2.1 物料需求計劃

2.1.1 物料需求計劃的產生

20世紀六七十年代，西方工業經濟時代競爭的特點是如何有效地降低生產成本。在制造業進入大規模工業化生產階段以后，隨著生產的發展和技術的進步，制造業面臨的主要矛盾表現為：生產所需的原材料不能準時供應；零部件的生產不配套，且庫存積壓嚴重；產品生產周期過長且難以控制，勞動生產率下降；資金占壓嚴重，周轉期長，使用率低。因此要降低成本，就必須解決庫存積壓和短缺問題。

為了解決這些問題，美國于1957年成立了生產與庫存控制協會，開始進行生產與庫存控制方面的研究。60年代，隨著計算機的商業化應用，將信息技術與生產和庫存控制方面的研究成果相結合，研究物料需求計劃(MRP)成為當時的熱點。

2.1.2 MRP與閉環MRP的基本原理1. MRP的基本原理

MRP是ERP的核心,對任何應用于制造業的ERP系統都是必不可少的。企業的生產活動應該圍繞相應的市場需求展開，在沒有需求時，企業不應該盲目補貨。需求本身又可以分為獨立需求和相關需求：獨立需求是指需求量和需求時間由企業決定的外部需求，如客戶訂購產品的需求、科研試制樣品的需求、售后維修的備品備件需求等；相關需求是指根據物料之間的結構組成關系，由獨立需求物料所派生出來的需求，如半成品、零件、原材料等的需求。MRP的基本思想是以主生產計劃(master production schedule，MPS)、產品結構或物料清單(bill of material，BOM)以及庫存信息為依據，從最終產品的生產計劃(獨立需求)導出相關物料(原材料、零部件)的需求量和需求時間；根據物料的需求時間和生產(訂貨)周期來確定其開始生產(訂貨)的時間。根據產品的物料清單，由計算機自動計算出原料或零部件的相關需求，將相關需求匯總，再根據在途產品、當前庫存求得原料或產品的凈需求。

從管理信息系統的角度理解，MRP是一種數據處理系統，其邏輯流程如圖2—1所示。

圖2—1 MRP系統邏輯流程圖

在信息技術的支持下，通過輸入(需求管理、主生產計劃、產品信息、物料清單、庫存信息)、處理(物料需求計劃)、輸出(采購計劃、生產計劃等)三個過程，求解制造業的通用公式，即在編制計劃時必須解決的四個問題。包括：

●生產什么？主生產計劃根據預測、潛在客戶、銷售合同等信息，回答了要生產什么產品的問題。

●用到什么？物料清單清晰地反映了產品結構或某些在制造過程中必要的資源(如能源、工具等)，回答了要用到什么物料的問題。

●已經有什么？在計算機環境下庫存信息是動態信息，它實時反映出物料的現存量、計劃收到量、已分配量、提前期、訂購批量、安全庫存量，回答了已經有什么的問題。

●還缺什么？什么時間下達計劃？由MRP運算得到的采購計劃和生產計劃回答了還缺什么和什么時間下達計劃的問題。

當市場發生變化時，MRP系統根據源頭的變化，迅速、自動調整或修訂采購計劃和生產計劃，可以有效地解決上述問題。

2. MRP的進一步完善和發展——閉環MRP

MRP雖然能夠根據有關數據計算出相關物料需求的準確時間和數據，但它還不夠完善，其主要缺陷是沒有考慮到生產企業現有的生產能力和采購的有關條件約束。因此，計算出來的物料需求的日期可能因設備和工時不足而沒有能力生產，或者因原料不足而無法生產。同時，它也缺乏根據計劃實施情況的反饋信息對計劃進行調整的功能。

為了解決上述問題，人們在20世紀70年代將兩項內容加入MRP：第一項是能力計劃，第二項是反饋信息，如圖2—2所示。

圖2—2 閉環MRP的邏輯流程

(1)能力計劃。增加的能力計劃包括兩個部分：一個是粗能力計劃(rough-cut capacity planning，RCCP)，它是根據生產產品所需的資源清單和關鍵工作中心能夠提供的能力(各時間段的小時數)，在約束理論的指導下，找出約束產出量的瓶頸工序。如果通過粗能力計劃運算，驗證主生產計劃是可行的，則進入物料需求計劃。另一個是能力需求計劃(capacity requirement planning,CRP)，它根據所有物料的工藝路線(主要是各工作中心的時間段和小時數)和所使用的工作中心的平均可用能力，通過反復運算來模擬結果，查看加工能力是否滿足對負荷的需求。在不能滿足需求的情況下，需要如何調整(如通過加班、外包、調整優先級、變更工藝路線)才能達到所需結果，等等。這兩種能力運算是非常費時的，現在人們又研制出了高級計劃與排程算法(advanced planning and scheduling,APS)，使MRP與CRP同步進行，加快了對環境變化的反應速度。

(2)反饋信息。閉環MRP彌補的MRP的另一個不足是增加了反饋信息。由MRP產生的計劃經過能力計劃落實后，可以下達執行。執行的結果通過物料計劃的執行情況(如采購、加工是否按時)和能力計劃的執行情況(工作中心的預計可用能力能否實現)兩方面落實。如果不能落實，則把信息反饋給相應部門加以調整，或修訂后再下達。這樣既有自上而下的計劃信息，又有自下而上的執行信息，形成了一個閉環MRP系統，通過信息流對物流進行計劃與控制。

2.1.3 MRP的效果

對于MRP思想與信息技術的有機結合，在當時看來，MRP管理信息系統能有效支持企業管理。從管理角度看，閉環MRP的效果是能夠減少企業延期交貨的現象，使銷售部門的信譽大大提高，實現供產銷部門物料信息的集成，并保證既不出現缺貨，又不積壓庫存。