ERP原理与应用第5章.ppt

第5章 ERP运行的基础数据环境,5.1 物料主文件 5.2 物料清单 5.3 工艺路线 5.4 工作中心 5.5 提前期 5.6 库存记录,本章的主要内容,本章的难点,本章的重点,5.1 物料主文件,ERP系统中，物料一词有着广泛的含义，它是所有成品、半成品、在制品、原材料的总称。物料主文件的作用是标识和描述用于生产过程中的每一物料的属性和信息。它是ERP系统的最基本的文件之一。物料主文件中的数据项有物料代码以及同设计管理、物料控制和计划管理有关的信息。,物料代码,物料代码是物料的标识，因此，它是对每种物料的唯一编号。物料代码是人和计算机使用所有其他数据元素的基础，主要用于记录在生产活动中运动的物料。生产控制要求每项生产活动和库存变化都记入计算机，由于处理数量很大，物料代码应尽量简短，以防止或减少输人和处理的错误。,物料编码应遵循以下原则：,每项物料均应有唯一的物料代码；要简明，不要太长；没有含义，只是标识符而不是描述符。,物料代码要简明,一般不超过20位,其优点：简短、存储量少(6位数可满足100万种物料的编码需求)，保证惟一性，不影响发展变化，全部用数字可防止数字同字母的混淆(如0、O，2、Z，l、I)，减少差错。,物料代码应是无含义的，顺序数字编号。,其他信息,除物料代码之外，每一种物料还有许多其他的属性：(1)同设计管理有关的信息。(2)同物料管理有关的信息。(3)同计划管理有关的信息。(4)同成本管理有关的信息。,(1)同设计管理有关的信息。,图号物料名称重量体积版次生效日期、失效日期,(2)同物料管理有关的信息。,如来源类型(自制或外购)采购与存储的计量单位及转换系数损耗率分类码订货批量存放位置(仓库、货位)批号安全库存量订货策略及订货量的调整因素采购员代码等对外购件来讲，还应有物料在供方的代码,(3)同计划管理有关的信息。,如各种提前期(运行、准备、检验、累计等)需求时界与计划时界预测代码独立需求或相关需求计划员代码分组码,(4)同成本管理有关的信息。,账号材料费人工费外协费间接费累计成本和计划价格,5.2 物料清单,1物料清单的概念 2物料清单的重要性 3物料清单的准确性 4物料清单中的虚项 5模块化物料清单,1物料清单的概念,物料清单(Bill of Material，简记为BOM)。BOM是产品结构文件，它不仅罗列出某一产品的所有构成项目，同时也要指出这些项目之间的结构关系，即从原材料到零件、组件、直到最终产品的层次隶属关系。,零件清单不是BOM,下表所列的是某企业物料代码为WA01的绞车零件清单，不是BOM，因为它未表明构成产品WA01的零件之间的层次关系。,产品结构中的层次关系,下图表明了WA01的层次结构。这是一个三层的树状结构，第零层是最终产品WA01本身，第l层是它的直接组件，第2层是组成直接组件的零件。在以后的讨论中，有时将使用“父项”、“子项”这样的术语来说明不同的物料在产品结构中的层次关系。,单级BOM与多级BOM,单级物料清单,多级物料清单,物料清单中的数据项,用来描述产品的结构，凡是在产品的生产过程中需要用到、需要进行计划和调度的物料项目，均应作为产品结构不同层次上的子项而置于物料清单之中，而且要通过一系列数据项对这些子项进行描述。,一般来说，物料清单中应包括如下数据项：父项物料代码和描述、子项物料代码和描述、使用点和工序号、子项类型、子项数量和数量类型、自制还是外购、有效日期、子项提前期偏置，损耗率等。,下列项目都可以作为子项包含在物料清单之中：,原材料、半成品、子装配件、辅件(如螺钉、螺母、垫圈等)、消耗品、工具、包装材料、参考材料(图样、说明等)、副产品(Byprduct)、联产品(CO-product)等等。其中，副产品如冲剪过程中出现的边角料，联产品如提取汽油过程中出现的煤油或反之。,子项类型,子项类型指明子项是作为普通物料消耗在父项的制造过程中，如上述的原材料、半成品、子装配件、辅件和消耗品、工具、图样、副产品、联产品等。,数量类型,数量类型用来说明所给出的数量是用于一个单位的父项还是一份订单。多数情况下，子项数量类型是用于一个单位父项的，但对于工具、图样以及生产过程的消耗品，其数量则应是用于一份订单的。,子项提前期偏置,子项提前期偏置指出该子项物料相对于其父项的提前期可以延迟到位的时间。因为如果生产某个父项需要多个子项，而父项的生产是一个比较长的过程，那么在父项生产开始时未必需要所有子项均到位，,例如，父项为A，其子项为B、C和D，假设A的提前期为10天，而A的生产先从对B和C的加工开始，4天以后才用到D，那么，子项B和C提前期偏置为0，而D的提前期偏置为4天。这对于D及其子项的计划管理是很有意义的。,损耗率,损耗率也称为残料率，用来指明当把一项物料作为子项用于其父项的生产过程中时，其损耗的程度，用百分数表示。这有助于计划该项物料的准确需求数量。,例如，A是父项，B是A的子项，且制造一个A需求一个B，但是B的损耗率为10。那么，如果要生产100个A，只提供100个B是不够用的。此时MRP系统会根据所指明的残料率自动地把对B的需求量调整为111。,2物料清单的重要性,物料清单是一个制造企业的核心文件。各个部门的活动都要用到物料清单：生产部门要根据物料清单来生产产品；库房要根据物料清单进行发料；财会部门要根据物料清单来计算成本；销售和订单录入部门要通过物料清单确定客户定制产品的构形；维修服务部门要通过物料清单了解需要什么备件；质量控制部门要根据物料清单保证产品正确地生产；计划部门要根据物料清单来计划物料和能力的需求，等等。,为了使MRP系统正常运行，物料清单必须完整和准确：否则，就不能做到在正确的时间以正确的数量生产或采购正确的物料。这将引起一系列严重后果：,1)交货期得不到保证，客户服务水平低下。2)增加库存，积压资金。3)生产率降低。生产车间不能在正确的时间按正确的数量得到正确的物料。4)成本增加。额外的钱花在不必要的库存上，催货人员东奔西跑寻找物料、解决短缺问题，物料清单的维护成本增加。5)企业内各部门协调困难，因为物料清单是企业内通信和协调的基础。6)影响员工的士气。7)浪费资源。,主物料清单(Master BOM),多种物料清单并存是制造企业中常见的现象。工程清单和生产部门所使用的物料清单不同，领料单和计算成本的文件不同，计划部门所用的是另外一套。工程部门制订和修改物料清单，其他部门也更新物料清单。,各部门所使用的这些物料清单只不过是整个企业统一的物料清单的各种分类形式。这种统一的物料清单称为主物料清单(Master BOM)。主物料清单是企业中唯一有效的物料清单，它能满足各个部门的需求。当主计划员需要一份计划清单或车间需要一份领料单时，这两份不同的文件均可由主物料清单产生出来。如果企业内外有人问什么产品中使用了什么零件、组件或成分，主物料清单也应能回答这样的问题。建立主物料清单的好处是非常大的。既便于维护，又为各部门的通信协调奠定了基础。,3物料清单的准确性,在一个成功地使用MRP系统的企业中，物料清单的准确度应在98以上。物料清单如果不准确，运行MRP的结果会完全失去意义。,为了保证物料清单的准确性，应有一定的检测方法。下面是一些常用的检测方法：,(1)现场审查。让产品工程师到装配现场去，把实际的装配情况和物料清单进行比较。(2)办公室审查。组成一个由工程师、工长、物料计划员以及成本核算人员组成的小组，共同审查物料清单，发现错误立即纠正。(3)产品拆零。把一件最终产品拆开来，把零件及其件数和物料清单所列出的进行比较，并校正所发现的错误。(4)非计划的出入库。当生产人员返回库房去领取更多零件时，可能是由于出现了某些废品，也可能是由于开始时就没有领足。如果是后一种情况，则可能是物料清单有错，引起领料单出错。如果在一项产品装配完毕之后又把某些零件送回库房，很可能开始就不应把这些零件领走。一旦发现错误，要立即纠正。这种方法对于物料清单准确性的继续维护也是一个好方法。,4物料清单中的虚项,虚项是简化物料清单的一种工具。它使物料清单既能平滑地工作，又能满足每个用户的需求；既使物料清单准确地反映产品的制造方法，又有助于简化物料清单的结构以及计划和调度过程。,下面是使用虚项的几种情况：,(1)用来标识通常不入库、但偶尔入库的物料项目。(2)标识一组不可能装配在一起的零件，以使得物料清单的结构更清晰。(3)标识一种预测和主生产计划处理的对象。(4)实现在物料清单中对某种物料的用光替换策略。,(1)用来标识通常不入库、但偶尔入库的物料项目。,举例说明。在电动机生产厂，电动机最终在装配线上完工。装配工在装配线上，把各种子装配件放在一起。同时，在子装配线上，装配工装配着线圈、开关等子装配件。,线圈和开关等子装配件很快消耗在最终装配过程中，通常没有入库的必要。换言之，不应把它们送人仓库再立即取出送到装配线上。然而也有例外。有时在电动机生产过后有剩余的线圈或开关等子装配件。这可能由于有些机壳不合格，使产品减少了10，或者为补偿损耗率，而多生产了一些线圈或开关，为了使MRP 能以不同的处理逻辑来处理这些子装配件，所以把它们标记为虚项。,(2)标识一组不可能装配在一起的零件，以使得物料清单的结构更清晰。,在产品结构的第一层上有许多零散的小零件，这些小零件常常是那些把产品部件装配在一起的连接，如螺栓、螺母、垫片等等。此外，还有产品使用说明书、保修单等文档资料。在产品结构上，这些小零件、文档与产品部件处于同样的层次。但如果让MRP系统以同样的逻辑来处理产品部件和这些小零件及文档，显然是不合理的。于是把这些小零件和文档放在一个虚拟的袋子中，把它们作为一个整体，同时给这个袋子分配一个物料代码，作为虚项来处理。,(3)标识一种预测和主生产计划处理的对象。,当产品具有多个可选特征时，对为数众多的最终产品进行预测和计划往往是不可能的。解决这个问题的一个方法是以可选特征而不是以最终产品作为预测和计划的对象，使预测和计划的项目数极大地减少。,由于这样一组零部件不可能装配在一起，所以用虚项来表示。这为预测、计划和物料清单的维护提供了极大的方便。例如，把所有的公用件放在一起，作为一个虚项。当公用件有变化时，我们只须改变一份物料清单，即公用件的虚项物料清单，而无需改变成千上万份最终产品的物料清单。,(4)实现在物料清单中对某种物料的用光替换策略。,在一种产品的生产经营过程中，由于各种原因，有时要对其某个子项进行替换。物料的替换如果需要执行，则立即在物料清单中删除原物料且增加新物料即可。如果指定了物料的替换日期，则可把新物料和旧物料都作为子项写入物料清单中，并通过子项的生效日期和失效日期来控制新旧两种物料在物料清单中的有效性。但是，有时采用的替换策略是，先把旧物料用光，一旦旧物料用光，就替换使用新物料。使用虚项可以为实现这种策略提供方便，只需把旧物料在物料清单中的子项类型指定为虚项，而把新物料指定为旧物料的子项，即可实现一旦旧物料用光，就用新物料来替换旧物料的策略。,虚项要像其他子项一样加到物料清单中。它可以出现在物料清单的任何层次上，但要采用特殊的处理方法。当把虚项添加到主生产计划以下的层次上时，应采用以下步骤：,1)在把虚项加入物料清单时，应指明其为虚项。2)置提前期为零，订货策略为按需订货(Lot for lot)。3)当进行物料需求计划展开时，如果虚项的库存余额为零，则直接越过该虚项，计算其下属物料项目的需求。如虚项的库存余额不为零，则先用毛需求减去库存余额，求得净需求，再展开求其子项的需求。4)虚项一般不出现在领料单上，除非其库存余额大于零。所以，在大多数情况下，出现在领料单上的仅仅是它的子项。,5模块化物料清单,(1)使用模块化物料清单的好处:,1)缩短交货提前期，更快地对客户需求作出响应。2)减少预测项目数和主生产计划项目数。3)降低成本。模块化物料清单易于维护，从而减少维护成本。由于预测的准确性提高，使得能够减少库存，从而减少库存投资。4)订单录入速度加快，错误减少。,根据这些可选特征的组合数，这个企业所生产的农用拖拉机可共有：,在产品的生命周期中，6912种可能的产品中，大部分或许永远不会销售出去。因此，永远也不会用到它们的物料清单。而且，设计改进和工程技术方面的变化都会增加另外一些物料清单。,例如：假设上述拖拉机中只有一种档泥板，如果工程师们又设计出另一种档泥板，那么可选特征的组合数就会增加一倍。这就意味着必须有另外6912份物料清单增加到文件中去。,332222223226912种,如果这个企业每月生产300台拖拉机，那么，从6912种可能的产品结构中选择哪300台作为某一个月的预测呢？这是非常难以确定的。,要解决这个问题，可以对高层次的组件，如行走机构、传动机构、驾驶盘等等，按可选特征分别进行预测，而不去预测最终产品，并把这些预测作为主生产计划的输入。,在上述例子中，所有可选特征共25种。这个数字远比前面提到的6912要小得多。而且，如果设计者又增加了一种特殊的档泥板，也只是增加一份物料清单，而不是把物料清单数目加倍。,仍以生产农用拖拉机为例,1)划分产品类,如农用拖拉机构成一个产品类,2)识别可选特征,如农用拖拉机共有25种可选特征,3)按与可选特征的相关性，将零部件分组,为了便于讨论，假定拖拉机只有两个可选项目，即传动机构和驾驶盘，其他都是公用件。每种可选项目都有两种选择，即传动机构可有手工排档和自动排档两种选择，而驾驶盘可有机械式和电动式两种选择。于是有4种产品。,这4种产品的单层物料清单。,(2)构造模块化物料清单的步骤,手动排挡,机械驾驶盘,机械驾驶盘,手动排挡,自动排挡,电动驾驶盘,自动排挡,电动驾驶盘,12-4010,12-4020,12-4030,12-4040,在产品结构中，最终产品号(1240l0、124020、124030、124040)处于零层，而1层的A13、C41等代表一些组件,为了重构这些物料清单，就要分析比较第1层上的组件，然后按与可选特征的相关性将这些组件分组,第一份清单上的第一个组件项A13是所有机型所通用的，因此应该把它归到通用件那一组中去,下一组件项，C41只用于手动排档机械式驾驶盘和手动排档电动式驾驶盘的机型中，而不用于自动传动机构的机型中。这就表示C41只用于手动排档的机型。,接下去的组件项，L40是仅与机械式架驶盘一起使用的。其余组件项可用同样的方式进行分析并分到相应的组中。,第一种产品的最后一个组件D14，对这些分组中的任何一个都不适合。类似的还有H23、J39和N44。当4份物料清单中的第l层组件按相关的可选特征分组之后，剩下未被分组的组件有D14、H23、J39和N44。因为它们中的每一个都只和一种产品有关，所以必须对这些组件本身作进一步的分解,对第2层项目按相关的可选特征分组，最后结果：,在这个例子中，全部靠分解和归类的方法解决了问题。但是，如果组件D14、H23等都没有下属组件而是单一的零件，那就不可能对它们向下分解。类似这样的情况，如果可能的话，就应当重新设计，使其成为通用件。,4)生成主物料清单,首先，按相关的可选特征将零部件划分成组,对每一组零部件分配一个物料代码，生成一个虚项。例如，对公用件组赋予一个代码C100，但事实上，构成这样一个子装配件是不可能的，因此，可把它作为虚项。,然后，为农用拖拉机产品类生成一份主物料清单，其中包括所有的虚项和所有的零部件。主物料清单是企业关于农用拖拉机的数据库。当接到一份客户订单时，则可由其越过虚项而得到具体的拖拉机的完整的零件清单，也可由其得到为企业各项职能所需的各种其他物料清单、最终装配清单等等。,5)生成计划物料清单,计划物料清单不是一份完全不同的物料清单结构。计划物料清单是从主物料清单导出的，其目的在于帮助预测需求，其中包括对每个可选特征的需求，从而可以得知对零部件的需求。,通过对物料清单进行模块化处理，把零部件作了重新安排。重新安排的方式易于把对可选特征的预测和实际需求转化成对具体零件的需求。然后，必须寻求某种方式，使得通过模块化物料清单知道应生产哪些产品，以及最终装配需要的零件和数量。这就是计划物料清单的作用。,计划物料清单中包括来自主物料清单的虚项、子装配件或零部件，以易于预测的方式组织起来。不过，计划物料清单只包括需要预测和计划的项目，而主物料清单则包括一切。,例如：前例中的农用拖拉机，按设计要求行走机构有3种可选特征，但在某一时期、某一地域，或考虑缩短提前期的要求，我们只预测其中的两种。那么，主物料清单中包括行走机构的所有3种可选特征，而计划物料清单则只包括其中需要进行预测和计划的两种可选特征。,举例：现仍利用上面拖拉机的例子,对于4种不同型号的产品，如果我们计划每月生产50台，那么，各种零部件各需要多少呢？通过计划物料清单，则可把50台拖拉机的预测转化成零部件需求。通过物料清单的模块化，预测问题已变得容易解决。我们只需预测最终产品的需求总数，然后预测各可选特征所占的百分比，而无需预测具体的组合数。,公用件的预测是容易的，对应的百分比是100，确定可选特征的百分比则要困难一些，需要求助于历史数据。根据销售历史可知，75的客户选择自动排档，25的客户选择手动排档；80选择机械驾驶盘，20选择电动驾驶盘。为了生成计划物料清单，可把农用拖拉机产品类作为父项，把自动排档、手动排档、机械驾驶盘、电动驾驶盘等可选特征作为其子项来构造物料清单，并在子项数量字段以小数形式装入上述的百分比。因此，也把计划物料清单称为百分比清单。,6)生成最终产品的物料清单,这项任务是在订单录入的过程中实现的。如果客户要求的是标准产品，则ERP系统中保存着该产品的物料清单，订单录入过程只需指明产品的代码即可。如果客户要求的是定制产品，ERP系统则按可选特征来提供订单录入菜单，按客户要求生成一项具体产品的物料清单。在这份客户订单完成之前，这份物料清单也像标准产品的物料清单一样，处于活动状态。一旦产品发运出去，这份物料清单则应存入档案备查。,5.3 工艺路线,1工艺路线的概念,工艺路线是说明各项自制件的加工顺序和标准工时定额的文件，也称为加工路线。工艺路线是一种计划文件而不是工艺文件。它不详细说明加工技术条件和操作要求，而主要说明加工过程中的工序顺序和生产资源等计划信息。,工艺路线文件主要包括如下数据项：工序号、工作描述、所使用的工作中心、各项时间定额(如准备时间、加工时间、传送时间等)、外协工序的时间和费用。还要说明可供替代的工作中心、主要的工艺装备编码等，作为发放生产订单和调整工序的参考,工艺路线是重要的文件，它代表着一项作业在工厂里的运动方式。如果说物料清单用于描述物料是按怎样的层次结构连在一起的，那么工艺路线则是描述制造每一种物料的生产步骤和过程，并且用于确定详细的生产进度。,如：物料代码 80021定位栓,2工艺路线的作用,1)计算加工件的提前期，提供运行MRP的计算数据。,系统根据工艺路线和物料清单计算出最长的累计提前期，这相当于网络计划中关键路径的长度。企业的销售部门可以根据这个信息同客户洽谈交货期限。,2)提供能力需求计划(CRP)的计算数据。,系统根据工艺路线文件中每个工作中心的定额小时、工序的开始和完工日期，计算各个时区工作中心的负荷。,3)提供计算加工成本的标准工时数据。,4)跟踪在制品。,工艺路线数据准确性,如果一项作业出现在发到某部门的派工单上，而事实上该作业并不在该部门，或一项作业在该部门却不在发来的派工单上，工艺路线都可能是错误的根源。工艺路线错误还会引起工作中心负荷不均衡，在制品积压，物流不畅以及加工成本计算错误等问题。通过计算每周下达到车间的工艺路线数和每周工长回报的错误路线数，可以测出工艺路线准确度。,对工艺路线数据准确性的需求和物料清单一样，也应在98以上，如果工序顺序错误，工时定额不准，必将直接影响MRP和CRP的运算结果，造成生产订单过早或过迟下达，或下达数量不准。,工艺路线的校正,对许多企业来说，MRP投入运行之前的重要任务就是校正工艺路线。大多数工艺路线文件与“8020”规律相符，即80的活动发生在20的工艺路线上。校正工艺路线的办法。,1)在MRP试点前，检查并校正占有80活动的20的工艺路线。2)当MRP逐渐投入运行时，使用计划下达订单提前几周指明哪条工艺路线将必须检查和校正。3)在编制能力计划和派工单的早期，应确保在最近将用到的工艺路线是正确的。,5.4 工作中心,1工作中心的概念,工作中心是用于生产产品的生产资源，包括机器、人和设备，是各种生产或能力加工单元的总称。工作中心属于能力的范畴即计划的范畴，而不属于固定资产或者设备管理的范畴。,工作中心还可以反映成本范畴的概念。一个加工件的工艺路线报告中一般每一道工序对应一个工作中心，但有些情况，也可以几个连续工序对应同一个工作中心(这种情况往往出现在装配工作中心)。工件经过每一个工作中心要发生费用，产生成本。这可通过工作中心的成本数据和工艺路线中相应的工时定额来计算。,一个工作中心可以是一台设备、一组功能相同的设备、一条自动生产线、一个班组、一块装配面积或者是某种生产单一产品的封闭车间。对于外协工序，对应的工作中心则是一个协作单位的代号。,工作中心的内容应包括的数据项,工作中心的编码；,工作中心的能力用一定的时间内完成的工作量来表示。工作量可表示为标准工时(以时间表示)、米(以长度表示)件数(以数量表示)等等。工作中心包括如下数据项：每班可用的人员数、机器数、机器的单台定额、一天开动的班次、工作中心的利用率、工作中心的效率、是否关键资源、平均排队时间等,说明生产能力的各项数据；,工作中心的名称；,工作中心的所属部门；,计算成本用的各项数据。,计算成本用的各项数据如：单位时间的费率(工时或机时费率、间接费率等)工人人数、等级等,工作中心的定额能力每日工作班次数每班工作小时工作中心效率工作中心利用率(工时日),2工作中心的作用,(1)作为平衡任务负荷与生产能力的基本单元。,运行能力需求计划(CRP)时以工作中心为计算单元。分析CRP执行情况时也是以工作中心为单元进行投入产出分析。,派工单是按每个工作中心来说明任务的优先顺序。,计算零件加工成本，是以工作中心数据记录中的单位时间费率(元工时或台时)乘以工艺路线数据记录中占用该工作中心的时间定额得出的。,(2)作为车间作业分配任务和编排详细进度的基本单元。,(3)作为计算加工成本的基本单元。,5.5 提前期,任一物料项目从完工日期算起倒推到开始日期这段生产周期，称为提前期。对整个生产周期而言，提前期可分为设计提前期、采购提前期、加工提前期、装配提前期等等，总计称为总提前期。,对加工装配阶段来讲，提前期分为五类时间：,(1)排队时间：指一批零件在工作中心前等待上机器加工的时间。(2)准备时间：熟悉图样及技术条件，准备工具及调整的时间。(3)加工时间：在工作中心加工或装配的时间(4)等待时间：加工完成后等待运往下道工序或存储库位的时间(5)传送时间：工序之间或工序至库位之间的运输时间,5.6 库存记录,库存记录是ERP系统的主要数据之一。这里的库存指的是各种物料的库存。库存记录中要说明现有库存余额、安全库存量、未来各时区的预计入库量和已分配量。已分配量指虽未出库但已分配了某种用途的计划出库量。库存记录的准确度要求达到95以上。计算机中的库存记录数据(现有库存)准确度没有达到95之前，不要试图实现主生产计划和MRP。,本章小结,物料主文件 物料清单 工艺路线 工作中心 提前期 库存记录,