基于MRP 管理思想的物料需求計(jì)劃研究

徐曉晨

（沈陽(yáng)工學(xué)院，遼寧 撫順 113122）

近年來(lái)，伴隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，尤其是中國(guó)成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體以來(lái)，各行各業(yè)都在飛速前進(jìn)。在歷經(jīng)了“發(fā)揮勞動(dòng)力成本優(yōu)勢(shì)”及“裝備現(xiàn)代化”兩個(gè)階段之后，中國(guó)的企業(yè)也逐步進(jìn)入到了以MRP 管理思想為代表的“信息化技術(shù)領(lǐng)域”階段。MRP（Material Requirements Planning）采購(gòu)管理系統(tǒng)是一種國(guó)際上較先進(jìn)的，以物資需求為核心的管理系統(tǒng)，它將主生產(chǎn)計(jì)劃及主作業(yè)內(nèi)容作為焦點(diǎn)，考慮物資間相關(guān)性，研究經(jīng)濟(jì)采購(gòu)量與采購(gòu)時(shí)間，運(yùn)用多種采購(gòu)方法實(shí)現(xiàn)采購(gòu)成本最低化，同時(shí)保證“零”庫(kù)存的實(shí)現(xiàn)[1]。

1 物料需求計(jì)劃（MRP）的建立

中小型企業(yè)大都存在流動(dòng)資金少的問(wèn)題，因此，其追求的最高目標(biāo)是滿足多變的市場(chǎng)需求，準(zhǔn)確及時(shí)對(duì)客戶訂單進(jìn)行處理，避免出現(xiàn)物料短缺以及庫(kù)存積壓的情況。MRP 思想正是用來(lái)解決這些問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)以銷定產(chǎn)的企業(yè)需求。物料需求計(jì)劃（MRP）是一個(gè)典型的“推動(dòng)式”管理方式，MRP 主要解決的問(wèn)題是通過(guò)實(shí)際需求量制定計(jì)劃，從而推動(dòng)生產(chǎn)。它的特點(diǎn)是按訂單進(jìn)行生產(chǎn)，核心是物料清單（BOM），其根據(jù)產(chǎn)品的工藝流程、交貨期以及庫(kù)存量計(jì)算出不同階段各種物料的生產(chǎn)[2]。MRP 與各流程之間的關(guān)系如圖1所示。

圖1 MRP 關(guān)系圖

1.1 主生產(chǎn)計(jì)劃

主生產(chǎn)計(jì)劃（MPS）來(lái)自于銷售部門，同時(shí)又可以向銷售部門提供具體的可供銷售量信息，是銷售部門與客戶之間溝通交流的基本依據(jù)，為公司業(yè)績(jī)的提升起到了至關(guān)重要的作用。MPS 通過(guò)對(duì)市場(chǎng)需求的認(rèn)識(shí)、公司銷售訂單的預(yù)測(cè)以及實(shí)際的銷售量，計(jì)算出產(chǎn)品的供應(yīng)計(jì)劃。主要包括毛需求量、凈需求量、預(yù)計(jì)可用庫(kù)存量、計(jì)劃投入量及可供銷售量。

1.2 能力需求計(jì)劃

能力需求計(jì)劃包括兩部分，即粗能力計(jì)劃（RCCP）和能力需求計(jì)劃（CRP）。RCCP 是用來(lái)檢驗(yàn)MPS是否可行的依據(jù)，若發(fā)現(xiàn)不滿足企業(yè)生產(chǎn)能力，則對(duì)MPS 進(jìn)行改進(jìn)，相反則MPS 可以應(yīng)用。CRP 是用來(lái)檢驗(yàn)MRP 是否可行的依據(jù)，若發(fā)現(xiàn)不滿足企業(yè)生產(chǎn)能力，則對(duì)MRP 進(jìn)行改進(jìn)，相反則MRP 可以應(yīng)用。設(shè)某一工作中心的日生產(chǎn)能力為Ec（小時(shí)/天），該工作中心設(shè)備量為N，每臺(tái)設(shè)備每天可工作時(shí)間為Tt（小時(shí)），設(shè)備利用率為θ[3]，則工作中心日生產(chǎn)能力為：

生產(chǎn)負(fù)荷的計(jì)算方法如下:設(shè)計(jì)劃負(fù)荷每天所需設(shè)備能力為Ew（小時(shí)/天），日計(jì)劃產(chǎn)量為N，單位產(chǎn)品需要的設(shè)備能力為Tw（小時(shí)/單位產(chǎn)品）[4]，則生產(chǎn)負(fù)荷的計(jì)算式為：

則負(fù)荷率為：設(shè)負(fù)荷率為η，則其計(jì)算方法為：

當(dāng)η＜1 時(shí)，工作能力可以滿足計(jì)劃內(nèi)所需要完成的作業(yè)，則生產(chǎn)計(jì)劃設(shè)置合理。

1.3 物料需求計(jì)劃

MRP 的計(jì)算雖然比較復(fù)雜，但與MPS 的計(jì)算基本類似，可以參照?qǐng)D1 進(jìn)行物料需求計(jì)劃進(jìn)行計(jì)算，不同的是MRP 需要用到最大層級(jí)碼。它與BOM 中最低層的層級(jí)碼數(shù)值相等，但具體含義不同。底層碼，表示在該物料BOM 表中所處的層次[5]。舉例說(shuō)明，假設(shè)某廠只生產(chǎn)A 和B 兩種產(chǎn)品，A 和B 的結(jié)構(gòu)如圖2所示。從圖2 中所知材料F 是被A 和B 產(chǎn)品同時(shí)應(yīng)用。在A 中，A 的最大層級(jí)碼是2，B 的最大層級(jí)碼是1；雖然材料F 在B 中處于第一層，但是F 的底層碼仍然是2，這是因?yàn)榈讓哟a是對(duì)在所有產(chǎn)品中，某一材料所處的最低層次而定義的。最大層級(jí)碼只跟一種產(chǎn)品有關(guān)，但底層碼卻與所含有該物料的所有產(chǎn)品都有關(guān)系。

圖2 物料清單圖

2 案例分析

LX 鐘表公司是一家中小型的制造型企業(yè)，它以離散式制造為主，流程式制造為輔。它主要生產(chǎn)的產(chǎn)品是電子掛鐘。在建廠8 周年之際，該公司要特制一款紀(jì)念電子掛鐘，要求盤體上印有“中國(guó)夢(mèng)”字樣的紀(jì)念文字，配有8 個(gè)字膜及進(jìn)口電池。由于銷量很好，公司決定加單生產(chǎn)100 個(gè)。該紀(jì)念電子掛鐘的物料清單如圖3 所示。在MRP 管理思想下制定的物料需求計(jì)劃。

圖3 中國(guó)夢(mèng)電子掛鐘物料清單圖

2.1 制定主生產(chǎn)計(jì)劃

在生產(chǎn)中制定主生產(chǎn)計(jì)劃的目的是:通過(guò)維持一定的成品庫(kù)存水平及制定滿足客戶交付要求的計(jì)劃，維持預(yù)期的客戶服務(wù)水平。我們要在充分利用物料、設(shè)備以及人工的情況下達(dá)到維持庫(kù)存必需的水平。為了實(shí)現(xiàn)這些目的，我們所制定的計(jì)劃首先要滿足客戶的基本需求，其次也不能超出生產(chǎn)公司的基本生產(chǎn)能力，最重要的是要完全符合生產(chǎn)計(jì)劃的指導(dǎo)方針。

計(jì)算主生產(chǎn)計(jì)劃有3 個(gè)步驟：（1）確定初步的主生產(chǎn)計(jì)劃。（2）將初步主生產(chǎn)計(jì)劃與可用產(chǎn)能進(jìn)行對(duì)比。（3）解決初步主生產(chǎn)計(jì)劃與產(chǎn)能可用性之間存在的差異。

通過(guò)制定主生產(chǎn)計(jì)劃的步驟，結(jié)合公司實(shí)際的情況，計(jì)劃部李明在接到公司的安排之后，針對(duì)這批產(chǎn)品制定出主生產(chǎn)計(jì)劃。時(shí)間是從2022 年1 月1 日至2022 年1 月31 日。系統(tǒng)流程為：

（1）計(jì)算出MPS 物料的累計(jì)提前期。

（2）設(shè)置主生產(chǎn)計(jì)劃參數(shù)?！皹I(yè)務(wù)→生產(chǎn)制造→主生產(chǎn)計(jì)劃→基本資料維護(hù)→MPS 計(jì)劃參數(shù)維護(hù)”，設(shè)置“預(yù)測(cè)版本為12”，“時(shí)柵代號(hào)為01”，“計(jì)劃期間起始時(shí)期為2022-01-01”’，“截止日期為2022-01-31”。

（3）生成MPS 計(jì)劃?！皹I(yè)務(wù)→生產(chǎn)制造→主生產(chǎn)計(jì)劃→MPS 計(jì)劃作業(yè)→MPS 計(jì)劃生成”。

根據(jù)要求該產(chǎn)品要在1 月31 日之前生產(chǎn)完成，固定提前期加上變動(dòng)提前期為2 天，考慮到28、29 兩天為休息日，所以這批貨要在1 月27 號(hào)完成?，F(xiàn)有庫(kù)存量為50 個(gè)，每一批生產(chǎn)數(shù)為30 個(gè)，所以生產(chǎn)兩批，即60 個(gè)，在1 月27 號(hào)訂單余量為10 個(gè)。

2.2 制定粗能力計(jì)劃

粗能力計(jì)劃（Rough-cut Capacity Planning-RCCP）所謂粗能力計(jì)劃是指在閉環(huán)MRP 在制定主生產(chǎn)計(jì)劃后，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵工作中心生產(chǎn)能力和計(jì)劃生產(chǎn)量的對(duì)比，判斷主生產(chǎn)計(jì)劃是否可行。

在工作中，粗能力計(jì)劃應(yīng)該是靈活而又機(jī)動(dòng)、粗中有細(xì)的，更是最容易理解表象卻相對(duì)直觀的一種表現(xiàn)形式。粗能力計(jì)劃能夠直觀地顯示出主生產(chǎn)計(jì)劃的設(shè)定是否準(zhǔn)確，是否存在能力不足及短缺的現(xiàn)象，如果存在就一定要在生產(chǎn)之前解決這些問(wèn)題。

根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況在主生產(chǎn)計(jì)劃生成之后，通過(guò)制定出的粗能力計(jì)劃?rùn)z驗(yàn)MPS 的合理性，該公司是否有完成這批產(chǎn)品的能力，如若超載現(xiàn)象嚴(yán)重，則需更改主生產(chǎn)計(jì)劃。系統(tǒng)流程為：

（1）設(shè)置物料工藝路線資源清單。

（2）設(shè)置粗能力計(jì)劃參數(shù)執(zhí)行“業(yè)務(wù)→生產(chǎn)制造→產(chǎn)能管理→基本資料→產(chǎn)能管理參數(shù)設(shè)定”，設(shè)置‘RCCP’中的時(shí)格為‘02’，‘110%’以上為超載，‘80%’一下為低載。

（3）完成粗能力計(jì)算?！皹I(yè)務(wù)→生產(chǎn)制造→產(chǎn)能管理→粗能力需求計(jì)劃→粗能力需求計(jì)算”。

從結(jié)果來(lái)看，實(shí)際訂單量制定的MPS，基本滿足企業(yè)的工作能力，在線切割加工中心、沖壓中心以及總裝中心，生產(chǎn)能力都是低載的情況出現(xiàn)。只有在表面處理中心由于缺少人工，出現(xiàn)了125%的超載情況。但由于該訂單是公司臨時(shí)決定的加急件，所以可以從其他小組臨時(shí)抽調(diào)部分技術(shù)人員來(lái)完成這項(xiàng)作業(yè)，總體來(lái)說(shuō)，該MPS 計(jì)劃合理。

2.3 制定物料需求計(jì)劃

物資需求計(jì)劃即（MaterialRequirement Planning，MRP）是指根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)各層次物品的從屬和數(shù)量關(guān)系，以每個(gè)物品為計(jì)劃對(duì)象，以完工時(shí)期為時(shí)間基準(zhǔn)倒排計(jì)劃，按提前期長(zhǎng)短區(qū)別各個(gè)物品下達(dá)計(jì)劃時(shí)間的先后順序，是一種工業(yè)制造企業(yè)內(nèi)物資計(jì)劃管理模式。物料需求計(jì)劃在需求與供應(yīng)中起到了橋梁與紐帶的作用，為物料計(jì)劃的執(zhí)行提供了依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)在合適的時(shí)間得到合適的供應(yīng)量。對(duì)于計(jì)劃不足的項(xiàng)目要給出合適的時(shí)間點(diǎn)下達(dá)合適的計(jì)劃量，對(duì)于需求時(shí)間早于供應(yīng)時(shí)間的要對(duì)項(xiàng)目給出提前訂單的計(jì)劃，對(duì)于冗余訂單要給出取消訂單的計(jì)劃。

結(jié)合公司的實(shí)際情況，利用經(jīng)過(guò)RCCP 檢驗(yàn)的MPS，制定出所有所需物料的MRP，所需物料來(lái)自物料清單（BOM）。系統(tǒng)流程為：

（1）計(jì)算出MRP 各物料不同的累計(jì)提前期。

（2）設(shè)置物料需求計(jì)劃參數(shù)?！皹I(yè)務(wù)→生產(chǎn)制造→需求規(guī)劃→基本資料維護(hù)→MRP 計(jì)劃參數(shù)維護(hù)”，設(shè)置“預(yù)測(cè)版本為12”，“時(shí)柵代號(hào)為01”，“計(jì)劃期間起始時(shí)期為2022-01-01”’，“截止日期為2022-01-31”。

（3）生成MRP 計(jì)劃。“業(yè)務(wù)→生產(chǎn)制造→需求規(guī)劃→計(jì)劃作業(yè)→MRP 計(jì)劃生成”。

MRP 是在MPS 基礎(chǔ)上制定出來(lái)的，考慮到所需物料種類繁多，所以以機(jī)芯為例。機(jī)芯是采購(gòu)件，要求該產(chǎn)品要在1 月27 號(hào)進(jìn)行組裝。現(xiàn)有庫(kù)存量為20個(gè)，組裝數(shù)量為60 個(gè)，所以要在1 月27 號(hào)進(jìn)庫(kù)40 個(gè)機(jī)芯，因?yàn)楣潭ㄌ崆捌跒? 所以審核提交訂單日期為1 月24 號(hào)。

2.4 制定能力需求計(jì)劃

能力需求計(jì)劃是幫助企業(yè)在分析物料需求計(jì)劃后產(chǎn)生出一個(gè)切實(shí)可行的能力執(zhí)行計(jì)劃的功能模塊。在物料需求計(jì)劃下達(dá)到車間之前，可以利用能力需求計(jì)劃核查車間執(zhí)行生產(chǎn)能力的可行性。

結(jié)合公司實(shí)際情況，在物料需求計(jì)劃生成之后，通過(guò)制定出的能力需求計(jì)劃?rùn)z驗(yàn)MRP 的合理性，該公司是否有完成這批產(chǎn)品的能力，如若超載現(xiàn)象嚴(yán)重，則需更改主生產(chǎn)計(jì)劃。

整個(gè)能力需求計(jì)劃的流程與粗能力計(jì)劃相同，所得結(jié)果如圖4、圖5 所示。

圖4 能力需求計(jì)劃

圖5 產(chǎn)能負(fù)載圖

從結(jié)果來(lái)看，根據(jù)實(shí)際訂單量制定的MRP，基本滿足企業(yè)的工作能力，各工作中心都出現(xiàn)低載現(xiàn)象，以表面處理中心為例，從產(chǎn)能—負(fù)載圖更能準(zhǔn)確的看出每一時(shí)間段內(nèi)，工作中心的可用產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于需求產(chǎn)能，處于低載情況，因此該MRP 計(jì)劃合理。該公司有能力完成這批訂單，可以臨時(shí)加產(chǎn)100 個(gè)紀(jì)念款電子鐘表。

3 結(jié)語(yǔ)

MRP 管理思想的應(yīng)用，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)以客戶滿意度為中心的理念提供了保證。根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)及實(shí)際訂單情況，制定出合理的生產(chǎn)及采購(gòu)計(jì)劃，不僅能夠及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)客戶訂單進(jìn)行承諾，同時(shí)也避免了庫(kù)存積壓以及物料短缺等問(wèn)題的出現(xiàn)。雖然MRP 管理思想自身還存在著一些問(wèn)題，如：（1）當(dāng)設(shè)施發(fā)生故障以及生產(chǎn)本身發(fā)生較大變化時(shí)，生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)整難度較大，這樣就有可能產(chǎn)生造成庫(kù)存積壓或短缺的現(xiàn)象。（2）對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控難度較大。（3）實(shí)際生產(chǎn)與計(jì)劃有很大偏差。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)偏離計(jì)劃內(nèi)容。但是其在實(shí)際應(yīng)用中為企業(yè)實(shí)現(xiàn)以銷定產(chǎn)—零庫(kù)存的追求理念起到了至關(guān)重要的作用。而且人們也在想盡辦法去彌補(bǔ)推動(dòng)式管理模式的缺陷，如：對(duì)其自身進(jìn)行改進(jìn)以及與拉動(dòng)式管理模式相結(jié)合等。隨著對(duì)MRP 管理思想研究的不斷加深，它在實(shí)際中所應(yīng)用的范圍也會(huì)越來(lái)越廣，作用也必將越發(fā)顯著。