- 企業資源計劃(ERP)
- 朱江 陳小鵬 韋海英編著
- 14438字
- 2018-12-27 14:25:09
第1章
緒論
【本章導讀】
本章將幫助你對本領域,即ERP及其系統的概念、作用和應用的意義,建立起最基本的認識。與其他許多教科書一樣,在本書的開篇中,我們將會回顧本領域思想與技術的發展歷程——事實上,ERP的發展歷程,就是人們在摸索中不斷前進,不斷以新的思路、方法和手段解決企業生產和運營管理中實際問題的過程。
◣1.1 信息技術與先進制造模式
作為一個擁有13億人口的超大型國家,中國從20世紀70年代末開始加速工業化,不僅徹底改變了中國的面貌,而且極大地改變了世界經濟和地緣政治的基本格局。這30多年來,中國以極大的勇氣和決心,不僅全面接受世界市場的競爭規則,實行全方位對外開放,并且主動融入經濟全球化體系,實現了令世界驚嘆的巨大成就。2009年,中國制造業在全球制造業生產總值中所占比例升至15.6%,成為僅次于美國的全球第二大工業制造國
。
然而,工業大國與工業強國之間并非可以完全劃等號。圖1-1采用勞動生產率這個可比性較強的指標,比較了中國與美國、日本、德國和韓國的工業生產效率,從中不難看到中國的勞動生產率不及美國或日本的10%、德國的14%、韓國的20%。
資料來源:參考文獻
圖1-1中國與幾個國家工業勞動生產率水平的比較(2009)
雖然以上數字是按現行匯率計算得出的,對中國工業的勞動生產率會有所低估,但即使是按最有利于中國的購買力平價(Purchasing power parity)指標計算,中國工業勞動生產率遠低于上述國家的事實仍然成立。
在這樣的情況下,對于中國的制造業企業而言,采用先進制造模式,全面提高制造的效率和效益變得尤為重要。所謂先進制造模式,是指在生產制造過程中,依據不同的制造環境,通過有效地組織各種制造要素,達到良好制造效果的先進技術和方法的綜合體。傳統的制造模式以提供價格低廉、質量穩定的產品為主要目的,而先進制造模式要同時滿足低成本、差異化、快速化和綠色化四個方面的要求。表1-1列舉了部分主要先進制造模式的特征。
表1-1 部分先進制造模式的特征
資料來源:參考文獻
從表1-1中可以看到,它們無一例外都強調:①生產管理與市場管理的一體化;②信息技術的應用。事實上,先進制造模式是信息技術成果與生產方式的融合,對于提高企業經營水平具有非常重要的作用。企業資源計劃(Enterprise Resource Planning,ERP)就是一種已經在發達工業國家的實踐中被證明是行之有效的信息技術成果與生產方式融合的產物。
◣1.2 企業信息化發展的“諾蘭模型”
將信息技術應用到一個組織中去,一般要經歷從初級到成熟的成長過程。哈佛大學的理查·諾蘭(Richard L. Nolan)教授對這一規律做了總結,于1973年首次提出了企業信息化發展的階段理論,這在后來被習慣稱為“諾蘭模型”。到1980年,諾蘭進一步完善了該模型,如圖1-2所示,諾蘭將一個組織信息化的過程分為“初裝”、“蔓延”、“控制”、“集成”、“數據管理”和“成熟”6個階段,這是一種波浪式的發展歷程,其前三個階段具有計算機數據處理時代的特征,后三個階段則顯示出信息技術時代的特點。前后之間的“轉折區間”是在整合期中,由于辦公自動化機器的普及、終端用戶計算環境的變化而導致的發展的非連續性,這種非連續性被諾蘭稱為“技術性斷點”。

理查德·諾蘭(Richard L. Nolan)

圖1-2 信息系統發展的“諾蘭模型”
1.2.1 第一階段:初裝
初裝階段指單位購置第一臺計算機并初步開發管理應用程序。在該階段,計算機的作用被初步認識,個別人具有了初步使用計算機的能力。在企業中,“初裝”階段多發生在會計部門。
1.2.2 第二階段:蔓延
隨著計算機應用初見成效,管理應用程序從少數部門擴展到多數部門,使組織的事務處理效率得到了提高,這便是所謂的“蔓延”階段。在該階段,數據處理能力發展得最為迅速,但同時也出現了許多有待解決的問題,如數據冗余、不一致、難以共享等,最典型的表現就是組織里出現了一系列的“信息孤島”,如圖1-3所示。

圖1-3 “信息孤島”
1.2.3 第三階段:控制
隨著應用的進一步發展,計算機的數量開始超出控制,企業在IT方面的預算每年以30%~40%或更高的比例增長,而投資的回收卻不理想;同時隨著應用項目不斷積累,經驗逐漸豐富,客觀上也要求加強組織協調,于是就出現了由企業領導和職能部門負責人參加的領導小組,對整個企業的信息系統建設進行統籌規劃,特別是利用數據庫技術解決數據共享問題。這時,嚴格的控制階段代替了蔓延階段。諾蘭認為,第三階段是實現從計算機管理為主到數據管理為主的轉換的關鍵,一般發展較緩慢。
一般而言,到了控制階段,企業第一次有了強烈的“集成”的愿望,即希望有一種能夠滿足所有職能部門的信息化應用需求的“一攬子”方案。而企業資源計劃(Enterprise Resource Planning,ERP)作為一種集成化的管理信息系統,正好順應了這一要求。20世紀90年代后期我國部分信息化技術應用發展較快的企業正處于這一階段,因此這些企業也就成為了這一時期各ERP系統提供商的主要新用戶。
1.2.4 第四階段:集成
在第四階段,組織開始努力整合現有的“信息孤島”。
一般而言,ERP系統從開始導入到成功應用的過程,伴隨著企業從控制階段進入集成階段。需要注意的是,與ERP同時期出現的企業信息化技術還有許多,最典型的如計算機集成制造,這些技術與系統之間的集成是該階段面臨的重要問題,如果不能很好地整合這些系統,ERP本身將成為企業的一個新的“信息孤島”。
1.2.5 第五階段:數據管理
諾蘭認為,“集成”之后,會進入“數據管理”階段。但20世紀80年代,美國尚處于第四階段,因此諾蘭沒能對該階段進行詳細的描述。按照我們現在的理解,“數據管理”意味著企業對IT關注的焦點從管理和運用計算機轉向管理和運用數據,是一次質的飛躍。
1.2.6 第六階段:成熟
一般認為,一個“成熟”的信息系統可以滿足單位中各個管理層次(高層、中層、基層)的要求,從而實現真正的信息資源的管理。
諾蘭指出,在通常情況下,諾蘭模型中的各個階段都是不可跳躍的,因此,企業無論是進行ERP系統還是進行更高一級的信息系統規劃,都應首先明確本企業當前所處的階段,進而根據該階段的特征來指導系統建設。
◣1.3 ERP為企業帶來的效益
遵循著“諾蘭模型”所揭示的規律,自20世紀90年代以來,越來越多的制造業乃至物流業企業開始或已經應用ERP系統來管理其主要業務。建立一套ERP系統意味著大量的人力、物力、財力的投入,但對ERP將會帶來的巨大效益的預期于企業而言是一個難以抗拒的誘惑。根據美國生產與庫存控制學會(American Product and InventoryControl Society,APICS)的統計,通過實施ERP,優化管理流程,規范管理程序,細化管理對象,強化管理力度,實現 資金的集中管理和有效監控,減少決策的盲目性,將會大大提高企業的管理效率和水平,平均可以給企業帶來如下直接的經濟效益:
●庫存下降30%~50%,這可使一般用戶的存貨周轉率和流動比率提高50%;
●延期交貨減少80%;
●采購提前期縮短50%;
●停工待料減少60%;
●制造成本降低12%;
●管理人員減少10%,生產能力提高10%~15%。
另外,還將帶來如下的間接效益:
●使企業的基本數據更加完備和精細,準確度大為提高;
●使企業高層的決策更加快捷科學,企業對市場的應變能力和速度得到提高;
●使企業的員工從煩瑣的手工管理中解脫出來,從而能有更多的時間從事真正有意義的管理工作;
●理順了企業的業務流程,打破了企業各部門之間條塊分割的格局,增強了員工的全局觀念,使部門間的協同工作能力得到提升;
●使企業的管理更加規范,減少企業管理中的隨意性,提高計劃性。
案例1
徐州工程機械制造廠應用ERP的效益
徐工集團徐州工程機械制造廠(以下簡稱徐州機械)是中國目前最大的成套筑路機械制造廠,十幾年來在筑路機械方面一直保持50%以上的市場占有率,在2001年實現產品銷售收入7.2億元,目前該廠已經明確提出打造中國民族工業旗艦,躋身世界壓實機械前五強的宏偉目標。對于這樣一個能夠迅速成長起來的機械制造企業,并且多年占據壓實機械市場的半壁江山,它所依賴的不僅僅是不斷吸收先進的技術和管理經驗,同時還需要支持先進管理方法的手段——ERP。
徐州機械的產品包括壓實機械、拌和機械、養護機械和路面機械四大系列,100多個品種,已形成材料攪拌、攤鋪、壓實和養護一條龍的筑路機械成套設備開發與生產基地。多年來,企業領導非常注重從國外引進先進的產品技術,借鑒國外企業先進的管理經驗,以求企業的管理和產品質量達到國際水平,企業領導也一向認為企業的管理水平還是比較先進的。但是1993年發生的一件事打破了企業領導者的這種認識。
1993年國內出現了持續幾個月的經濟過熱的情況,在很短的時間里,基礎建設的投資加大,壓路機市場看好,整個行業需求量激增,以至于發展到用戶拿著錢到廠家來購買壓路機卻買不到的程度。在市場經濟的條件下,出現如此火暴的市場需求,對于廠家來說應該是求之不得的。為了最大限度地滿足用戶的需求,工廠要增加產量,增加產量必然要增加采購資金,采購資金增加了,但做不出產品,必然要延長工人的工作時間,延長工作時間的情況下還做不出足夠的產品,必然有一些原來自制的部件進行外協,整個企業的物流體系一片混亂。這種傳統的“革命加拼命”的管理方法,并沒有一套科學的計劃體系,而是靠人的主觀臆斷進行計劃,可想而知生產計劃的科學性是非常差的。
在這種情況下,最高一個月的產量達到了200臺,而當時平均一個月最多生產100多臺。管理層和工人感覺整個企業的生產能力已經到了極限。好在后來國家實行經濟軟著陸,很快就扭轉了這種局面。出了這件事之后,企業高層管理者和中層開始對為什么會出現這種混亂的局面進行了思考。
在20世紀90年代中期,知道ERP的人并不多,徐工集團的部分高管到國外考察,零零碎碎地知道一些國外企業在管理方面使用什么樣的系統和模式。令徐州機械計算機中心李主任印象深刻的是,領導曾經講到國外企業通過實施ERP,每一個制造訂單,虧損或者贏利,超過標準成本還是低于標準成本都能夠很快知道。而當時在徐州機械,如果要弄清楚每一個訂單中的水、電的消耗,以及細化到每一個部件的成本如何核算都是難以想象的。
徐州機械存在兩個讓領導頗為頭痛的問題:不清楚能否在客戶要求的交貨期完成生產,同時也不清楚單個訂單中客戶支付的價格是否抵消該產品的成本,同時又讓自己贏利。生產的計劃、排產、庫存和物流等方面都是根據以往的經驗進行的。每年在整個企業的贏利和增長中,一些單筆訂單的虧損無法顯示出來。
如何解決這些問題?與國外先進企業的差距在哪里?徐工集團、徐州工程機械廠的領導通過對國外企業的參觀和學習,將自身企業的現狀與國外的先進企業進行了分析和對比,認為企業要在激烈的市場競爭中生存和發展,必須實現管理科學化和企業信息化,ERP就是解決這個問題的關鍵。
1996年,徐州機械確定選擇美國Fourth Shift ERP作為“863”CIMS一期工程ERP系統軟件,在全廠進行全面實施,包括整個企業的物流、生產制造環節和財務的標準成本三大部分。由于徐州機械最大的問題就是制約其發展的計劃體系的問題,實施了ERP之后,帶來的很多管理方面的改善和相關效益的提高,各項指標都有很大的改善。現在徐州機械終于有了一個準確、統一的數據庫。各個部門之間進行數據共享,利用它進行生產和采購的計劃、跟蹤、信息查詢、報表輸出等工作,大大提高了工作效率。ERP作為科學管理的手段和方法在徐州機械得到了成功的應用,為其創造了巨大的經濟效益。
徐州機械的生產品種多、批量小,零部件的周轉速度快,長期以來對零部件在各個工序之間的周轉缺乏有力的控制手段,配套率始終徘徊在75%左右,使用Fourth Shift ERP后,統一的數據信息使各個工序間的銜接更科學、合理,從根本上治愈了困擾企業生產的頑癥,配套率提高到95%。
為適應市場需求的增長,各個分廠增加了零部件的外購量,利用Fourth Shift ERP系統對設備、廠房、人員、生產能力進行平衡,加強了統一管理,改變了過去的散亂無序,為公司節約了大量資金。
隨著生產管理的制度化和程序化,將不合理的零部件工時進行修訂,各工作中心將工作重點放在完成工時上,使產品及時交貨率從83%提高到98.5%,標準客戶訂單提前期由40天縮減到20天,生產計劃的準確、迅速使得徐州機械的月產量由130臺提高到320臺,高峰時可達到405臺。
Fourth Shift ERP幫助徐州機械加速了庫存周轉,周轉次數從1.76提高到2.88,提高了庫存的準確率,達到了98%,改變了以前到處亂堆的情況,廠區變得整潔、寬敞了。
Fourth Shift ERP系統的成功實施還幫助徐州機械盤活了大量不良資產。長期以來,企業內部沉淀了大量的不良及閑置資產,對企業的生產經營活動造成了很大的影響。使用Fourth Shift ERP系統后,消化結轉了車50臺,壓輪70臺,各種車架50臺,這些資產都得到了充分有效的利用。
資料來源:企業信息化論壇(http://www.e-works.net.cn/)
◣1.4 ERP的概念
1.4.1 計劃和控制
20世紀初,法國工業家亨利·法約爾(Henri Fayol)指出,所有的管理者都履行著五種管理職能,即計劃(Plan)、組織(Organize)、指揮(Command)、協調(Coordinate)和控制(Control)。時至今日,最普及的管理學教科書仍按照管理職能來組織內容。不過,一般已將這五種職能精簡為四種基本職能:計劃、組織、領導(Lead)、控制。可見在管理理論與實踐發展的過程中,計劃與控制始終是重要的管理職能。
計劃包括定義組織的目標,制定全局戰略以實現這些目標,建立一個全面的分層計劃體系以整合與協調各種活動。因此,計劃既涉及目標(做什么),也涉及達到目標的方法(怎么做)。管理者們之所以要做計劃,是因為計劃可以指明努力的方向,減緩變化帶來的沖擊,盡可能降低浪費和冗余,以及設定標準以便進行控制。
控制則可以定義為:監視各項活動以保證它們按計劃進行,并糾正各種重要偏差的過程。所有的管理者都應當承擔控制的職責,使其管理的組織完全按照計劃運作著。因為管理者在對已經完成的工作與計劃所應達到的標準進行比較之前,并不知道組織的工作是否進行得正常。一個有效的控制系統可以保證各項行動的完成是朝著達到組織目標的方向的。控制系統越完善,管理者實現組織的目標就越容易。
從“企業資源計劃”的字面意義理解,“計劃”顯然是該名詞性詞組的中心詞。而在管理實踐中,計劃與控制是一個統一的、循環往復的連續過程(從前面對計劃和控制分別的敘述中也可以看到這一點),因此,“控制”是“企業資源計劃”中隱含的另一個中心詞。
1.4.2 企業資源計劃
1990年4月12日,美國著名IT咨詢和評估機構加特納國際集團(Gartner Group Inc.)在研究報告《ERP:設想下一代的MRPII》(ERP:A Vision of the Next Generation MRPII)中首先提出了企業資源計劃即ERP的概念,主要內涵是在制造資源計劃(Manufacturing Resource Planning,MRPII)的基礎上,“打破企業的四壁,將信息集成的范圍擴大到企業的上下游,管理整個供應鏈”。
隨著ERP應用的推廣,對ERP的定義也越來越多,如APICS對ERP的定義為:ERP是一種財務會計導向的信息系統,其主要功能是對企業資源(包括采購、生產與銷售運籌作業所需的資源)進行有效的整合與計劃,以降低成本,提高整體經營績效。
綜合已有的各種定義,本書對ERP的定義為:ERP是一種集銷售、采購、制造、成本、財務、服務和質量等管理功能為一體,以市場需求為導向,以實現企業內外資源優化配置、消除生產經營中一切無效的勞動和資源消耗,實現信息流、物流、資金流的集成與提高企業競爭力為目標,以計劃與控制為主線,以網絡和信息技術為平臺,面向供應鏈管理的現代企業管理思想、方法和工具。

法約爾(1841—1925)
進一步地,我們可以從管理思想、管理信息系統(Management Information System,MIS)、計算機軟件三個層次理解ERP的含義。
●從管理思想角度:首先,ERP是一種管理思想,是由Gartner Group Inc.首先提出來的一整套企業管理系統體系標準,實質是在制造資源計劃(Manufacturing Resources Planning,MRPII)的基礎上進一步發展,將信息集成的范圍擴大到企業的上下游,整合、管理整個供應鏈(SupplyChain)的資源。
●從管理信息系統的角度:為了實現ERP的管理思想,管理信息系統是最好的工具。ERP系統是整合了企業管理理念、業務流程、基礎數據、人力物力、計算機軟/硬件于一體的企業資源管理信息系統。
●從軟件產品角度:目前,計算機軟件無疑是決定一個管理信息系統技術面貌的主要因素之一。我們通常討論的ERP是一類綜合應用了C/S或B/S體系結構、大型數據庫、面向對象(OO)技術、圖形用戶界面(GUI)、第四代語言(4GL)、網絡通信等信息技術成果,面向企業信息化管理的計算機軟件。SAP、QAD、Oracle、用友等都是常見的ERP軟件的品牌,如圖1-4所示。

圖1-4 市場上常見的ERP軟件產品品牌
◣1.5 ERP理論及技術的形成與發展
在前面的討論中不難發現,ERP是一個發展的概念,它是從MRPII發展而來的,并且是建立在MRPII基礎之上的。事實上,MRPII也有著自己的來源和基礎。因此,要真正完整地理解ERP的概念,就有必要了解ERP理論與技術形成與發展的過程。
ERP的產生,最初源于制造業中的一個庫存問題。我們知道,制造業的生產離不開原料的投入,為了連續均衡地進行生產(在機器化大生產的條件下,連續與均衡是生產的經濟性的要求),則需要均衡地投入原料。但對企業而言,無論是產品的銷售,還是原材料的供給,都不是均勻的,于是作為緩沖和調節之用的庫存便產生了。但是庫存在保證了生產的連續均衡的同時,也導致了流動資金的占用、物資因超期存放或市場變化而報廢的風險等各種問題,影響了企業的效益。那么,如何能夠在盡可能低的庫存情況下,保證生產的連續與均衡呢?
幾十年來,經過人們的不斷探索,先后提出了訂貨點法、基本MRP(Material Requirements Planning,物料需求計劃)等理論和方法,并且在此基礎上進一步發展,先后經歷了閉環MRP、MRPII等階段,最終發展出了今天的ERP。而ERP也在繼續發展中,例如,近年來已有人提出了“ERPII”的概念。下面,我們就對ERP理論和技術形成與發展的歷程進行簡單的回顧。
1.5.1 庫存訂貨點理論
早在20世紀30年代初期,企業控制物料的需求通常采用控制庫存物品數量的方法,為需求的每種物料設置一個最大庫存量和安全庫存量。最大庫存量是為庫存容量、庫存占用資金的限制而設置的,安全庫存量也叫最小庫存量,即物料的消耗不能小于安全庫存量。另外,為了不出現物料短缺而影響生產的情況,還應該在安全庫存量的基礎上增加一定數量的庫存,而不能等到物料的庫存量消耗到安全庫存量時才補充庫存,因為物料的供應需要一定的時間(即供應周期,如物料的采購周期、加工周期等),所以必須有一定的時間提前期。在安全庫存量的基礎上增加的庫存量作為物料訂貨期間的供應量,就應滿足這樣的條件:當物料的供應到貨時,物料的消耗剛好到了安全庫存量。這就是訂貨點理論的基礎,圖1-5所示為訂貨點法示意圖。
訂貨點模型在當時的生產環境下起到了積極的作用,但隨著市場的變化和產品復雜性的增加,今天,如果我們在制造過程中單獨地運用該模型,則存在以下缺點。

圖1-5 訂貨點法
(1)盲目性
對需求的情況不了解,盲目地維持一定量的庫存會造成資金積壓。例如,對某種零件的需求可能出現表1-2所示的三種情況。按經濟訂貨批量公式(將在第8章中詳細討論),可以計算出經濟訂貨批量,假設為50件。這樣,對于情況1,第一周僅需20件,若第一次訂50件,則余下30件還需存放3周,到第4周再消耗20件,余下的10件還需存放4周,而且還滿足不了第8周的需求,因此在第8周前又要提出數量為50件的訂貨;對于情況2,訂貨量不足以滿足前三周的需求;對于情況3,剩余的10件無緣無故地存放了9周,而且還不能滿足第10周的需求。靠經常維持庫存來保證供給,是由于對需求的數量及時間不了解所致,這種盲目性導致了不必要的浪費。
表1-2 對某零件的需求
(2)高庫存與低服務水平
由于對需求的情況不了解,只有靠維持高庫存來提高服務水平(Service Level,SL。訂貨點模型使得低庫存與高服務水平兩者不可兼得,且當服務水平達到95%以上時,要再提高服務水平,庫存量將上升很快。從理論上說,當服務水平接近100%時,庫存量必然趨于無窮大。
如果裝配一個部件,需要5種零件,當以95%的服務水平供給每種零件時,每種零件的庫存水平會很高。即使如此,裝配這個部件時,5種零件都不發生缺貨的概率僅為0.955≈0.774,即裝配這種部件時,幾乎每4次中就有一次碰到零件不齊備的情況。一個產品常常包含上千種零部件,裝配產品時不發生缺件的情況倒真成了小概率事件。這就是為什么單純的訂貨點法容易造成零件積壓與短缺共存局面的原因。
(3)形成“塊狀”需求
訂貨點模型假定需求是均勻的,但是在制造過程中形成的需求常常是非均勻的,即不需要的時候為零,一旦需要就是一批。單純的訂貨點法加劇了這種需求的不均勻性。圖1-6所示的例子清楚地表明了這一點。
在這個例子中,產品、零件和原材料的庫存都采用訂貨點法控制。對產品的需求由企業外部多個用戶的需求所決定。由于每個用戶的需求相差不是很大,綜合起來,對產品的需求比較均勻,庫存水平變化的總輪廓呈鋸齒形。當產品上午庫存量下降到訂貨點以下時,要組織該產品的裝配。于是,要從零件庫中取出各種零件,這樣,零件的庫存水平陡然下降一塊。對于原材料,情況也是類似的。
由此可見,即便是在產品的需求率均勻的條件下,采用單純的訂貨點方法將造成對零件和原材料需求率的不均勻,呈“塊狀”。“塊狀”需求與鋸齒形需求相比,平均庫存水平幾乎提高了一倍,因而占用更多的資金。
綜上所述,訂貨點法能較好地處理產品需求的問題,但不能很好地解決生產系統內發生的零件和原材料需求的問題。
資料來源:參考文獻
圖1-6訂貨點法與“塊狀”需求
1.5.2 基本MRP
從上一小節的討論中,我們不難發現,企業中各類物料的需求特性是不一樣的,如果用單一的方法去處理所有物料的需求,是不科學的。1965年,IBM的管理專家,后來被公認為“MRP之父”的約瑟夫·奧列基(Joseph Orlicky)博士指出,在制造業中應區分兩種不同類型的需求,即“獨立需求”和“相關需求”。
獨立需求(Independent Demand)是指與其他任何項目中的物料需求無關的物料的需求,典型的例子如客戶對成品、半成品或配件的訂貨。理想情況下,這類需求連續不斷地出現,但由于市場不穩定因素的影響,也會間斷地出現,表現為需求的波動。獨立需求的數量和時間是根據訂單及市場預測計算出來的。

約瑟夫·奧列基
相關需求(Dependent Demand)是指與其他物料或產品需求相關的物料需求。典型的例子如原材料、不用于直接銷售的采購或自制的零件或部件、附件等,這些物料的需求量可以從獨立需求物料的需求量中計算出來。相關需求的特點是依賴性,即產品結構中上一層的需求影響下一層的需求。
例如,若一家汽車制造公司計劃每天生產400輛轎車,那么很顯然它將需要2000個輪子(別忘了每輛車后備箱里的那個輪子)。在生產水平上,輪子是非獨立的,對它們的需求源于對汽車的需求;而另一方面,汽車的需求是獨立的,它來自公司外部的許多渠道,而不是其他產品的一部分。
在訂貨點法中,不能計算制造過程對零部件的需求,因此將所有需求都視為不可預測的,即獨立需求。實際上,制造過程對零部件的需求不是獨立的,它依賴于客戶對產品的需求。只要知道了產品的零部件構成和加工組裝的時間,就可以計算出什么時間需要多少什么零件。
于是,人們在對獨立需求和相關需求的認識的基礎上,發展并形成了物料需求計劃(MRP)的理論,即基本MRP。基本MRP提出,物料的訂貨量要根據需求來確定,這種需求應考慮產品的結構,以實現“既要降低庫存,又要不出現物料短缺”。
MRP的基本功能是實現物料信息的集成,保證及時供應物料,降低庫存,提高生產效率。物料需求信息由以下四個要素組成:
●需要什么?
●何時需要?
●需要多少?
●何時訂貨?
物料的需求信息、產品結構、采供提前期、庫存信息是運行MRP的四項主要數據。這些數據的準確度,決定了MRP的有效性。
根據奧列基的設想,美國生產與庫存控制協會(APICS)隨后研制出了世界上第一套物料需求計劃MRP軟件系統,其代表了現代企業資源管理系統的初步形成。
MRP系統一般包含以下模塊:
●主生產計劃(Master Production Schedule,MPS);
●物料需求計劃(MRP);
●物料清單(Bill Of Material,BOM);
●庫存控制(InventoryControl);
●采購單(Purchasing Order,PO);
●生產單(Work Order,WO)。
1.5.3 閉環MRP
基本MRP能根據有關數據計算出相關物料需求的準確時間與數量,但它還不夠完善,最主要的缺陷是沒有考慮生產企業現有的生產和采購能力的約束。因此,計算出來的物料需求的日期有可能因設備和工時的不足而沒有能力生產,或者因原料的不足而無法生產。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。
為了解決以上問題,20世紀70年代發展出了閉環MRP系統。閉環MRP系統除了物料需求計劃外,還將生產能力需求計劃、車間作業計劃和采購作業計劃全部納入MRP,形成一個閉合的系統。
圖1-7所示為閉環MPR處理流程圖。由圖可知,MRP系統的正常運行,需要一個現實可行的主生產計劃。它除了要反映市場需求和合同訂單外,還必須滿足企業的生產能力約束條件。因此,除了要編制資源需求計劃外,我們還要制定能力需求計劃(Capacity Requirement Planning,CRP),將各個工作中心的能力進行平衡。只有在采取了措施做到能力與資源均滿足負荷需求時,才能開始執行計劃。而要保證實現計劃就要控制計劃,執行MRP時要用派工單來控制加工的優先級,用采購單來控制采購的優先級。這樣,基本MRP系統進一步發展,把能力需求計劃和執行及控制計劃的功能也包括進來,形成一個環形回路,故稱“閉環MRP”。閉環MRP是一個完整的生產計劃與控制系統。

圖1-7 閉環MRP處理流程
1.5.4 MRPII
閉環MRP系統的出現,使生產活動方面的各種子系統得到了統一。但這還不夠,因為在企業的管理中,生產管理只是一個方面,它所涉及的僅僅是物流,而與物流密切相關的還有資金流。這在許多企業中是由財會人員另行管理的,這就造成了數據的重復錄入與存儲,甚至造成數據的不一致。
于是,在20世紀80年代,人們把生產、財務、銷售、工程技術、采購等各個子系統集成為一個一體化的系統,并稱為制造資源計劃(Manufacturing Resource Planning)系統,英文縮寫還是“MRP”,只是為了區別物料需求計劃而記為“MRPII”。
MRPII的基本思想就是把企業作為一個有機整體,從整體最優的角度出發,通過運用科學方法對企業各種制造資源和產、供、銷、財各個環節進行有效的計劃、組織和控制,使它們得以協調運作,充分發揮作用。
MRPII的邏輯流程如圖1-8所示。在流程圖的右側是計劃與控制的流程,它包括了決策層、計劃層和執行層,可以理解為經營計劃管理的流程;中間是基礎數據,要存儲在計算機系統的數據庫中,并且反復調用。這些數據信息的集成,把企業各個部門的業務溝通起來,可以理解為計算機數據庫系統;左側是財務系統的主要部分,這里只列出應收賬、總賬和應付賬。
相對于MRP系統而言,MRPII系統具有以下特點。
(1)計劃的一貫性與可行性:MRPII是一種計劃主導型管理模式,計劃層次從宏觀到微觀、從戰略到技術、由粗到細逐層優化,但始終保證與企業經營戰略目標一致。它把通常的三級計劃管理統一起來,計劃編制工作集中在廠級職能部門,車間班組只能執行計劃、調度和反饋信息。計劃下達前反復驗證和平衡生產能力,并根據反饋信息及時調整,處理好供需矛盾,保證計劃的一貫性、有效性和可執行性。

圖1-8 MRPII處理流程
(2)管理的系統性:MRPII是一項系統工程,它把企業所有與生產經營直接相關部門的工作聯結成一個整體,各部門都從系統整體出發做好本職工作,每個員工都知道自己的工作質量同其他職能的關系。只有在一個統一的“一攬子”計劃下才能成為系統,條塊分割、各行其是的局面應被團隊精神所取代。
(3)數據共享:MRPII是一種制造業企業管理信息系統,企業各部門都依據同一套數據信息進行管理,任何一種數據變動都能及時地反映給所有部門,實現數據共享。在統一的數據庫支持下,按照規范化的處理程序進行管理和決策。改變了過去那種信息不通、情況不明、盲目決策、相互矛盾的現象。
(4)動態應變:MRPII是一個閉環系統,它要求跟蹤、控制和反饋瞬息萬變的實際情況,管理人員可隨時根據企業內外環境條件的變化迅速作出響應,及時決策調整,保證生產正常進行。它可以及時掌握各種動態信息,保持較短的生產周期,因而有較強的應變能力。
(5)模擬預見:MRPII具有模擬功能,便于預見在一定的計劃期內可能發生的問題,事先采取措施消除隱患,而不是等問題已經發生了再花數倍的精力去處理。這將使管理人員從忙碌的事務堆里解脫出來,致力于實質性的分析研究,提高決策質量。
(6)物流與資金流的統一:MRPII包含了財務管理功能,可以由生產活動記錄直接產生財務數據,把實物形態的物料流動直接轉換為價值形態的資金流動,保證生產和財務數據一致。財務部門及時獲得資金信息用于控制成本,通過資金流動狀況掌握物料和經營情況,隨時分析企業的經濟效益,參與決策,指導和控制經營和生產活動。
1.5.5 ERP
進入20世紀90年代,隨著市場競爭的進一步加劇,企業競爭空間與范圍的進一步擴大,20世紀80年代MRPII主要面向企業內部資源全面計劃管理的思想逐步發展為20世紀90年代怎樣有效利用和管理整體資源的管理思想,企業資源計劃(Enterprise Resource Planning,ERP)也就隨之產生了。ERP在MRPII的基礎上擴展了管理范圍,給出了新的結構。圖1-9顯示了MRP→MRPII→ERP的擴展關系,這種擴展是發展和包羅,而不是取代和否定。

圖1-9 MRP→MRPII→ERP的擴展關系
1.ERP與MRPII的主要區別
ERP是在MRPII的基礎上擴展而來的,它與MRPII的區別主要體現在以下方面。
(1)在資源管理范圍方面:MRPII主要側重對企業內部人、財、物等資源的管理,ERP系統在MRPII的基礎上擴展了管理范圍,它把客戶需求和企業內部的制造活動以及供應商的制造資源整合在一起,形成企業一個完整的供應鏈并對供應鏈上所有環節如訂單、采購、庫存、計劃、生產制造、質量控制、運輸、分銷、服務與維護、財務管理、人事管理、實驗室管理、項目管理、配方管理等進行有效管理。
(2)在生產方式管理方面:MRPII系統把企業歸類為幾種典型的生產方式進行管理,如重復制造、批量生產、按訂單生產、按訂單裝配、按庫存生產等,對每一種類型都有一套管理標準。而在20世紀80年代末到90年代初,為了緊跟市場的變化,多品種、小批量生產以及看板生產等則是企業主要采用的生產方式,由單一的生產方式向混合型生產發展,ERP則能很好地支持和管理混合型制造環境,滿足了企業的這種多角化經營的需求。
(3)在管理功能方面:ERP除了MRPII系統的制造、分銷、財務管理功能外,還增加了支持整個供應鏈上物料流通體系中供、產、需各個環節之間的運輸管理和倉庫管理;支持生產保障體系的質量管理、實驗室管理、設備維修和備品備件管理;支持對工作流(業務處理流程)的管理。
(4)在事務處理控制方面:MRPII通過計劃的及時滾動來控制整個生產過程,它的實時性較差,一般只能實現事中控制。而ERP系統支持在線分析處理(Online Analytical Processing,OLAP)、售后服務即質量反饋,強調企業的事前控制能力,它可以將設計、制造、銷售、運輸等通過集成并行地進行各種相關的作業,為企業提供了對質量、適應變化的能力、客戶的滿意度、績效等關鍵問題的實時分析能力。
2.ERP系統的管理思想
ERP的核心管理思想就是實現對整個供應鏈的有效管理,主要體現在以下三個方面。
(1)對整個供應鏈資源進行管理的思想
隨著現代信息化管理技術的發展,涌現了多類常見的信息化管理系統,如供應鏈管理系統(SupplyChain Management,SCM)、客戶關系管理系統(Customer Relationship Management,CRM)、分銷資源計劃(Distribution Resource Planning,DRP)等。而ERP本身也經歷了不同的發展階段,從MRP到MRPII,再到ERP。對于這些概念、理論或實際的系統之間的關系,我們可以從它們在供應鏈上作用的范圍的角度去理解,如圖1-10所示。
現代企業的競爭已經不是單一企業與單一企業間的競爭,而是一個供應鏈與其他供應鏈之間的競爭,即企業不但要依靠自己的資源,還必須把經營過程中的有關各方如供應商、制造工廠、分銷網絡、客戶等納入一個緊密的供應鏈中,才能在市場上獲得競爭優勢。ERP系統正好適應了這一市場競爭的需要,實現了對整個企業供應鏈的管理。
資料來源:參考文獻
圖1-10供應鏈管理與信息技術的應用
(2)精益生產、并行工程和敏捷制造的思想
ERP系統支持混合型生產方式的管理,其管理思想表現在兩個方面:其一是“精益生產”(Lean Production,LP)的思想,即企業把客戶、銷售代理商、供應商、協作單位納入生產體系,同他們建立起利益共享的合作伙伴關系,進而組成一個企業的供應鏈。其二是“敏捷制造”(Agile Manufacturing)的思想。當市場上出現新的機會,而企業的基本合作伙伴不能滿足新產品開發生產的要求時,企業組織一個由特定的供應商和銷售渠道組成的短期或一次性供應鏈,形成“虛擬工廠”,把供應和協作單位視為企業的一個組成部分,運用并行工程(Simultaneous Engineering,SE)的方法組織生產,用最短的時間將新產品打入市場,時刻保持產品的高質量、多樣化和靈活性,這即是“敏捷制造”的核心思想。
(3)事先計劃與事中控制的思想
ERP系統中的計劃體系主要包括:主生產計劃、物料需求計劃、能力需求計劃、采購計劃、分銷資源計劃、利潤計劃、財務預算和人力資源計劃等,而且這些計劃功能與價值控制功能已完全集成到整個供應鏈系統中。另一方面,ERP系統通過定義與事務處理相關的會計核算科目與核算方式,在事務處理發生的同時自動生成會計核算分錄,保證了資金流與物流的同步記錄和數據的一致性,從而實現根據財務資金現狀,追溯資金的來龍去脈,并進一步追溯所發生的相關業務活動,便于實現事中控制和實時做出決策。
3.ERP系統的功能模塊
作為一類典型的管理信息系統,ERP系統通常呈現出較明顯的模塊化結構,一般包含銷售管理、工程管理、計劃管理、采購管理、庫存管理、財務管理、成本管理、質量管理等功能模塊,這些模塊又可進一步劃分為更小的子模塊。圖1-11顯示了一個典型的ERP系統的模塊結構,這體現了ERP系統的功能。本書的原理部分,將圍繞其中主要的模塊展開。在實踐中,模塊結構會因具體的系統不同而有所差異,但大體是接近的。

圖1-11 ERP系統的典型功能模塊結構
◣1.6 ERP與其他企業信息化技術的關系
ERP是一種集成的信息系統,但顯然它也僅僅是企業信息化應用的一個組成部分,企業信息化這個領域還有著更豐富的內涵。隨著信息技術的迅速發展,除了ERP外,近十余年來企業信息化領域新的技術與產品不斷涌現并投入應用,如計算機輔助設計(Computer Aided Design,CAD)、計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)、計算機輔助測試(Computer Aided Testing,CAT)、計算機輔助工藝(Computer Aided Process Planning,CAPP)、產品數據管理(Product Data Management,PDM)等,這些單元技術及系統集成起來,通常稱為計算機集成制造系統(Computer Integrated Manufacturing System,CIMS)。圖1-12所示為ERP與其他企業信息化技術的關系示意圖。
在CMIS的各種單元技術中,ERP與CAD/CAPP/CAM的信息交換最為密切,運行ERP系統的最基本的數據,如描述產品結構的物料清單(Bill of Material,BOM)要通過PDM系統從CAD系統轉換過來;設計更改信息要從PDM及時傳輸到ERP系統。有關工作中心、工藝路線、工時定額和工具的信息要來自CAPP;ERP生成的生產計劃又要提供給CAM。在新產品較多、設計修改頻繁的情況下,為了迅速響應不斷的變化,這種信息和數據交換更為重要。

圖1-12 ERP與其他企業信息化技術的關系
無論是ERP,還是CIMS,本身都是系統集成的產物,其各自的發展歷程就是各種思想、技術、系統不斷集成的過程。目前,ERP、CIMS及其他信息技術也面臨著相互集成的問題,因為只有這樣,才能全面增強企業的競爭力,而不是產生一系列新的“信息孤島”。
【本章小結】
●先進制造模式是指在生產制造過程中,依據不同的制造環境,通過有效地組織各種制造要素,達到良好制造效果的先進技術和方法的綜合體。
●諾蘭模型揭示了一個組織信息化應用發展的一般規律。對于生產企業而言,在諾蘭模型的6個階段中,應用ERP的需求通常發生在控制階段。
●ERP對于企業的吸引力在于其可能為企業帶來的巨大效益,這些效益集中體現在庫存下降、存貨周轉率提高、延期交貨減少、采購提前期縮短、停工待料減少、制造成本降低、市場反應能力提升等方面。
●ERP是一種管理思想,也是為了實現這種管理思想而開發的管理信息系統。在組成管理信息系統的諸要素中,計算機軟件是決定系統整體面貌的最重要的因素,這便是我們在市場上看到的各種品牌的ERP軟件。
●ERP理論與技術的發展經歷了基本MRP、閉環MRP、MRPII、ERP等階段。
●MRP方法與傳統的訂貨點法最根本的區別在于MRP引進了“相關需求”(Dependent Demand)的概念;MRPII在MRP的基礎上集成了財務管理;ERP則在MRPII的基礎上將信息集成的范圍從企業內部擴展到了整個供應鏈。
●作為信息集成的產物,ERP本身與其他企業信息化系統之間也存在著集成的需要,只有實現這樣的相互集成,才不至于產生一系列新的“信息孤島”。
【思考與討論】
1.對于我國而言,實行信息化戰略的意義是什么?
2.成功應用ERP能為企業帶來哪些利益?
3.ERP系統通常主要包括哪些功能模塊?
4.MRP方法與傳統的庫存訂貨點法有何本質的區別?
5.閉環MRP與基本MRP有何異同?
6.MRPII與閉環MRP有何異同?
7.ERP與MRPII有何異同?
8.舉出一個你熟悉的企業,根據其信息化應用的狀況,利用諾蘭模型分析其所處的信息化發展階段。