MRP, MRPII和ERP
一 基本定义
1.1 MRP
MRP(Material Requirements Planning, 物料需求计划)是在产品结构的基础上,运用网络计划原理,根据产品结构各层次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。换句话说,要使计划做到在需用的时刻所有物料都能配套备齐,而在不需用的时刻又不要过早地积压,从而达到减少库存量和占有资金的目的。
通俗地说,MRP是一种“既要降低库存,又要不出现物料短缺”的计划方法。这也是国外“生产与库存管理”的原始含义——就是说,既要保证生产又要控制库存。保证生产是为了满足市场需求,控制库存是为了降低成本。
1.2 MRPII
MRPII(Manufacturing Resources Planning, 制造资源计划)是在MRP基础上发展起来的、把物流和资金流统一起来而形成的一个完整的生产经营计划管理系统。
1.3 ERP
ERP(Enterprises Resources Planning, 企业资源计划)是在MRPII的基础上进一步发展起来的企业管理信息系统。ERP的核心管理思想是统一物流、资金流和信息流,实现对整个供应链的有效管理。
二 MRP的发展
MRP的发展大体经历了四个阶段:
作为一种库存定货计划——MRP(Material Requirements Planning),即物料需求计划阶段,或称基本MRP阶段。
作为一种生产计划与控制系统——闭环MRP阶段(Closed-loop MRP)。 作为一种企业经营生产管理信息系统——MRPII阶段。 企业资源计划——ERP阶段。
表2.1说明了MRPII的发展与计算机技术和相关生产管理技术发展的关系。
2.1 从订货点法到MRP
早期的物料库存计划通常采用定货点法,它始于30年代初期。定货点法是一种使库存量不得低于安全库存的库存补充方法,物料逐渐消耗,库存逐渐减少。当库存量降低到某个时刻,剩余的库存量可供消耗的时间刚好等于定货所需要的时间(定货提前期),就要下达订单(定单的含义包括加工单和采购单两方面)来补充库存,这个时刻的库存量称为订货点。
定货点=定货提前期起始时的库存+安全库存量
定货点法只适用于稳定消耗的情况,对于需求量随时间变化的物料,由于定货点会随消费速度的快慢而升降,无法设定一个固定的定货点。定货点法的不足之处在于它没有按照各种物料真正需用的时间来确定交货日期,因此往往会造成较多的库存积压。
表 2.1 MRPII和计算机技术及相关的生产管理技术的发展
阶段 年代 四十 年份 1946 1955 订货点法,MRP思想的提出 五十 1956 1958 1960 六十 MRP技术 的发展 计算机技术 的发展 第一代计算机(电子管) 第二代计算机(晶体管) 经济订货(生产)批量(EOQ/EPQ) 网络技术(关键路线法CPM) 成组技术(GT) 计算机评审技术(PERT) 准时生产制(JIT)与看板管理,全面质量管理(TQM) 数控机床(NC) 计算机辅助设计(CAD) 计算机辅助制造(CAM) 计算机辅助工艺设计(CAPP) 柔性制造系统(FMS) 自动仓库存储系统(AS/RS) 1980 制造资源计划 (MRPII)系统 八十 1985 融合JIT等思想的现代MRPII系统 智能化计算机PC机的普及 制造自动化系统(MAS) 管理信息系统(MIS) 计算机集成制造系统(CIMS) 优化生产技术(OPT) 精细生产(LP) 企业重组(BR) 供应链管理(SCM) 动态企业建模技术(DEM)并行工程(CE) 虚拟制造(VM) 1998 智能资源计划网络计算机(NC) 价值链管理(VCM) (IRP) 敏捷制造(AM) 绿色制造(GM) 相关的生产管理 技术的发展 1965 物料需求计划 (MRP)系统 1970 闭环MRP系统 第三代计算机(集成电路) 第四代计算机(大规模集成电路) 七十 1975 九十 1995 企业资源计划INTERNET技术 (ERP) INTRANET技术 60年代中期,美国IBM公司的约瑟夫•奥列基博士(Dr. Joseph A. Orlicky)提出把
产品中的各种物料分为独立需求(Independent Demand)和相关需求(Dependent Demand)的两种概念,并按需用时间的先后(优先级)及提前期的长短,分时间段确定各个物料的需求量。
物料需求计划(MRP)是在产品结构的基础上,运用网络计划原理,根据产品结构各层次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。换句话说,要使计划做到在需用的时刻所有物料都能配套备齐,而在不需用的时刻又不要过早地积压,从而达到减少库存量和占有资金的目的。
主生产计划、物料清单和库存信息是MRP的三项基本输入数据,它们都是手工管理中不曾用到的新概念;其中,主生产计划决定MRP的必要性和可行性,另外两项是计算需求数量
和时间的基本数据,它们的准确性直接影响MRP的运算结果。MRP的数据处理和输出是物料的生产加工计划和采购计划。
2.2 闭环MRP
MRP系统要能正常运行,首先需要有一个相对稳定、现实可行的主生产计划。但是客观世界是不断变化的,生产计划也必须不断地适时调整。于是,在MRP的基础上增加了能力计划和执行计划的功能,进一步发展成为闭环MRP。这里所说的闭环,指的是信息的闭环和管理运作的闭环。
闭环MRP体现了一个完整的计划与控制系统,它把需要与可能结合起来,或者说把需求与供给结合起来。为了取得实效,一个MRP软件最起码的模块配置,应当实现闭环MRP系统,建立最基本的管理信息集成。闭环系统的实质是实现有效控制,只有闭环系统才能把计划的稳定性、灵活性和适应性统一起来。
2.3 制造资源计划MRPII
闭环MRP虽然是一个完整的计划与控制系统,但是,它还没有说清楚执行计划以后给企业带来什么效益,这效益又是否实现了企业的总体目标。企业的经营状况和效益终究是要用货币形式来表达的。70年代以来,MRP系统已推行将近10年,一些企业又提出了新的课题,要求财务会计系统能同步地从生产系统获得资金信息,随时控制和指导生产经营活动,使之符合企业的整体战略目标。这样,闭环MRP系统经进一步发展,把物料流动同资金流动结合起来,形成一个完整的经营生产信息系统。
MRPII是通过两种方式把物流和资金流的信息集成起来的:
1) 为每个物料定义标准成本和会计科目,建立物料和资金的静态关系。
2) 为各种库存事务,就是说物料的移动(实际的或逻辑的)或数量、价值的调整建立凭证,定义相关的会计科目和借贷关系,来说明物流和资金流的动态关系。
物流信息和资金流信息的统一,通俗地说,就是把“实物帐”和“财务帐”统一起来,MRPII用简单的原理和软件工具实现了这一统一。
1977年9月,美国著名的生产管理专家奥列弗。怀特(Oliver W. Wight)首先倡义给同资金信息集成的MRP系统一个新的称号——制造资源计划,为了同物料需求计划相区别,在MRP后缀罗马数字(II),可以说是第二代MRP。但是,MRPII并不是取代MRP,而是以MRP为核心。
MRPII用简单的原理和软件工具实现了物流和资金流信息的统一,把生产活动和财务活动联系在一起。MRPII实际是整个企业的系统,它包括整个生产经营活动:销售、生产、库存、生产作业计划与控制等,为企业提供一个完整而详尽的计划,使企业各部门的活动协调一致,各部门享用共同的数据,消除了重复工作和不一致,提高了整体的效率。
2.4 MRPII的发展——企业资源计划ERP
九十年代初,美国著名的IT分析公司加特纳公司(Gartner Group Inc)根据当时计算机信息处理技术(Information Technology)的发展和企业对供应链管理的需要,对信息时代以后制造管理信息系统的发展趋势和即将发生的变革作了预测,提出了企业资源计划ERP(Enterprise Resources Planning)这个概念。
ERP是在MRPII的基础上进一步发展起来的企业管理信息系统。ERP的核心管理思想是统一物流、资金流和信息流,实现对整个供应链的有效管理。
三 MRP的基本原理
3.1 MRP的逻辑流程图
物料清单 采购计划 主生产计划 物料需求计划 MRP 加工计划 库存记录 图3.1 MRP逻辑流程图
从逻辑流程图上看,MRP要回答4个问题: 1. 要生产什么? (根据主生产计划) 2. 要用到什么? (根据物料清单) 3. 已经有了什么? (根据库存记录)
4. 还缺什么?何时生产或订购? (MRP运算后得出的结果)
3.2 MRP的输入信息
MRP的输入信息主要包括以下几项:
(1) 已经确定的主生产计划 这是MRP的主驱动力。MRP将提供发放新订单、调整作业优先顺序以及分配生产能力所需的信息,目的都是为了实施MPS。
(2) 库存记录 库存记录将如实、及时、准确地记载和随时更新库存管理的各种信息,包括进货情况、出货情况、到货日期的更改、有误的库存信息更正、订单取消情况、不合格品退货情况、库存品损耗情况等等。正确的库存记录是制定正确可行的MRP的前提。 (3) 物料清单(BOM) MRP要从关于最终产品的MPS导出这些产品的物料需求量和需求时间,首先必须确定最终产品与各种物料之间的相关关系。这种信息由BOM来提供。而BOM的信息,而是从工艺设计部门来的。
(4) 其它需求信息 即未反映在MPS中的需求信息。例如,修理配件需求,来自其它工厂或仓库的需求,用于质量控制的需求(用于破坏性试验等) 。这些需求独立于MPS所反映的最终产量的需求,因此需要单独输入这样的需求信息。
3.3 MRP的生成
一个MRP系统就像一个发动机,可以把输入转换成有效的输出。MRP系统把MPS和其它需求信息转换成为完成这些产品对各种物料的需求。这个转换过程就称为MRP的生成过程。
(1) MRP的生成类型
有两种MRP系统,一种为再生成系统(regenerative MRP system) ,它周期性地生成MRP,一般为每周一次,库存记录也每周更新一次。一周后,原来的MRP过时,再根据最新的MPS、BOM以及库存记录等信息生成新的MRP。另一种为净改变系统(net change MPS system) ,它在必要时随时更改记录,生成新的MRP。即只要MPS或其它条件发生变化,MRP系统就相应地更新与这些变化有关的记录。这种系统主要适用于环境变化较大的企业。但这
种系统的缺点是,可能需要花费较多的计算机处理时间和生成较多的新指令(这种情况有时被称为“系统发神经”) 。绝大多数MRP的使用企业都是从再生成系统开始引入的。
(2) 分层处理原则
对一项物料的需求可能来自三种源泉:最终产品(“母”产品)的MPS,低于MPS层次的、BOM中某层“母项”的需求,以及不是源于MPS的其它需求。为了累计来自不同源泉的`对某一项物料的需求,MRP系统是从MPS开始计算,然后按照BOM一层层往下进行,这就是所谓的分层处理原则。
3.4 MRP的输出结果
MRP的输出结果主要包括两项:
(1) 对各种物料的具体需求,包括需求量和需求时间; (2) 订单的发出时间.
四 MRPII的原理及组成部分
MRPII的逻辑流程图见图4.1,在流程图上可看出,MRPII的运行包括三个组成部分:计划与控制流程、基础数据和财务系统。
4.1 基础数据
运行MRPII系统必须先建立了一系列数据,这对任何MRPII软件几乎都是相同的,已形成一种标准。
MRPII系统的主要基本数据的相互关系及输入顺序见图4.2:
这些数据可分为以下几种主要类型: (1) 物料与产品信息(图中第四行)。产品信息是由物料清单来描述的,物料清单中所涉及的物料,都必须建立文档,也就是物料主文件。一种物料可能用于多种产品,但主文件只有一份。这就象企业里员工可以在部门间调动,但必须有一份档案。在建立物料主文件之前,要对每个物料进行编码,规定物料号,还要按照软件的要求,确定所有物料的类型和分类。
(2) 能力信息(图中第二行)。物料计划要与能力计划相伴运行,占用能力资源是通过工艺路线文件及其时间定额来确定的,在MRPII系统中主要的能力资源是工作中心,工作中心又是属于某个车间或部门的,要事先定义。各种作业活动只能在工作日进行,必须设定各种用途的工作日历。
(3) 库存信息(图中第五、六行)。运行物料需求计划必须知道物料的可用量,各种物料按照定置管理的要求必须有存放地点,也就是仓库与货位。 (4) 财务信息(图中第三行)。MRPII要实现物流与资金流信息集成,每种物料要有对应的会计科目。为了控制成本,要对分厂、车间、部门或工作中心设置利润中心或成本中心。
(5)
需求信息(图中最下一行)。所有计划都是为了满足市场需求,必须先有需求
信息(包括预测和合同以及企业各部门之间的需求等)才能编制生产计划。
(6) 供需方信息(图中最上一行)。系统执行采购作业,必须建立供应商文档;执行销售作业,必须行有客户信息。
以上这些信息都是运行MPS/MRP系统不可缺少的必要信息。这些信息中,(1)、(2)、(4)、(6)和(3)中的仓库与货位是静态信息,其余为动态信息。动态信息一般在建立产品信息之后建立。有些静态信息本来是企业的基础工作,在系统安装之前就可以着手准备。
应 收 帐 总 帐 应 付 帐 资源清单 需求信息 客户信息 成本中心 会计科目 库存信息 物料清单 工作中心 工艺路线 供应商信息 基础数据
采购作业 经营规划 销售规划 产品规划 资源需求计划 可行? 主生产计划 粗能力计划 可行? 物料需求计划 能力需求计划 可行? 加工作业 成本会计 业绩评价 计划与控制系统
决 策 层 计 划 层 执 行 控 制 层
宏 观 微 观
财务系统
图4.1 MRPII逻辑流程图
供应商/客户信息 工作中心 利润/成本中心 会计科目 动 态 信 息 仓库 物料类型 库存信息 需求信息 货位 物料分类 物料号 工作日历 物料主文件 物料清单 运行 中间 信息 静 车间/部门 态 信 息
工艺路线/提前期 图4.2 基本数据相互关系及输入顺序
4.2 计划与控制流程
计划与控制是企业生产的首要职能,它统一指导企业的各项生产经营活动。如果把企业比作一个人体,企业的经营战略相当于人的大脑。推陈出新的产品是它的生命血脉,生产设施和能力资源相当于肌肉骨胳,而牵动人体各部份活动的神经系统就是计划与控制。这个比喻说明了生产计划与控制在企业经营生产活动中的地位和作用,也说明它同企业经营目标、产品和资源的关系。
在MRPII系统中,共有五个计划层次,即:经营规划、销售与运作规划(生产规划)、主生产计划(MPS)、物料需求计划、车间作业控制(或生产作业控制),见表4.1。采购作业也属于第五个层次。
表4.1 MRPII计划层次
阶段性质 计划MRPII 经营规划 宏观计划(战略的) 销售与运作规主生产计划划(生产规划) (MPS) 年度大纲 微观计划(战术的) 物料需求计划车间作业控(MRP) 制(生产作业控制)SFC 车间作业计划 层次 对应五年计划,(与习惯叫法不完全对应) •集中由厂级部门制定 •计划期根据产品提前期确定 •计划时段近细远粗 习惯长远规划 叫法 计划期 计划时段 主要计划内容 3~7年 年 产品开发,市场占有率;销售收入,利润;经营方针策略;基建技改措施 主要编制依据 •市场分析 •市场预测 •技术发展 1~3年 月 3~18周 近期:周、日远期:月、季 周、日 •产品分解零部件(自制,外购件) •相关需求型物料计划 1周 小时、日 •执行计划 •确定订单优先级 •调度 产品大类、产最终成品(品品系列(品种,种、数量、进质量,数量,成度);独立需求本,价格);平衡月产量;控制库存量 •经营规划 •销售预测 •生产规划 •合同 •预测 •售后服务 型物料计划 •确定订单优先级 •结算 •主生产计划 •物料清单 •工艺路线 •提前期 •库存信息 •MRP •CRP 编制主持人 公司或企业最高领导(会同市场,设计,生产,物料,财务等部门) 主生产计划员 主生产计划员或车间计划调分管产品的计划度员 员
在五个层次中,经营规划和销售与运作规划带有宏观规划的性质。主生产计划是宏观向微观过渡的层次。物料需求计划是微观计划的开始,是具体的详细计划;而车间作业控制或生产作业控制是进入执行或控制计划的阶段。通常把前三个层次称为主控计划(Master Planning),说明它们是制定企业经营战略目标的层次。
主生产计划(MPS)在MRPII系统中是一个重要的计划层次,是传统手工管理没有的新概念。它根据客户合同和预测,把销售与运作规划中的产品系列具体化,确定出厂产品,使
之成为展开物料需求计划MRP与能力需求计划CRP运算的主要依据,起了从宏观计划向微观计划过渡的承上启下作用。主生产计划必须是现实可行的,需求量和需求时间都是符实的,没有夸大或缩小。它必须是一种可执行的目标。主生产计划编制与控制是否得当,在相当大的程度上关系到MRP系统的成败。
物料需求计划MRP是MPS需求的进一步展开,也是实现MPS的保证和支持,它根据MPS、物料清单和物料可用量,计算出企业要生产的全部加工件和采购件的需求量。按照产品出厂的先后顺序,计算出全部加工件和采购件的需求时间,并提出建议性的计划定单。
4.3 财务系统
从闭环MRP发展到MRPII的一个重要标志就是把财务和成本包括到系统中来。在MRPII逻辑流程图中(图4.1),虽然把成本会计排在较后的框中,但实际上系统的每一个环节都要考虑成本问题。MRPII系统要求加强企业全体员工的成本意识,就象TQC(全面质量控制)要求加强企业全体员工的质量意识一样,把控制和降低成本作为企业一项重要的、经常性的任务。
MRPII系统的成本会计采用管理会计的原理,采用标准成本体系,同生产计划与控制紧密结合,体现物流和资金流的集成。
标准成本体系(Standard Costing System)是在20年代诞生的一种成本管理制度。标准成本是预先确定的某个时期(如会计年度)的不变成本。它是通过对历史资料的分析研究,经过反复测算,估计未来某个时期内各种生产条件(如生产规模、生产技术水平、能力资源的利用等)处于正常状态下确定的计划成本或目标成本。将实际发生的成本同标准成本进行对比,把对比的差异和各种汇总信息提供给管理人员,作为分析企业经营生产活动和决策的依据。
MRPII系统是按照成本发生的实际过程来计算产品成本的。它的计算基础是产品结构。系统把产品结构中各层次物料的成本,按低层累计和本层发生的材料费、人工费和间接费以及其合计值分别列出,用成本物料单(Costed BOM)的报表形式表示,这种逐层自低向高累加,直到计算出最顶层的最终产品成本的方法称为成本滚动计算法(Cost roll-up)。它反映了产品成本发生和增加的实际过程,可以用来说明物料或产品的库存值、作业费用和成本单价。
为便于维护和分析产品成本,在MRPII系统中设置至少3种成本类型。 (1) 标准成本
标准成本(Standard Cost)是在正常生产条件下的平均先进成本,有其科学性和客观性,是经营的目标和评价的尺度,反映了在一定时期内要达到的成本标准,在会计期内保持不变,是一种“冻结”的成本。实际成本与标准成本对比产生成本差异,作为成本分析的依据。
(2) 实际成本
实际成本是生产过程中实际发生的成本,主要依据结算加工单或采购单时得到的实际数据(如来自领料单、完工报告、采购发票等)。编制财务报表一般使用实际成本。
(3) 模拟成本
MRPII系统为了在成本模拟和预测时不影响现行运行数据,可以设置模拟成本(Simulated Cost)。这对产品设计过程中进行价值分析也是有帮助的。
实际成本与标准成本之间的差异称为成本差异。成本差异分析是管理会计的重要内容。成本差异是企业管理人员分析经营生产活动的重要依据。
五 企业资源计划ERP
ERP的核心管理思想是实现对整个供应链的有效管理,实现物流、资金流和信息流的统一,主要体现在以下三个方面:
(1) 体现在对整个供应链资源进行管理 在知识经济时代仅靠自己企业的资源不可能有效地参与市场竞争,还必须把经营过程中的有关各方如供应商、制造工厂、分销网络、客户等纳入一个紧密的供应链中,才能有效地安排企业的产、供、销活动,满足企业利用全社会一切市场资源快速高效进行生产经营的需求,以期进一步提高效率和在市场上获得竞争优势。换句话说,现代企业竞争不是单一企业与单一企业间的竞争,而是一个企业供应链与另一个企业供应链之间的竞争。ERP系统实现了对整个企业供应链的管理,适应了企业在知识经济时代市场竞争的需要。
(2) 体现精益生产,同步工程和敏捷制造的思想
ERP系统支持对混合型生产方式的管理,其管理思想表现在两个方面,其一是“精益生产LP(Lean Production)”思想,它是由美国麻省理工学院(MIT)提出的一种企业经营战略体系,即企业按大批量生产方式组织生产时,把客户、销售代理商、供应商、协作单位纳入生产体系,企业同其销售代理商、客户和供应商的关系,已不再简单地是业务往来关系,而是利益共享的合作伙伴关系,这种合作伙伴关系组成了一个企业的供应链,这即是精益生产的核心思想。其二是“敏捷制造(Agile Manufacturing)”思想。当市场发生变化,企业遇有特定的市场和产品需求时,企业的基本合作伙伴不一定能满足新产品开发生产的需求,这时企业会组织一个特定的供应商和销售渠道组成的短期或一次性供应链,形成“虚拟工厂”,把供应和协作单位看成是企业的一个组成部分,运用“同步工程SE(Simultaneous Engineering)”组织生产,用最短的时间将新产品打入市场,时刻保持产品的高质量,多样化和灵活性,这即是“敏捷制造”的核心思想。
(3) 体现事先计划与事中控制的思想
ERP系统中的计划体系主要包括:主生产计划、物料需求计划、能力计划、采购计划、销售执行计划、利润计划、财务预算和人力资源计划等,而且这些计划功能与价值控制功能已完全集成到整个供应链系统中。
另一方面,ERP系统通过定义事务处理(Transaction)相关的会计核算科目与核算方式,以便在事务处理发生的同时自动生成会计核算分录,保证了资金流与物流的同步记录和数据的一致性。从而实现了根据财务资金现状,可以追溯资金的来龙去脉,并进一步追溯所发生的相关业务活动,改变了资金信息滞后于物流信息的状况,便于实现事中控制和实时做出决策。
此外,计划、事务处理、控制与决策功能都在整个供应链的业务处理流程中实现,要求在每个流程业务处理过程中最大限度地发挥每个人的工作潜能与责任心,流程与流程之间则强调人与人之间的合作精神,以便在有机组织中充分发挥个人的主观能动性与潜能,实现企业管理从“高耸式”组织结构向“扁平式”组织结构的转变,提高企业对市场动态变化的响应速度。
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