运营管理(Operations Management)

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1 运营管理(Operations Management)
第13章 MRP/MRPII/ERP 主讲：季建华教授

2 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
问题的提出 当代企业生产方式的主流 多品种生产方式 经济效率低下 数据多 人脑无法快速优化(Optimization) 信息量大 人脑无法快速反应(Quick Response)

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4 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
现代生产管理的新方式和新概念 1.GT(Group Technology) 出现于50年代 2.FMS (Flexible Manufacturing System) 出现于60年代后期 3. MRP+MRPII 出现于70年代 4. CIMS (Computer Integration Manufacturing System) 出现于80年代 5. 精益生产（LEAN PRODUCTION） 出现于90年代 6. 敏捷制造(AGILE MANUFACTURE) 出现于90年代 7. 并行工程(CONCURENT ENGINEERING) 出现于90年代

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10 细胞生产方式(Cell Production System)
20世纪90年代初由日本专家山田登志为改善丰田生产方式提出 U或L字形等的车间生产线布置方式，互联网或者局域网为依托 “以员工为中心”的生产组织方法，由训练有素的“多面手”作业员使用简易设备进行加工特别是组装生产（站立生产，厚垫） 每个在制品单位或设备单位作业员人数为5人以下，看起来犹如一个个独立的“细胞” 细胞式小组单元工作台生产模式

11 细胞生产方式(Cell Production System)
主要方式 一人方式、分工方式和巡回方式 细胞生产方式旨在追求生产与运营的战略柔性，实现低成本、变产量和变品种的生产方式；目前，佳能、NEC、卡西欧、三洋、松下、日立、三菱、东芝、富士等日本企业都已经采用这种生产方式

12 细胞生产方式(Cell Production System)
细胞生产的优势 柔性强，产品变换快，作业效率可提高30%以上 多面手 占地面积小，WIP少。 不同细胞有不同重点和目标客户

13 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
现代生产管理的新方式和新概念 1.GT(Group Technology) 出现于50年代 2.FMS (Flexible Manufacturing System)出现于60年代后期 3. MRP+MRPII 出现于70年代 4. CIMS (Computer Integration Manufacturing System) 出现于80年代 5. 精益生产（LEAN PRODUCTION） 出现于90年代 6. 敏捷制造(AGILE MANUFACTURE) 出现于90年代 7. 并行工程(CONCURENT ENGINEERING) 出现于90年代

14 FMS (Flexible Manufacturing System)
标志着软、硬件的结合，有高应变能力的一种新型制造方式出现。 在制造科学当中，正式提出制造柔性这一概念。

15 柔性制造系统的构成 加工系统 物料运输系统 控制系统 柔性制造系统 托板转换装置 机 械 手 加 工 中 心 数 控 床 仓库储运系统
铁屑处理系统 工件及工具运输系统 仓库管理控制系统 故障诊断系统 工件监测系统 加工控制系统 加工系统 物料运输系统 控制系统 柔性制造系统

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17 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
现代生产管理的新方式和新概念 1.GT(Group Technoligy) 出现于50年代 2. FMS(Flexible Manufacturing System)出现于60年代后期 3.MRP+MRPII 出现于70年代 4.CIMS(Computer Integration Manufacturing System) 出现于80年代 5.精益生产（LEAN PRODUCTION） 出现于90年代 6.敏捷制造(AGILE MANUFACTURE) 出现于90年代 7.并行工程(CONCURENT ENGINEERING) 出现于90年代

18 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
CIMS 80年代初开发的最新技术，是一种高效益和高智能的智能生产系统 由3大部分组成 广义的CAD(CAD,CAPP,LAYOUT) 广义的CAM 广义的CAP

19 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
现代生产管理的新方式和新概念 1.GT(Group Technoligy) 出现于50年代 2.FMS(Flexible Manufacturing System)出现于60年代后期 3. MRP+MRPII 出现于70年代 4. CIMS(Computer Integration Manufacturing System) 出现于80年代 5. 精益生产（LEAN PRODUCTION） 出现于90年代 6. 敏捷制造(AGILE MANUFACTURE) 出现于90年代 7. 并行工程(CONCURENT ENGINEERING) 出现于90年代

20 Agile Manufacturing 背景： 特征： 70年代后，制造业夕阳产业，美国制造业严重衰退
1986年，MIT的工业生产率委员会深入研究，提出“一个国家要生活的好，必须生产的好” 在此反思气氛中，88年美国通用汽车（GM）与美国李海大学提出新的制造战略： Agile Manufacturing 特征： 先进的柔性生产技术 动态组织结构 高素质的工作人员

21 Agile Manufacturing 美国SME主席， Frank H. Mcarty 描述敏捷制造的特点： 持续的变化性 快速反应性
高的质量指标

22 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
制造系统(Manufacturing System)的性能及系统目标的变化和发展 时间T 质量Q 服务S 成本C 环保E 需求D 系统的敏捷性 系统的协同性 计算 机集 成制 造系 统 系统的集成性 网络 化制 造系 统 系统的并行性 时间T 质量Q 服务S 成本C 系统的柔性 柔性 制造 系统 成本C 质量Q 系统的可靠性 刚性 制造 系统 生产的均衡性 成本C 生产的能力

23 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
制造系统的发展和分类 Computer Integrated Manufacturing System Flexible Manufacturing System 柔性制造系统 20世纪60-80年代 计算机集成 制造系统 20世纪80-90年代 网络化制造系统 2000--? 刚性制造系统 20世纪初-60年代 CNC CE CAD/CAM FMC ERP 机床 流水线 FMS MRPII SCM Rigid Manufacturing System CRM Network Manufacturing System 机器人 EC 自动仓储 AM

24 现代生产管理的新问题和新方式(New Problems and Modes of Modern Production Management)
现代生产管理的新方式和新概念 1.GT(Group Technology) 出现于50年代 2.FMS(Flexible Manufacturing System) 出现于60年代后期 3. MRP+MRPII 出现于70年代 4. CIMS(Computer Integration Manufacturing System) 出现于80年代 5. 精益生产（LEAN PRODUCTION） 出现于90年代 6. 敏捷制造(AGILE MANUFACTURE) 出现于90年代 7. 并行工程(CONCURENT ENGINEERING) 出现于90年代

25 并行工程 美国人对日本精益工厂中的产品设计与开发工作模式的总结： 产品设计和制造及其相关过程，多项任务交叉进行， 多方人员参与的一种做法。

26 MRP的发展(Development of MRP)
1、独立需求和相关需求(Independent and Dependent Demand) ——对传统库存理论的反思(奥利基） 2、初期的MRP(Material Requirement Planning) 3、闭环的MRP(Closed-Loop MRP) 4、MRPII(Manufacturing Resource Planning) 美国APICS统计 库存资金 下降 %-40% 资金周转数 上升 %-400% 短缺件 下降 %-80% 成本 下降 %-12% 利润 上升 %-10%

27 MRP的发展(Development of MRP)
ERP的演变过程 ERP MRP II 闭环 MRP MRP 定货点法 时间

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29 MRP的发展(Development of MRP)
1、独立需求和相关需求(Independent and Dependent Demand) ——对传统库存理论的反思 2、初期的MRP(Material Requirement Planning) 3、闭环的MRP(Closed-Loop MRP) 4、MRPII(Manufacturing Resource Planning) 美国APICS统计 库存资金 下降 %-40% 资金周转数 上升 %-400% 短缺件 下降 %-80% 成本 下降 %-12% 利润 上升 %-10%

30 MRP的发展(Development of MRP)
CRP 扩大延伸MRP的功能 加强对计划执行情况的监控

31 闭环MRP逻辑流程图 (Logic Process Chart of Closed-loop MRP)
物料清单 BOM 能力需求计划 CRP 主生产计划 MPS 粗能力计划 RCCP 可行？ 库存记录 文件 执行CRP (投入/产出控制) 执行MRP (加工、采购计划) 物料需求计划 MRP N Y 工作中心 工艺路线

32 MRP的发展(Development of MRP)
1、独立需求和相关需求(Independent and Dependent Demand) ——对传统库存理论的反思 2、初期的MRP(Material Requirement Planning) 3、闭环的MRP(Closed-Loop MRP) 4、MRPII(Manufacturing Resource Planning) 美国APICS统计 库存资金 下降 %-40% 资金周转数 上升 %-400% 短缺件 下降 %-80% 成本 下降 %-12% 利润 上升 %-10%

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34 MRP的发展(Development of MRP)
5、ERP(Enterprise Resource Planning) 1) 背景 世界经济格局的变化 市场需求→生产、销售 全球竞争→供应链(Supply Chain)与供应链之间的竞争 企业混合生产模式 数字化、网络化、信息化进程的推进

35 MRP的发展(Development of MRP)
(2)ERP 集成范围 Supplier Management Business Reengineering 客户关系管理 （Customer Relationship Management) 供应商管理 企业重组 MRP II Project Management 供 应 链 Internet 项目管理 Intranet 质量管理 (Transportation Management) 运输管理 … … 金融投资 (Capital Investment) 对手监视 Quality Management 实验室管理 (Lab Management)

36 (3)ERP的核心思想(The Core of ERP)
MRP的发展(Development of MRP) (3)ERP的核心思想(The Core of ERP) 实现对整个供应链的有效管理

37 MRP的发展(Development of MRP)
ERP中的“大智慧”

38 新经济环境下的ERP功能的扩展 （Expansion of ERP Functions in the New Economy）
支持协同商务与协同竞争原则的面向供应链管理的基本运营模式； 支持集多种生产类型、多种经营方式和多种产业为一体的，跨区域的供应链管理的模式； 支持市场分析、销售分析和客户关系管理 （Customer Relationship Management，CRM）

39 新经济环境下的ERP功能的扩展 （Expansion of ERP Functions in the New Economy）
支持包括先进计划与排产技术(Advanced Planning & Scheduling，APS )在内的多种计划和优化排产方法； 支持电子商务（Electronic Commerce，EC）运营模式； 支持物流和配送中心管理； 支持集团的资本运营管理； 支持更大范围的信息集成和系统开放。

40 用户能接受的ERP价格（单位：元） ---资料来源：CCW Research

41 MRP的工作逻辑(Operation Logic of MRP)
需要什么？（根据主生产计划确定） 需要用到什么？（根据物料清单确定） 已经有了什么？（根据库存记录文件确定） 还应该做什么？——采购？或生产？即什么时候下达采购或生产/加工计划？（根据MRP运算结果确定）

42 MRP的工作逻辑(Operation Logic of MRP)
1) 主生产计划(MPS) 2) 物料需求清单(BOM) 3) 期量标准(Time and Quantity Standards) a 批量(Lot Size)或间隔期(Interval Time) b 生产周期(Production Cycle Time) 4)库存状态信息 : 当前库存量(Current Inventory) 计划入库量 安全库存量(Safety Inventory)

43 产品结构实例（Example of Product Structure）
原材料12401 镀铬螺母 (2) 外购部件12301轮座 (1) 外购部件12201 轴 外购部件12101 滑轮 自制部件12000 滑轮组件 外购部件11001玻璃纤维板 最终产品10000 雅格尔滑板 1 2 层次

44 产品结构实例（Example of Product Structure）
物料 层次 采购提前期（周） 加工/装配提前期（周） 累积提前期（周） 滑轮 2 1 － 轴 轮座 4 镀铬螺母 滑轮组件 5 纤维玻璃板 3 雅格尔滑板 6

45 产品结构实例（Example of Product Structure）
提前期(周) 装配滑轮组件 采购镀铬螺母 滑板总装配 采购滑轮 采购轮座 采购轴 采购纤维玻璃板

46 MRP的工作逻辑(Operation Logic of MRP)
1) 公式 净需求(Net Demand)=总需求(Total Demand)－现有库存(Current Inventory) 现有库存=上期末计划出产+上期现有库存 －上期总需求

47 产品结构树 X B(2) A(1) E(1) C(4) F(1) D(1) C(2) F(2) D(1) C(2) F(1) A(2) Y
第一层 D(1) C(2) F(1) A(2) Y 第二层 第三层 主进度计划表 周次 项目 4 5 6 7 8 9 10 11 12 X 50 40 20 Y 120 80 E 60 F

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49 MRP的工作逻辑(Operation Logic of MRP)
2) 批量策略 a.适时批量(lot for lot) b.固定批量(Fixed Lot Size) 经济批量法(EOQ) 最小批量法(Least Lot Size) c.固定间隔期(Fixed Interval Time)

50 MRP的工作逻辑(Operation Logic of MRP)
3) 计划时区和滚动编制问题 4) MRP的重新生成和净改变 原计划 重新生成 净改变 6 7 8 X 103 Y 200 6 7 8 X 103 Y 200 100 6 7 8 X Y +100

51 时段和时界（Time Buckets and Time Fence）
计划期（Planning Horizon) 时段（Time Buckets） 时界（Time Fence） 时区（Time Zone) 0W 时间（周） 需求时界 已签约的 客户定单 能力资源约束 计划时界 冻结时区 确认时区 应变时区 市场预测 10 20

52 MRP的工作逻辑(Operation Logic of MRP)
3) 计划时区和滚动编制问题 4) MRP的重新生成和净改变 原计划 重新生成 净改变 6 7 8 X 103 Y 200 6 7 8 X 103 Y 200 100 6 7 8 X Y +100

53 能力需求计划(Capacity Requirement Planning)
1、编制车间内部工序进度计划 订 单 订 货 量 交 货 日 期 部 件 A 60 175 加工次序 工序号 工作中心 准备时间 （小时） 移动时间 （天，在每工序之后） 单位加工时间（小时） 1 10 12 2 20 6 实际工作时间=制度工作时间x设备效率x工人效率，该题：8x.88x.85=6,所以每天实际工作时间为6天 从工作中心文件获得排队时间，如下表所示 工 作 中 心 排 队 时 间（天） 1 2

54 能力需求计划(Capacity Requirement Planning)
时间单位：天 工序号 工作中心号 到达工作中心 排队时间 准备时间 加工时间 移动时间 完工日期 10 1 137 2 151 20 175

55 能力需求计划(Capacity Requirement Planning)
2、计算负荷(Calculating Load)

56 能力需求计划(Capacity Requirement Planning)
工 作 中 心 负 荷 报 告 工作中心号：1 时间 负荷计算 周 期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 已下达负荷工时 75 100 120 90 130 计划负荷工时 40 50 80 110 总负荷工时 160 140 180 240 可用能力 超/欠能力 105 20 -60 能力利用率(%) 41 55 89 77 133 44 22

57 能力需求计划(Capacity Requirement Planning)
3、负荷与能力调整(Load and Capacity Balance) 可用能力

58 能力需求计划(Capacity Requirement Planning)
1 2 3 4 5 6 A B C 正常作业 交叉作业 （a）正常作业和交叉作业

59 能力需求计划(Capacity Requirement Planning)
1 2 3 4 5 6 A B C B1 B2 正常作业 分批作业 （a）正常作业和分批作业

60 Concepts and products OF APO
SCM: Supply Chain Management APS: Advanced Planning System Products: SAP: APO(ADVANCED PLANNER AND OPTIMIZER) APO Application in China: General Motors Shanghai (2003.3) Outsourcing: Hewlett-Packard and Deliotte Consulting System: SAP IS-Auto and APO WWW2.CCW.COM.CN/03/0312/D/0312d30_1.asp

61 Some typical superior features of APO over ERP

62 APO Supply / distribution network modelling

63 Global Available To Promise (ATP)
rule-based Integration with PP/DS Multi-level Check(BoM, capacity) High Performance ( real-time)

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75 配送需求计划（Distribution Requirements Planning）
配套件 供应商 配送中心 零售商 产品制造商 (OEM) 原材料

76 DRP的处理过程 项目 提前期（周） DRP列表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 零售店A （批量：30） 毛需求 现有库存 净需求
40 45 25 现有库存 80 净需求 计划收货 30 计划订货 零售点B 配送中心 （批量：50） 60 10 20 50 OEM （批量：200） 90 190 200

77 MRP与服务业 MRP在服务业中的运用空间也很大 把总进度计划分解到各项活动中去 将劳动或工序清单视为材料清单
有些服务运营（同时提供有形产品）也需要材料清单

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79 对MRP的评价(Evaluation to MRP)
提前期(Lead Time)问题 订货提前期 生产提前期 生产负荷 批量 批量(Lot Size)问题 波动(Nervous)问题 现场控制(Shop-Floor Control)问题

80 ERP与JIT的异同点(Similarities and Difference Between MRP & JIT)
1、适用于不同的生产环境 (1) 稳定性(Stability)、重复性(Repetition) (2) 工具 2、管理思想的差异 库存(Inventory) 提前期(Lead Time) 组织方式(Organization)

81 MRP的评价体系(Evaluation System to MRP)
评价体系说明的问题 1、不只是一个软件系统 2、基础数据的完整、准确

82 软件神话 好的软件系统能弥补差的管理 软件问题是技术问题 资料来源:Prof.steven A.Melnyk,
software editor,APICS:The performance advantage,April1998

83 MRP的评价体系(Evaluation System to MRP)
软件使用经常遭遇管理挑战

84 软件使用经常遭遇管理挑战 某配送中心功能不到位，如某医药销售公司的配送中心可收到POS传来的各门店库存数据，但由于配送中心补货不及时，因此仍由门店订货

85 软件使用经常遭遇管理挑战 某药店由于药品消耗慢，门店每3天检查一次，但虽然到了订货点，不一定及时补货，所以订货点水平提高；
由于订货提前期长，又由于补货不很及时，零售店会增大订货量。

86 软件使用经常遭遇管理挑战 库存量

87 MRP的评价体系(Evaluation System to MRP)
美国IBM公司的怀特提出MRP按实施状况可以分为A、B、C、D四类。分类的方法是用四个方面，25个项目进行检测，按评价好坏打分（每项四分）。这25个项目是： (一) 技术方面。 1.主生产计划或者物料需求计划的编制周期应当是周或者更短。 2.每周或更频繁地运行主生产计划与物料需求计划。 3.系统包含确认计划订单和反查功能。 4.以直观的方式管理主生产计划，而不是自动处理。 5.系统包括能力需求计划的编制。 6.系统包括日调度单。 7.系统包括输入/输出控制。

88 MRP的评价体系(Evaluation System to MRP)
(二)  数据完整性方面。 8.库存准确性达95%以上。 9.物料清单准确性达98%以上。 10.工艺路线准确性达95%以上。 (三) 教育方面。 11.全体职工80%以上接受了初步教育。 12.有长期的教育计划。 (四) 系统的使用方面。 13.已取消了缺件单。 14.供方按期交货率达95%以上。 15.供方的计划编制在规定的提前期之前已完成。 16.车间交货计划完成率达95%以上。 17.主生产计划完成率达95%以上。

89 MRP的评价体系(Evaluation System to MRP)
18.定期召开由总经理、工程设计、生产与库存管理、现场管理、市场和财务人员参加的生产计划会议（至少每月一次）。 19.有成文的、必须遵循的主生产计划编制原则。 20.系统包括排产和制定订单。 21.制造、市场、工程设计、财务和上层管理部门的关键人员对MRP有深入的理解。 22.管理人员确实用MRP进行管理。 23.产品工艺改变时，能及时变更作业计划。 24.在下述三个领域中至少有两个领域同时得到改进：(1)库存；(2)生产率；(3)用户服务水平。 25.已用于财务计划的编制。