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企业内部物流技术
MRP技术
自从20世纪60年代产生以来,MRP经历了一个由基本MRP(又叫MRPⅠ)、到闭环MRP、再到MRPⅡ、再到MRPⅢ的发展过程。这是一个丰富、而波澜壮阔的发展历程。
一对订货点技术的评价
从20世纪20年代末到60年代,订货点技术一直作为一种唯一的物资资源配置技术得到广泛深入的研究和应用,已经形成了一套完整的理论体系和应用方法体系。它的基本理论和基本方法一直到现在还仍然有生命力,特别适合用于用户未来需求量连续且均匀稳定的情况。甚至在后来发展起来的MRP技术中,也还借鉴应用了订货点技术的思想和方法。
订货点技术的基本特点是:
不能预先确切知道用户未来的需求。
根据预测制定订货策略,以预防性储备来等待日后随机性需求。
订货点技术的最大缺点是它库存量太高,库存风险大。这可以从下面的例子看出。
表
周次
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
需求量
20
0
0
0
20
0
0
0
0
20
假设预测出未来的平均周需求量为6个单位,订货提前期为1周,算出的订货点为10,订货批量为35。而实际发生的需求量如表:第一周订货进货35,用去20,还剩15,第2、3、4周不需要,所以第一周剩下的15要空存放3周,到第5周却需要20,产生缺货量5,这一周库存量下降到订货点以下,要发出订货,订35, 到第6周货物到达。这订进的35单位货物,又要空存放到第9周,第10周才有需求。可见这种不均匀的需求,造成了既积压,又造成了缺货,这是最不利的情况。
订货点技术的另一个缺点是它不适用于相关需求。即它在满足某个用户的需求时,不考虑它和别的需求的相关关系。因此企业内部生产各环节、各工序间的需求物料的配置供应,一般不能直接用订货点技术来完整地实现。
二MRP的思想原理
1、MRP的产生
1965年美国J. A. 奥列基博士(Dr. Joseph A. Orlicky)提出独立需求和相关需求的概念,并指出订货点法只适用于独立需求物资。加之六十年代计算机应用的普及和推广,人们可能把计算机应用到制定生产计划,美国生产管理和计算机应用专家Oliver W. Wight & George W. Plosh首先提出了物料需求计划MRP(Material Requirement Planning),IBM公司则首先在计算机上实现了MRP处理。
2、基本MRP的思想原理
MRP基本的思想原理是,由主生产进度计划(MPS)和主产品的层次结构逐层逐个地求出主产品所有零部件的出产时间、出产数量。把这个计划就叫做物料需求计划。其中,如果零部件靠企业内部生产的,需要根据各自的生产时间长短来提前安排投产时间,形成零部件投产计划;如果零部件需要从企业外部采购的,则要根据各自的订货提前期来确定提前发出各自订货的时间、采购的数量,形成采购计划。确实按照这些投产计划进行生产和按照采购计划进行采购,就可以实现所有零部件的出产计划的实现,从而达到物资资源合理配置的目的,保证主产品出产的需要。
主生产进度计划
MPS
主产品结构 物料需求计划 库存状态
清单BOM MRP 文件
制造任务单 采购订货单
图 MRP逻辑原理图
MRP的逻辑原理如图所示。由图可以看出,物料需求计划MRP是根据主生产进度计划(MPS)、主产品的结构文件(BOM)和库存文件而形成的。
主产品就是企业用以供应市场需求的产成品。例如汽车制造厂生产的汽车,电视机厂生产的电视机,都是各自企业的主产品。
主产品的结构文件BOM(Bill of Materials)主要反映出主产品的层次结构、所有零部件的结构关系和数量组成。根据这个文件,可以确定主产品及其各个零部件的需要数量、需要时间和它们相互间的装配关系。
主生产进度计划MPS(Master Production Schedule),主要描述主产品及其有由其结构文件BOM决定的零部件的出产进度,表现为各时间段内的生产量,有出产时间、出产数量,或者装配时间、装配数量等。
产品库存文件,包括了主产品和其所有的零部件的库存量、已订未到量和已分配但还没有提走的数量。制定物料需求计划有一个指导思想,就是要尽可能减少库存。产品优先从库存物资中供应,仓库中有的,就不再安排生产和采购。仓库中有但数量不够的,只安排不够的那一部分数量投产或采购。
由物料需求计划再产生产品投产计划和产品采购计划,根据产品投产计划和采购计划组织物资的生产和采购,生成制造任务单和采购订货单,交制造部门生产,或交采购部门去采购。
在这个过程中,制定物料需求计划,并从而产生投产计划和采购计划的过程,就是物资资源配置的过程。
(1)MRP输入
MRP的输入有三个文件:
主生产进度计划MPS(Master Production Schedule)。它一般是主产品的一个产出时间进度表,主产品是企业生产的用以满足市场需要的最终产品,一般是整机或具有独立使用价值的零件、部件、配件等。它们一般是独立需求产品,靠市场的订货合同、订货单或市场预测来确定其未来一段时间(一般是一年)的总需求量,包括需求数量、需求时间等。把这些资料再根据企业生产能力状况经过综合调配平衡,把它们具体分配到各个时间单位中去。这就是主产品产出进度计划。这个主产品出产进度计划是MRP系统最主要的输入信息,也是MRP系统运行的主要依据。
主产品出产进度计划来自企业的年度生产计划。年度生产计划覆盖的时间长度一般是一年,在MRP中用52周来表示。但是主产品的出产进度计划可以不一定是一年,要根据具体的主产品的出产时间来定。但是有一个基本原则,即主产品出产进度计划所覆盖的时间长度要不少于其组成零部件中具有的最长的生产周期。否则,这样的主产品出产进度计划不能进行MRP系统的运行,因此是无效的。
例如有一个产品出产计划表如表
表 产品A的出产进度表
时期(周)
1
2
3
4
5
6
7
8
产量(件/周)
25
15
20
60
15
2.主产品结构文件BOM(Bill of Materials) 它不简单地是一个物料清单,它还提供了主产品的结构层次、所有各层零部件的品种数量和装配关系。一般用一个自上而下的结构树表示。
每一层都对应一定的级别,最上层是0级,即主产品级,0级的下一层是1级,对应主产品的一级零部件,这样一级一级往下分解,……,一直分解到最末一级n级,一般是最初级的原材料或者外购零配件。每一层各个方框都标有三个参数:1.组成零部件名;2.组成零部件的数量,指构成相连上层单位产品所需要的本零部件的数量;3.相应的提前期,所谓提前期,包括生产提前期和订货提前期。所谓生产提前期,是指从发出投产任务单到产品生产出来所花的时间。而订货提前期是指从发出订货到所订货物采购回来入库所花的时间。提前期的时间单位要和系统的时间单位一致,也以“周”为单位。有了这个提前期,就可以由零部件的需要时间而推算出投产时间或采购时间。
A n=0
LT=1
B(2)
LT=1 n=1
D(1) C(1) C(1)
LT=1 LT=3 LT=3 n=2
图 A产品结构树调整
A n=0
LT=1
B(2) C(1)
LT=1 LT=3 n=1
D(1) C(1)
LT=1 LT=3 n=2
图 A产品结构树
例如图2. 4给出了主产品A的结构树图。它由2个部件B和1个零件C装配而成,而部件B又由一个外购件D和一个零件C装配而成。A、B、C、D的提前期分别是1、1、3、1周,也就是说,装配一个A要1周时间(装配任务要提前一周下达),装配一个B要提前1周下达任务单,生产一个C要提前3周下达任务单,而采购一个D要提前一周发出订货单。A产品结构分成3层,A为0层(n=0),B、C为1层(n=1),D、C为2层(n=2)。
图 所画的结构树虽然没有错,而且可以直观地看出主产品的结构层次。但是根据这个结构树,同样的零件C在不同的层次上要分别计算一次,容易造成混乱和重复计算,给计算机运行带来麻烦。所以为了计算机计算的方便,常常把在几个层次上都有的同样的零部件,都统一取其最低的层次号,画到它所在的最低层上。如图的C零件。这也是画主产品结构图的小技巧。
3. 库存文件,也叫库存状态文件。它包含有各个品种在系统运行前的期初库存量的静态数据,但它主要提供并记录MRP运行过程中实际库存量的动态变化过程。由于库存量的变化,是与系统的需求量、到货量、订货量等各种数据变化相联系的,所以库存文件实际上提供和记录各种物料的所有各种参数随时间的变化。这些参数有:
1)总需要量:是指主产品及其零部件在每一周的需要量。其中主产品的总需要量与主生产进度计划一致,而主产品的零部件的总需要量根据主产品出产进度计划和主产品的结构文件推算而得出的。
总需要量中,除了以上生产装配需要用品以外,还可以包括一些维护用品,如润滑油、油漆等。既可以是相关需求,也可以是独立需求,合起来记录在总需要量中。
2)计划到货量:是指已经确定要在指定时间到达的货物数量。它们可以用来满足生产和装配的需求,并且会在给定时间点实际到货入库。它们一般是临时订货、计划外到货或者物资调剂等得到的货物,但不包括根据这次MRP运行结果产生的生产任务单生产出来的产品和或根据采购订货单采购回来的外购品。这些产品由下面的“计划接受订货”来记录。
3)库存量:是指每个周库存物资的数量。由于在一周中,随着到货和物资供应的进行,库存量是变化的,所以周初库存量和周末库存量是不同的。因此规定这里记录的库存量都是周末库存量。它在数值上等于:
库存量=本周周初库存量+本周到货量-本周需求量
=上周周末库存量+本周计划到货量-本周需求量
另外在开始运行MRP以前,仓库中可能还有库存量,叫期初库存量。MRP运行是在期初库存量的基础上进行的,所以各个品种的期初库存量作为系统运行的重要参数必须作为系统的初始输入要输入到系统之中。
库存量是满足各周需求量的物资资源。在有些情况下,为了防止意外情况造成的延误,还对某些关键物资设立了安全库存量,以减少因紧急情况而造成的缺货。在考虑安全库存的情况下,库存量中还应包含安全库存量。
表 给出了一个库存文件的例子。这是A产品的库存文件。根据主产品出产进度计划(表)输入它在各周的总需要量,又输入它在各周的计划到货量(第1、3、5、7周分别计划到货10、15、75、15件),再输入A产品在MRP运行前的期初库存量(20)。这些就是关于A产品的MRP输入的全部数据。
MRP输入完毕后,MRP系统会自动计算出各周的库存量、净需求量、计划接受订货量和计划发出订货量,形成如表的结果。
表 A产品的库存文件
项目:A(0级)
周 次
提前期:1
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
25
15
20
60
15
计划到货量
10
15
40
50
现有库存量
20
5
-10
-15
-15
-35
-35
0
0
净需要量
0
10
5
0
20
0
0
0
计划接受订货
10
5
20
计划发出订货
10
5
20
以上三个文件是MRP的主要输入文件。除此以外,为运行MRP还需要有一些基础性的输入,包括物料编码、提前期、安全库存量等。这些在后面会说到。
(2)MRP输出
MRP输出,包括了主产品及其零部件在各周的净需求量,计划订货接受和计划订货发出三个文件。
1)净需求量:净需求量,是指系统需要外界在给定的时间提供的给定物料的数量。这是物资资源配置最需要回答的主要问题,即到底生产系统需要什么物资,需要多少,什么时候需要。净需要量文件很好地回答了这些问题。不是所有零部件每一周都有净需求的,只有发生缺货的周才发生净需要量,也就是说某个品种某个时间的净需要量就是这个品种在这一个时间的缺货量。所谓缺货,就是上一周的期末库存量加上本期的计划到货量小于本期的总需要量。净需要量的计算方法是:
本周净需要量=本周总需要量-本周计划到货量-本周周初库存量
=本周总需要量-本周计划到货量-上周周末库存量
MRP在实际运行中,不是所有的负库存量都有净需求量的。求净需求量可以这样简单地确定:在现有库存量一栏中第一个出现的负库存量的周,其净需求量就等于其负库存量的绝对值。在其后连续出现的负库存量各周中,各周的净需求量等于其本周的负库存量减去前一周的负库存量的差的绝对值。
2)计划接受订货量:它是指为满足净需要量的需求,应该计划从外界接受订货的数量和时间。它告诉人们,为了保证某种物资在某个时间的净需求量得到满足,人们提供的供应物资最迟应当在什么时候到达,到达多少。这个参数的用处,除了用于记录满足净需求量的数量和时间之外,还为它后面的参数“计划发出订货”服务的,是“计划发出订货”的参照点(二者数量完全相同,时间上相差一个提前期)。计划接受订货的时间和数量与净需要量完全相同。
计划接受订货量=净需要量
3)计划发出订货量:是指发出采购订货单进行采购、或发出生产任务单进行生产的数量和时间。其中发出订货的数量,等于“计划接受订货”的数量,也等于同周的“净需求量”的数量。计划发出订货的时间是考虑生产或订货提前期,为了保证“计划接受订货”或者“净需要量”在需要的时刻及时得到供应,而提前一个提前期而得到的一个时间。即:
计划发出订货时间=计划接受订货时间-生产(或采购)提前期
=净需求量时间-生产(或采购)提前期
因为MRP输出的参数是直接由MRP输入的库存文件参数计算出来的,所以为直观起见,总是把MRP输出与MRP库存文件连在一起,边计算边输出结果。例如表就列出了A产品的MRP运行结果。其运行过程如下:
首先根据MRP输入的库存文件计算出A产品各周的库存量。本周库存量=上周库存+本周计划到货订货-本周总需求。本周库存量都是指周末库存量,它可以为正数、负数和0。
然后MRP系统就计算和输出各周的净需要量。只有那些库存量为负数的周才有净需要量。净需要量的计算方法是:第一次出现的负库存量(-10)的周(第二周)的净需要量就等于其负库存量的绝对值(10),其紧接在后面的负库存量的周(第三周)的净需要量就等于本周的负库存量(-15)减去上一周的负库存量(-10)所得结果的绝对值(5)。同样算出第五周净需求量为20,第四、六、七、八周的净需要量为0。
接着MRP系统就计算和输出计划接受订货量,它在数量和时间上都与净需要量相同,如表,第二周接受10,第三周接受5。计划接受订货量满足净需求量,而计划到货量满足部分总需要量。二者合起来,就完全满足了总需要量。
最后MRP系统就计算和输出计划发出订货量,它是把计划接受订货量(或净需要量)在时间上提前一个提前期(这里是1周)、订货数量不变而形成的,如表,第一周发出10个的订货单,第二周发出5个订货单。这就是MRP最后处理的结果。它最后给出的是发出的一系列订货单和订货计划表。
表 A产品的订货计划表
项目:A(0级)
周 次
提前期:1
1
2
3
4
5
6
7
8
计划发出订货
10
5
20
(3)MRP处理过程
MRP整个处理过程可以用图所示的流程图表示。整个过程可以分成以下几步:
准备:在运行MRP之前,要做好以下几个方面的准备工作:
确定时间单位,确定计划期的长短。一般计划期可以取1年,时间单位取为周,则计划期就是52周。当然时间单位也可以取天,计划期可以取任意的天数。在这里,我们取时间单位为周,计划期长度为M周。
确定物料编码,包括主产品和零部件的编码。
确认主产品出产进度计划MPS,它被表示成主产品各
周的出产量。
确认主产品的结构文件BOM,它被表示成具有层级结构的树形图。由主产品(0级)开始,逐层分解成零部件,直到最后分解到最低层(设为n级)——初级原材料或外购零配件为止。每个组成零部件都要标明零部件名、单个上层零部件所包含本零部件的数量和本零部件的生产(或采购)提前期。每一层都要标明层号(也叫层级码)。
除了主产品(一般为独立需求)及其零部件(一般为相关需求)外,还有些辅助生产用品、维护、维修用品等需要外购的用品,可以作为独立需求按实际需要量直接列入BOM的最低层,参与共同的物料需求计划。
准备好主产品及其所有零部件的库存文件,特别是各自的期初库存量,计划到货量。有些物资,特别是长距离、难订货的物资还要考虑安全库存量、订货批量和订货点等。
首先从层级码等于0的主产品开始,依次取各级层级码的各个零部件,进行如下处理:
输入提前期L、期初库存量H0。(有些物资还要输入订货点QK、订货批量Q0、安全库存量QS等。)
对于每一个时间单位t(周),输入或计算下列参数:
输入或计算出产进度计划 G(t);
输入计划到货量S(t);
计算库存量H(t):H(t)= H(t-1)+ S(t)- G(t);
准备
n=0
输入L,H0,Qs,Q0
t=1
输入G(t),S(t)
H(t)=H(t-1)+S(t)-G(t)
y H(t)<0 n
N(t)=|H(t)|-N(t-1) N(t)=0
P(t)=N(t)
R(t-L)=P(t)=N(t)
t<M y t=t+1
所有层次都完了吗? N n=n+1
Y
结束
图 MRP逻辑流程图
求出净需求量N(t):
当H(t)〈0、而H(t-1)〈0时,N(t)=| H(t)- H(t-1)|;
当H(t)〈0、而H(t-1) ≥0时,N(t)=| H(t)|;
当H(t)≥0时,N(t)=0。
计算计划接受订货量P(t):P(t)=N(t);
计算并输出计划发出订货量R(t-L):R(t-L)=P(t)。
输出计划发出订货量R(t-L)。这是每一个零部件发出的订货单,包括订货数量、订货时间,包括交各车间加工制造的生产任务单,也包括交采购部门采购的采购订货单。它们按时间整理起来就是一个物料订货计划,也就是一个物料需求计划。
下面通过例子来说明。
例1.就以表作为主产品出产进度计划MPS、图作为主产品结构文件BOM、表作为库存文件的A产品为例进行计算。时间单位为周,计划期长8周。其中相同的零部件取其最低层级码,构造新的结构图如图。
先从层级码为0的主产品A算起。其提前期为1周,期初库存量为20。根据其G(t)、S(t)进行MRP运算的结果如表。
再算层级码为1的部件B。一个主产品A由2个部件B和一个零件C构成。B的期初库存量为10,提前期为1周。
根据表,A产品在第1、2和4周计划发出生产订货任务单,分别订10、5、20个A产品,也就是要在1、2、4周分别要20、10、40个B部件。由于B的期初库存量只有10,而第一周总需要量需要20,且订货提前期要1周。所以来不及按正常订货来满足,只有采取紧急订货,实现第一周计划到货量10,来满足第一周总需要量。算出第2、4周的净需要量分别为10和40。第1、3周分别计划发出订货量10和40。计算结果如表。
表 B产品的MRP运行结果
项目:B(1级)
周 次
提前期:1
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
20
10
40
计划到货量
10
库存量
10
0
-10
-10
-50
净需要量
10
40
计划接受订货
10
40
计划发出订货
10
40
算完第1级,再算第2级(层级码n=2)。第二级有一个外购件D和一个零件C。一个B由一个D和一个C构成。D提前期为1周。期初库存量为5,第一周计划到货量10,同样计算得表。第二周发出采购订货单35件。
再算第二级的另一个零件C。其期初库存量为0、提前期为3周。第一周计划到货量70。一个A由一个C、一个B由一个C构成。由表知,第1、3周分别需要B部件10件和
表 D产品的MRP运行结果
项目:D(2级)
周 次
提前期:1
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
10
40
计划到货量
10
库存量
5
5
5
-35
-35
-35
-35
-35
-35
净需要量
35
计划接受订货
35
计划发出订货
35
40件,因此需要C也为10和40件。又由表知,A产品1、2、4周分别发出订货10、5、20件,因而需要C也为10、5、20件。这样C的总需求量合起来为:第一周20,第二周5,第三周40,第四周20。同样计算的结果如表所示。第一周就要发出C零件的生产订货任务单15件。
表 C产品的MRP运行结果
项目:C(1级)
周 次
提前期:3
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
20
5
40
20
计划到货量
70
库存量
0
50
45
5
-15
-15
-15
-15
-15
净需要量
15
计划接受订货
15
计划发出订货
15
根据以上的运行,可以得出为按计划出产产品A而需要的物料订货计划,或者物料需求计划,如表。
表 出产A所需要的物料订货计划
物 料
周 次
1
2
3
4
5
6
7
8
B
10
40
C
15
D
35
(4)MRP处理的几点说明:
计划期的长短和时间单位的确定:原则上,MRP计划期的长短没有任何限制,可以长达几年、十几年、也可以短到一周、几天。计划期长的话,MRP由于计算量大,运行时间要长一些而已。但是,笔者认为,不是特别需要,MRP运行的计划期不要追求太长。这是因为,MRP生成的物料需求计划本身是一种生产作业计划,它主要属于近期或短期计划,市场的变化、企业生产条件的变化是经常发生的,不可能较长时间不变,企业需要不断根据变化的情况随时调整生产作业计划,生产任务的安排、订货计划的进行不可能规定到长久不变;MRP生成的物料需求计划又是一种相当具体、严格而又涉及全面的计划,只有生产系统的全体、包括订货部门的全体都严格按照物料需求计划执行,生产系统才能正常运行,只要有一个部门,一个环节执行计划发生一周的延误,就会造成整个生产系统的错乱甚至停止。这样全体人员大面积长时间固定不变的作业计划也是很难作到的。根据这样的考虑,MRP运行的计划期不宜太长。但是也不宜太短,短了物料需求计划就产生不出来。确定MRP计划期长度的一个基本原则是要大于主产品所有零部件中提前期最长的生产提前期或订货提前期的长度,在这个前提下计划期尽量短一点。一般一个月、二个月或三个月为好。
MRP的时间单位一般以周为单位,也可以以天为单位,长的也可以以月为单位。根据生产作业计划的特点,不可能以小时、分、秒为单位。时间单位越长,则MRP运行时间会越短,但是作出的计划越粗糙。时间单位越短,MRP运行时间会越长,但计划越精细。以天为单位,本来是比较好的,但是以天为单位,则每天要把库存信息、订货信息反映到MRP系统中来,作到数据每天更新,这在现在也能作到,但是工作量很大。所以较现实一点,还是以周为时间单位为好。
订货批量处理:前面所举的例子还没有提出订货批量的概念,在那里,净需要量是多少也就把订货批量取为多少,这是按需要量订货,叫需要批量订货(Lot-for-Lot Ordering)。这只是订货批量的一种,订货批量有好几种,它们可以分为固定订货批量和非固定订货批量二大类,它们在订货批量的处理上是不相同的:
固定订货批量:有些物资采用在各个时间阶段的订货都采用相同的订货批量。这个订货批量是根据某种原则或现实情况而确定的。例如:
多品种轮番批量生产方式下生产批量;
(2)按EOQ公式确定的经济订货批量;
(3)按照包装或运输的规定而整箱整包的订货等。
在采用固定订货批量订货时,订货批量一般采取以下办法,使得总订货量与净需求量之和大致相等:
当需要量小于固定订货批量时,或按固定订货批量订货,或不订;
净需要量等于固定订货批量时,按固定订货批量订货;
净需要量大于固定订货批量时,按固定订货批量的倍数订货。
很显然这样做的结果,就像订货点技术一样,可能造成库存积压太高、有时还可能出现缺货的问题。怎么样使库存积压最小而又减少缺货,就要在这里多动脑子。要在满足水平和库存费用之间作一个权衡,要用到在订货点技术中常用的一些方法原理,采取适当的订货策略。
非固定的订货批量。常用的如:
(1)需要批量订货:按净需求量的多少订货,净需求量多就多订;净需求量少就少订,订货批量是随时变化的。
(2)固定周期批量:固定周期一般包含多个时间单位,订货批量等于固定周期内的各个净需求量之和。由于各个时间单位中,净需求量不等,所以订货批量也是变化的。
在非固定订货批量情况下,比较容易实现总订货量等于总需求量。可以实现库存积压少,而满足程度高。
下面举例说明固定订货批量的处理。
例2.若产品A由3个B和1个C构成,每周需出产A产品20件。C除满足装配A产品外,每周还有5件生产维护用途的需要量。计划期取8周。B的现有库存量为205,提前期为2周,第四周有一个40件的计划到货量,固定批量为40;C的现有库存量为50件,提前期为3周,第五周有一个50件的计划到货量,固定批量为50。求B和C的订货计划。
处理过程见表。
由表中可以看出,产品B第五周的净需求量为55,大于固定订货批量40,所以订货批量取二倍固定订货批量80,第六周净需求量为60,也大于订货批量40,但这时如取2倍订货批量就太大了,因为第五周进货了80。到期末还有库存25。第六周需要60,只缺35。所以第六周只订一个固定批量40就可以了,合计订货量大致等于净需求量之和。同理第七、第八周分别订80和40。产品C的订货批量,第5、7周大于净需求量,取1倍固定订货批量,而第6、8周小于净需求量,取0倍固定订货批量。使得总订货量等于总需求量。
表 A产品的需求计划
项目:A(零级)
周 次
提前期:0
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
20
20
20
20
20
20
20
20
计划接受订货
20
20
20
20
20
20
20
20
计划发出订货
20
20
20
20
20
20
20
20
3×A
项目:B(1级)
订货批量:40
提前期:2
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
60
60
60
60
60
60
60
60
计划到货量
40
库存量
205
145
85
25
5
-55
-115
-175
-235
净需要量
0
0
0
0
55
60
60
60
计划接受订货
80
40
80
40
计划发出订货
80
40
80
40
1×A+5
项目:C(1级)
订货批量:50
提前期:3
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
25
25
25
25
25
25
25
25
计划到货量
50
库存量
50
25
0
25
0
-25
-50
-75
-100
净需要量
0
0
0
0
25
25
25
25
计划接受订货
50
50
计划发出订货
50
50
安全库存和订货点:在 MRP系统中,如果采用按净需求批量订货,并且保证按照物料需求计划不折不扣地执行,就不需要设置安全库存。实际上这种理想情况很难出现,即使是人们努力严格按照物料需求计划执行,也免不了会出现一些意外事故,和随机发生的不确定性,从而造成订货的的延误,所以还是要设置安全库存。如果采用固定订货批量订货,则由于订货批量的限制,出现有时多订有时少订、总订货量不等于总需求量的现象,从而造成缺货。这时为减少缺货的发生,更有必要设置安全库存。
安全库存量的大小应当根据净需求量序列的离散特性进行统计分析来确定。其分析方法是和订货点技术中安全库存量的求法在原理上是一致的。安全库存量QS可以用下式计算:
QS=ασD
α是安全系数,σD是需求量的标准偏差。
式中,Di是第i周的需求量,DP是各周的平均需求量。
当然安全库存量也可以根据实际情况进行经验估计或者主观确定,也不一定要非常精确,只要基本能保证不缺货而又比较节省就可以。
以前的研究者认为,在MRP运行中,是否发出订货,是取决于库存量是否下降到安全库存量以下。在MRP表中,特意列出安全库存量数值作为判别标准。笔者认为,如果考虑安全库存量和固定订货批量,实际上存在三种处理方法:
看库存量是否下降到安全库存量以下;
看库存量是否下降到了订货点以下;
库存量下降到缺货的时候,以进补缺。
在第一种处理方式下,列出安全库存量和订货批量。当库存量下降到安全库存量时就接受一个批量的订货。在第二种方式下,可以不列出安全库存量,但是要列出订货点,当库存量下降到订货点时,就接受一个批量的订货。订货点QK和安全库存量QS的关系是相差一个平均需求量DP:
QK= DL+ QS= DL+ασD
当净需求量是均匀恒定的序列时,标准偏差为0,安全库存量为0,这时订货点就等于平均需求量。当净需求量离散性大,标准偏差也就大,安全库存量也就要求大,这时订货点就等于平均需求量再加上安全库存量。
要注意的是,在考虑订货点和安全库存量来进行MRP运算时,表格的基本格式和运行规则都要相应发生变化。主要有三点不同:
在表头部分,除列出产品名、层级码、提前期外,还明确列出订货点和订货批量,或安全库存量和订货批量。
原来意义的库存量和净需求量二个参数已经没什么用,可以不要了。增加一个参数,叫“接受订货以后的实际库存量”,简称“订货后库存量”。主要用它记录本周接受订货以后经过本周销售到周末的实际库存量。每周的订货后库存量如下计算:
本周订货后库存量=上周订货后库存量+本周计划到货量+
+本周计划接受订货量-本周需求量
在这种情况下,订货决策不是依据净需求量的大小,而是依据本周“周初接受订货以前的库存量”(简称“订货前库存量”)是否下降到订货点或安全库存点以下。注意订货前库存量和订货后库存量不同,订货前库存量都是指周初、还没有接受订货的库存量,而订货后库存量都是指周末、已经接受订货并且销售消耗了一个星期的库存量,订货前库存量等于:
本周订货前库存量=本周订货后库存量-本周接受订货量--本周总需求量
=上周订货后库存量+本周计划到货量
如果本周订货前库存量下降到订货点,则在本期初要计划接受一个订货批量的订货,在计划接受订货一栏要填上一个订货批量,同时将本周订货后库存量写成等于订货前库存量+计划接受订货量减去本周销售量,也就是上周订货后库存量+本周计划到货量+本周计划接受订货量-本周需求量。也要从本周算起,提前一个提前期计划发出一个订货批量的订货单,使得所订货物在本期期初到达仓库,以参加本期的物资供应。由于所订货物的到达并参与供应,所以本期期末库存反而会有较大的提高。
下面是一个根据订货点决定是否发出订货的例子。
例3. 某配件B需要外购,每周的需求量见表,订货批量150,订货提前期为3周,期初库存量100,计划期长为8周,试确定其安全库存量、订货点,并用MRP制定其订货计划。
解:先求安全库存量和订货点。这里可算出平均每周需求量DP=50,所以标准偏差σD=10,如果取安全系数α=,则安全库存量Qs=10,订货点QK= DP+Qs=60。
问题如如表所示。这里我们用三种方法比较地研究订货策略。
(1)依据订货前库存量是否下降到订货点(60)以下来决定是否接受订货:期初库存100,第一周消耗60,没有计划到货量,订货前库存量100,订货后库存量40,订货前库存量没有到达订货点。转第二周,上周周末库存量40,本周计划到货量0,所以本周订货前库存量40,到达了订货点,本周周初应当计划接受一个订货批量(150)的订货,在计划接受订货栏内填150,将订货后库存变为等于订货前库存量(40)加计划接受订货量(150)减本周需要量(40),即150。在计划发出订货栏提前3周(到了系统运行前,第0周)发出150的订货单。转第三周。第三周订货前库存量150,订货后库存量90,第四周订货前库存量90,订货后库存量50,它们的订货前库存量都没有达到订货点,都不接受订货。第五周订货前库存量50,到达订货点,要接受一个批量订货。同理第八周也应接受一个批量地订货。结果如表所示。该方法导致八周的平均库存量为95,订货3次,总订货量450。
表 按订货点订货
项目:B(1级)
订货点:60
周 次
订货批量:150
提前期:3周
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
60
40
60
40
60
40
60
40
计划到货
订货后库存量
100
40
150
90
50
140
100
40
150
计划接受订货
150
150
150
计划发出订货
150
150
150
依据订货前库存量是否下降到安全库存点(10)以下来决定是否接受订货:这时就是要判断订货前库存量要下降到安全库存点以下决定是否在本周接受订货。结果如表所示。该方法导致八周平均库存为约40,订货2次,总订货量300。但是第五周出现一次10个单位物资的缺货。
表 按安全库存点订货
项目:B(1级)
安全库存点:10
周 次
订货批量:150
提前期:3周
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
60
40
60
40
60
40
60
40
计划到货
订货后库存量
100
40
0
90
50
-10
100
40
0
计划接受订货
150
150
计划发出订货
150
150
(3)依据订货前库存量下降到缺货点以下,以进补缺。缺货点即库存量等于0的点。其基本思想是在缺货的这一周周初进货,来满足这一周的供应。运行结果见表。总平均库存为将近40,订货2次,总订货量300,但在第五周产生10个单位的缺货。
表 按缺货点订货
项目:B(1级)
周 次
订货批量:150
提前期:3周
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
60
40
60
40
60
40
60
40
计划到货
订货后库存量
100
40
0
90
50
-10
100
40
0
计划接受订货
150
150
计划发出订货
150
150
三个方法比较起来,第一个方法平均库存量高,但是造成缺货的可能性小,后二个方法平均库存量低,但是都容易造成缺货。对生产企业来说,第一个方法要好一些,可以保证生产正常进行。对流通企业来说,后二个方法,特别是第三个方法要好一些,可以实行补货,降低流通成本。
当各周需求量均匀恒定,则安全库存量为0,第二和第三个方法合二而一。
4. 关于提前期的确定:在MRP中,提前期都是指物料从准备到送达给定地点所需要的时间,可以分成二种:生产提前期和订货提前期。订货提前期是指发出订货指令,然后派人去实际进行订货,直到所订货物订到手,再把它们从对方运输进到自己的仓库、并入库完毕为止的全过程所需要的时间。生产提前期是指为了在给定时间得到给定产品所需要的提前准备的时间。它在生产企业的具体含义,根据企业的具体情况的不同可能不同:如果产品完全需要在本企业生产组装,则生产提前期就等于生产准备时间、加生产时间、再加装配时间、再加上搬运运输时间;如果产品由仓库或别的企业完整提供,则生产提前期就等于从发出送货指令到货物送达给定地点所需要的时间。在规律性比较强的情况下,提前期的长短可以通过计算得到,但是在大多数情况下,由于提前期所经历的各个事项的随机变化性,提前期需要通过经验估计来确定。
5. MRP和JIT的结合运用:JIT(Just in time),准时生产方式,即在必要的时间按必要的数量提供必要的产品,不多生产,也不早生产。JIT是六十年代由日本丰田公司创造的。它是一种以计划和“看板”相结合的逆流水线方向的“拉动”式系统。
MRP是一种“推进式系统”,它是由主产品开始,自上而下、自前向后安排所有零部件的生产和采购计划。由于品种多而复杂,要求的信息量大,计划过细,所以工作量大,运行成本高。为了减少其缺点,发扬其优点,人们把所有这些零部件的所有生产工艺“模块化”。这些“模块”,可以是按产品,也可以是职能等划分,所以也叫做加工中心,相当于实际生产中的车间、生产线等。在模块之间运用MRP进行计划,在模块内部,运用JIT。这样既保证了运行MRP的简单化,又保证了在模块内部准时准量生产。
关于JIT技术的详细应用,见第三章。
三闭环MRP
闭环MRP的基本思想就是在原非闭环MRP的基础上,作了三个方面的改进:
加进了能力需求与调整功能,制定出物料需求计划的同时,还制定出合适的能力需求计划,保证物料需求和生产能力的平衡。
将库存文件变成了库存管理。库存管理不光提供库存状态数据,还进行物料入库和出库登记、统计等工作。
将制造任务单和采购订货单进一步向前延伸,分别进入车间作业管理SFC(Shop Floor Control)和物料采购计划,并把车间制造出来的产品信息的采购部门执行采购计划的结果信息反馈到库存管理,增加了闭环的信息反馈功能。
闭环MRP的逻辑原理图如图所示。它与MRP逻辑原理的主要不同点用粗线框表示了出来。由图可看出它们的区别主要是闭环MRP多了能力需求计划和能力调整、库存管理以及MRP执行的延伸(车间管理和采购计划)、执行结果的闭环反馈到库存管理等三项功能。
一.能力计划与调整功能包含了以下几个模块:
主生产进度计划
MPS
粗能力计划
RCCP
主产品结构 物料需求计划 库存管理
期量标准 MRP
细能力计划CRP
能力调整 N 能力与需求
平衡吗?
Y
车间管理SFC 采购计划实施
图 闭环MRP逻辑原理图
粗能力计划RCCP(Rough Cut Capacity Planning):这是根据主生产进度计划MPS而作出的对生产能力的需求计划。这里所谓生产能力,是指为完成主生产进度计划所需要的资源。如果这些资源没有、或不够,主生产计划就没办法完成。这些资源包括:能源,加工机床(用有效机时表示),人力(用有效工时表示),作业区域(用作业面积表示),运输能力等。MPS生产进度计划确定以后,就可以确定各产品需要的总工时和总机时,再根据实有的各类人数、设备台数和工作时间,确定人和设备的负荷。求出的负荷有些可能没有超过企业现有的生产能力,可以充分满足需要;有些可能超过了企业现有的生产能力,不能满足需要。如果出现后一种情况,就需要进行调整方案,或者再修改排产计划MPS,直到负荷与能力平衡为止,才能确定为有效的粗能力计划。之所以谓之“粗”,有二个原因:一是因为粗能力计划是根据MPS计算的,而MPS中的计划单位都是产品,核算生产负荷只能用汇总的产品工时定额来计算,只有总量的概念,缺乏负荷量在时间上的分布,所以编出的能力计划是粗略的,因而叫粗能力计划。二是因为粗能力计划并没有详尽地考虑到生产主产品所需要的全部能力,而只是主要的、特别是关键性的资源和生产能力。有一些比较充足、容易满足的生产能力往往没有考虑。
在输入物料清单BOM的同时,输入期量标准文件。期量标准文件主要提供各种零部件生产所需要占用的生产能力的额定时间数量(台时、工时等),MRP可以由它求出细能力需求计划。
细能力需求计划CRP(Capacity Requirement Planning):这里所谓“细”,是相对于前面“粗”能力计划而言的。它比较起粗能力计划来说,精细到各个零部件各个时间阶段上了。因为它是根据物料需求计划MRP而计算出来所有零部件的生产、采购所需的所有生产能力的时间、数量,是为完成主产品出产计划MPS和物料需求计划MRP所必需的,也是充分的。
分析判断:求出细能力需求计划之后,要仔细将细能力需求计划与粗能力计划进行比较、分析和判断,必须使细能力需求计划符合粗能力计划的要求,其时间、数量不能超过粗能力计划中的时间和数量。
能力调整:如果细能力需求计划CRP不符合粗能力计划RCCP,说明物料需求计划所需要的能力与企业所能提供的能力不一致,就需要进行能力调整,不调整就不能实现物料需求计划MRP,从而也就不能实现主产品出产计划,这些计划也就都会落空。
能力调整主要是二个途径:
修改调整细能力需求计划:可以通过调整改变物料的加工路径、加工方式,来源方式(制造、采购等)等,改变资源的分配。细能力需求计划的修改调整往往还牵涉到MRP计划的调整,
修改粗能力计划:如增加人员、增加设备,或者外借资源(如部分转让给外面的生产企业生产)等。而这可能再牵涉到对MPS的调整。
二.库存管理功能:包括物资编码档案的维护功能、仓库中的进、出、存管理的功能等。这里所谓物资,包括外购的原材料、配件、设备等,也包括了企业内部生产的零部件等。通过库存管理,可以动态地为系统提供各种物料的库存量、已分配而未发出的数量、已订未到量、安全库存量等信息,这是制定MRP计划所必需的。
三.闭环反馈功能:当细能力需求计划符合了粗能力计划,说明所制定的物料需求计划符合企业的资源条件,企业的生产能力等能够保证物料需求计划的实现。这时就要把物料需求计划付诸实施,即根据物料需求计划MRP和细能力需求计划CRP产生生产任务单或采购任务单,交相关车间或采购部门去执行。其中车间管理是闭环MRP新增加的重要功能。它包括加工中心、加工路线的管理,也包括零部件生产的管理。通过车间管理为系统提供零部件的出产时间和出产数量等信息。车间生产和采购部门采购的结果,应当会导致库存量的增加,包括外购品和加工品数量的增加。闭环MRP与 原来非闭环的MRP不同之处就是实现了MRP执行效果的反馈:外购品和加工品的信息应当反馈到库存中去,为MRP的运行和修改提供进一步的信息。
从以上可以看出,闭环MRP比原来的非闭环的MRP功能更强,更适用。但是需要的信息也更多、更全面,对企业的要求也更高了。
四MRPⅡ
闭环MRP产生以后,人们在闭环MRP的研究和应用中,发现闭环MRP虽然比原来非闭环的MRP好多了,但还是有不够完美的地方。主要表现在:
1.闭环MRP主要只考虑了物料的需求和加工能力,但是没有考虑财务信息、没办法反映企业的资金和成本。
2.都是从主生产进度计划MPS开始的,但是主生产进度计划是由企业的年度生产计划来的,它没有把此前的年度生产计划的产生、年度生产计划转变成主生产进度计划等工作包括在系统之中,这些工作要另外靠人工去完成。
七十年代末八十年代初,一些专家正是根据这样一个思路,又在闭环MRP的基础上,经过进一步的改进,研制开发出一个新的系统,把它叫做制造资源计划(Manufacturing Resource Planning)。这个制造资源计划,按英文缩写起来,也是MRP,为了和原来的MRP(Material Requirement Planning)相区别,则把制造资源计划叫做MRPⅡ。
MRPⅡ的逻辑原理图如图所示。它可以看成是在闭环MRP的基础上,前面加上了经营计划和生产计划二个模块,后面加上了成本核算模块,同时在BOM部分添加了一个单件成本文件。
订货合同 经营计划 市场预测
生产计划 关键资源需求计划
总能力需求计划
主生产进度计划MPS
粗能力计划
RCCP
主产品结构
期量标准 物料需求计划 库存管理
单件成本 MRP
(BOM)
细能力计划CRP
能力与需求 N 能力调整
平衡吗?
Y
车间管理SFC 采购计划实施
成本核算
图 MRPⅡ逻辑原理图
另外,在物料清单BOM中,增加了一个物料单件成本文件,单件成本文件提供单件产品的生产成本,由它可以通过MRP计算各种零部件的生产成本。而单件成本文件的确定,又要根据生产工艺流程来定,生产工艺流程来自车间管理。
后面有一个成本管理模块,用它计算各种成本,包括各车间的生产成本,仓库的库存费用,订货费用和往来帐目情况等。
MRPⅡ区别于基本MRP的地方有:
增加了生产管理:它用加工中心来描述各种生产设备、生产线、生产车间,根据它们的生产能力安排生产计划;它还把产品的生产工艺和工艺流程也管起来,根据产品的生产工艺流程分配加工中心和加工顺序。根据加工中心的能力和产品的工艺流程可以形成能力需求计划。
增加了车间管理(SFC——Shop Floor Control):车间管理的主要任务是接受MRP投放的生产任务单,并根据加工中心的情况和加工工艺路线等制定能力需求计划,并且安排落实生产任务。把车间管起来可以保证生产任务单的组织安排和落实。
增加了库存管理:它把生产产品和外购品的入库、存放和出库也管起来了。为正常生产提供了有力的物资支持和信息支持。为MRP的运行提供了基础条件。
把生产成本也管起来了:它在考虑每一道加工工序时,同时也计算了它们的加工成本,加工过程完毕,加工成本也就自然计算出来了。
形成了一个闭合的信息反馈系统:由于加进了生产管理和库存管理功能,使得物料需求计划的实施结果信息得以反馈回到系统。为MRP系统提供了信息支持。
虽然增加了这许多新功能,但是MRPⅡ系统的核心还是基本MRP,其它的都是为基本MRP服务的。前面我们已经比较详细地研究了基本MRP,所以在这一节中,我们只对MRPⅡ的其余功能做简单研究,而且重点是放在对加工中心和能力需求计划的研究上。
能力需求计划
能力,即可用资源,在MRPⅡ中,主要是指生产可用资源,也叫生产能力,包括人力、物力和财力,具体体现为工时、机时或台时等。基本MRP运行的结果,输出了一个需要加工的生产任务单和采购计划单,为了保证它们的实施,需要有足够的生产能力。在MRPⅡ中,就是要解决有没有足够的生产能力,和怎么样充分利用现有生产能力、实现能力和需求之间的平衡的问题。这就是能力需求计划所要达到的目的。
前面MRPⅡ的逻辑原理图中已经说明,MRPⅡ的计划过程分成几个层次,首先是经营计划,然后就是生产计划,再然后就是主生产计划。这每一个计划制定的过程中,都有一个能力估算和平衡的过程。经营计划所牵涉到的能力估算和平衡是对整个企业所有经营活动所需的所有资源的估算和平衡。生产计划则是对企业全年生产所需的生产能力的估算和平衡。一个年度生产计划可能包含有若干主生产计划,主生产计划则是对某个主产品的具体的生产计划。主生产计划也需要进行生产能力的估算和平衡。前面这些能力计划的估算和平衡都是粗略的,都没有经过仔细精确的计算,而且也只是对主要资源或关键资源进行的估算和平衡,所以叫粗能力计划(DCRP)。由主产品生产计划(MPS)以及物料清单(BOM)、库存文件形成的物料需求计划(MRP)则需要进行精确的能力估算和平衡,所以叫做细能力计划(CRP)。形成的这个能力需求计划非常重要,它是全部能力需求计划的核心和重点, MRP的实施就是依据这个计划而进行的。所以这里着重研究细能力计划。
细能力计划的基本思路是这样的:根据MRP计划输出的产品加工任务单,再根据各产品的加工路线,求出每个产品在各个加工中心的占用时间,每个加工中心各种产品占用时间之和就是它的负荷,每个加工中心的额定工作时间就是它的能力。看负荷与能力是否平衡,平衡则加工是可能的,不平衡则要进行调整。
所以,细能力需求计划制定的过程如下:
划分加工中心,并收集整理加工中心信息;
根据各个产品工艺路线制定产品加工路线;
各个加工中心负荷状况分析;
采取纠正措施;
各个加工中心负荷调整;
能力需求计划确定;
能力需求计划的执行。
下面我们一步步说明。
五 MRPⅢ
MRPⅢ把生产计划技术MRPⅡ和工艺流程设计、工程设计、智能决策等进一步集成起来,进一步加强了物资资源配置技术的功能和技术含量,登上了一个更高的台阶。
DRP原理
DRP,也和MRP一样,可以分成DRPI、DRPII和DRPIII。基本DRP就是DRPI,为Distribution Requirement Planning,即分销需求计划。DRPII为Distribution Resources Planning,译为分销资源计划。而DRPIII是DRPII和一些有关的CAD系统、专家系统、管理信息系统、管理决策系统的集成系统,可以译为集成分销资源计划。这里只讨论DRPI和DRPII。
一、 DRPI的原理
DRPI是基本DRP,以后我们就写成DRP,即分销需求计划。是流通领域进行物资资源配置的技术。它主要在以下二类企业中应用:
1.流通企业:特别是一些含有物流业务的企业,如储运公司、配送中心、流通中心等。这些企业最基本的特征,它们可能亲自搞销售,也可能不搞销售,但是它们必然有储存和运输的业务。也就是有进货或送货的业务。为简单起见,我们都典型地一律称之为“物流中心”。(配送中心就是典型的物流中心,而流通中心就是还具有销售业务的物流中心)。
物流中心的基本业务如下:它自己有强大的储存能力和运输能力。受一些生产厂的委托存货、或者自己从这些生产厂购进货物存放在自己的仓库里。然后为生产厂销售部门或社会上的流通企业向他们的订货用户送货。物流中心可能还有自己的下属物流中心,它们分布在各个地区,也从本中心进货在当地进行配送。在这种业务活动中,物流中心追求的目标是,一方面保证满足用户的需要,另一方面又争取自己的总费用最省,自己的资源(车辆、仓库等)利用率最高。
这些物流中心的业务模式如图
生产厂 生产厂 生产厂
物
流 物流中心 物流
能 信息流
力
用户需求 下属子物流中心需求
图 物流中心分销业务模式图
2.生产企业:大多数的中小型企业生产的产品都是交给批发商或零售商去销售,自己没有销售网络。但是有的生产企业,特别是大型生产企业,有自己的销售网络和储运设施。自己生产出来的产品或完全自己销售,或部分自己销售、部分交流通企业销售。这样的生产企业是面对市场来生产自己的产品,既搞生产,又搞流通。象二汽、武汉神龙、红桃K等就属于这一类。他们的分销业务,通常由企业的流通部门承担,具体组织储、运、销活动,而由企业的生产部门提供物资资源,生产企业分销业务模式如图所示.。
将图和图进行比较,可以发现二者基本情况是一样的。不同点只在于:生产企业的流通部门代替了流通企业物流中心的工作,生产企业的生产部门代替了流通企业的生产厂集合(或者说是生产者市场)的位置。它们共同的基本特征是:
生产部门
物
流 流通部门 物流
能 信息流
力
用户需求 子公司需求
图 生产企业分销业务模式图
接受广大的社会需求,并以满足他们的需求为自己全部工作的宗旨;
都依靠一定的物流能力(包括仓储、运输、包装、装卸、搬运等能力)、以物流活动作为基本手段来满足社会的物资需求;
为满足社会需求要从物资生产厂(物资资源市场)组织物资资源。
由于二者的基本业务模式相同,所以我们就不一一分别进行研究,而只以物流中心为代表来研究DRP的原理。
DRP原理如图所示。
基本DRP在原理上看是很简单的。由图可见,实施DRP时,就是要输入三个文件,然后根据这三个文件产生二个计划。即一个订货进货计划,一个送货计划。
输入的三个文件是:
订货合同 提货单 市场预测
社会需求文件
生产厂
资源文件 DRP 库存文件
订货进货计划 送货计划
图 DRP原理
社会需求主文件:这是指社会上所有的的用户订货单、提货单或供货合同,也包括下属各子公司、下属各地区物流中心的订货单。这些需求都按品种、按需求日期(或周)进行统计整理成一个文件。这个文件就是社会需求文件。
如果社会需求没有这些预先签定好的订货单、供货合同等,则社会需求量就要靠预测来确定。物流中心的人员,根据自己过去的供货记录来预测估计未来日子(或周)里每天每天(或周)的需求量,从而形成社会需求文件。
社会需求文件是进行DRP处理的依据,是DRP处理的最主要的文件,没有这个文件就不可能进行DRP处理,所以把它称之为社会需求主文件。
库存文件:这是物流中心自己的仓库里所有库存物资库存量的列表。之所以需要这个文件,是因为物流中心需要根据它确定什么物资可以从仓库里提货送货、送多少,什么物资需要订货进货。仓库里有的物资,当然从仓库里提货送货,送货的数量当然不能超过现有的库存量;仓库里没有的当然要订货进货。所以库存文件也是制订DRP计划所必须需要的文件。
生产厂资源文件:这是资源生产厂的可供资源文件。它包括可供的物资品种,也包括生产厂的地理位置情况。后面这个内容主要是为了确定订货进货提前期用。生产厂资源文件主要是为DRP制订订货进货计划用的。
DRP生成的二个计划是:
送货计划:这是对用户的送货计划。对于用户需求的物资,如果仓库里有,就要由仓库里提货送货。由于仓库同用户、同下属子公司、子物流中心(统称为需求者)都有一定路程。所以提货送货需要有一个提前时间,才能保证货物能够按需求者的需求时间及时送达。
送货有二种:直送和配送。对于大批量需求的需求者实行直送;对于小批量的需求者,实行配送。所谓配送,是对于成片小批量用户的依次循环送货,这样在保证用户需求的同时,又可以减少车次,节省费用。
订货进货计划:这是指从生产厂的订货进货计划。对于用户需求的物资,如果仓库里到时候没有库存量,则需要向生产厂订货进货。因为订货进货也需要花时间,所以也需要设定订货进货提前期。要根据具体品种具体厂家来设定提前期。这由生产厂资源文件提供。
这里订货和进货不是一回事。进货计划是对于生产厂委托储运、委托经营的物资而言的,这些物资的所有权在生产厂家,物流中心只是代理经营服务,货物没有了,就直接到生产厂去进货就行了。而订货计划是针对物流中心自己买断经营的产品,所有权属物流中心。货物没有了,需要重新订货进货。所以,之所以称之为订货进货计划,实际上包含了这二种经营方式。
这二个计划就是DRP输出的内容,也是它的直接成果。我们就可以根据这二个计划去进行送货和订货进货。这也就是说,这二个计划的实施,构成了我们物流中心工作的主要内容,也是我们进行物资资源配置的主要手段。
二、 关于DRP处理的说明:
(一)关于DRP处理步骤。
DRP运行步骤可以分成以下几步:
第一步:运行前的基础工作:
物资编码:将自己经营的物资品种进行整理编码;
供货单位编码:将自己经营的所有物资品种的供货单位进行编码;
物流中心组织系统的编码:如果物流中心有下属子物流中心,同本物流中心有联系,或者本物流中心又属于上一级母物流中心,则都要进行编码。
用户编码:原则上是有关系的所有用户都要编码。因为在制定调运计划或配送时需要用到用户编码。
运输信息整理:运输车辆、运输地理数据、送货提前期、进货提前期等。
第二步:建立社会需求主文件。通过整理订货单、订货合同、订货记录、提货单等确定社会用户,包括自己的下属子公司等未来一个计划期中每天每天的需求,按品种、按时间顺序整理并统计,形成社会需求主文件。
如果没有这些订货单、订货记录,则只能靠预测估计确定需求量,形成需求主文件。
第三步:建立库存文件:查出所有经营物资的计划期前的库存量、在途量等,形成一个文件。
第四步:建立供货单位文件:查出所有品种的订货单位、订货进货提前期等,形成一个文件。
第五步:进行计算机DRP系统运行,得出各个品种的送货计划和订货进货计划,以及本物流中心的总送货计划和总订货进货计划。
第六步:DRP计划的执行:根据送货计划、订货进货计划以及运输车辆、运输地理情况,统一组织运输,保证每天每天送货计划和订货进货计划的完成。
(二)关于DRP处理表。
DRP处理表与MRP处理表的基本风格相同,但是具体内容是不同的,因为它们输入输出的内容不同。典型的DRP处理逻辑表如图所示。
首先,和MRP一样,都是一个品种设一张DRP处理表。但是不同的是,DRP处理表不但是一个品种,还规定一个进货厂家,即一个品种一个进货厂家一起规定一张处理表。因为在一张处理表中,既要制定送货计划,还要制定进货计划,所以必须和特定进货厂家相联系。才能确定进货提前期。
一张处理表中,需要表示出来的内容和需要处理的变量有:
品种信息:主要是品名,在计算机中主要用品名代码来表示,还有安全库存量(如果有的话);
物流中心信息:主要规定所在的物流中心名称;
进货厂家信息:主要是厂名,或厂名代码,特别是其相应的订货进货提前期、订货批量。
主需求计划:主要是物流中心要予以送货的需求计划表,按日期或周次依次排列。还包括送货提前期。因为是成片的用户,所以我们可以给它们规定一个相同的送货提前期。
在途物资:包括送货在途和购进在途。我们特别关注计划期前的在途物资(分别称之为期前送货在途和期前进货在途),计划期前的在途物资将影响计划期中的DRP处理:计划期前的送货在途物资在计划期中到货日将冲减用户需求量而增加库存量。计划期前的购进在途在计划期中到货日将增加库存量减少缺货量,因而影响到货量和订进货物量。计划期末端的送货量和订进量,如在计划期结束前还没有到达,则变成下一个计划期的期前在途物资。至于计划期中的在途物资,由于它们一般在计划期中能够到达兑现,所以一般不必关注,可以不去一一记录。
库存量:主要记录该品种各期(这里,如果时间单位是周,则一个“期”,就是一周,如果时间单位为日,则一个“期”就是一日)的期末库存量。本期的期末库存量就是下期的期初库存量。计划期期前的库存量就是计划期的期初库存量。本期期末库存量等于等于上期期末库存量减去本期需求量。
到货日期:当库存量下降到警戒线以下,就要订货进货。所谓警戒线,对于设安全库存量的情况,就是指安全库存量点,对于没有设安全库存量的情况,就是指库存量等于0的点。在警戒线以下,就会出现缺货,或开始动用安全储备了。所以,库存量下降到警戒线以下,就要进货,而且为了不影响当期的送货,应当在当期的期初,所进货物应当到达,而且能参加当期的销售送货。
订进日期,就是指订货进货日期。它等于到货日期再提前一个订货进货提前期而得。订进数量等于到货数量,对于不设安全库存的情况,等于库存缺货量而对设安全库存量的情况,则等于小于安全库存量的数量。
送货日期:这是为用户送货的日期。它等于用户的需求日期(即需求主计划的日期、或周)提前一个送货提前期而得。
这些内容和格式,具体详见图。
三.关于DRP处理的时间单位:
一般MRP都以周为时间单位。那么DRP的时间单位取什么为好呢?可选用的单位是“周”和“日”。作者认为,根据DRP的具体情况,可以选用“周”,但以选用“日”为好。这是因为计划需求、送货、到货进货等通常都按“日”记时,比较符合常规。按“日”制定配送计划和派车也比较方便。
另外,也要根据计划期的长短来选择时间单位,如果计划期长,时间单位可以用长一点的,计划期短,时间单位可以用“日”。
四.计算机处理:DRP运算本身并不难,即使用手工处理也不是不可能的。但是由于品种多,牵涉时间点多,处理的变量也多,所以计算起来比较繁。所以一般用计算机处理比较方便。可以作成象MRP那样的软件,随时可以进行DRP处理。
DRP处理不象MRP处理那样牵涉面广、运算成本高。DRP处理,主要需要的是需求主文件,而这个文件是很容易得到的。只要把订货单、提货单等整理一下,就可以得到。而且,只要时间段不互相覆盖,则DRP运行的结果也就不会发生碰撞、重叠或相互破坏。
五.关于DRP运行时间长度:把一次DRP处理的计划时间长度,叫做计划期。计划期的长度可以根据需要灵活确定。短至一周,长至一年或更长时间都可以。不过时间太长,没有必要。这是因为,太长了,可能没有足够的不变化的需求信息和库存信息,靠预测,不一定准。而且,DRP运算成本不高,随时可以运行。所以,可以一周运行一次,长的一个月运行一次。下周每天每天的订货单到齐了,这一周周末运行一下,就可以得到下一周的送货计划和订货进货计划。
JIT技术
JIT(Just In Time),一般译为准时制生产或准时生产制,是在日本丰田汽车公司生产方式的基础上发展起来的一种先进的管理模式。随着它的不断完善,现在,JIT不仅是一种组织生产的新方式,而且是一种旨在消除一切无效劳动与浪费,实现企业资源优化配置,全面提高企业经济效益的管理哲理。
一、JIT的产生和发展
JIT首先出现于日本,有着强烈的文化氛围。JIT在丰田公司的不断发展,也与这种强烈的文化氛围有着密切的关系。日本的工作准则就是这种文化氛围的重要因素,成为日本管理技术跃居世界先进水平的原动力。一般说来,日本工作准则的主要内容有:(1)充分调动公司员工不断进取的积极性。尽管现在已经达到了相当高的水准,但仍需加倍努力,以期实现更高的境界。(2)注重团体意识。集思广益,知识共有,技术同享,经验互补,齐心协力实现共同的目标。(3)实行终身雇佣制。在此环境下,员工不断改进技术,增强能力,从而给公司带来巨大的效益。(4)强调工作优先。对日本员工来说,每天工作14个小时司空见惯,这与美国员工注重休闲形成了鲜明的对比。(5)具有高度的认同感。日本特别强调民族的团结与和谐,标新立异不受欢迎。
JIT是日本工业竞争战略的重要组成部分,它代表着日本在重复性生产过程中的管理思想。通过JIT思想的运用,日本企业管理者将精力集中于生产过程本身,通过生产过程整体优化,改进技术,理顺物流,杜绝过量生产,消除无效劳动和浪费,有效利用资源,降低成本,完善质量,达到以最少的投入实现最大产出的目的。
日本企业在国际市场的崛起,引起西方企业界的普遍关注。追本溯源,西方企业家认为,日本企业在生产中采用JIT管理思想,是其在国际市场上竞争取胜的基础。因此,80年代以来,西方经济发达国家十分重视对JIT的研究,并将它运用于生产管理。据有关资料,1987年已有25%的美国企业应用JIT,到现在,绝大多数的美国企业已在应用JIT。
最初,JIT只是作为一种减少库存水平的方法,而今,它已成为一种管理哲理,包含有特定的知识、原则、技术和方法。只要企业正确加以运用,通过减少浪费,提高产品质量和生产经营效率,JIT就能大幅度提高企业在市场上的竞争能力。
二、JIT的原理
JIT的基本原理是:
根据需方的指令,将需方所需的品种按桌订的数量在所需的时间送到指定的地点。不少送,也不多送;不迟送,也不早送。送的货品个个都保证质量。
也就是在适当的时间,把适当的物品以适当的数量,送到适当的地点。
它体现了以下要点:
1.品种合适,拒绝不合适的品种规格;
2.数量合适,不少,也不多;
3.时间合适,不迟,也不早;
4.地点合适;
5.质量合适,百分之百合格。
它体现了以下优越性:
1.可以实现线边零库存;
2.可以实现最大的节约;
3.最大限度地消除废品损失。
三、JIT的目标
JIT的中心思想即是消除一切无效劳动和浪费。为此,JIT寻求达到以下目标:
1.零废品。传统的生产管理中,一般企业只提出可允许的不合格品的百分数和可接受的质量水平。它们的基本假设是:不合格品达到一定数量是不可避免的。而JIT的目标是消除各种引起不合格品的因素,在加工过程在中,每一工序都力求达到最好水平。
2.零库存。传统的生产系统中,在制品库存和产成品库存被视为资产,代表系统中已累积的增值。在期末时,期末库存与期初库存之差,代表这一周期增值的部分,用以指示该部门效益的提高。
当由不确定的供应者供应原材料和外购件时,原材料和外购件的库存可视为缓冲器,即是作为供应商不按期供货或顾客订货量增加时的缓冲。
而JIT则认为,任何库存都是浪费。库存是生产系统设计不合理、生产过程不协调、生产操作不规范的产物,必须予以消除。
3.准结时间最少。准结时间长短与批量选择相联系。如果准结时间接近于零,就意味着批量生产的优越性不复存在。我们知道,确定经济批量的目的是使库存总费用最小,而库存总费用是由仓库保管费与准结(订货)费所决定,批量大意味着库存量高,仓库保管费高;而批量小则库存量低,仓库保管费也低。但批量小必然增多准结次数,在一般情况下,准结费用也随之增加。如果准结时间趋于零,则准结成本也趋于零,就有可能采用极小批量。此时,选择批量为1是最经济的。
四、JIT的特点与作用
JIT管理哲理具有普遍意义,既可适用于任何类型的制造业,也可应用于服务业中的各种组织。JIT能够以有效和可靠的方式消除生产经营过程中的浪费,改善质量,提高用户需求的满足水平。
JIT的核心是消除一切无效劳动和浪费。在市场竞争环境下,获取更多利润的唯一途径即是降低成本,而当今降低成本的关键就在于杜绝浪费。JIT认为,凡是对产品不起增值作用或不增加产品附加值但却增加成本的劳动,都是属于浪费的无效劳动。例如,多余的库存,多余的搬运和操作,造成返修品、次品和废品的作业,停工待料,没有销路的超产等。
JIT非常重视人的因素,强调全员授权参与管理。JIT把企业员工看成是主动创新的思考者,认为最了解管理中存在的问题的是企业的一线员工,因而应当首先由他们提出解决问题的办法。为此,一般是由上级提出目标、处理问题的原则,提供信息和培训,并对员工进行授权,各级员工在自己的权限内处理工作范围中的问题。
JIT重视员工多种技能的培训,工人必须是多面手,能在不同的设备上操作与维护,因而减少因人员缺勤造成的停工,同时增加工人对职业的荣誉感。在 JIT的实施过程中,要成立合理化小组和质量控制小组,提倡合理化建议,将体力劳动与脑力劳动相互结合起来。
JIT追求尽善尽美,不懈进取,遇到问题,就一定要找出问题发生的根源,并运用工业工程和其他的方法,将问题彻底解决,使之不再发生。JIT认为,不懈进取与一个组织的整体效果的提高有着密切的关系,必须为组织的每一个员工所接受,以有效地、连续地改进其生产操作和用户服务。
JIT着重对物流的控制。采用成组单元、U形机床布置;改进工装设计,压缩准备时间,减小批量;组织平准化生产,采用拉式作业,保持各生产单元之间的物流平衡。
JIT强调全面质量管理,认为仅靠检验只能发现缺陷,而不能防止和消除缺陷,即使事后补救业已造成浪费。因此,必须建立质量保证体系,从根源上保证产品质量。同时,坚持预防性设备维护制度,一旦出现设备故障,就全线停车,群策群力查明事故根源,一次性彻底解决问题。
JIT追求最优的质量成本比。JIT致力于开发旨在实现零缺陷的制造流程,表面上看起来,这似乎是个不切现实的目标。但是,从长远的角度看,由于消除了一些冗余的功能,就可使企业大大降低成本费用,实现最优的质量成本比。
五、JIT采购的特点
传统上,企业物资采购的目的是以最低的成本费用来获取所需要的原材料和外购件。在JIT环境下,采购功能发生了深刻的变化,见表。
表 JIT采购与传统采购的比较
项 目
JIT采购
传统采购
供应商选择
单源供应
长期合作关系
多源供应
短期合作关系
采购批量
小批量
送货频率高
大批量
送货频率低
供应商评价
质量、价格等
价格、质量等
磋商重点
长期合作关系、质量和合理的价格
获取最低的价格
运输
准时送货,
采购者负责计划安排
较低的成本,
供应商负责计划安排
包装
特定要求
常规包装
检验
开始时逐步减少,最终取消
收货、点数统计、品质鉴定
信息交换
快速、可靠
一般要求
从表中不难看出,JIT采购的主要特点有:
1.单源供应。单源供应指的是对某一种原材料或外购件只从一个供应商那里采购;或者说,对制造商的某一种原材料或外购件的需求,仅由一个供应商供货。JIT采购认为,最理想的供应商的数目是:对每一种原材料或外购件,只有一个供应商。因此,单源供应是JIT采购的基本特征之一。
实行单源供应的优点在于,它可以使制造商成为供应商的一个非常重要的客户,因而加强了制造商与供应商之间的相互依赖关系;另一方面,单源供应使供应商获得内部规模效益和长期订货,从而又可使购买的原材料和外购件的价格降低。
当然,单源供应也会给企业带来一些问题,比如说,可能存在供应中断的风险;不能得到竞争性的采购价格;对供应商的依赖性过大等。因此,必须与供应商建立长期互利合作的新型伙伴关系。在日本,98%的JIT企业采用单源供应。但在实际操作时,一些企业常采用同一原材料或外购件由两个供应商供货的方法,其中一个供应商为主,另一个供应商为辅。
2.小批量采购。购买的小批量是JIT采购的又一基本特征。由于企业生产对原材料和外购件的需求是不确定的,而JIT采购又旨在消除原材料和外购件库存,为了保证准时、按质按量供应所需的原材料和外购件,采购必然是小批量的。
诚然,小批量采购必然引起送货频率的增加,因而运输成本将会提高。解决这一问题的方法有四:一是使供应商在地理位置上靠近制造商,如日本汽车制造扩展到哪里,其供应商就跟到哪里;二是供应商在制造商附近建立临时仓库,实质上,这只是将负担转嫁给了供应商,而未从根本上解决问题;三是由一个专门的承包运输商负责送货,按照事先达成的协议,搜集分布在不同地方的供应商的小批量物资,准时按量送到制造商的生产线上;四是让一个供应商负责供应多种原材料和外购件。
3.合理选择供应商。由于JIT采购采用单源供应,因而对供应商的合理选择就显得尤其重要。可以说,选择合格的供应商是JIT采购能否成功实施的关键。合格的供应商具有较好的技术、设备条件和较高的管理水平,可以保障采购的原材料和外购件的质量,保证准时按量供货。
在选择供应商时,必须依据一定的标准对供应商进行评价。这些标准包括产品质量、交货期、价格、技术能力、应变能力、批量柔性、交货期与价格的均衡、价格与批量的均衡、地理位置等,而不象传统采购那样主要依靠价格标准。在大多数情形下,其它标准较好的供应商,其价格可能也是较低的,即使不是这样,双方建立起互利合作关系后,企业可以帮助供应商找出减少成本的方法,从而使价格降低。进一步地,当双方建立了良好的合作关系后,很多工作可以简化以至消除,如订货、修改订货、点数统计、品质检验等,从而减少浪费。
4.从根源上保障采购质量。实施JIT采购后,企业的原材料和外购件的库存很少以至为零。因此,为了保障企业生产经营的顺利进行,采购物资的质量必须从根源上抓起。也就是说,购买的原材料和外购件的质量保证,应由供应商负责,而不是企业的物资采购部门。JIT采购就是要把质量责任返回到供应商,以从根源上保障采购质量。为此,供应商必须参与制造商的产品设计过程,制造商也应帮助供应商提高技术能力和管理水平。
在现阶段,我国主要是由制造商来负责监督购买物资的质量;验收部门负责购买物资的接收、确认、点数统计,并将不合格的物资退回给供应商,因而增加了采购成本。实施JIT采购后,从根源上保证了采购质量,购买的原材料和外购件就能够实行免检,直接由供应商送货到生产线,从而大大减少了购货环节,降低了采购成本。
5.可靠的送货和特定的包装要求。由于JIT采购消除了原材料和外购件的缓冲库存,供应商交货的失误和送货的延迟必将导致企业生产线的停工待料。因此,可靠的送货是实施JIT采购的前提条件。而送货的可靠性,常取决于供应商的生产能力和运输条件,一些不可预料的因素,如恶劣的气候条件、交通堵塞、运输工具的故障等,都可能引起送货迟延。当然,最理想的送货是直接将货送到生产线上。
JIT采购对原材料和外购件的包装提出了特定的要求。良好的包装不仅可以减少装货、卸货对人力的需求,而且使原材料和外购件的运输和接收更为便利。最理想的情况是,对每一种原材料和外购件,采用标准规格且可重复使用的容器包装,既可提高运输效率,又能保证交货的准确性。
6.有效的信息交换。只有供需双方进行可靠而快速的双向信息交流,才能保证所需的原材料和外购件的准时按量供应。同时,充分的信息交换可以增强供应商的应变能力。所以,实施JIT采购,就要求供应商和制造商之间进行有效的信息交换。信息交换的内容包括生产作业计划、产品设计、工程数据、质量、成本、交货期等。信息交换的手段包括电报、电传、电话、信函、卫星通讯等。现代信息技术的发展,如EDI、E–Mail等,为有效的信息交换提供了强有力的支持。
六、生产企业应用JIT的案例。
1、美国通用汽车公司
GM公司在美国加拿大地区共有30多个汽车零部件制造厂与组装厂,以及10多个主要原材料供应商。八十年代初,通用公司决定设立一个中转站,接收和汇集来自各供货厂商送来的零部件,然后立即重新组合配送到各需求制造工厂。这项中转业务委托给一家物流专业公司负责。这家公司就是汽车配件物流公司Autocon。
Autocon公司的负责人针对通用公司物流业务的特点,对配送中心进行了一些必要的建设和改造:
1. Autocon公司在通用公司开发的条形码软件的基础上,开发了一种特殊的电子数据收集和通信系统,用来跟踪掌握公司中每个零部件的进入、转移和发出流转过程。
零部件从供应商发给Autocon公司时,都装在有条形码标志的集装箱内,供应商扫描这些集装箱,将货物清单传给Autocon。运货车进入Autocon,记录下车号,再卸下集装箱,通过扫描,确认与发车时的电传一致。随后这些货物的五分之三以上立即或几小时后就配送发运。这个配送发运过程以及其间集装箱的定位都由中央计算机处理并发出指令。由计算机告知叉车司机和装卸公认将哪些集装箱装入哪辆车、仓库人员如何在操作时最大限度地提高装卸效率和保证生产安全。
零部件由Autocon配装发运后,Autocon用计算机系统将货物清单通知通用公司。Autocon公司在配送发运的货物到达目的地前负完全责任。
公司配送中心的物流系统有效地提高了通用公司的零部件中转率,每年为通用公司及其供应商节省了800万美元。Autocon公司配送中心每天通过管理和调度500多辆卡车,完成了准时配送业务。
Autocon公司的配送中心有如下特点:
(1)通过联机进行实时数据处理。
(2)货物装卸作业量减少到最小。
(3)电子设备淘汰了物流过程中的纸张文件作业,可节省费用、减少失误。
(4)计算机系统进行全面库存控制。
(5)货物流转数据准确。
(6)极大地提高信息交换速度。
(7)保证生产安全。
Autocon公司在配送方面取得了很大成功,促进了Autocon公司及通用公司业务的不断拓展。
2、万向钱潮
“万向钱潮”是浙江万象集团控股的一家生产性企业,主要生产汽车配件。从1994年下半年开始,公司借鉴国内外先进的管理模式,并结合自身的特点,推行一种“精益生产方式”(Lean Management):即从生产、经营各个环节上节约支出、降低成本,以求最大的经济效益。在实施过程中,公司以市场为导向,以财务为核心,推行“三转”式的目标管理模式(“销售围绕市场转,生产围绕销售转,部门围绕生产转”),调动一切因素向市场看齐。
在生产管理中,公司采用“倒转顺序法”即(“JIT看板生产方式”)组织生产:先由销售部门根据需要向总装部要货,再由总装部向其它制造部门索要所需配件,后一环节定量向前一环节要货,前一环节以核定的成本相后一环节结算。这样生产出来的产品度严格根据市场的需要配置,不至于积压在仓库而大量占用资金。
3、第二汽车制造厂
第二汽车制造厂也应用JIT技术(俗称“一个流”)实现了生产“零库存”。
无论是生产企业还是物资企业,都可以应用JIT技术、应用准时制物流技术降低企业内部的物资库存,减少流动资金占用,提高周转速度,提高企业的经济效益。
4、无库存物流模型与“零库存采购”案例
JIT技术在生产领域的应用实际上是一种工业工程方法。用工业工程方法的看板控制组织准时制物流确实存在很多困难。但是,我们要看到准时制生产过程中,物流批量减少、物流频率加快只是表象,准时制的实质是将信息传输替换了实物库存。在物流领域加快信息传输也可以减少批量加快周转频率,从而减少库存,实现准时制物流。事实上,随着信息技术的进步与完善(如EDI的普及与互联网或企业内部网的建设),信息将减少整个物流系统的不确定性(Uncertainty),从而缩短物流过程的时间、空间距离。应该说,信息技术尤其是计算机网络技术应用于物流系统准时制物流或“零库存物流”从可能变为现实。它与无库存生产不同。或者主要采用工业工程方法实现“零库存”,前者则必须依靠计算机电子数据交换网络来弥补它在时间、空间、不确定性上的不足。它主要通过提高信息的数量和质量来严格控制物流系统的运输和库存等。
基于这种认识,人们提出并实践成功了如图所示的“无库存模型”。
在这个模型中,零售点为了降低库存,减少配送批量,实行每天订货的策略。零售点的订单通过现代传真系统、计算机系统、EDI等由订单处理部门进行处理,采购部门再将需求按产品分类汇总向传输给供应商订货。
在这个模型中,商品由供应商直接发送到公共库,经公共库分拣配装再配送到零售点。为了提高系统的分拣配装效率,模型必须建立和使用供应商集成配送软件(Supplier Consolidation Program ) 计算机系统。这样,每天晚上,公共库的地板上是空的,从而实现了物流过程的同步化、准时化。
无库存物流模型在西方发达国家的物流中心或配送中心已得到比较广泛的采用。下面我们再介绍准时制物流的变体“零库存采购”。
“零库存采购”是准时制物流的变体,它又称无库存购买(Stockless Buying)或系统契约采购(System Contracting)。它最早在60年代西方工业国家兴起的一种采购策略。“零库存采购”最早应用于办公用品、文具等重复性使用的商品以及系统维护、修理与运行(Maintaince Repair and Operating简称MRO)用商品。MRO商品通常是低值而且必须立即得到满足(尤其是在系统故障发生时)。
这种采购方法以模糊合约或称空白合约(Blanket Contract)为核心。所谓模糊合约是指合约的标的、标量是灵活可变的合约。这样的合约一般包括特定或相互约定的时间区间内需求的大致数量、商定价格、可能调整的价格范围、日常订货配送的分拣、配装配载程序、简化的结算程序、可能的商品供应目录等。零库存采购一般要求供应商24小时内实现配送。该采购方法的特点是库存由供应商进行管理、消除需求方库存投资、减少文件处理成本、解决小订货单的问题。
目前零库存采购已不局限于生产领域,在非生产领域也得到广泛应用。采购的产品品种也不在局限于MRO类商品,还包括大多数高价值、用量大的商品。
从需求到配送的时间间隔的缩短导致库存的减少,这样供方有更大的愿望处理好供应系统。供应方在库存投资上的风险因为需求者已提供正确的需求预测而下降。
在零库存采购系统中,一般的电话订货传输系统程序包括以下一个步骤:
买卖双方签订一系列产品的模糊合约;
供应商将预定数量的产品配送到设在需求方附近的仓库,此时产品仍属于供应商;
供应商在配送过程中检查商品的数量、质量;
按照计算机指令将商品贮存在指定的货架上;
需求方通过电话或计算机网络发出需求订单;计算机自动减少供应商的库存记录;
分拣单已由计算机准备好,需求方从仓库提货或供应商配送商品到用户手中;
供应商定期将销售的商品开出一张总发票;
用户结算部门定期结算货款;
在预先设定的时间,计算机准备小结报告。该报告显示使用过的产品以及数量供买卖双方分析、计划和重新存贮使用。
九十年代初,在江苏省无锡市物资配送试点中使用的“帐面零库存”实际上是这种方法的翻版。
LRP技术
LRP (Logistics Resource Planning),是物流资源计划的简称,是在MRPⅡ、DRP的基础上发展起来的物资资源优化配置技术。LRP是制造资源计划、能力资源计划、分销需求计划以及功能计划的集成,其基本目标即是通过与物资采购、制造支持以及实体分销有关的作业计划的实施,优化配置物资资源,提高物流效率,以实现企业的战略经营计划。
本章首先讨论LRP产生的背景和物流有关观点,然后讨论LRP的原理和应用。
一、LRP产生的背景
前面,第二章论述了MRP的原理和应用,第三章论述了DRP的原理和应用。这二种技术都有它们的优越性,都能在相当多的企业中得到应用。但是它们各自也有各自的局限性,MRP只适用于生产领域进行物资资源配置,而DRP则只适用于流通领域进行物资资源配置。于是人们在分别应用MRP和DRP的基础上,自然就想到了能不能将它们结合起来应用,也就是打破生产和流通的界限,采用一种跨越生产和流通、综合统一的物资资源配置技术。这就是LRP技术。
这种LRP技术之所以自然产生,来自于80年代以来出现的背景情况和原因:
由于市场经济的发展,企业出于市场竞争和企业发展的需要,企业的规模不断扩大、业务不断扩大、市场范围不断扩大化,出现了一批跨地区、多种经营的大型、超大型企业或企业集团。他们不再是以前那种单纯搞生产、或者单纯搞流通的小企业。这些企业不但生产产品,而且还搞流通。它们不但生产单种产品,而且生产多种产品、或者开展多种服务。他们不但有本地区的市场,而且,有跨地区、甚至有全国范围、世界范围的市场。他们实质上就是一个小社会。他们一般规模很大、经济效益很好。但是由于市场竞争很激烈。所以他们不能满足于在生产领域实行MRP,而在流通领域实行DRP。他们极愿意把二者结合起来,采用一种跨越生产和流通的、综合统一的物资资源配置技术,以进一步节约资源,提高资源利用率,提高经济效益。
到80年代,MRP已经发展得很成熟,DRP也有相当的发展和应用。它们在应用中,除了表现出优越性以外,各自的缺点和局限性也充分暴露了出来。这些缺点和局限性中最主要的有:
生产系统和流通系统的接口问题 这是最主要最关键的问题。我们知道,生产系统规律性强,物资需求的确定性强,我们可以用MRP作出很详尽的物资需求计划。但是该物资需求计划的执行需要到流通领域中去筹集物资。而流通领域的情况是很复杂的,有相关需求,也有独立需求,有确定性,但是也有大量的随机性。这些随机因素的存在,导致了物资筹集的不确定性。所以用MRP作得再好的物资需求计划,在流通领域中的执行过程,却大打折扣,以致影响物资需求计划的执行,从而影响MRP的效果。
DRP也存在同样的问题。流通中心实施DRP,可以产生一个精确的分销需求计划。但是企业在根据物资供应计划向各个物资需求点进行物资配送时,也常常受到自己的资源来源的限制。这是由于物资生产厂与流通中心的供应关系也常常出现随机性,以致不能完全保证流通中心的物资资源的供应,从而影响物资供应计划的顺利执行,到时候该配送的物资却没有货物可以用于配送,从而也影响DRP运行的效果。
这些都是由于系统界面接口带来的问题。
MRP和DRP的差异性和统一性:DRP虽然是MRP在流通领域中的应用,理论原理上应当一致。但是我们从前面第二章和第四章的分析中可以看到,它们由于各自领域的特点,因而也具有很大的差异性。DRP没有MRP的具有层次结构的物料清单,其分销物资没有层次结构,大家都是平等的同一个层次,相互之间没有相关性。MRPⅡ中的生产能力计划,在DRPⅡ变为物流能力计划,处理方法也是不一样的。所以严格说来,二者之间不能简单套用。要把它们统一起来运用,则需要采取一些措施。这种新的、综合统一的物资资源配置技术,就是LRP技术。
80年代物流理论的发展和完善,给人们进行物资资源配置提供了更加深入广阔的新思路。这是LRP产生的一个关键条件。什么东西能够把具有很大不同特点的生产领域和流通领域统一起来?惟有物流。生产领域有物流,流通领域也有物流。从物流的意义上看,二个领域可以统一起来。
为了说清楚这一层意思,我们需要说清楚什么是物流、物流的分类和性质等有关问题,详见下一节。
80年代以来,出现了技术集成化倾向越来越强。人们很容易想到把相关技术集成起来,以获得更加好的效果。技术集成程度越高,技术越复杂。给人们带来的效益也越高。而一般技术集成的特点,一般都是打破知识领域的界限,在知识领域之间的界面上,把不同的技术接合起来。从而产生技术的集成效益。例如MRPII、CIMS等实际上都是集成软件。都取得了很好的集成效益。同样,MRP和DRP在一段时间的应用、显示出应用效果、但各自又暴露出一些局限性以后,人们也自然想到要如何把它们集成起来运用的问题。这也就促使了LRP的顺利产生。
二、LRP的基本思想
LRP就是在上述这种背景下产生的。
LRP的基本思想,是面向大市场、以物流为基本手段,打破生产和流通的界限,为企业生产和社会流通的物资需求进行经济有效的物资资源配置。
它包含了这样几个基本点:
LRP的宗旨有二个:
站在市场的高度,为社会市场需求进行经济有效的物资资源配置,满足社会的物资需要。
站在大市场的角度,为企业的生产和流通的经济高效运行组织资源,包括从社会上和企业内部经济有效地组织资源。
这样做,可以最大限度地提高企业和社会二个方面的经济效益和社会效益.
打破生产和流通的界限:生产和流通是长期计划经济条件下形成的。特别在我国造成了封闭的领域界限和思想僵化。物资无论从生产领域流到流通领域,还是从流通领域流到生产领域,都造成了渠道单一、环节增多、手续复杂、流动不畅的毛病。人们搞生产的,不会去搞流通,搞流通的,不会去搞生产。这样做的结果,总是使企业资源处在一种束缚状态,不能得到充分有效地发挥。因而经济效益总上不去。所以,一定要打破生产和流通的界限,才能解放思想,解放资源,使得资源能处于一种活性配置状态,达到资源的优化组合,提高经济效益的目的。
灵活运用各种手段:为了达到上述的宗旨,除了打破生产和流通的界限外,还要打破地区、部门、所有制界限等多种多样的界限,灵活运用各种手段,包括利用各种经营组织经营组织经营方式等,组织企业经营活动。在这里,特别是企业集团、跨国公司等组织形式能集中体现这种思想。这种公司,不是单搞某一种产品的生产,而是多个产品的生产,不但搞生产,还搞流通和各种服务活动。什么方式能实现资源的有效配置,什么方式最能提高经济效益,就采取什么方式。
资本营运:要打破产品营运的传统思想,树立“资本营运” 的思想。资本,实际上是企业资源的集中表现形式。资本营运,实际上就是企业资源营运。就是最有效地配置企业各种资源,去为企业创造最大的效益。
5.树立立足于市场抓企业,立足于流通抓生产,立足于需求抓供应的思想原则。这不是否定企业、生产、供应的重要性,而是摆正了它们分别和市场、流通、需求的位置关系。
资 LRP 需
源 求
市 市
场 生产厂 流通中心 场
生产厂 流通中心
图 LRP的实际原型
6.树立“统一”、“集成”、“优化”的思想,综合运用各种资源、各种先进技术、先进管理思想和管理手段。LRP不是简单地将MRP和DRP相加,而是要进一步融合、优化而成。
LRP的实际原型可以用图表示。.
这基本上是一个企业集团的模式。它包含有多个生产厂和多个流通中心,整个企业处在市场之中,由资源市场取得资源投入企业生产过程,获得生产产品或服务去满足需求市场或流通中心的需要。企业也可以从资源市场获取资源进入流通中心去满足需求市场的需要。图中实线表示物流,虚线表示信息流。LRP在其中的作用就是站在大市场的高度,打破生产和流通的界限,对整个企业的生产和流通进行资源配置,和对社会需求进行资源配置。
三、LRP的处理原理
LRP的处理逻辑原理图如图所示。
由这个图可以看出,LRP实际上是MRP和DRP的有机结合:在生产厂系统内部,实行MRP,在生产厂外部,实行DRP。
其中MRP部分与原MRP不同的地方是,原MRP的主产品需求计划现在由DRP的订货进货计划的一部分来代替。而其社会订货则由DRP的输入文件——“需求文件”来记录。社会订货首先由DRP从库存中于以供应,仓库中不够的再向MRP订货进货。MRP根据这个订货进货计划进行MRP处理,产生加工任务单交生产部门加工,外购件又返回DRP系统的需求文件,进入DRP处理。DRP仍然首先从仓库供应,仓库不够的由订货进货计划到资源市场去采购进货。
订货合同 提货单 市场预测
主产品 零部件 外购件 需求文件
生产管理
生产能力计划 MRP 仓储管理
产品结构文件 库存文件
企业产品目录 产品加工计划 外购品需求
物流参数文件 DRP 成本文件
物流优化模型 财务管理
订货进货计划 送货计划
资源市场 可供资源文件
图 LRP 处理逻辑原理
其中输入的需求文件中,既有MRP需求的产品(包括主产品、零部件),也有DRP需要的外购件(企业不生产但流通中心经销的商品)。MRP输出的外购品计划现在也成了DRP的输入需求计划的一部分。
现在的库存文件,不但有生产厂仓库的生产库存,还有流通中心(原来的物流中心,现在都增加了购销等商流功能,因此应称为流通中心,下同)的库存物资,同样,车队也不止是流通中心的,也为生产厂运输,全企业进行统一调度。现在的财务管理、成本核算,也是面向整个企业的包括了生产成本核算和流通成本核算。
这里的物流优化模型,则不止是原DRP的物流优化模型,还应当包括企业内部物流的优化模型。包括厂区规划、生产路线设计等模型。
(一) LRP的输入
LRP的输入文件有:
需求文件:这里的需求文件,主要是社会订货,包括对企业生产的主产品和零部件的订货,也包括社会对企业自己不生产,但是经销的各种产品。把这些订货按主产品、零部件和外购件分成三类,各类又物资品种、按需求日期整理排列就得到“需求文件”。它是LRP处理的对象。是本企业通过生产或流通服务必须予以满足的需求。也是整个企业进行物资资源配置的直接任务目标。
企业产品目录文件。这是企业的产品目录清单,用以把需求文件分成二部分,一部分是企业可供产品,进入MRP处理,另一部分是外购品,进入DRP处理。
主产品结构文件:主产品指生产厂生产的主产品,这里也把能够独立流通的零部件,也放在其中。它们都具有等级层次结构的零部件结构树,能构成主产品结构文件,专供MRP运行用。
库存文件:包括流通库存文件和生产库存文件这些文件。库存文件主要列出所需产品的期初库存量和库存量在计划期中的变化动态,还列出了有关产品的送货在途和进货在途物资的到达日期和到达数量。另外还包括库存物资的安全库存量。
可供资源文件:这是在资源市场中为DRP订货进货可用的订货厂家和订货物资信息文件,特别是订货进货提前期、订货批量等。这个可供资源不包括企业能够生产的产品,都是外购品。因为DRP专门处理外购品,包括企业的外购品,和社会上对外购品(企业的经销产品)的订货。需求文件中的,企业能够生产的产品全部进入MRP处理系统中去了,并经MRP处理后,变成了产品生产计划。产品生产出来后,进入仓库销售。
粗能力计划:包括粗生产能力计划,粗物流能力计划。粗生产能力计划要根据产品的加工路线确定可用机时和可用工时。物流能力计划,包括可用运输能力和可用存储能力。运输能力要根据车型和物流路线来定,可以用“吨”或“吨公里”表示,存储能力要根据入库物资的品种和仓库的具体情况来定,可以用存储面积表示。这些粗能力计划都是用来进行能力平衡用的,包括生产能力的平衡、物流能力的平衡,从而产生西细能力计划。
物流参数文件,它主要用于运行物流优化模型用。主要包括经济地理数据,如路程,运价系数等。
单位成本文件。这是用以进行成本核算用的,包括单位生产成本和单位物流成本。生产成本要根据特定的加工中心的特定设备和特定人,给出单位台时、单位机时、单位工时的费用。物流成本要根据特定车型、特定运输方式、特定路段给出单位吨公里(或吨)的费用,要给出特定物资特定仓库的单位保管费用等。这样就可以根据工作量求出生产成本和物流成本。
(二)LRP的输出
LRP的输出文件有:
产品加工投放计划和细生产能力计划。这是由MRP产生的加工任务单计划和细生产能力计划,交生产厂(或车间)加工生产用。
外购品计划,这是由MRP运行后生成的。把它和需求文件中的外购品需求计划合在一起,又成为DRP的输入计划。
送货计划、订货进货计划和统一运输计划。这是DRP运行后生成的输出文件。在不搞物流优化和统一组织运输的情况下,可以直接用送货计划和订货进货计划。在搞统一运输和物流优化的情况下,就不用送货计划和订货进货计划,而只用运输计划就行了,后者物流成本低、经济效益高些。注意这里的送货计划包括对生产仓库的外购品的送货。订货进货计划也包括对生产产品的进货入库。运输计划比较细,它实际上是一个详细的运输方案和派车计划。
物流能力计划。它是由DRP生成的。包括车辆运输能力计划和仓储计划。它是跟运输计划相联系的。
成本核算文件:它给出了加工产品的生产成本和流通品的物流成本。
(三)LRP的处理步骤
第一步:输入需求文件:将订货单、订货合同、提货单以及企业生产部门提供的外购品采购单按品种按需求日期汇总整理成需求文件。如果没有这些东西,则只能根据预测构成需求文件。需求文件要按主产品、零部件和外购品分开,前二类进入MRP处理,后一类将和MRP处理完后生成的外购品计划合起来,再进入DRP处理。
第二步:建立主产品、零部件需求文件中各个品种的MRP处理表,对每一个品种进行MRP处理:
分别输入主产品和零部件的各个品种的需求计划表:选定时间单位和计划期。时间单位要和DRP处理的时间单位相同,计划期也最好相同。
输入相应品种的期前库存量,在途物资到货日期和到货数量。(注意,这里在途物资,既包括送货在途,也包括订进在途,因为它们都是到仓库的)。还要输入安全库存量。然后求出各期的计划库存量。
根据库存量是否低于安全库存量确定到货日期,再根据根据生产提前期或订货提前期确定产品生产计划和外购计划。把各个零部件相同的外购品汇总,就得到外购品的采购计划。
根据零部件加工工艺、加工路线和粗能力计划,进行能力平衡,求出加工路线和细能力计划。
根据加工路线、加工量和单位成本核算生产成本,采购品要核算采购成本。
第三步:将MRP生成的外购品计划和社会需求文件中的外购品需求计划汇总,形成DRP需求文件,建立DRP处理表,进行DRP处理:
选定品种,按品种逐个处理;
由可供资源文件中输入品种的进货单位、进货提前期、进货批量,选定时间单位和计划期;
按给定的时间单位输入该品种的需求文件;
输入库存文件:根据选定的品种和时间单位输入期前库存量、在途物资数量和计划到货日期,确定‘安全库存量等。然后求出计划期内各时间单位内的计划库存量。计算式为:本期计划库存等于上期计划库存+送货在途到货量-本期需求量。
根据库存量小于等于安全库存量,求出订货进货的到货日期,根据到货日期和订货进货提前期求出发出订货进货的日期和数量。这就是订货进货计划。
根据需求计划表和送货提前期确定送货计划。
根据送货计划、订进计划,和物流能力,进行能力平衡。再运用物流优化模型,求出统一调运方案,制定运输计划和仓储计划和细能力计划。
根据物流路线、运输方式、运输车辆和单位物流成本进行成本核算。
这就是LRP处理的全过程。
下面通过例子来说明。
四、LRP的应用
第二汽车集团公司是我国著名的大型企业之一。生产汽车和零配件。他们在计划经济时期,是只专门搞生产,不搞销售。汽车和汽车零部件的销售都交各地流通部门销售。我国实行改革开放、走向市场经济以来,他们除了保持和各地流通部门的销售关系以外,还率先成立了自己在全国各地的销售网络。例如在武汉、在长沙都有有他们自己的销售公司。成了既搞生产、又搞流通的大型企业。这些销售公司处在市场第一线,既为二汽销售汽车和汽车零部件,又向二汽进行市场信息反馈。在市场销售过程中,既有仓库,又有运输力量,储运力量很强。他们可以看成二汽在各地的流通中心,或物流中心。
象二汽这样的企业最适合于应用LRP系统来组织生产和流通。但是象以前那样,生产部门只管生产、流通部门只管流通是推行不了LRP的。必须有一个机构统管生产和流通。而且是立足于流通来管生产。在这样的情况下,企业推行LRP,是大有作为的。
这样一个机构,在国外叫“物流部”。物流部和各个流通中心,各个生产单位,各个仓库、车队以及财务部门是完成了计算机连网的,可以从计算机中把各自的信息传递过来,进行处理。在物流部中运行LRP,是通过在各地的销售公司、物流中心接受社会订货。也接受二汽企业集团内部各个生产厂家的生产订货。对二汽而言,这些订货主要是汽车或汽车零部件。有二汽自己生产的产品,也有不是企业生产、而是由企业经销的一些产品。区分是不是企业产品的依据是根据企业的产品目录文件。这所有的订货单按类别按品种按需求日期整理,就得到了LRP的需求文件。例如得到汽车的需求文件如图。其中,
汽车、发动机、轮胎是本汽车集团自己生产的,而车灯泡需要到资源市场去进货。因此把它们分成主产品、零部件和外购品三类。前二类进入MRP处理,外购品准备进入DRP处理。它们分别按类别按品种每天每天的需要量在表中明晰地列出来。
根据需求文件首先进行MRP处理。MRP处理的方法同原来的MRP处理完全一样。例如对于主产品汽车的处理,就是根据汽车的产品结构文件逐层处理求出其各个零部件的生产数量、生产日期和外购品的外购数量、外购日期。
这里唯一与以前不同的地方,就是主产品在往下分层处理时,在得到下层各个零部件的需求量后,要注意把需求文件中社会需求的该零部件的数量也加进来,得出总需要量后再往下层分解求出其下层的需求量。这样主产品分解完,所有的社会需求零部件也都包括在其中了。
例如由图知,汽车的是第三周100,第四周110,第八周120。而发动机处在汽车产品结构文件的第一级,一辆汽车需要一个发动机。假如汽车的装配提前期为1周,则意味着为装配汽车需要的发动机需求量分别为:第二周100,第三周100,第七周100。而发动机的社会订货量,由图知为:第三周100,第五周50。所以二者合起来,发动机的需求文件变为:第二周100,第三周200,第五周50,第七周100了。
项目:发动机(1级)
订货点:100
周 次
订货批量:100
提前期:1周
1
2
3
4
5
6
7
8
总需要量
100
200
50
100
计划到货
订货后库存量
200
200
200
100
100
150
150
150
150
计划接受订货
100
100
100
100
计划发出订货
100
100
100
100
图 汽车发动机的MRP处理表
这样,就可以对发动机运行一次MRP了,如图。其他都同样处理,就得到了所有零部件和材料的生产计划和所有外购件的采购计划。生产计划交生产厂,采购计划就交DRP,进行DRP处理。
DRP处理也和原来的DRP基本一样,就是其输入的需求文件中增加了一部分MRP处理而得到的外购品计划而已。
例如汽车灯泡是外购品。假设MRP处理的结果,是第四周需要400,第八周需要400。而由图知,社会需求量第四周300。则车灯泡的总需求计划为:第四周700,第八周400。假如车灯泡的订货进货提前期为3周,送货提前期为1周,则车灯泡的DRP处理表如图。
DRP的处理结果是得到订货进货计划和送货计划。注意这里的订货进货计划都是从资源市场的订货进货,不包括生产厂的产品进货。由图可知,车灯泡的进货计划是:第一周进700,第五周700。送货计划是第三周700,第七周400。
关于能力计划、成本核算、运输计划、物流优化在这里就不一一重复了。它们的做法和前面MRP和DRP中的完全一样。
10( PAGE 1 )
二汽物流部需求文件
周
1
2
3
4
5
6
7
8
分类
汽车
100
110
120
主产品
发动机
100
50
零部件
轮胎
100
290
360
260
360
零部件
车灯泡
300
外购品
品种A05 车灯泡 二汽物流部 进货厂:C08武灯
安全库存200
送货提前期1
进货提前期3
进货批量700
期前
日
1
2
3
4
5
6
7
8
需求主计划
700
400
送货在途到货
计划库存
300
300
300
300
300
300
300
300
600
进货在途到货
到货计划
700
700
订进计划
700
700
送货计划
700
400
品种A01 物流中心A 进货厂家: C01
安全库存200
送货提前期1
进货提前期4
进货批量300
期前
日
1
2
3
4
5
6
7
8
需求主计划
100
120
90
110
120
100
80
120
送货在途到货
100
计划库存
500
500
380
290
480
360
260
480
360
进货在途到货
300
到货计划
300
订进计划
300
送货计划
120
90
110
120
100
80
120