制造資源計劃原理與實施-4
6．5 物料需求計劃 物料需求計劃的對象是非獨立需求類型的物料。一個產(chǎn)品可能有成百上千種非獨立需 求型的物料，各自的生產(chǎn)或采購提前期不同，需用日期也不相同，物料需求計劃就是要 編排好它們的生產(chǎn)和采購計劃，使之在需用的日期能夠配套備齊滿足生產(chǎn)的要求，而在 不需用的時期內(nèi)又不要過量壓庫。要做到這一點，就必須對不同物料，按其生產(chǎn)或采購 提前期，從需用日期算起倒排計劃，確定下達任務的日期和數(shù)量，使生產(chǎn)和采購部門明 了每種物料需求的優(yōu)先順序，從而做到有條不紊地安排生產(chǎn)和采購作業(yè)進度。因此我們 說MRP是一種優(yōu)先級計劃（Priority Planning）方法。優(yōu)先級計劃是MRPⅡ的核心功能。 為了體現(xiàn)物料需用日期和優(yōu)先順序，必須把MRPⅡ計劃的時區(qū)劃細，以便于分辨。MRP 不僅要回答“需要什么？”而且更重要地是要回答“什么時候需要？”通常MRP的計劃時區(qū)是 周，甚至更短，只有這樣才能詳細地說明需求和供給的時間關系。因此我們說MRP又是一 種時段計劃（Time-phased planning）方法。 在第一章，已經(jīng)概括地介紹了MRP的基本邏輯及其輸入、輸出信息。本節(jié)將進一步介 紹某些環(huán)節(jié)。 6. 5。1 低層項目毛需求和凈需求的計算原理 為了確定BOM中一個較低層次（層次越低編號越大）的物料項目的凈需求量，不僅需 要考慮這類項目在本層的需求數(shù)量還得考慮該項目在其上屬項中的需求數(shù)量。計算凈需 求量的過程可以用下面一個例子來說明（圖6-6）。 第0層 產(chǎn)品（卡車） 第1層 總成（傳動器） 第2層 組件（齒輪箱） 第3層 零件（齒輪） 第4層 零件半成品（鍛坯） 圖6-6 上屬項與下屬項的關系 5. 假定要生產(chǎn)100輛卡車X，庫存情況如下（庫存量和已訂貨量之和）： 傳動器 2； 齒輪箱 15； 齒輪 15； 齒輪鍛坯 46 現(xiàn)在來計算上述各項物料的凈需求量。 需要生產(chǎn)的卡車數(shù)量 100 傳動器毛需求量 100 傳動器的庫存量和已訂貨量 2 傳動器的凈需求量 98 生產(chǎn)98臺傳動器對齒輪箱的毛需求量 98 齒輪箱庫存量和已訂貨量 15 齒輪箱凈需求量 83 生產(chǎn)83臺齒輪箱對齒輪的毛需求量 83 齒輪庫存量和已訂貨量 7 齒輪凈需求量 76 生產(chǎn)76個齒輪對齒輪鍛坯的毛需求量 76 齒輪鍛壞庫存量和已訂貨量 46 齒輪鍛坯凈需求量 30 下面對齒輪鍛坯的凈需求量核實一下。卡車生產(chǎn)數(shù)量為100，齒輪鍛坯的消耗量，即 以下5項之和亦應為100： 齒輪鍛坯的庫存量和已訂貨量 46 含有齒輪鍛坯的齒輪的庫存量和已訂貨量 7 含有齒輪的齒輪箱的庫存量和已訂貨量 15 含有齒輪箱的傳動器的庫存量和已訂貨量 2 齒輪鍛坯的凈需求量 30 總計 100 凈需求量的計算是根據(jù)產(chǎn)品結構自上而下逐層進行的。這個計算過程把隱蔽在較高層 次的物料項目傳動器、齒輪箱、齒輪（這些項目都是用于生產(chǎn)卡車X的）中的齒輪鍛坯都 有找了出來，并加以計算。凈需求量是通過一層一層地把庫存量和已訂貨量分配給各個 相應層次上的毛需求量而逐步求得的。只有在確定了上屬層次的凈需求量以后，才能確 定下屬層次的凈需求量。 在例6.5中，要生產(chǎn)100輛卡車，每一輛卡車含有一個齒輪鍛坯，因此齒輪鍛坯的需要 量是100。這個數(shù)字雖然在成本核算等方面很有用處，但對于物料需求計劃則毫無意義。 因為我們關心的不是與產(chǎn)品一起出廠的組件的數(shù)量，而是需要采購或制造的最小數(shù)量， 即凈需求量。在例6.5中算出的齒輪鍛坯的毛需求量是76，凈需求量是30。只有在上屬層 次（齒輪、齒輪箱、傳動器）中庫存為零時，齒輪鍛坯的凈需求量才可能是100。在物料 需求計劃里，下屬項的毛需求量取決于直接上屬項的凈需求量，而不是取決于最終產(chǎn)品 或主生產(chǎn)計劃最終項目的需求量。 還應注意對一個給定的項目可能有多個需求源，因此毛需求量也可來自多方。一項物 料可能通用于幾個上屬項，也可能用于來自外部的獨立需求如用作備件。我們應把該項 物料的這些毛需求量按時區(qū)合并起來，如圖6-7所示。 總成 零件 項目X 項目Y |時區(qū) |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 | |毛需求量| |20 | |25 | |15 |12 | | 圖6-7 來自不同需求源的毛需求量 6. 5。2 需求分解 在6.5.1段介紹了最終產(chǎn)品的一項需求按BOM引起對下屬各層物料的毛需求和凈需求的 縱向過程。第一章介紹了在計劃展望期內(nèi)在一個層次上動態(tài)計算物料的未來庫存狀態(tài)數(shù) 據(jù)以及訂貨量和訂貨時間的橫向過程。 本段將討論物料需求計劃的全過程，即在展望期內(nèi)把最終項目的獨立需求從主生產(chǎn)計 劃開始向下逐層分解為各個零部件需求的過程。在此過程中，一個關鍵的問題是上屬項 記錄和下屬項記錄之間的銜接問題：對一項物料的計劃訂貨的下達就同時產(chǎn)生了其直接 下屬項目的毛需求，它們在數(shù)量和時間上都是一致的。此過程沿BOM的各個分枝進行，直 到所有的分解路線都達到外購件（零部件或原材料）為止。 圖6- 8對處于相鄰層次的三個物料項目的需求分解過程作了說明。它們的提前期均為2。 第一層項目：A | |時 區(qū) | | |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |9 | |毛需求量 |10 | |15 |10 |20 |5 | |10 |15 | |預計入庫量 | | |14 | | | | | | | |庫存量 |12 |2 |2 |1 |-9 |-29 |-34 |-34 |-44 |-59 | |計劃訂貨下達 | |9 |20 |5 | |10 |15 | | | 第二層項目：B |毛需求量 | |9 |20 |5 | |10 |15 | | | |預計入庫量 | | | | | | | | | | |庫存量 |28 |28 |19 |-1 |-6 |-6 |-16 |-31 |-31 |-31 | |計劃訂貨下達 |1 |5 | |10 |15 | | | | | 第三層項目：C |毛需求量 |1 |5 | |10 |15 | | | | | |預計入庫量 | | | | | | | | | | |庫存量 |8 |7 |2 |2 |-8 |-23 |-23 |-23 |-23 |-23 | |計劃訂貨下達 | |8 |15 | | | | | | | 圖6-8 需求量的分解 在此例中，物料項目B和C 沒有多個上屬項，即它們不是通用件。然而，在實際情況下卻往往不是如此。它們很可 能有著多個上屬項，尤其是處于BOM低層的項目更是這樣。在這種情況下，如果沿BOM各 分枝分別分解，然后再把對通用件的多項需求相加，則造成計算的重復，降低了數(shù)據(jù)處 理的效率。 獲得數(shù)據(jù)處理高效率的標準技術稱為逐層處理法，一般MRP軟件系統(tǒng)均采用這種方法 。做法是先對所有BOM算出每一層上所有項目的計劃訂貨，把這些結果按通用件相加，用 來確定第二層項目的毛需求。依次類推，直至外購件。但要受低層代碼控制。每項物料 都有要有一個低層代碼，用來指明在包括該項目的所有BOM中，該項目所處的最低層次。 于是，在逐層分解計算需求量的過程中，對該項目的處理便被延遲到其出現(xiàn)的最低層次 上進行。從而所有較高層次上可能出現(xiàn)的對該項目的毛需求都能在此之前確定。因此， 每項物料的記錄只需處理一次，避免了重復檢索和處理，提高了效率。 6. 5。3 MRP系統(tǒng)的運行方式 MRP系統(tǒng)有兩種基本的運行方式：全重排式和凈改變式。 第一種方式從數(shù)據(jù)處理的角度看，效率比較高。但由于每次更新要間隔一定周期，通 常至少也要一周，所以不能隨時反映出系統(tǒng)的變化。第二種方式可以對系統(tǒng)進行頻繁的 ，甚至是連續(xù)的更新，但從數(shù)據(jù)處理的角度看，效率不高。以上兩種方式的主要輸出是 一樣的，因為不論以何種形式執(zhí)行MRP系統(tǒng)，對同一個問題只能有一個正確的答案。兩種 方式的輸入也基本上是相同的，只是在物料庫存狀態(tài)的維護上有些不同。兩種方式最主 要的不同之處在于計劃更新的頻繁程度以及引起計劃更新的原因。在第一種方式中計劃 更新是由主生產(chǎn)計劃的變化引起的，在第二種方式中，則是由庫存事務處理引起的。 理論上講，任何一個標準的MRP系統(tǒng)都只能是以上兩種形式中的一種，但在實際應用 中卻很難分出兩種形式的界限。一個全重排式系統(tǒng)可能會滲入一些凈變化系統(tǒng)的特點， 反之亦然。實際上，一般MRPⅡ軟件系統(tǒng)都提供兩種運行方式可供選擇。這里所討論的是 全重排式系統(tǒng)和凈改變化系統(tǒng)的標準形式。 MRP系統(tǒng)的傳統(tǒng)做法是建立在計劃日程全面重排的想法之上的。根據(jù)這種做法，系統(tǒng) 要將整個主生產(chǎn)計劃進行分解，求出每一項物料按時間分段的需求數(shù)據(jù)。 在使用全重排方法時，主生產(chǎn)計劃中所列的每一個最終項目的需求都要加以分解；每 一個BOM文件都要被訪問到；每一個庫存狀態(tài)記錄都要經(jīng)過重新處理；系統(tǒng)輸出大量的報 告。 在全重排式MRP系統(tǒng)中，由于主生產(chǎn)計劃是定期重建的，所以每次所有的需求分解都 是通過一次批處理作業(yè)完成的。在每次批處理作業(yè)中每項物料的毛需求量和凈需求量都 要重新加以計算，每一項計劃下達訂單的日程也要重新安排。 由于采用批處理方式，這種作業(yè)也只能按一定時間間隔定期進行。在兩次批處理之間 發(fā)生的所有變化，如主生產(chǎn)計劃的變化，產(chǎn)品結構的變化，以及計劃因素的變化，等等 ，都要累計起來，等到下一次批處理作業(yè)中一起處理。重排計劃的時間間隔，常要從經(jīng) 濟上考慮其合理性。就制造業(yè)已安裝的MRP系統(tǒng)來說，全面重排的時間間隔通常為一到兩 周。又由于全面重排計劃的數(shù)據(jù)處理量很大，所以計劃重排結果報告的生成常有時間延 遲。這就使得系統(tǒng)反映的狀態(tài)總是在某種程度上滯后于現(xiàn)實狀態(tài)。 在具體情況下，這個缺點的嚴重程度取決于MRP系統(tǒng)的作業(yè)環(huán)境。 在一個動態(tài)的生產(chǎn)環(huán)境中，生產(chǎn)狀態(tài)處于連續(xù)的變化之中。在這種情況下，主生產(chǎn)計 劃經(jīng)常更改，客戶需求時時波動，訂貨每天都有可能發(fā)生變化，常有緊急維修的訂貨， 也有報廢的情況發(fā)生，產(chǎn)品的設計不斷更新——所有這些都有意味著每項物料的需求數(shù)量 和需求時間也要隨之迅速改變。 在這類生產(chǎn)環(huán)境中，要求系統(tǒng)有迅速適應變化的能力。而全重排式MRP系統(tǒng)至多也只 能每周重排一次計劃。由于這類系統(tǒng)不能適合生產(chǎn)作業(yè)的節(jié)奏，所以相對來說，它的反 應是太慢了。 在比較穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境中，僅就物料需求而論，全重排式MRP系統(tǒng)或許能滿足需求。 然而MRP并不只局限于庫存管理，它還要確保已下達訂單的到貨期符合實際需求。已下達 訂單的到貨期是正確制定車間作業(yè)任務優(yōu)先級和作業(yè)順序的基礎。因此保證訂單的完成 期能隨時更新，使它總能符合當前情況，這是非常重要的。然而，一個以周（甚至更長 時間）為周期重排計劃的MRP系統(tǒng)，顯然不能使訂單的完成期時時處于與當前情況相符的 狀態(tài)。 由以上討論可以看出，在MRP系統(tǒng)的使用中，重排計劃的時間間隔是一個重要問題， 也是系統(tǒng)設計的一一個重要參數(shù)。要想以小于一周的時間間隔來運行全重排式系統(tǒng)是不 切實際的。為了能以更小的時間間隔重排計劃，必須尋找一種新的方法，這種方法既要 考慮到數(shù)據(jù)處理的經(jīng)濟性（重排計劃的范圍、時間區(qū)段和輸出數(shù)據(jù)量），又能避免批處 理作業(yè)中時間滯后的弊端。于是，凈改變式MRP系統(tǒng)便應運而生。 在運行MRP系統(tǒng)時，需求分解是最基本的作業(yè)。它既不能省略，又無捷徑可走，僅可 以將分解的工作分散進行。凈改變式就是從這點出發(fā)，采用頻繁地進行局部分解的作業(yè) 方式，取代以較長時間間隔進行全面分解的作業(yè)方式。 局部分解是使凈改變式系統(tǒng)具有實用價值的關鍵，因為局部分解縮小了每次作需求計 劃運算的范圍，從而可以提高重排計劃的頻率。由于分解只是局部的，自然作為輸出結 果的數(shù)據(jù)也就少了。在凈改變式MRP系統(tǒng)中，所謂局部分解是從以下兩種意義上說的： 1. 每次運行系統(tǒng)時，都只需要分解主生產(chǎn)計劃中的一部分內(nèi)容； 2. 由庫存事務處理引起的分解只局限在該事務處理所直接涉及到的物料項目及其下屬層 次上的項目。 從凈改變的角度看，主生產(chǎn)計劃是一個連續(xù)存在的計劃，而不是一份一份間斷產(chǎn)生的 計劃。主生產(chǎn)計劃在任何...
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