3 Z对B的毛需求量

(2)B的MRP报表。根据B的毛需求量编制B的MRP报表，如表2-5-4所示。

表2-5-4 B的MRP报表

3.编制C的MRP报表

(1)推算C的毛需求。C的毛需求来源于Z和S。在产品Z中，C为B的下层物料，其毛需求量由B决定。同时，C也是S的下层物料，产品S会对C产生需求。C物料的总毛需求应是以上两者之和。

①Z对C的毛需求，体现为B对C的毛需求，如表2-5-5所示。

表2-5-5 B对C的毛需求量

②S对C的毛需求，如表2-5-6所示。

表2-5-6 S对C的毛需求量

③C的总毛需求。合并Z和S对C的毛需求，即将同一期来自于Z和S对C的毛需求相加，得到C物料的总毛需求，如表2-5-7所示。

(2)C的MRP报表，如表2-5-8所示。

表2-5-7 Z和S对C的总毛需求量

表2-5-8 C的MRP报表

【任务实施】

一、MRP计算

(1)进入生产制造—物料需求计划—日常业务—MRP计算，出现如图2-5-6所示界面。

图2-5-6 物料需求计划

在“计划日期”选项卡中对MRP运算的参数进行设定，包括MRP编号、计划开始的日期和物料需求计划采用的计划展望期。MRP编号不能重复，在重复进行MRP计算时，系统会自动在原编号上加1。

(2)设置完计划日期后单击“下一步”进入“计算报告”选项卡，如图2-5-7所示。系统进入MRP运算过程，同时在该选项卡中显示系统的计算过程和结果。

图2-5-7 物料需求计划计算报告

二、物料需求计划的查询

进入生产制造—物料需求计划—日常业务—MRP计划，出现如图2-5-8所示界面。

三、采购计划的发放

在不考虑库存的情况下应该发放5件物料的采购计划。进入生产制造—物料需求计划—日常业务—采购计划维护与发放，出现如图2-5-9所示界面。

四、生产计划发放

发放自行车和车轮两件物料的生产计划。生产计划发放是将主生产计划中、物料需求计划中物品来源为“自制”的需求计划自动生成生产订单。同时，在发放计划时可设置多种发放条件和默认值，以生成符合多种要求的生产订单。

图2-5-8 物料需求计划的查询

图2-5-9 采购计划发放

进入“生产制造”的“物料需求计划”模块，在“日常业务”中双击“生产计划发放”，出现如图2-5-10所示界面。

图2-5-10 生产计划发放

(1)生产计划发放的参数设置。在计划发放中我们可以选择的参数有生产部门、需求日期、物品(设置生产物品的起止范围)、BOM、计划编号、计划员这六个参数，用户可以根据实际情况来选择，通常情况下以物品为发放对象。

(2)注意事项包括以下两点。

①在项目实训过程中可能会出现一名同学误操作把所有同学的订单一次发放成功的情况，因此，各位同学最后在采购管理中找到自己的采购订单，在车间管理中找到自己的生产订单就说明自己的MRP计算成功了。

②在现有库存满足生产需要的情况下，部分物料没有订单生产。