物料需求计划管理

物料需求计划MRP（Material Requiring Planning）是美国生产管理和计算机应用专家Oliver W.Wight和George W.Plosh提出的一种计算物料需求量和需求时间的系统，是一种工业制造企业内的物料计划管理模式，IBM公司首先在计算机上实现了MRP处理。

MRP的核心是以物料为中心，以控制生产物流的基本需求为出发点，体现按需定产的库存管理方法。MRP系统从基本MRP发展为闭环MRP、MRPⅡ等。

1.基本MRP

1）MRP的基本原理

制造企业根据市场需求制定营销计划后，会产生主生产进度计划MPS，再根据产品结构各层次中物料的从属和数量关系，以每个物料为计划对象，以完工日期为时间基准倒排计划，按提前期长短区别各个物料下达计划时间的先后顺序。

总之，MRP涉及的原则是适时物流的原则，即在需要的时间里生产或采购需要的数量。

MRP根据主生产进度计划 （MPS）、产品结构文件 （BOM）和库存记录，对每一种物料进行计算，指出何时将会发生物料短缺，并给出建议，如果是自己加工，就形成了加工任务单；如果是向外采购，就形成了采购任务单。以最小的库存量满足需求并避免物料短缺，如图6－13所示。

（1）主生产进度计划MPS（Master Production Schedule）。MPS是根据营销计划、产品结构文件BOM和工艺规程决定产品的品种、型号及成品出厂时间和各种零部件的制造进度，确定每一种最终产品在每一个具体时间段（通常是以周为单位，有些情况下可以是日、旬、月）内生产数量的计划，并导出相关物料的需求量和需求时间。

图6－13 MRP逻辑原理

主生产进度计划详细规定生产什么、什么时段应该产出，它是独立需求计划。主生产计划根据客户合同和市场预测，把经营计划或生产大纲中的产品系列具体化，使之成为展开物料需求计划的主要依据，起到了从综合计划向具体计划过渡的作用。

（2）产品结构文件BOM（Bill Of Material）。BOM是用规范的数据格式来描述的物料清单，是制造企业的核心文件。产品结构的文件列出了从原材料到零件、部件，直到最终产品的层次隶属关系和数量关系，即构成成品或装配件的所有部件、组件、零件等的组成、装配关系和数量要求，如图6－14所示。机械产品都是由各种零部件组成的，如图6－14所示0层中A（1）表示产品1件；1层中B（3）表示零件3件，C（2）表示部件2件；2层中D （3）、E（2）分别表示零件3件和2件。也就是说，产品A由B种零件3件和C种部件2件组成，而C种部件由D种零件3件和E种零件2件组成。如图6－14所示LT（Lead Time）为零部件提前期，例如，LT＝3表示提前3周。

图6－14 产品结构示意图

（3）库存文件。库存文件是保存企业所有产品、零部件、在制品和原材料等存在状态的数据库，记录有现有库存量、计划收到量、已分配量、订购或生产批量及安全库存量等。

2）MRP系统的运行条件及适用范围

（1）MRP系统的运行条件。MRP系统正常运行需要企业具备均衡的生产能力及相应信息系统的支持。

（2）MRP系统适用范围。

①多品种小批量生产。

②节奏经常变动的生产。

③需求波动较大的产品。

④计划提前期比较长的产品。

3）MRP系统的优缺点

优点：有利于按计划限额发料；线边零件控制得较少；有利于运用信息系统实现物料计划自动生成和需求早期滚动预测。

缺点：当计划预测条件发生变化时，易产生物流的中断或堆积，导致生产线缺件或零件过多。另外，供应者不了解用户消耗的数量和期限，容易多供或少供。

4）MRP运用实例

如图6－14所示，假设在第10周要生产出300件A产品，设当前库存和计划入库量均为0，试确定每一个零部件的需求量及制造或采购单下达的时间。

解：已知A（1），LT＝5；B（3），LT＝3；C（2），LT＝2；D（3），LT＝1；E（2）， LT＝2。

（1）计算各零部件的需求量，可依据产品结构算出：

产品A：300（件）；

零件B：3×产品A的需求量＝3×300＝900（件）；

部件C：2×产品A的需求量＝2×300＝600（件）；

零件D：3×部件C的需求量＝3×600＝1800（件）；

零件E：2×部件C的需求量＝2×600＝1200（件）。

（2）确定订单下达时间，可依据产品结构确定：

产品A：应在第10周产出，LT＝5，因此，提前5周，即第5周下达制造任务单；

零件B：LT＝3是总装前3周，因此，第2周下达制造任务单；

部件C：LT＝2是总装前2周，因此，第3周下达制造任务单。

因为准备好零件B、部件C才能总装产品A。

零件D：LT＝1是部件C装配前1周，因此，第2周下达制造任务单；

零件E：LT＝2是部件C装配前2周，因此，第1周下达制造任务单。

因为准备好零件D和零件E才能装配部件C。

以上零部件需求量及制造或采购单下达的时间如表6－5所示。

表6－5 零部件需求量及制造或采购单下达的时间

MRP的缺陷：没有解决保证企业生产计划成功实施的问题，即没有考虑企业内部资源是否有能力实现上述计划；缺乏对完成计划所需的各种资源进行计划与保证的功能；缺乏根据计划实施实际情况的反馈信息对计划进行调整的功能。

为使系统对生产物流的控制更有效，人们把有关的能力需求、车间生产作业计划和采购等方面的情况考虑进去，形成了有反馈功能的闭环MRP（Closed MRP），并采用计划—执行—反馈的管理逻辑，有效地对生产各项资源进行规划和控制。

2.闭环MRP系统

闭环MRP系统是除了物料需求计划外，还将生产能力需求计划纳入MRP，并进行作业信息反馈的封闭系统。

1）闭环MRP系统原理

闭环MRP系统中物料需求计划是根据主生产进度计划、生产成本、生产能力以及库存等因素确定的，如图6－15所示。物料需求计划与生产能力需求计划确定后下达车间作业计划和采购计划，并投入生产。

图6－15 闭环MRP系统原理

2）能力需求计划CRP（Capacity Requirement Planning）

能力需求计划是反映制造某项 “物料”加工方法及加工次序的文件。它说明加工和装配的工作顺序、每道工序的各项时间定额及外协工序的时间和费用等。

3）零部件作业计划的工作内容

（1）车间订单下达。

（2）作业排序。

（3）投入产出控制。

（4）作业信息反馈。

3.制造资源计划MRPⅡ

为克服MRP及闭环MRP仅用实物量指标反映系统的投入而不反映系统产出的缺点，人们把与MRP各过程有关的财务状况反映进来，拓展了闭环MRP的功能，并将其称为制造资源计划MRPⅡ （Manufacturing Resources Planning）。MRPⅡ是在20世纪80年代初开始发展起来的一种资源协调系统，代表了一种新的生产管理思想。

1）MRPⅡ系统的基本原理

MRPⅡ系统是在闭环MRP系统的基础上进一步扩展，将市场预测、生产计划、物料需求、能力需求、库存控制、车间管理、产品销售以及财务管理有机结合的完整的经营生产管理计划体系，其系统原理如图6－16所示。MRPII不仅提供了产品所需的原材料和零部件，还提供了生产时间、机器运转时间和财务状况等信息。