制造资源计划原理与实施-4
6．5 物料需求计划 物料需求计划的对象是非独立需求类型的物料。一个产品可能有成百上千种非独立需 求型的物料，各自的生产或采购提前期不同，需用日期也不相同，物料需求计划就是要 编排好它们的生产和采购计划，使之在需用的日期能够配套备齐满足生产的要求，而在 不需用的时期内又不要过量压库。要做到这一点，就必须对不同物料，按其生产或采购 提前期，从需用日期算起倒排计划，确定下达任务的日期和数量，使生产和采购部门明 了每种物料需求的优先顺序，从而做到有条不紊地安排生产和采购作业进度。因此我们 说MRP是一种优先级计划（Priority Planning）方法。优先级计划是MRPⅡ的核心功能。 为了体现物料需用日期和优先顺序，必须把MRPⅡ计划的时区划细，以便于分辨。MRP 不仅要回答“需要什么？”而且更重要地是要回答“什么时候需要？”通常MRP的计划时区是 周，甚至更短，只有这样才能详细地说明需求和供给的时间关系。因此我们说MRP又是一 种时段计划（Time-phased planning）方法。 在第一章，已经概括地介绍了MRP的基本逻辑及其输入、输出信息。本节将进一步介 绍某些环节。 6. 5。1 低层项目毛需求和净需求的计算原理 为了确定BOM中一个较低层次（层次越低编号越大）的物料项目的净需求量，不仅需 要考虑这类项目在本层的需求数量还得考虑该项目在其上属项中的需求数量。计算净需 求量的过程可以用下面一个例子来说明（图6-6）。 第0层 产品（卡车） 第1层 总成（传动器） 第2层 组件（齿轮箱） 第3层 零件（齿轮） 第4层 零件半成品（锻坯） 图6-6 上属项与下属项的关系 5. 假定要生产100辆卡车X，库存情况如下（库存量和已订货量之和）： 传动器 2； 齿轮箱 15； 齿轮 15； 齿轮锻坯 46 现在来计算上述各项物料的净需求量。 需要生产的卡车数量 100 传动器毛需求量 100 传动器的库存量和已订货量 2 传动器的净需求量 98 生产98台传动器对齿轮箱的毛需求量 98 齿轮箱库存量和已订货量 15 齿轮箱净需求量 83 生产83台齿轮箱对齿轮的毛需求量 83 齿轮库存量和已订货量 7 齿轮净需求量 76 生产76个齿轮对齿轮锻坯的毛需求量 76 齿轮锻坏库存量和已订货量 46 齿轮锻坯净需求量 30 下面对齿轮锻坯的净需求量核实一下。卡车生产数量为100，齿轮锻坯的消耗量，即 以下5项之和亦应为100： 齿轮锻坯的库存量和已订货量 46 含有齿轮锻坯的齿轮的库存量和已订货量 7 含有齿轮的齿轮箱的库存量和已订货量 15 含有齿轮箱的传动器的库存量和已订货量 2 齿轮锻坯的净需求量 30 总计 100 净需求量的计算是根据产品结构自上而下逐层进行的。这个计算过程把隐蔽在较高层 次的物料项目传动器、齿轮箱、齿轮（这些项目都是用于生产卡车X的）中的齿轮锻坯都 有找了出来，并加以计算。净需求量是通过一层一层地把库存量和已订货量分配给各个 相应层次上的毛需求量而逐步求得的。只有在确定了上属层次的净需求量以后，才能确 定下属层次的净需求量。 在例6.5中，要生产100辆卡车，每一辆卡车含有一个齿轮锻坯，因此齿轮锻坯的需要 量是100。这个数字虽然在成本核算等方面很有用处，但对于物料需求计划则毫无意义。 因为我们关心的不是与产品一起出厂的组件的数量，而是需要采购或制造的最小数量， 即净需求量。在例6.5中算出的齿轮锻坯的毛需求量是76，净需求量是30。只有在上属层 次（齿轮、齿轮箱、传动器）中库存为零时，齿轮锻坯的净需求量才可能是100。在物料 需求计划里，下属项的毛需求量取决于直接上属项的净需求量，而不是取决于最终产品 或主生产计划最终项目的需求量。 还应注意对一个给定的项目可能有多个需求源，因此毛需求量也可来自多方。一项物 料可能通用于几个上属项，也可能用于来自外部的独立需求如用作备件。我们应把该项 物料的这些毛需求量按时区合并起来，如图6-7所示。 总成 零件 项目X 项目Y |时区 |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 | |毛需求量| |20 | |25 | |15 |12 | | 图6-7 来自不同需求源的毛需求量 6. 5。2 需求分解 在6.5.1段介绍了最终产品的一项需求按BOM引起对下属各层物料的毛需求和净需求的 纵向过程。第一章介绍了在计划展望期内在一个层次上动态计算物料的未来库存状态数 据以及订货量和订货时间的横向过程。 本段将讨论物料需求计划的全过程，即在展望期内把最终项目的独立需求从主生产计 划开始向下逐层分解为各个零部件需求的过程。在此过程中，一个关键的问题是上属项 记录和下属项记录之间的衔接问题：对一项物料的计划订货的下达就同时产生了其直接 下属项目的毛需求，它们在数量和时间上都是一致的。此过程沿BOM的各个分枝进行，直 到所有的分解路线都达到外购件（零部件或原材料）为止。 图6- 8对处于相邻层次的三个物料项目的需求分解过程作了说明。它们的提前期均为2。 第一层项目：A | |时 区 | | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 | |毛需求量 |10 | |15 |10 |20 |5 | |10 |15 | |预计入库量 | | |14 | | | | | | | |库存量 |12 |2 |2 |1 |-9 |-29 |-34 |-34 |-44 |-59 | |计划订货下达 | |9 |20 |5 | |10 |15 | | | 第二层项目：B |毛需求量 | |9 |20 |5 | |10 |15 | | | |预计入库量 | | | | | | | | | | |库存量 |28 |28 |19 |-1 |-6 |-6 |-16 |-31 |-31 |-31 | |计划订货下达 |1 |5 | |10 |15 | | | | | 第三层项目：C |毛需求量 |1 |5 | |10 |15 | | | | | |预计入库量 | | | | | | | | | | |库存量 |8 |7 |2 |2 |-8 |-23 |-23 |-23 |-23 |-23 | |计划订货下达 | |8 |15 | | | | | | | 图6-8 需求量的分解 在此例中，物料项目B和C 没有多个上属项，即它们不是通用件。然而，在实际情况下却往往不是如此。它们很可 能有着多个上属项，尤其是处于BOM低层的项目更是这样。在这种情况下，如果沿BOM各 分枝分别分解，然后再把对通用件的多项需求相加，则造成计算的重复，降低了数据处 理的效率。 获得数据处理高效率的标准技术称为逐层处理法，一般MRP软件系统均采用这种方法 。做法是先对所有BOM算出每一层上所有项目的计划订货，把这些结果按通用件相加，用 来确定第二层项目的毛需求。依次类推，直至外购件。但要受低层代码控制。每项物料 都有要有一个低层代码，用来指明在包括该项目的所有BOM中，该项目所处的最低层次。 于是，在逐层分解计算需求量的过程中，对该项目的处理便被延迟到其出现的最低层次 上进行。从而所有较高层次上可能出现的对该项目的毛需求都能在此之前确定。因此， 每项物料的记录只需处理一次，避免了重复检索和处理，提高了效率。 6. 5。3 MRP系统的运行方式 MRP系统有两种基本的运行方式：全重排式和净改变式。 第一种方式从数据处理的角度看，效率比较高。但由于每次更新要间隔一定周期，通 常至少也要一周，所以不能随时反映出系统的变化。第二种方式可以对系统进行频繁的 ，甚至是连续的更新，但从数据处理的角度看，效率不高。以上两种方式的主要输出是 一样的，因为不论以何种形式执行MRP系统，对同一个问题只能有一个正确的答案。两种 方式的输入也基本上是相同的，只是在物料库存状态的维护上有些不同。两种方式最主 要的不同之处在于计划更新的频繁程度以及引起计划更新的原因。在第一种方式中计划 更新是由主生产计划的变化引起的，在第二种方式中，则是由库存事务处理引起的。 理论上讲，任何一个标准的MRP系统都只能是以上两种形式中的一种，但在实际应用 中却很难分出两种形式的界限。一个全重排式系统可能会渗入一些净变化系统的特点， 反之亦然。实际上，一般MRPⅡ软件系统都提供两种运行方式可供选择。这里所讨论的是 全重排式系统和净改变化系统的标准形式。 MRP系统的传统做法是建立在计划日程全面重排的想法之上的。根据这种做法，系统 要将整个主生产计划进行分解，求出每一项物料按时间分段的需求数据。 在使用全重排方法时，主生产计划中所列的每一个最终项目的需求都要加以分解；每 一个BOM文件都要被访问到；每一个库存状态记录都要经过重新处理；系统输出大量的报 告。 在全重排式MRP系统中，由于主生产计划是定期重建的，所以每次所有的需求分解都 是通过一次批处理作业完成的。在每次批处理作业中每项物料的毛需求量和净需求量都 要重新加以计算，每一项计划下达订单的日程也要重新安排。 由于采用批处理方式，这种作业也只能按一定时间间隔定期进行。在两次批处理之间 发生的所有变化，如主生产计划的变化，产品结构的变化，以及计划因素的变化，等等 ，都要累计起来，等到下一次批处理作业中一起处理。重排计划的时间间隔，常要从经 济上考虑其合理性。就制造业已安装的MRP系统来说，全面重排的时间间隔通常为一到两 周。又由于全面重排计划的数据处理量很大，所以计划重排结果报告的生成常有时间延 迟。这就使得系统反映的状态总是在某种程度上滞后于现实状态。 在具体情况下，这个缺点的严重程度取决于MRP系统的作业环境。 在一个动态的生产环境中，生产状态处于连续的变化之中。在这种情况下，主生产计 划经常更改，客户需求时时波动，订货每天都有可能发生变化，常有紧急维修的订货， 也有报废的情况发生，产品的设计不断更新——所有这些都有意味着每项物料的需求数量 和需求时间也要随之迅速改变。 在这类生产环境中，要求系统有迅速适应变化的能力。而全重排式MRP系统至多也只 能每周重排一次计划。由于这类系统不能适合生产作业的节奏，所以相对来说，它的反 应是太慢了。 在比较稳定的生产环境中，仅就物料需求而论，全重排式MRP系统或许能满足需求。 然而MRP并不只局限于库存管理，它还要确保已下达订单的到货期符合实际需求。已下达 订单的到货期是正确制定车间作业任务优先级和作业顺序的基础。因此保证订单的完成 期能随时更新，使它总能符合当前情况，这是非常重要的。然而，一个以周（甚至更长 时间）为周期重排计划的MRP系统，显然不能使订单的完成期时时处于与当前情况相符的 状态。 由以上讨论可以看出，在MRP系统的使用中，重排计划的时间间隔是一个重要问题， 也是系统设计的一一个重要参数。要想以小于一周的时间间隔来运行全重排式系统是不 切实际的。为了能以更小的时间间隔重排计划，必须寻找一种新的方法，这种方法既要 考虑到数据处理的经济性（重排计划的范围、时间区段和输出数据量），又能避免批处 理作业中时间滞后的弊端。于是，净改变式MRP系统便应运而生。 在运行MRP系统时，需求分解是最基本的作业。它既不能省略，又无捷径可走，仅可 以将分解的工作分散进行。净改变式就是从这点出发，采用频繁地进行局部分解的作业 方式，取代以较长时间间隔进行全面分解的作业方式。 局部分解是使净改变式系统具有实用价值的关键，因为局部分解缩小了每次作需求计 划运算的范围，从而可以提高重排计划的频率。由于分解只是局部的，自然作为输出结 果的数据也就少了。在净改变式MRP系统中，所谓局部分解是从以下两种意义上说的： 1. 每次运行系统时，都只需要分解主生产计划中的一部分内容； 2. 由库存事务处理引起的分解只局限在该事务处理所直接涉及到的物料项目及其下属层 次上的项目。 从净改变的角度看，主生产计划是一个连续存在的计划，而不是一份一份间断产生的 计划。主生产计划在任何...
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