MRPⅡ系统：优化生产计划和库存管理

（一）第一阶段：订货点法

在计算机出现之前，发出订单和进行催货是一个库存管理系统在当时所能做的一切。库存管理系统发出生产订单和采购订单，但是确定对物料的真实需求却是缺料表。这种表上所列的是马上要使用的，但发现没有库存的物料，然后派人根据缺料表催货。

订货点法是在当时的条件下，为改变这种被动的状况而提出的一种按过去的经验预测未来的物料需求的方法。这种方法的实质是着眼于“补充库存”的原则。意思是把库存填满到某个原来的状态。库存补充原则是保证在任何时候在任何仓库里都有一定数量的存货，以便需要时随时取用。订货点法依靠对库存补充周期内的需求量预测，并保留一定的安全库存储备，来确定订货点。安全库存的设置是为了应对需求的波动。一旦库存储备降低于预先规定的数量，即订货点，则立即订货来补充库存。

订货点法的基本公式是：订货点=单位时区的需求量X订货提前期+安全库存量。

订货点法是建立在某些理论假设基础之上的，在现实中这些假设是不能成立的。其基本假设如下：

（1）对各种物料的需求是相互独立的。订货点法不考虑物料之间的关系，每项物料的订货点分别独立地加以确定。即，订货点法是面向零件的，而不是面向产品的。但是，在制造业中有一个很重要的要求，那就是各项物料的数量必须配套，以便能装配成产品。由于订货点法对每项物料分别进行独立的预测和订货，在装配时就会发生各项物料数量不匹配的情况。这样虽然单项物料的供货率提高了，但总的供货率却难以提高。因为不可能每项物料的预测都很准确，所以积累起来的误差反映在总供货率上将是相当大的。

（2）物料需求是连续发生的。按照这种假定，必须认为需求是相对均匀，库存消耗率稳定。而在制造业中，对产品零部件的需求恰恰是不均匀、不稳定的，库存消耗是间断的。这往往是由于下道工序的批量要求引起的。需求不连续的现象提出了一个如何确定需求时间的问题。订货点法是根据以往的平均消耗时间来间接地指出需要时间，但是对于不连续的非独立需求来说，这种平均消耗率的概念是毫无意义的。事实上，采用订货点法的系统下达的订货时间常常偏早，在实际需求发生之前就有大批量存货放在库里造成积压。而另一方面，却又会由于需求不均衡和库存管理模型本身的缺陷造成库存短缺。

（3）提前期是已知的和固定的。这是订货点法所作的最重要的假设。但在现实世界中，情况并非如此。对一项指定了6周提前期的物料，其实际的提前期可以在48小时至3个月的范围内变化。把如此大的时间范围浓缩成一个数字，用来作为提前期已知和不变的表示，显然是不合理的。

（4）库存消耗之后，应被重新填满。按照这种假设，当物料库存量低于订货点时，则必须发出订货，以重新填满库存。但如果需求是间断的，那么这样做不但没有必要，而且也不合理。因为很有可能因此而造成库存积压。例如，某种产品一年中可以得到客户的两次订货，那么制造此种产品所需的钢材则不必因库存量低于订货点而立即填满。

（5）“何时订货”是一个大问题。“何时订货”被认为是库存管理的一个大问题。这并不奇怪，因为库存管理正是订货并催货这一过程的自然产物。然而真正重要的问题确是“何时需要物料”?当这个问题解决以后，“何时订货”的问题也就迎刃而解了。订货点法通过触发订货点来确定订货时间，再通过提前期来确定需求日期，其实是本末倒置的。

（二）第二阶段：MRP

物料需求计划（Material Requirement Planning,MRP）是指根据产品结构各层次物品的从属和数量关系，以每个物品为计划对象，以完工时期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物品下达计划时间的先后顺序，是一种工业制造企业内物资计划管理模式。MRP是根据市场需求预测和顾客订单制订产品的生产计划，然后基于产品生成进度计划，组成产品的材料结构表和库存状况，通过计算机计算所需物料的需求量和需求时间，从而确定材料的加工进度和订货日程的一种实用技术。

其主要内容包括：客户需求管理、产品生产计划、原材料计划以及库存记录。其中客户需求管理包括客户订单管理及销售预测，将实际的客户订单数与科学的客户需求预测相结合，即能得出客户需要什么以及需求多少。

物料需求计划（MRP）是一种推式体系，根据预测和客户订单安排生产计划。因此，MRP基于天生不精确的预测建立计划，“推动”物料经过生产流程。也就是说，传统MRP方法依靠物料运动经过功能导向的工作中心或生产线（而非精益单元），这种方法是为最大化效率和大批量生产来降低单位成本而设计的，计划、调度并管理生产以满足实际和预测的需求组合。生产订单出自主生产计划（MPS），然后经由MRP计划出的订单被“推”向工厂车间及库存。如图4-1所示。

制订物料需求计划前就必须具备以下基本数据：

第一项数据是主生产计划，它指明在某一计划时间段内应生产出的各种产品和备件，它是物料需求计划制订的一个最重要的数据来源。

第二项数据是物料清单（BOM），它指明了物料之间的结构关系，以及每种物料需求的数量，它是物料需求计划系统中最为基础的数据。

第三项数据是库存记录，它把每个物料品目的现有库存量和计划接受量的实际状态反映出来。

第四项数据是提前期，决定着每种物料何时开工、何时完工。(www.xing528.com)

应该说，这四项数据是至关重要、缺一不可的。缺少其中任何一项或任何一项中的数据不完整，物料需求计划的制订都将是不准确的。因此，在制订物料需求计划之前，这四项数据都必须先完整地建立，而且保证是绝对可靠的、可执行的数据。

图4-1 MRP示意图

（三）第三阶段：闭环MRP

20世纪60年代时的MRP能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量，但它还不够完善，其主要缺陷是没有考虑到生产企业现有的生产能力和采购的有关条件的约束。因此，计算出来的物料需求的日期有可能因设备和工时的不足而没有能力生产，或者因原料的不足而无法生产。同时，它也缺乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能。正是为了解决以上问题，在70年代，人们在MRP基础上，一方面把生产能力作业计划、车间作业计划和采购作业计划纳入MRP，同时在计划执行过程中加入来自车间、供应商和计划人员的反馈信息，并利用这些信息进行计划的平衡调整，从而围绕着物料需求计划，使生产的全过程形成一个统一的闭环系统，这就是由早期的MRP发展而来的闭环式MRP。闭环式MRP将物料需求按周甚至是按天分解，使得MRP成为一个实际的计划系统和工具，而不仅仅是一个订货系统。

闭式MRP是一个集计划、执行、反馈为一体的综合性系统，它能对生产中的人力、机器和材料各项资源进行计划与控制，使生产管理的应变能力有所加强。闭环MRP系统是一个围绕物料需求计划而建立的系统，除了物料需求计划外，还将生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划也全部纳入MRP，形成一个封闭的系统。

MRP系统的正常运行，需要有一个现实可行的主生产计划。它除了要反映市场需求和合同订单以外，还必须满足企业的生产能力约束条件。因此，基本MRP系统进一步发展，把能力需求计划，执行及控制计划的功能也包括进来，形成一个环形回路，称为闭环MRP。闭环MRP为一个完整的生产计划与控制系统，工作流程如图4-2所示。

整个闭环MRP的过程为：

（1）企业根据发展的需要与市场需求来制定企业生产规划。

（2）根据生产规划制定主生产计划，同时进行生产能力与负荷的分析。该过程主要是针对关键资源的能力与负荷的分析过程。只有通过对该过程的分析，才能达到主生产计划基本可靠的要求。

（3）再根据主生产计划、企业的物料库存信息、产品结构清单等信息来制定物料需求计划。

（4）由物料需求计划、产品生产工艺路线和车间各加工工序能力数据（即工作中心能力，其有关概念将在后面介绍）生成对能力的需求计划，通过对各加工工序的能力平衡，调整物料需求计划。

（5）采购与车间作业按照平衡能力后的物料需求计划执行，并进行能力的控制，即输入输出控制，并根据作业执行结果反馈到计划层。

图4-2 闭环MRP工作流程

（四）第四阶段：MRPⅡ

闭环MRP系统的出现，使生产活动方面的各种子系统得到了统一。但这还不够，因为在企业的管理中，生产管理只是一个方面，它所涉及的仅仅是物流，而与物流密切相关的还有资金流。这在许多企业中是由财会人员另行管理的，这就造成了数据的重复录入与存贮，甚至造成数据的不一致性。

1977年9月，美国著名的生产管理专家奥列弗·怀特在美国《现代物料搬运》（Modern Material Handling）月刊上由他主持的“物料管理专栏”中，首先倡议给同货币信息结合的MRP系统一个新的称号：制造资源计划。为了表明它是MRP的延续和发展，用了同样以M,R，P为首的三个英文名词，为了同物料需求计划区别，在MRP后缀罗马数字“Ⅱ”，可以说是第Ⅱ代MRP，但MPRⅡ并不是取代MRP，相反，它以MRP为核心。

这里讲的制造资源，指人工、物料、设备、能源、资金、空间和时间。它不仅包括了人们常说的人、财、物，而且包括了往往被忽略的时间资源。时间是一种对每个人都是平等的但又是买不到、不能补偿的资源。任何作业都要消耗时间资源。讲计划、生产率、交货期、提前期都含有时间的因素。讲竞争，就是在同竞争对手抢时间，现代管理总是把时间看成是一种重要的资源。各种制造资源都是以“信息”的形式来表现的。通过信息集成，有效地对企业有限的各种制造资源进行周密的计划，合理利用，以提高企业的竞争力，这就是MRPⅡ——制造资源计划命名的初始意念。