生产与运作管理
Production & Operations
Management
华中科技大学管理学院
The School of Management，HUST
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第8章 MRP与ERP
MRP的原理
MRP系统
MRPII
MRP系统设计决策及应用中的问题
分配需求计划
企业资源计划
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MRP的原理
有关概念和基本思想
独立需求和相关需求
MRP在生产经营活动中的地位
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有关概念和基本思想
物料需求计划(Material Requirements Planning, MRP)是
20世纪60年代发展起来的一种计算物料需求量和需求
时间的系统。所谓“物料”，泛指原材料、在制品、
外购件以及产品。后来，形成了闭环MRP (Closed-loop
MRP)系统，成为企业生产计划与控制系统。
20世纪80年代发展起来的制造资源计划(Manufacturing
Resource Planning, MRPⅡ)，不仅涉及物料，而且涉及
生产能力和一切制造资源，是一种企业资源协调系统。
20世纪90年代初由美国的加特纳公司（Gartner Group
Inc.）提出企业资源计划（Enterprise Resource Planning,
ERP）的概念，成为企业和供应链管理的有效工具。
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有关概念和基本思想（续）
工艺顺序
将原材料制成各种毛坯，再将毛坯加工成各种零件，
零件组装成部件，最后将零件和部件组装成产品
反工艺顺序
如果要求按交货时间提供产品，就必须提前一定时
间加工所需数量的各种零件；要加工各种零件，就
必须提前一定时间准备所需数量的各种毛坯，直至
提前一定时间准备各种原材料
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有关概念和基本思想（续）
MRP的出现，是电子计算机应用于生产
管理的结果。
是以物料为中心来组织生产，还是以设
备为中心来组织生产，代表了两种不同
的指导思想。
在组织生产的过程中，上道工序应该按
下道工序的要求进行生产， 前一生产阶
段应该为后一生产阶段服务。
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独立需求和相关需求（续）
项目 独立需求 相关需求
需求来源 顾客 “长辈”
物料类型 成品 原材料、在制品
估计需求的方法 预测或订单 计算
计划方法 EOQ, ROP MRP
独立需某省市场决定的对物品的需求
相关需求：与最终产品或其他物料需求有关的需求
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MRP在生产经营活动中的
地位
经营计划
预测 企业当前条件
生产大纲
产品出产预计划
产品出产计划
MRP
库存业务
粗略能力平衡
技术资料
库存状
态文件
产品结
构文件
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MRP在生产经营活动中的地
位（续）
外购件需求计划 自制件投入出
产计划
采购订单
供货单位信息
能力需求计划
车间生产作业
计划
作业统计与
控制
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MRP 的输入 MRP处理 MRP的输出
产品出产
计 划
物料
清单
库存
记录
MRP 计算机
程序
变更
发出订单
计划发出订货
例外报告
计划报告
结果控制报告
库存事件
基本报告
其它报告
MRP系统
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MRP系统（续）
产品生产计划(MPS)
产品生产计划（Master Production Schedule),简
称MPS）是MRP的主要输入，它是MRP运行的
驱动源。
MPS的计划对象是企业向外界提供的东西，它
们具有独立需求的特征，包括：
最终产品项，即一台完整的产品
独立需求的备品、配件，可以是一个完整的部件或
是零件
MPS中规定的出产数量一般为净需要量，即需生产
的数量
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MRP系统（续） 产品结
构文件（BOM）
产品结构文件（Bill of Materials），又称
为物料清单，反映了产品的组成与结构
信息，也就是说明了是由哪些物料构成
的，需要多少物料，是如何制造出来的
可以用产品结构树直观地表示出来。
产品结构层次的多少随产品的不同而不
同，层次越多，管理和计划就越复杂。
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Bicycle(1)
P/N 1000
Handle Bars (1)
P/N 1001
Frame Assembly (1)
P/N 1002
Wheels (2)
P/N 1003
Frame (1)
P/N 1004
MRP系统（续） 产品结
构文件（Bill-of-Material）
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A
B（1
）
C（2
）
D（2
）
C（2
）
E（3
）
D（3
）
E（1
）
G（3kg)
D(3) E(1) H(
)
G(3kg) H()
G(3kg) H(
) 产品结构树
0 1 2 3 4
层
层
MRP系统（续）
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A
B（1
）
C（2
）
D（2
）
C（2
）
E（3
）
D（3
）
E（1
）
G（3kg)
D(3) E(1)
H(
)
G(3kg) H()G(3kg) H(
)
调整后的产品结构树
0 1 2 3 4
层
层
MRP系统（续）
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MRP系统（续） 按时
段描述的产品结构（提前期）
1 2 3 4 5 6 7 8
3 weeks
F
2 weeks
E
A
1 week
1 week
CG
2 weeks
D
1 week
E
2 weeks
开始加工D
D
1 week
B
2 weeks to
produce
D 和 E 必须在这里完工，使
B可以开始加工
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MRP系统（续） 库存状
态文件
库存状态文件保存了每一种物料的有关
数据，MRP系统关于订什么，订多少，
何时发出订货等重要信息，都存储在库
存状态文件中。
产品结构文件是相对稳定的，而库存状
态文件却处于不断变动之中。MRP每重
新运行一次，它就发生一次大的变化。
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部件C
LT=2周
周 次
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
总需要量
预计到货量
现有数
净需要量
计划发出订货量
300 300 300
400
20 20 420 420 420 420 120 120 120 –180 -180 -480
180 300
180 300
MRP系统（续） 库存状
态文件
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MRP系统（续） 库存
状态文件
总需要量：由上层元件的计划发出订货量决定。本例
中，对C的总需要量在第5周、810300件。
预计到货量：指在将来某个时间段某项目的入库量。
它来源于正在执行中的采购订单或生产订单。
现有数: 为相应时间的当前库存量，它是仓库中实际
存放的可用库存量。本例中，在计划时，元件C当前
库存为20件，到第2周，预计到货400件，所以现有数
为420件。
净需要量：当现有数和预计到货量不能满足总需要量
时，就会产产生净需要量。
计划发出订货量：为保证对零部件的需求而必须投入
生产的物料数量。
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MRP系统（续）
产品出产计划物料清单
提前期
库存数据
采购数据
MRP 程序
(计算机及软
件)
MRP by Period Report
MRP by date report
Planned order report
Purchase advice
Exception report
Exception report
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MRP系统（续） MRP的
输出
MRP系统可以提供各种生产和库存控制
用的计划和报告。主要输出如下：
⑴ 零部件投入出产计划
⑵ 原材料需求计划
⑶ 互转件计划
⑷ 库存状态记录
⑸ 工艺装备机器设备需求计划
⑹ 计划将要发出的订货
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MRP系统（续）
MRP的输出
⑺ 已发出订货的调整，包括改变交货期，
取消和暂停某些订货等
⑻ 零部件完工情况统计，外购件及原材
料到货情况统计
⑼ 对生产及库存费用 进行预算的报告。
⑽ 交货期模拟报告
⑾ 优先权计划
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MRP系统（续）
MRP的处理过程
关键是找出上层元件(父项)和下层元件(子项)之
间的联系：按父项的计划发出订货量来计算子项
的总需要量，并保持时间上一致
要提高MRP的处理效率，要采用自顶向下、逐
层处理的方法：先处理所有产品的零层，然后处
理第1层，…， 一直到最低层，而不是逐台产品
自顶向下处理。这样做的好处每一项目只需检索
处理一次，效率较高。为此需要对每个元素编一
个低层码。
利用批量规则确定计划发出订货数量，利用提前
期确定计划发出订货日期。
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产品项目
A
(0层)
提前
期
2周
项目 周 次
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
总需要量 10 15
预计到货量
现有数 0 0 0 0 0 0 0 0 －10 －10 －10 －25
净需要量 10
计划发出订货量 10 15
B
(1层)
1周
总需要量 10 15
预计到货量 1
0
现有数 2 1
2
12 12 12 12 2 2 2 －13
净需要量 13
计划发出订货量 13
C（2层） 2周
总需要量 20 26 30
预计到货量 10
现有数 5 5 15 15 15 15 －5 －5 －31 －61
净需要量 5 26 30
计划发出订货量 5 26 30
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MRP系统（续）
MRP的处理过程 多个需求源下元件需求量
的计算
Therefore, these are
the gross requirements
for B
Periods
10 10
1 2 3
Master schedule
for S sold directly
40 50 15
A
CB
5 6 7 8 9 10 11
Lead time = 4 for A
Master schedule for A
40 20 30
S
B C
8 9 10 1211 13
Lead time = 6 for S
Master schedule for S
10 40+10 = 50 40 50 20 15+30= 45
1 2 3 4 5 6 7 8Periods
Gross requirements: B
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MRPII
经营计划
总帐
能力需求计划
编制粗能力计划
物料需求计划 物料清单
主生产计划
生产计划
销售计划
车间作业计划
库存管理
应收帐
作业统计与控制应付帐 采购
外购计划
可行否
可行
不可行
M
R
P
II
的
组
成
结
构
和
处
理
逻
辑
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MRPII（续）
MPRII统一了企业的生产经营活动
营销部门
生产部门
采购部门
财务部门
技术部门
计划的一贯性与可行性
物流与资金流的统一
集成－MRPII的精髓
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MRP系统设计决策及应用中的
技术问题
主要设计决策
MRP应用中的技术问题
MRP在服务业的应用
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主要设计决策
计划期的长短
计划期不能比最长的产品制造，这是一个必须满足
的要求。
计划期越长，计划的预见性就越好，对于生产能力
的合理安排也越有利。但计划期过长，还会造成数
据处理量大，运行时占内存多。
在确定计划期长短时，要按企业最长的产品生产、
企业计划工作的要求，以及现有计算机设备的能力
等来决定。通常，计划期一般为一年(52周)。对于
制造的产品，也可以缩短一些，比如39周。
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主要设计决策（续）
计划的时间单位
一般以划的时间单位。对于预计计划部分，也可采
用双，甚至季为计划的时间单位。
ABC分类问题
一种意见认为，应该对制造零件进行ABC分类。这
样既抓住了主要零件，控制了资金占用某省市了计
算机的存贮空间，加快了运行速度。
另一种意见认为，实行MRP就没有必要对零件进行
ABC分类。对于电子计算机，没有必要这样做；缺
少一个C类零件与缺少一个A类零件都不能进行产品
装配；离开C类零件，生产能力与生产任务的平衡
难以进行；将C类零件排除在外，就不能有效分配
优先权。
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主要设计决策（续）
系统运行的频率
对于“重新生成”系统来说，运行频率不应该高于
每，因为MRP运行时间长，只能利用间运行。如果
这样的运行频率还不能满足要求，则应采用“净变
”系统。
需求跟踪功能
在进行负荷能力平衡时，常常需要知道是哪个最终
产品引起的负荷。这时需要从具体零件的总需要量
出发，通过“需求跟踪”(Pegging)或“反查”，
找出该零件的总需要量是由哪些“源”决定的，这
就需要需求跟踪功能。
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主要设计决策（续）
固定计划订货功能
固定计划订货的意思是，将一次运行确定的
计划发出订货的时间及数量“冻结”起来，
不随以后的运行改变。通常，MRP每运行一
次，计划发出订货的数量与时间就变化一次，
以至于某项计划发出订货在正式发出之前要
改变好多次，有了固定计划订货功能，迫使
MRP系统通过调节净需要量来适应变化。
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主要设计决策（续）
“重新生成”方式还是“净变”方式
按照重新生成（Regeneration）方式，MRP每隔一个
固定的时间运行一次，所有产品项目，不论是否发
生变化，都必须重新处理一遍。计算量大，且不能
对变化及时作出反应，但系统运行次数少，数据处
理效率高，还有“自洁”作用， 不会把上一次运行
中的错误带到新得出的计划中。
按净变(net change)方式，系统要按发生的变化随时
运行，但运行中只处理发生变化的部分，只计算净
变量。因此，净变方式计算量小， 对变化反应及时，
但系统运行次数多。
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MRP应用中的技术问题
变型产品
变型产品往往是几种标准模块的不同组合，
造成大量重复的产品结构文件。这将占用大
量的存贮空间，增加复杂性。为了处理大量
的变型产品，可以模块代替变型产品，建立
模块物料清单(Modular bill of materials)，以
模块为对象编制产品出产计划。模块物料清
单也简称为模块清单（modular bills）。这
样产品结构文件将大大减少。
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MRP应用中的技术问题（续）
安全库存
一般仅对产品结构中最低层元件设置安全库
存，不必对其它层次元件设置安全库存。
提前期
采用国定提前期，并按，比较粗糙，但便于
计划。也只能如此，因为要得出精确的计算
公式或程序来确定每批零件的提前期，几乎
是不可能的。
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MRP应用中的技术问题（续）
批量
逐批算法（Lot-for-lot）
最大零件益（Maximum Part- Period Gain,
MPG）法
Wagner-Whitin 的最优算法(略）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
净需量 10 10 15 20 70 180 250 270 230 40 0 10
例：S=300元，H＝2元/件.周， S/H＝150（件.周）LT为零
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MRP应用中的技术问题
逐批算法（Lot-for-lot)
净需量
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
10 10 15 20 70 180 250 270 230 40 0 10
CH=（10＋10＋15＋20＋70＋180＋250＋270＋230＋40
＋10）*2/2=1105 （元）；
CR=300*11=3300（元）； CH+CR=4405（元）
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MRP应用中的技术问题
MPG法
MPG法的思想是这样的：当把某周(t)的需求
D(t)合并到相对t的第1订货时(第1求)，某省市
一次订货费S，但却增加了维持库存费(t-
1)·D(t)·H
只要(t-1)·D(t)·H＜S，即(t-1)·D(t)＜S／H，就将
D(t)合并到第1订货。第1对ｔ的
(t-1)·D(t)越小，则合并订货越合算。
(t-1)·D(t)单位为“零件－”。将一个零件提前1
为一个“零件－”
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D1
D2
D2
若1*D2＊H<S, 合并到第1合算
1 2 3 4 5 6
若2*D3＊H < S,并到第1合算
若3*D4*H <S,合并订货合算
MRP应用中的技术问题（续）
MPG法
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周 次最小
零件
某著
名企
业次
数
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 1 2 3 4 5
10
20
20
50
70
180
10 10 15 20 70 180 250 270 230 40 0 10
20 0 15 20 70 180 250 270 230 40 0 10
20 0 35 0 70 180 250 270 230 40 0 10
20 0 35 0 70 180 250 270 230 50 0 0
20 0 35 0 70 180 250 270 280 0 0 0
55 0 0 0 70 180 250 270 280 0 0 0
期初库存
期末库存
55 45 35 20 70 180 250 270 280 50 10 10
45 35 20 0 0 0 0 0 50 10 10 0
用MPG法求订货批量的过程
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MRP应用中的技术问题
（续） MPG法
CR=6* 300=1800（元）
CH=（55＋45＋45＋35＋35＋20＋20＋70
＋180＋250＋270＋280＋50＋50＋10＋
10＋10＋10）＊2/2 =1445（元）
CH＋ CR＝3245 （元）
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MRP在服务业的应用
当一种服务或服务用品直接与其他服务相关，
或者从其它服务中派生出来时，这种服务需求
也是相关需求。
顾客点的菜单相当于最终产品，而面做菜的原
料就相当于零部件。
MRP也适用于医院。例如要做外科手术，就需
要各种仪器、设备、材料和补给品。
从批发商到零售商一般要通过多级分配网络。
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分配需求计划
DRP的处理逻辑
DRP与MRP的异同
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DRP的处理逻辑
提前期2库
存50,批量
250
预计需求
现有数
计划发出订货量
1 2 3 4 5 6 7 8
40 40 40 40 40 40 40 40
230 190 150 110 60 250 180 110 290
250 250
零售点A
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DRP的处理逻辑（续）
提前期3库
存70,批量
300
预计总需求量
现有数
计划发出订货量
1 2 3 4 5 6 7 8
60 60 60 60 65 65 65 65
9 0 330 270 210 150 85 320 255 190
300
零售点B
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DRP的处理逻辑（续）
提前期3库存
1000,批量
1500
预计需求
现有数
计划发出订货量
1 2 3 4 5 6 7 8
550 250
1750 1750 1750 1200 1200 2700 2450 2450 2450
1500
批发部
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DRP与MRP的异同（续）
DRP与MRP相同点:
都是分时段订货点方法（time-phased order point）
都采用固定提前期
假设能力无限
DRP与MRP不同点:
MRP处理生产过程物流，其形态不断变化；DRP处
理流通过程物流，其形态不变化.
MRP从总体出发，自顶向下处理到零件和原材料；
DRP低层服务网点出发，自下而上处理到总体。
华中科大管理学院陈荣秋 47
企业资源计划（ERP）
什么是ERP？
Garter Group Inc.于1990年初提出的一个
概念，它通过一系列的功能标准来界定
ERP系统的
超越MRPII范围的集成功能
支持混合方式的制造环境
支持开放的客户机/服务器计算环境等
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ERP（续）
ERP超出了企业的资源管理，除了MRP
功能模块，ERP还包括
财务管理
人力资源管理
供应链管理（SCM)
顾客关系管理(CRM)
其它功能模块
华中科大管理学院陈荣秋 49
ERP（续）
ERP是在MRPII基础上发展起来的，以供应链
管理思想为基础，以先进计算机及网络通信技
术为运行平台，能将供应链上合作伙伴之间的
物流、资金流、信息流进行全面集成的管理信
息系统。
ERP面向企业供应链的管理，可对供应链上的
所有环节有效地进行管理，把客户需求和企业
的制造活动、以及供应商的制造资源整合在一
起，体现了完全按用户需求制造的思想。
华中科大管理学院陈荣秋 50
ERP（续）
ERP是现代企业大型集成化管理信息系统的典
型代表，除了充分体现先进技术的综合运用、
充分实现信息资源的共享和企业资源的集成外，
更重要的是能充分体现现代化管理思想与方法
的综合运用。
ERP 的实施是复杂的，涉及公司组织结构、业
务流程乃至管理模式的变革，设计企业的方方
面面，因此，实施ERP是一项复杂、艰巨、耗
资巨大的工程，其成功实施必须树立正确的应
用理念，要有良好的方法论作指导。
华中科大管理学院陈荣秋 51
！
华中科大管理学院陈荣秋 52
