第十章 新型运作管理模式与生产方式
Operations Management
Chapter 10
MRP系统
?MRP系统的形成原因
Material Require Planning
物料需求计划
大量生产 中小批量生产
?发展历程
基本 MRP 闭环 MRP MRPⅡ
物料需求量
需求时间
MRP系统
?基本原理
相关性需求
物料的需求取决于产品的需求量
数量相关
时间相关
工作的逻
辑基础
短横档
长横档
桌腿
桌面
桌子( 1)
桌腿组装件( 1) 桌面( 1)
短横档
( 2)
长横档
( 2)
桌腿
( 4)
150
100
50
1 2 3 4 5 7 86 1011 12
0


B



周次
生产出 120个 B
再订货点
需要 120个 C
9
150
100
50
1 2 3 4 5 7 86 11 12
0


A



周次
生产出 150个 A
再订货点
需要 150个 C 椅子 A缺货
9 10
300
100
50
1 2 3 4 5 6 11 120


C



周次
再订货点
10
150
200
250
7 8 9
椅子 A
需要 150
个 C
椅子 B需要 120个 C 椅子 A和 B共需要 270个 C
椅子 A需要 150个 C
MRP和订货点系统的比较
订货点 MRP
相关性独立性
补充 需要
基于过去的需求 基于生产主进度安排
ABC 控制所有物料
离散的EOQ
起伏但可预见随机
需求
订货观念
预测
控制思想
目标
批量大小
需求模式
存储类型
满足制造需要满足顾客需要
在制品和原材料制成品和备用件
Firm orders
from known
customers
Forecasts
of demand
from random
customers
Aggregate
product
plan
Master
production
schedule
(MPS)
Material
planning
(MRP)
Engineering
design
changes
Bill of
material
file
Inventory
transactions
Inventory
record
file
Reports
6
Master Production Schedule (MPS)
? Time-phased plan specifying how many and
when the firm plans to build each end item.
Aggregate Plan
(Product Groups)
MPS
(Specific End Items)
总生产计划
(产品组)
主生产计划
(特定的计划模块)
Capacity Planning,Aggregate Scheduling,Master Schedule,and Short-Term
Scheduling
Capacity Planning
1,Facility size
2,Equipment procurement
Aggregate Scheduling
1,Facility utilization
2,Personnel needs
3,Subcontracting
Master Schedule
1,MRP
2,Disaggregation of master plan
Long-term
Intermediate-term
Short-term
Intermediate-term
Short-term Scheduling
1,Work center loading
2,Job sequencing
能力规划
总生产计划
主生产计划
短期排程
长期计划
中期计划
中期计划
短期计划
物料清单( BOM)
Bicycle(1)
P/N 1000
Handle Bars (1)
P/N 1001
Frame Assembly (1)
P/N 1002
Wheels (2)
P/N 1003
Frame (1)
P/N 1004
Bill-of-Material
Product Structure Tree
Bill-of-Material
Product Structure Tree
规划单 (planning bills)
模块单 (modular bills)
规划单也被称为仿单 (pseudo bills)或配套元件数 (kit number)
物料虚拟单 (plantom bills of material)
物料单 (Material bills)
Bicycle(1)
P/N 1000
Handle Bars (1)
P/N 1001
Frame Assembly (1)
P/N 1002
Wheels (2)
P/N 1003
Frame (1)
P/N 1004
Collins Company
库存记录文件 ( Inventory Status Records,ISR)
任务
系统内容
固定数据 … 主数据
变动数据
维护物料出入库和结存量的数据
代码、名称、材质、单价
供应来源、批量政策、保险贮备
现有库存量、预计到货量、
3) 物料需求计划生成子系统
主生产计划(产品)
部件需求计划
零件需求计划
可用库存
可用库存
可用库存
产品结构
产品结构
产品结构
数量 时间
数量 时间


MRP
MRP系统适用于:
产品的 BOM层次较多
需求量较稳定
生产能力以及供应商有一定的稳定性
多品种、中小批量的生产方式
Derivation of Master Schedule
Therefore,these are the gross requirements
for B10
40+10
= 50 40 50 20
15+30
= 45
1 2 3 4 5 6 7 8Periods
Gross requirements,B
Periods
10 10
1 2 3
Master schedule for S sold directly
40 50 15
A
CB
5 6 7 8 9 10 11
Lead time = 4 for A
Master schedule for A
40 20 30
S
B C
8 9 10 1211 13
Lead time = 6 for S
Master schedule for S
Types of Time Fence 时间围栏
? Frozen(冻结期)
– No schedule changes allowed within this window.
? Moderately Firm(适度解冻)
– Specific changes allowed within product groups as
long as parts are available.
? Flexible(弹性期)
– Significant variation allowed as long as overall
capacity requirements remain at the same levels,
Example of Time Fences
8 15 26
Weeks
Frozen ModeratelyFirm Flexible
Firm Customer Orders
Forecast and available
capacity
Capacity
持有成本 =$1/件周;
准备成本 =$100;每周平均总需求 =27;生产周期 =1周。
进货批量技术( lot-sizing decisions )
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
总需求 35 30 40 0 10 40 30 0 30 55
已在途的订货
现 有 库

35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
净需求 0 30 40 0 10 40 30 0 30 55
计划收到的订

30 40 10 40 30 30 55
计划发出的订

30 40 10 40 30 30 55
持有成本 =$1/件周;
准备成本 =$100;每周平均总需求 =27;生产周期 =1周。
配套批量技术( Lot for Lot)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
总需求 35 30 40 0 10 40 30 0 30 55
已在途的订货
现有库

35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
净需求 0 30 40 0 10 40 30 0 30 55
计划收到的订

30 40 10 40 30 30 55
计划发出的订

30 40 10 40 30 30 55
持有成本 =$1/件周;
准备成本 =$100;每周平均总需求 =27;生产周期 =1周。
Q*=73件产品 准备次数 =1,404/73=19
进货批量技术 EOQ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
总需求 35 30 40 0 10 40 30 0 30 55
已在途的订货
现 有 库

35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
净需求 0 30 40 0 10 40 30 0 30 55
计划收到的订

73 73 73 73
计划发出的订

73 73 73 73
PPB 技术(期间平衡法)
期间累计
批量
(需求累
计 )
期间合并段
成本
准备 持有 合计
2 30 0 40件产品 1期存货成本 =$40
10件产品 3期存货成本 =$30
2,3 70 40=40× 1
2,3,4 70 40 100 + 70 = 70
2,3,4,5,80 70=40× 1+10× 3
2,3,4,5,6 120 230=40× 1+10× 3+40× 4
按第二期到第五期的累积需求定货, 持有成本为 70,最接近经济合并期间值 100。
6 40 0
6,7 70 30
6,7,8 70 30
6,7,8,9 100 120=30× 1+30× 3 100 + 120 = 220
按第六期到第九期的累计需求定货持有成本为 120最接近经济合并期间值 100。
10 55 0 100 + 0 = 100
300 + 190 = 490
工业类型 例子 预期效益
面向库存
装配
由多种零部件构成一个最终产品, 然后成品被
存放到仓库中以满足客户需求 。 例如:手表,
工具, 家电

面向库存
加工
物料项目是由机械制成的而不是由零件装配的 。
这些是标准的库存项目, 在接到客户订单之前
即已完工 。 例如:活塞环, 电开关 。

面向订单
装配
最终装配是由顾客选择的标准部件构成的 。 例
如:卡车, 发电机, 发动机

面向订单
加工
料项目是由机器根据客户的订单来制造的, 这
些是一般的工业订单 。 例如:轴承, 齿轮, 扣


面向订单
制造
物料项目装配或加工完全取决于客户的指定 。
例如:水轮发电机, 重机械工具

MRP系统用到哪里?
MRP系统适用于:
产品的 BOM层次较多
需求量较稳定
生产能力以及供应商有一定的稳定性
多品种、中小批量的生产方式
制 造 业 的 资 源 - 4M1D
? 材料
(Material)
? 人力
(Manpower)
? 设备 (Machine)
? 资 金 (Money)
? 资 料 (Data)
企业生产是对这
五项资源的合理组
织。
基本 MRP的问题
? 主要问题,
1)没有解决如何保证零部件生产计划成功实施的问题;
2)缺乏对完成计划所需的各种资源进行计划与保证的功能;
3)缺乏根据计划实施实际情况的反馈信息对计划进行调整
的功能。
上述三点集中反映的问题,主要功能是涉及企业与市场的界面,
而没有很好的解决生产中的信息返馈、计划调整、生产控制的问题。
闭环 MRP(生产作业计划与
控制系统的闭环物料需求计划 )
特点:增加粗、详能力
平衡与采购、控制执行
结果,反映在库存中,
形成计划 —执行 —返馈
、调节的控制。
1、作出计划;
2、通过粗、详模块平衡
3、对车间生产与企业采购
活动的信息返馈;
4、制定、调整计划。
主生产作业计划
物料需求计划 库存管理
产品零件文件
材料文件
粗能力计划
详细能力计划
作业计划
作业指令分派
车间
工艺路线文件
采购
1 2 3 4 5 6 7 8
50
100
150
200



三 五

















六 平均生产力
1 2 3 4 5 6 7 8
50
100
150
200


三 五






一十









六 平均生产力
在第四期和 6周超出生产能力 分割作业 6
调整作业 11












时期( a) 时期( b)
MRPⅡ (企业经营生产管理计划系统的 制造资源计划)
执行结结果返馈
特点,
在闭环 MRP对
生产的计划与
控制的基础上
,进一步扩展
,将经营、财
务生产管理子
系统相结合,
形成企业整体
制造资源计划

经营计划
生产计划大纲
主生产计划
粗能力计划
物料需求计划
能力需求计划


生产活动控制
派工、输入 /输出控制
财务及成本
管 理
N
Y
N
Y
● MRP Ⅱ 的新功能和特点
? 1) 生产作业和财务系统整合在一起,使用同一套数据,同步处
理各种管理事务;
? 2)具有, 模拟功能, 。即能利用 MRPⅡ 系统现有数据来分析某种
方案或决策的可能后果;
? 3) MRP Ⅱ 是整个企业的运作系统。所有部门、所人员都要根据
MRP Ⅱ 的规则来开展自己的业务 。
推算人、财、物资源需求
ERP
推算资金、物质资源
MRPⅡ
MRP,MRP Ⅱ 和 ERP的关系:
推算物质资源
MRP




物料需求
制造资源
企业资源
库存思想的发展
对库存认识的转变
库存必需 万恶之源 零库存
?成本增加
?延缓物料通过系统的流速
?掩盖生产系统中的问题
? 库存会掩盖生产中的哪些问题
人员
绩效

资源不
平衡
准备
时间
交货
延迟
质量
问题
停工
计划
有误
库存水平
人员
绩效

资源不
平衡
准备
时间
交货
延迟
质量
问题
停工
计划
有误
降低库存的策略
周转库存
安全库存
调节库存
在途库存
基本策略 具体措施
减小批量 降低订货费用
缩短作业交换时间
利用相似性
订货时间接近需求时间
订货量接近需求量
需求预测更准确
缩短生产和订货周期
减少供应的不确定性
增加设备和人员的柔性
生产跟随需求变化 使需求波动较小
缩短生产 — 配送周期 慎重选择供应商与运输商
库存思想的发展
1)对库存认识的转变
库存必需 万恶之源 零库存
2)控制范围的变化
整体控制 每道工序
3)控制机理的转变
强调成本 强调对生产的影响
JIT 生产方式
大野耐一
顾客
。。。
。。。采购部
超市
Just In Time
提高利润 降低成本
Ford 时代 Mass Production
? 多品种小批量如何降低成本





JIT 生产方式
后工序
。。。
。。。前工序
大野耐一
储件箱
1,JIT 的核心
1)后拉式控制
生产计划
前工序 前推式控制
传统
后工序
后工序
零件
前工序 需要
零件
JIT
后拉式控制





生产计划
生产顺序表
CBA 完成
实际生产数量生产指令
看板看板
生产计划
生产顺序表
CBA 完成
实际生产数量
库存 a 库存 b
生产指令
传统生产管理
JIT 生产方式
生产指令下达方式的比较
1,JIT 的核心
2)准时 Just In Time
必要的产品
必要的数量
必要的时间
适时适量的生产
生产出来 卖得出去
卖得出去 生产出来
过去
现在





C3
C2
C1
B
流程
在制品
存放站
P3
P2
P1
A
流程在制品
存放站
看板 (Kan ban)系统
2
4
3
5
传送看板
生产看板
2,JIT 的运作
1





看板的作用
生产及运送的工作指令
防止过量生产和过量运送
进行目视管理的工具
改善的工具
P3
P2
P1
A
流程在制品
存放站
看板 (Kan ban)系统
2
3
4
5
传送看板
生产看板
C3
C2
C1
B
流程
在制品
存放站
2,JIT 的运作
1
N= DTC





D 后道工序的需求率
C 容器可装工件的数量
T 一个容器完成整个循环所需时间
装满,等待,运送,使用,再送回
最大的储存= NC= DT
3,JIT 对企业 运作的影响
进度安排
7月生产主进度安排( 20个工作日)
每日
A 500件
B 250件
C 250件
生产顺序
AABC AABC AABC——
Toyota
平稳的主进度安排 工作中心平稳的负荷
A 10000件
B 5000件
C 5000件
7月
工作中心
供应商
能力计划
Example





平稳生产,平均日产量
每天平均生产不同类型的车
3,JIT 对企业 运作的影响
批量 减少启动时间 经济的小批量
内部启动(内部更换) 停机时才能进行
外部启动(外部更换) 开机时也能进行
分离内部启动和外部启动
内部启动转化为外部启动
启动过程 加工过程
设备参数的调整
模具的更换
工件的准备
减少启动时间
增强了灵活性
增加可用的能力
生产同步化,减少了库存
?如何减少启动时间
改善作业方法
改善工夹具
提高作业人员作业更换速度
开发小型简易设备





3,JIT 对企业 运作的影响
质量
员工
多技能培训
高度责任感
更多的协作与参与
零缺陷
提高质量 降低成本负相关传统管理
JIT 一致性
设备质量检测自动化
员工有权自行停止生产





合理化建议与 Quality Circle
多机器操作,维修,检验
3,JIT 对企业 运作的影响
布局





仓库
供应商 a 供应商 b
工作中心 最终装配
原有布置
最终装配
供应商 a 供应商 b
JIT 布置
Process Layout Work Cell
Saw
Lathe
Grinder
Heat
Treat
Lathe
Lathe
Lathe Saw
Heat
Treat
Grinder
Grinder
Press
Press
1
2
3
45
6
Saw
Press
Work Cell versus
Process Layout
3,JIT 对企业 运作的影响
与供应商的关系
改变供货程序
短距离
完美供货质量





单一来源供应商趋势
供应商 —— 工厂的延伸部分
Example 通用的,整体供应商规划”
1、尽早选择供应商
2、零件资源归类
3、长期关系
4、以成本为基础的价格谈判
5、减少接受和检查物料的书面工作
Minimizing Waste,Just-In-Time Production
? Management philosophy
?,Pull” system though the plant
WHAT IT IS
? Employee participation
? Industrial engineering/basics
? Continuing improvement
? Total quality control
? Small lot sizes
WHAT IT REQUIRES
? Attacks waste
? Exposes problems and bottlenecks
? Achieves streamlined production
WHAT IT DOES
? Stable environment
WHAT IT ASSUMES
MRP 与 JIT 的比较
MRP 推动系统
JIT 拉动系统
变化的主进度安排
重复的平稳的主进度安排
JIT重复
混合的
MRP MRP
不重复部分重复
JIT
混合的 MRP
MRP
低 高
主进度的平稳性