第二章 ERP的基本原理课件.ppt

第二章 ERP的基本原理及编制方法, 2.1 相关概念 2.2 物料需求计划及其特点 2.3 物流需求计划的基本原理 2.4 闭环MRP的基本原理 2.5 能力需求计划（CRP）的基本原理 2.6 MRP的基本原理 2.7 ERP的新增功能,2.1 相关概念,2.1.1 制造业生产类型 2.1.2 制造业的生产计划方式 2.1.3 物料需求,2.1.1 制造业生产类型,1. 按照产品生产工艺过程的特征划分 （1）离散型 离散型生产又称为加工装配型生产，特点是：它的产品是由许多零部件构成的，各个零件的加工过程彼此是独立的，所以整个产品的生产工艺是离散的，制成的零件通过部件的装配和总装配最后成为成品。机械制造、电子设备制造行业的生产过程均属于这一类型。,（2）流程型 流程型生产的特点是：工艺过程是连续进行的，不能中断；工艺过程的加工顺序是固定不变的，生产设施按照工艺流程布置；劳动对象按照固定的工艺流程连续不断地通过一系列的设备和装备被加工处理成为成品。化工、炼油、造纸、制糖、水泥等是流程型生产的典型。,2. 按照生产的稳定性和重复程度划分（1）大量生产 大量生产的特性是生产的品种少，每一种品种的产量大，生产过程稳定地不断重复地进行。一般这类产品在一定时期内具有相对稳定的很大的社会需求。 大量生产方式的典型，是美国的福特制汽车。,（2）成批生产 成批生产的对象是通用产品，生产具有重复性。它的特点是生产的品种较多，每个品种的产量不大，每一种产品都不能维持常年连续生产，所以在生产上形成多种产品轮番生产的局面。如机床制造、电机制造等属于成批生产 ,（3）单件小批生产 单件生产的特点是产品对象基本是一次性需求的专用产品，一般不重复生产。重型机械产品制造和新产品试制等都属于单件生产。,2.1.2 制造业的生产计划方式,1.面向订单设计 面向订单设计(Engineer to order，ETO)方式是指接受客户订单以后，将客户需求进行定义并设计产品。首先定义产品规格，然后开发物料清单，订购所需物料并保留生产能力。整个交货提前期包括设计时间、物料采购时间和生产时间。这种生产计划方式主要用于高度客户化的订单，如水电站的大型发电机。,2.面向订单生产 在面向订单生产(Make to order， MTO)的方式中，产品的设计工作已经完成，而生产用的物料尚未订购。在此环境中销售量通常较小，而客户则必须等待进货和生产所需的时间。全部交货提前期包括物料采购时间和生产时间。,3.面向订单装配 面向订单装配(Assemble to order，ATO)是指在生产的最后阶段，用库存的通用零部件装配满足客户订单需求的产品。这些通用的零部件是在客户订货之前就计划、生产并储存入库的。收到客户订单后，就把它们装配成最终产品。当产品有许多可选特征，而客户又不愿等待备料及生产所需的时间时，就可以采用这种生产计划方法。,4.面向库存生产 面向库存生产(Make to stock，MTS)指的是在收到客户订单以前，已经开始生产。典型的情况是，产品放在仓库里等待客户订单这种情况下，交货提前期短，通常销售量也很大。 每种计划方式都跟产品生产计划的时间和方式有关。产品的复杂性，客户愿意等待的时间以及销售量，决定了采用哪种生产计划方式最合适。,2.1.3 物料需求,物料包括各种原材料，在制品，零部件和产成品。物料是与库存密切相关的部分，而在生或采购的时候，要扣除掉已有的材料，得出净需求，这就是生产或采购计划与库存密切相关的原因，如图2-1所示。物料需求可以分为独立需求和相关需求。,1. 独立需求 来自用户对企业最终产品和服务的需求称为独立需求。独立需求最明显的特征是需求的对象和数量的不确定，只能通过预测方法粗略地估计。 2. 相关需求 企业内部物料转化各环节之间所发生的需求称为相关需求。相关需求也称为非独立需求，它可以根据对最终产品的独立需求精确地计算出来。,由于相关需求破坏了使用订货点法的前提物料需求的连续性，库存量的消耗是稳定的。显然相关需求物料的订货运用订货点法是不合适的。必须运用另一种方法，这种方法应该根据什么时间在生产计划表上需要此物料来订货，通过计算缺料的数量来进行生产的安排，使库存量保持在合理状态。这种方法就是物料需求计划。,2.2 物料需求计划MRP,物料需求计划理论 （Material Requirement Planning） 20世纪60年代，IBM公司的约瑟夫奥利佛博士提出了把对物料的需求分为独立需求与相关需求的概念：产品结构中物料的需求量是相关的。,要制造什么具体产品？多少？何时？,2.2.1MRP逻辑流程,MRP的基本逻辑是： （1）制造什么主生产计划 （2）用什么制造物料清单 （3）具备什么库存记录 （4）需要什么生产计划或采购计划,2.2.2工作原理,由最终产品的主生产计划导出有关物料（组件、材料） 的需求量与需求时间；根据物料的提前期确定投产或订货时间。,(1) MRP的输入数据项,1、MPS MRP最重要和最基本的数据，起到从综合计划向具体计划过渡的承上启下作用 主要解决“生产什么”和“生产多少” 对象为最终产品2、独立需求 对零部件的独立需求不包括在MPS中，如维修、服务用的备件与特殊目的的需要等,3、物料清单 -物料需求的时间和数量，特别是相关需求物料的时间和数量， -产品结构包括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产品拆分的基础。,(1) MRP的输入数据项,3.6 物料清单BOM,自行车：零部件之间的匹配关系,车轮,车架,车把,自行车的BOM结构,X,A,B,C,10,20,30,4、库存信息-物料可用数据 现有库存量；计划接收量：正在执行中的采购订单或生产订单；已分配量：已经分配给某使用者，但还没有从仓库中领走的项目数量。这些项目在仓库中存放，但不能使用。,(1) MRP的输入数据项,4、库存信息-编制订单数据(1)制造/采购标识码物料是采购件还是制造件的标识码，常用一个字母(P 或 M)表示。MRP运行时，该码决定做采购订单或制造订单计划。（2）提前期以交货或完工工期为基准，倒推到加工或采购的开始日期的这段时间（3）安全库存安全库存是在库存中保存的多余项目数量。目的在于预防需求或供应方面的波动，避免造成生产或供应中断，缓减用户需求与工厂之间、供应商和工厂之间、制造和装配之间的矛盾。,(1) MRP的输入数据项,5、其它因素（1/5） -低位码（low-level code，LLC）层次码；是系统分配给BOM上每个物品从 0N的数字码。在BOM中，最上层层级码为0，下一层部件的层级码则为1，依此类推；一个物品只能有一个MRP低层码，一个物品处于不同层次时，取最低层的作为低位码；,(1) MRP的输入数据项,低位码的作用,0123,012,作用：指出各种物料最早使用的时间.,其它因素-损耗系数： （1/5） 组装废品系数：对部件毛需求量的调整例：在装配产品 A时，估计有5的玻璃管毁坏，因此在生产 A所需的玻璃管的毛需求时要增加组装时的损耗部分。如装配100件 A的订单，当考虑其组装废品系数5时，要有105 (1001005105)个玻璃管部件的需求。,(1) MRP的输入数据项,其它因素-损耗系数： （2/5） 零件废品系数:对部件毛需求量的调整例：A的零件废品系数为2，组装废品系数为5，针对该需求制定 MRP时，首先考虑2的废品系数，计算产品 A的计划订单数，计划订单数量要比计算的需要多2，如 A需求为100时，订单应为1001002102； 然后根据计划订单数量再考虑组装 A时的组装废品系数， A项目102的订单对玻璃管的毛需求量应为108(1021025)。,(1) MRP的输入数据项,（2） MRP的输出数据项,采购订单：采购什么？采购多少？何时开始采购？何时完成采购？制造订单：制造什么？制造多少？何时开始制造？何时完成制造？,注意：上述MRP输出的采购定单和制造定单，必须经过企业的计划人员检查确认后，才能下达到采购部门和车间去执行。,MRP的处理过程,否,是,2.2.3 MRP的计算步骤,1、计算毛需求同一零部件分布在同一产品结构树的不同层次上处于不同产品的不同层次相关需求与独立需求同时存在：将相关需求部分按产品结构树推算的结果加上独立需求部分的需求量,2.2.3 MRP的计算步骤,2、净需求的计算A.计算各个时间段上的预计库存量：预计库存量前期库存十计划接收量一毛需求一已分配量其中，在第一个时间段上的前期库存为库存文件中的现有库存量。,B.确定净需求如果在某个时间段上的预计库存量小于零，则产生净需求：净需求 毛需求 -计划接收-（现有库存- 已分配量)+安全库存,2.2.3 MRP的计算步骤,3、生成订单计划A. 利用批量规则确定订单数量。B. 考虑损耗因子和提前期下达定单计划（又称计划定单下达），即计划投入量和投入的时间。计划产出量计划投入量损耗系数计划产出时间计划投入时间提前期,2.2.3 MRP的计算步骤,4、下达订单计划提前期是确定由MRP计算出来的计划下达时间的一个重要因素。对一个产品来说有一个交货期，而对这个产品的下一级部件，完工日期必须先于产品交货期，而对于部件的下一级零件，完工日期又先于部件的完工日期,例1 求毛需求及发出订货计划,已知MPS为在第8个计划周期时产出100件A产品，A产品的BOM图,例2 物料需求的计算（当独立需求与相关需求同时存在时）,已知：物料A既是产品X的组件又是产品Y的组件，BOM图见下图。所以，A的需求为相关需求；此外，A作为配件又有独立需求。,物料A的总的毛需求应为其独立需求和相关需求之和。,例3 MRP计划的编制,已知产品A的BOM见图1，MRP的四个输入分别见表1表4，请编制项目B、C的物料需求计划,例4 MRP计划的编制,例4 MRP计划的编制,例4 MRP计划的编制,例4 MRP计划的编制,例4 MRP计划的编制（汇总）,已知产品A的BOM见图1，MRP的四个输入分别见表1表4，请编制项目B、C的物料需求计划,2.2.4 MRP的更新方法(1/2),再生法，净改变法(1)再生法再生式MRP（regenerative MRP），是更新计划的整个系统，即对MRP系统控制下的所有项目的需求和库存状态进行重新计算和更新。采用批处理方式进行，每次只能按一定的时间间隔定期进行。在两次批处理之间发生的所有变化，如MPS、BOM的变化等都要累计起来，到下次批处理时一起处理。,2.2.4 MRP的更新方法(1/2),每次批处理作业中，每一库存项目的总需求量和净需求量要重新计算；每一项计划下达订货的日程计划也要重新安排。处理的全过程是逐层进行的，从最高层次(最终产品)直到最低层次(外购定单、制造定单)。在使用再生法时，其处理过程包括： (1)主生产计划中列出来的每一个最终项目的需求都要加以分解； (2)每一个BOM文件都访问到； (3)第一个库存状态记录都要经过重新处理；现行的ERP系统多采用再生法实施MRP。,2.2.4 MRP的更新方法(2/2),(2) 净改变法net change MRP 只对MPS中因改变而受到影响的物料清单进行分解处理。在运行 MRP系统时，需求分解的作业是最基本的作业，它既不能被省掉，也无捷径可走，但是可以将分解的工作分散进行。净改变式 MRP系统就是从这一点出发，采用频繁地甚至连续地进行局部分解的作业方式，这就形成了自己的一套处理方法，取代了以较长间隔定期进行全面分解的作业方式。,2.2.4 净改变法,净改变式系统的实施可以采用以下两种方式：（1）较频繁的重排计划(通常每天批处理一次)；（2）连续地重排计划，即实时处理。 净改变法一般适用于环境变化较大、计算复杂、更新MRP系统时间较长的企业。,2.2.4 二者的区别,再生法是时间触发的周期性的；而净变法是异动触发的连续性的 再生法所有的MPS都被展开；而净变法只是有变动的MPS被展开 再生法每个有效的材料都被利用；而净变法只有部分BOM被用到 再生法每个项目的库存和订单状态都重新计算；而净变法只重新计算有异动的部份 净变法维持MRP不断更新；再生法是清除档案错误。,再生法与净改变法的结合,当采用净变法运行MRP时，MRP会继承以前阶段的结果，这样，以前产生的错误可能会逐次积累下来，使问题越来越多，因此，当错误累积到可容忍的范围时，需执行一次再生法MRP，以消除可能存在的错误。,再生法与净改变法相结合为最佳解决办法,MRP 还没有做到：, 仅说明需求，没有说明可能 仅说明计划要求，没有说明计划的执行结果,2.3 闭环MRP,闭环MRP理论认为主生产计划与物料需求计划（MRP）应该是可行的，即考虑能力的约束，或者对能力提出需求计划，在满足能力需求的前提下，才能保证物料需求计划的执行和实现。在这种思想要求下，企业必须对投入与产出进行控制，也就是对企业的能力进行校检、执行和控制。,返回,从上图所示中可以看出闭环MRP的特点： 主生产计划来源于企业的生产经营规划与市场需求(如合同、订单等)； 主生产计划与物料需求计划的运行(或执行)伴随着能力与负荷的运行，从而保证计划是可靠的； 采购与生产加工的作业计划与执行是物流的加工变化过程，同时又是控制能力的投入与产出过程； 能力的执行情况最终反馈到计划制定层，整个过程是能力的不断执行与调整的过程。,2.4、能力需求计划粗能力计划（Rough-cut Capacity Planning，RCCP）,粗能力计划是对关键工作中心的能力进行运算而产生的一种能力需求计划，它的计划对象只是针对设置为“关键工作中心”的工作中心能力，计算量要比能力需求计划小许多。 主生产计划的可行性主要通过粗能力计划进行校验。,2.4.1、能力需求计划,能力需求计划（Capacity Requirements Planning, CRP）：-对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法。具体：对各生产阶段和各工作中心（工序）所需的各种资源进行精确计算，得出人力负荷，设备负荷等资源负荷情况，并做好生产能力与生产负荷的平衡工作能力：在一定条件下单位时间内企业能保持的最大产出计划对象：工作中心,2.4 CRP的作用,目的 -比较分析MRP的需求与企业现有生产能力，及早发现能力的瓶颈所在，为实现生产任务提供能力保障解决问题： MRP的物料经过哪些工作中心？ 工作中心可用能力和负荷？ 物料在各中心，各时段的可用能力和负荷？,2.4 CRP与RCCP的区别,CRP与RCCP都是为了平衡工作中心的能力与负荷，从而保证计划可行性与可靠性。,2.4 CRP的运行流程,根据MRP和各物料的工艺路线，计算出加工这些物料的各个工作中心在计划周期上要占用该工作中心的负荷小时数，并与工作中心的能力（即可能提供的能力：工时、台时等)进行比较平衡的过程。,2.4.2 CRP的分类,1、无限能力计划不考虑能力的限制，而对各工作中心的能力和负荷进行计算，产生出工作中心能力与负荷报告。当负荷能力时称为超负荷（或能力不足）状态，此时对超过的部分进行负荷调整。无限能力计划只是暂时不考虑能力的约束，尽量去平衡与调度能力，发挥最大能力，或进行能力扩充。目的：满足市场需求，体现企业以市场为中心的战略,无限能力计划,调整策略延长工作时间 使用替代加工级别转移负荷工作中心 作出购买的决策选择替代工序 进行外协加工等在采取以上各项措施均无效的情况下，可以延期交货或取消定单。大多数ERP系统都是采用无限能力计划方式,有限能力计划,定义 -工作中心的能力是不变的或有限的，计划的安排按照优先级进行。先把能力分配给优先级高的物料，当工作中心负荷已满时，优先级别低的物料被推迟加工，即订单被推迟。按优先级分配负荷不会产生超负荷，可以不作负荷调整。优先级是指物品加工的紧迫程度，优先级数字越小说明优先级越高。,2.4.3、工作中心能力数据的建立与维护,定义 -工作中心(Work Center，WC)是基于设备和劳动力状况，将执行相同或相似工序的设备、劳动力组成一个生产单元。 -工作中心能力是指工作中心在一定的时间周期内完成的出产率。既是MRP与CRP运算的基本单元，又是进行生产进度安排、核算能力的一个基本单位。是ERP系统的重要基础数据，利用CRP进行能力核算的基本前提是必须有正确完善的工作中心能力数据。,工作中心的建立,步骤1.选择计量单位 工作中心的能力用在一定的时间周期内完成的出产率表示。通常用于表示能力单位有：标准小时(时间)公斤或吨(重量)米(长度)件数(数量),2.计算定额能力定额能力是在正常生产条件下工作中心的计划能力。所需的主要信息有：每班可用操作人员数 可用的机器数单机的额定工时工作中心利用率（实际直接工作工时计划工作工时）工作中心效率（完成的标准定额工时实际直接工作工时）在该工作中心每天排产的小时数 每天开动班次 每周的工作天数基于上述信息，工作中心的定额能力可用下式表示： 定额能力可用机器数或人数每班工时每天的开班数每周的工作天数利用率效率,2.计算定额能力,例如：某企业某工作中心由6名工人操作6台机床，每班8小时，每天l班，每星期5天，利用率为90，效率为95，则一周的定额能力为：68l50.900.95205.20定额工时。,工作中心的建立,3.计算实际能力实际能力是通过记录某工作中心在某一生产周期内的产出而决定的，也称历史能力。 实际能力=工作中心在数周期内的定额工时/周期数工作中心的实际能力可用下述表示： 工作中心实际能力=工作中心在数周期内的定额工时/周期数,例如：某工作中心WC-1的星期一星期五的实际能力为180、210、205、190和170定额工时，则该工作中心的实际能力为：（180210205190170）/5191工时定额。,工作中心能力数据的维护,对工作中心能力数据一定要及时地进行维护，以确保工作中心能力数据的准确性;若工作中心定额能力与其实际能力之差超过允许偏差，应及时检查偏差原因并予以修正。,工作中心能力数据的维护,偏差原因主要来源于： 实际能力的测定期间对工作中心来讲不具有代表性 工作中心的效率或利用率不准确 工作中心变化 停机停机时间超过计划数 工人工人是否有效地使用机器 维护预防性维修改变 加班是否过分地加班而降低效率 产品组合产品组合是否改变 缺勤缺勤的水平是否高于计划 零件短缺是否停工待料 质量是否有很多零件报废 工程改变是否有额外的工程改变 操作人员的熟练程度,2.4.4、CRP的编制步骤,1收集数据,1、 收集数据用于 CRP的数据主要有：已下达车间订单 MRP计划订单工作中心能力数据工艺路线数据工厂生产日历其它数据,1 收集数据,（1）已下达车间订单已下达车间订单指已释放或正在加工的订单。定单上表示每种零件的数量、交货期、加工工序、准备时间和加工时间、工作中心号或部门号设备号。由于已下达车间订单用了工作中心的一部分能力，因此在制定CRP时必须将该因素考虑进去。同时为了CRP的准确性必须根据生产进度进行实时维护已下达车间订单。,1 收集数据,（2）MRP计划订单 -来自MRP输出，是通过MRP的运行计算出的产品零、部件的净需求和需求日期。 是MRP输出的尚未释放的订单。它将占有工作中心的能力。（3）工作中心能力数据 -包括每天班次、每班小时数、每班人数、每班设备数、效率、利用率及超额系数等,1 收集数据,（4）工艺路线数据 -是表达BOM中制造物料的加工与传递顺序的资料。工艺路线描述一个或若干个物料从现行库存状态经过加工到另一个库存状态的过程。是能力需求计划运算时的重要信息，主要提供物料加工的工序、工作中心和工时定额（准备时间、加工时间）等数据。,（5）工厂生产日历 -工厂生产日历是企业用于编制计划的特殊日历，该日历一般将不工作的日期排除(星期天、法定假日及其他非生产日期)。,1 收集数据,（6）其它数据例如，工作中心的工序间隔时间等。工作中心间隔时间包括在该工作中心的排队等待时间和从该工作中心转移到下一个工作中心的运输等待时间。工序间隔时间是获得一批零件定单在有关工序的开工时间的基础数据。,2计算负荷,将所有的定单分派到有关的工作中心上(不考虑有效的能力和限制)，然后确定有关工作中心的负荷，并从定单的工艺路线记录中计算出每个工作中心的负荷。当不同的定单使用同一个工作中心时，将按时间段合并计算。最后，将每个工作中心的负荷与工作中心记录中存储的额定能力数据进行比较，得出工作中心负荷(需求)和能力之间的对比以及工作中心的利用率。,3分析负荷情况,能力需求计划需分析出工作中心的负荷情况(负荷不足、负荷刚好或超负荷)，并分析存在问题的时间和问题的程度。,4能力负荷调整,能力需求计划中有两个要素：能力和负荷。在解决负荷过小或超负荷的能力问题时，应视具体情况对能力和负荷进行调整：增加或降低能力 增加或降低负荷两者同时调整。,调整能力的方法有加班，增加人员与设备，提高工作效率，更改工艺路线，增加外协处理等调整负荷的方法有修改计划，调整生产批量，推迟交货期，撤消订单，交叉作业等。,5 确认能力需求计划,在经过分析和调整后，将已确定购调整措施中有关的修改数据重新输入。,闭环MRP还没有做到：, 执行结果为企业带来什么效益？ 执行结果是否符合企业总体目标？,2.4 制造资源计划MRP,1977年9月，由美国著名生产管理专家奥列弗怀特（Oliver WWight）提出了一个新概念制造资源计划（Manufacturing Resources Planning），称为MRP-II。,MRP-II是对制造业企业资源进行有效计划的一整套方法。它是一个围绕企业的基本经营目标，以生产计划为主线，对企业制造的各种资源进行统一的计划和控制，使企业的物流、信息流、资金流流动畅通的动态反馈系统。 从技术上讲，它与闭环MRP并没有太大区别，但它包括了财务管理和模拟的能力，需要使用闭环MRP来生成各项财务数据。,MRP II逻辑流程图,实现企业整体效益、资金流与物流的信息集成,MRP的特点： MRP把企业中的各个子系统有机结合起来，形成一个面向整个企业的一体化系统。 MRP 所有数据来源于企业中央数据库，实现数据共享和数据统一。财务数据系统可自动生成。,2.4 制造资源计划MRP,MRP具有模拟功能，能根据不同的决策方针模拟各种未来将会发生的结果，可辅助最高层决策。 物流与资金流的统一 动态应变和计划调整,MRP-II的局限性 随着企业之间的竞争范围的扩大，要求企业在各个方面加强管理，要求企业的信息化建设应有更高的集成度，同时企业信息管理的范畴要求扩大到对企业的整个资源集成管理而不单单是对企业的制造资源的集成管理；,2.4 制造资源计划MRP,企业规模扩大化，多集团、多工厂要求协同作战，统一部署，这已经超出了MRP-II的管理范围； 信息全球化趋势的发展要求企业之间加强信息交流与信息共享，信息管理要求扩大到整个供应链的管理，这些更是MRP-II所不能解决的。,2.5 ERP的时代,20世纪90年代，MRPII发展到了一个新的阶段：ERP阶段（Enterprise Resource Planning企业资源计划） 企业的所有资源简要地说包括三大流：物流、资金流、信息流，ERP也就是对这三种资源进行全面集成管理的管理信息系统。,企业供应链,概括地说，ERP是建立在信息技术基础上，利用现代企业的先进管理思想，全面地集成了企业内部所有资源信息，为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估的全方位和系统化的管理平台。,(1965),(1980),(1990),(2000),是发展/包罗不是取代/否定,