生產與作業管理 第16章：物料需求規畫 指導教授：盧淵源教授 第七組： 企碩一乙 M 蘇慧芳

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1 生產與作業管理 第16章：物料需求規畫 指導教授：盧淵源教授 第七組： 企碩一乙 M984012004 蘇慧芳
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2 大綱 前言 16-1 MRP的適用範圍 16-2 簡單的MRP範例 16-3 主生產排程MPS 16-4 物料需求規劃系統
物料需求規劃系統 物料需求規劃系統架構 使用MRP的範例 MRP系統的改善 流線製造：將JIT嵌入MRP MRP系統的批量法則 結論

3 大綱 前言 16-1 MRP的適用範圍 16-2 簡單的MRP範例 16-3 主生產排程MPS 16-4 物料需求規劃系統
物料需求規劃系統 物料需求規劃系統架構 使用MRP的範例 MRP系統的改善 流線製造：將JIT嵌入MRP MRP系統的批量法則 結論

4 前言 本章目的： 瞭解MRP系統及其使用方式、JIT與MRP如何相互結合有效運作
MRP （Material Requirement Planning） 一種用來決定生產產品，所需原物料及零組件數量的邏輯方法。亦提供規劃的功能，排定原物料及零組件的入庫與下單時間。 MRPII （Manufacturing Resources Planning II） MRP的擴充版本，整合生產資源規劃、財會、應付帳款等功能。

5 前言（續） ERP（Enterprise Resources Planning 企業資源規劃） Flow management （流線管理）
利用資訊系統，將公司內部所有流程與資源加以整合，以求降低溝通成本、提升資源管理效率、增強企業競爭力。 Flow management （流線管理） 混合式生產規劃系統，整合ERP的資訊整合規劃與JIT的即時反應能力

6 16-1 MRP的適用範圍 對使用相同生產設備、批量生產的生產模式最有效益  裝配作業效益最大
可採用網路排程技術(專案管理技術之一)

7 16-1 MRP的適用範圍（續） 各類產業的應用效益 產業型態 範例 預期效益 存貨組裝
將很多的零組件裝成成品後入庫，以滿足顧客的需求。如鐘錶業、工具業、大型家電 高 存貨生產 藉由機器加工而非組裝完成，存貨由預估顧客需求而來。如引擎氣閥、電器開關 低 接單組裝 最後之組裝依顧客訂單而定。例如卡車、發電機及引擎 接單生產 機器加工之成品量是依顧客的訂單決定。例如軸承、齒輪、螺絲等 接單製造 完全依顧客的規格組裝或加工。例如渦輪發電機、重工機械 流程 鑄造、橡膠、塑膠、特殊紙、化學工業、油漆、食品調理器 中等

8 16-2簡單的MRP範例 產品結構樹 T U (2) V (3) W (1) X (2) W (2) Y (2)

9 16-2簡單的MRP範例（續） 1 2 3 4 5 6 7 前置時間 T 交貨日期 100 1週 下單日期 U 2週 V W 3週 X Y
200 300 200 200 400 600 300 800 800 400 600

10 16-3主生產排程MPS 主排程(Master Production Schedule，MPS）→主要針對最終產品
但如果最終產品龐大或是昂貴，亦可用於主要零件 總合生產計畫(Aggregate Plan) 由主排程人員協調各部門的需求，來明確訂定 生產量與時程 例:  製造部門—平準化生產、最小化整備成本  銷售部門– 滿足客戶交期  財務部門– 最小存貨  管理階層– 最佳生產力、顧客服務與最低資源需求

11 16-3主生產排程MPS（續） 主排程人員需具備的能力： 包括所有需求，從銷售、倉儲中心補貨、 備料件及廠內需求。 具有總和生產規劃能力。
參與顧客交期的決定。 受到所有管理階層重視。 客觀的處理生產、行銷、工程上衝突。 確認並協調所有的問題。 主排程人員需具備的能力：

12 16-3主生產排程MPS（續） 產生一份工作現場可接受的排程： 確認資源與完成 時間的合理性 所需求產能超過目前可提供產能
MRP (展開所有 零件需求) 主生產排程 所需求產能超過目前可提供產能

13 16-3主生產排程MPS（續） 總合生產規劃及MPS: 900 950 月份 1 2 床墊生產量 900 950 1 2 3 4 5 6 7
床墊總生產規畫 900 950 MPS 週 型號 1 2 3 4 5 6 7 8 型號327 200 400 100 型號538 150 型號749 MRP

14 16-3主生產排程MPS（續） 主生產排程保有彈性的取決因素: 生產前置時間 零件供應的準確度 與供應商的關係 剩餘的產能

15 16-3主生產排程MPS（續） 時間牆 時間牆是指某時段內允許客戶擁有特定程度變更的彈性
目的：建立一個合理的生產控制流程以供遵循，避免過期訂單或趕貨

16 16-3主生產排程MPS（續） 凍結期 中度凍結 彈性期 預測與可用產能 客戶的訂單 週
8 15 26 週 預測與可用產能 客戶的訂單 零件可供應下，允許同ㄧ產品群進行小幅度變更 允許產品變動 前提是產能須維持一定水準， 但不包括前置時間長之產品 無法改變 or 小幅度變動 第七週 生產538型號床墊100pcs, 而目前顧客需求65pcs ,則可「保證供貨的承諾」，剩下35pcs可作為協調銷售與生產活動之用。

17 大綱 前言 16-1 MRP的適用範圍 16-2 簡單的MRP範例 16-3 主生產排程MPS 16-4 物料需求規劃系統
物料需求規劃系統 物料需求規劃系統架構 使用MRP的範例 MRP系統的改善 流線製造：將JIT嵌入MRP MRP系統的批量法則 結論

18 16-4 物料需求規劃系統 物料需求規劃是基於主生產排程，推導出： 物料需求規劃系統可整合存貨管理及排程系統 生產最終產品的所需零組件的數量
發出生產工單的日期 零組件上線的日期 零組件完工的日期等 MRP系統使用電腦程式完成這些作業 物料需求規劃系統可整合存貨管理及排程系統

19 16-4物料需求規劃系統 基本目標： 宗旨： 存貨管理目標： 控制存貨水準、 指定產品作業的優先順序、 規劃生產系統的產能 選擇正確的材料、
在正確的時間、 供應至正確的生產單位 存貨管理目標： 改善顧客服務、 最小化存貨投資、 達成生產效率的最佳化

20 16-4物料需求規劃系統（續） 重要觀念： 1. 缺料： 將延誤生產作業，導致交期延後，需加快這批物料的 交期，相對亦然 2. 過多存貨：
使資金緊縮、佔據倉儲空間、限制設計變更、取消或 延後生產之可能

21 16-5物料需求規劃系統架構 MRP系統運作邏輯： 次要報告 主要報告 例外報告 存貨及生產的計劃訂單排程 規劃報告 績效控管報告 已確定之
顧客訂單 需求預測 總合 生產規劃 材料表 (BOM) 工程設計 變更 存貨 記錄檔 存貨異動 主生產排程 (MPS) 主要報告 次要報告 存貨及生產的計劃訂單排程 例外報告 規劃報告 績效控管報告 物料需求 (MRP computer program) 16-5物料需求規劃系統架構 MRP系統運作邏輯： 12 21 12

22 16-5物料需求規劃系統架構（續） 物料需求規劃程式主要資料來源： 主生產排程（MPS） 材料單（Bill Of Material，BOM）
存貨記錄檔

23 16-5物料需求規劃系統架構（續） 物料需求規劃程式主要資料來源：
主生產排程（MPS）：設定特定時間內產品的產量，來自於最終產品的需求，即已確認的客戶訂單與銷售預測  已確認的客戶訂單，不需進行預測，只要加總 訂單的數量  銷售預測，屬獨立需求訂單

24 16-5物料需求規劃系統架構（續） 物料需求規劃程式主要資料來源：
材料單（Bill of Material，BOM）：包含產品詳細說明、所需零組件及產品組合順序  亦稱產品結構檔（product structure file)或 產品樹（product tree)  產品A的材料單：

25 16-5物料需求規劃系統架構（續） 縮排式及單層式材料單 縮排式材料單 單層式材料單 A B（2) D(1) C(3) E(4) B
F(2) G(5) C H(4)

26 16-5物料需求規劃系統架構（續） 超材料單（Super BOM）： 材料單中的零組件可以用小數表示者，如0.3，代表30%的最終產品需要用此零件，70%不需要 最低階編碼： 每一項最終產品所需的同一零件均出現在同一階層，可簡化總需求量的計算 例：產品L在（a）層級延展至（b)中的最低階

27 16-5物料需求規劃系統架構（續） 物料需求規劃程式主要資料來源： 存貨記錄檔：存貨狀態資料，含在庫量與在途存貨量等資訊
MRP程式執行時可隨時存取這些紀錄 當存貨有進貨、領料、報廢、錯誤、取消訂單等情況時，必須隨時更新存貨檔以保持資料最新 物料主要資料 料號 說明 前置時間 標準成本 安全存量 訂購量 整備成本 週期 去年的用量 等級 廢品允許量 加工資料 指標 其他 存貨狀態資料 已指派量 結餘量 期間 總計 毛需求 1 2… 預計到貨量 在庫量 計畫下單量 附屬資料 訂單明細 待決事項 點貨人 追蹤

28 16-5物料需求規劃系統架構（續） MRP電腦程式流程： 淨變動系統：當MPS變動時，MRP可及時修正物料排程，完成新的物料規劃
由MPS取得產品的第0階需求/最終需求（End items)，為毛需求 已確定的總出貨量-存貨量＝淨需求 依淨需求決定『計劃到貨量』 計畫到貨時間/到貨量-前置時間 　 ＝計畫下單時間/下單量 往下計算第1階需求，重複步驟2-4 重複計算完所有階層 淨變動系統：當MPS變動時，MRP可及時修正物料排程，完成新的物料規劃

29 16-6使用MRP的範例 MRP程式的基本邏輯： A B 分件/原物料庫存量 主件庫存量 不足 主件需求量 及需求日期 不足 足 發工製造
物料需求不作業 物料需求不作業 足 交貨 B 分件/原物料需求量及需求日期 入庫 請/採購作業

30 16-6使用MRP的範例（續） 執行MRP需要的基本資料 需求(數量及出貨日期) 獨立需求– 預測及已確認訂單 相依需求 – 上下階關係
主生產排程

31 16-6使用MRP的範例（續） 材料單(BOM) 存貨記錄檔（物料主檔）： 項目 在庫量 前置時間（週） 安全存量 在途量 A 50 2 B
B 60 10(第5週） C 40 1 5 D 200 20 100(第4週）

32 16-6使用MRP的範例（續） *2 =40-5 =1,600-35 =200-20 =5,000-3,720 =1,280-1200
=270-80 =4,

33 大綱 前言 16-1 MRP的適用範圍 16-2 簡單的MRP範例 16-3 主生產排程MPS 16-4 物料需求規劃系統
物料需求規劃系統 物料需求規劃系統架構 使用MRP的範例 MRP系統的改善 流線製造：將JIT嵌入MRP MRP系統的批量法則 結論

34 16-7MRP系統的改善 加入產能限制概念的MRP 封閉迴圈式MRP (Closed-Loop MRP) 製造資源規劃 MRPⅡ
(Manufacturing Resource Planning) 流線製造規劃 (Flow Manufacturing Planning)

35 16-7MRP系統的改善（續） 產出&投入 能力 早期MRP的問題： 改善方式： 僅討論物料需求 未考慮製造資源之連結
排定時直接納入”工作中心產能限制”的考量 即加入”產能/設備利用率”的概念， 若超過負荷，會自動重新排程以平衡產能負荷， 符合產能限制 能力

36 16-7MRP系統的改善（續） 產能/設備利用率： 產能利用率 = 實際產出/ 計劃產能； 設備利用率 = 實際運轉時間 / 可工作運轉時間
如：設備在8小時的工時內，使用了6小時， 則利用率為 6/8 = 75%

37 16-7MRP系統的改善（續） 人、機、時、地 當產能利用率超過100%時，如何解決？  加班 (增加額外工時)
 選擇其他可執行相同工作的工作中心  外包  將工作提前或延遲至下個工作日（仍符合交期）  變更交期，重新排程  投資新設備 人、機、時、地

38 16-7MRP系統的改善（續） 封閉式MRP (Closed-Loop MRP)： 當MRP可接受系統其他模組回饋資訊時，即稱為封閉式MRP
回饋資訊來源包括：

39 16-7MRP系統的改善（續） 製造資源規劃 MRPII MRP (物料需求系統) MRPⅡ (製造資源規劃系統) 工程 現場管制 派工
細部排程 製造 行銷 財務 採購 MRPⅡ (製造資源規劃系統) 透過迴路封閉系統，以產生分析資訊並可模擬生產系統運作

40 流線製造規劃 (Flow Manufacturing Planning) 整合JIT及MRP/ERP的邏輯，形成混合式生產規劃系統
MTS  MTO MRP： 強調規劃與控制，依據物料表、前置時間及可用庫存來進行物料需求規劃。 JIT： 以需求為出發點(拉式)，需與供應商維持順暢溝通，以確保原物料可即時供應，並在施行過程中降低前置時間。 強調現場改善，削減浪費及持續改善生產力。 流線製造規劃 (Flow Manufacturing Planning) 整合JIT及MRP/ERP的邏輯，形成混合式生產規劃系統

41 16-8流線製造：將JIT嵌入MRP（續） 流線製造(Flow manufacturing) 投入 1 2 3 4 需求 推式系統 拉式系統
ＭＲＰ  推式系統 (Push system) 當工作在一個工作站完成 之後，將產出往後一個工 作站推，推至最終成品 (舊式MRP) 投入 推式系統 生產線 1 2 3 4 (起) (迄) J I T 拉式系統 需求  拉式系統 (Pull system) 當工作站有需求時才向前 一工作站拉動其產出，且 ㄧ站接著一站向後傳遞

42 16-9MRP系統的批量法則 自製批次量或對外採購量與時程如何安排？  就成本面進行考量 (採購成本 & 存貨成本)
批對批訂購法 (Lot for Lot, L4L) 經濟訂購量法 (Economic Order Qty, EOQ) 最小總成本法 (Least Total Cost, LTC) 最小單位成本法 (Least Unit Cost, LUC)

43 16-9MRP系統的批量法則（續） 範例： 存貨成本 $ 10.00 / 單位 訂購、整備成本 $ 47.00 / 次
存貨成本 $ / 單位 訂購、整備成本 $ / 次 存貨持有成本 (週) 存貨成本的0.5% 各週的淨需求為： 週別 1 2 3 4 5 6 7 8 需求量 50 60 70 95 75 55

44 16-9MRP系統的批量法則（續） 批對批訂購法(L4L)

45 16-9MRP系統的批量法則（續） 經濟訂購量法 (EOQ) 平均年度需求量D(依8週量推估）= 525/8 × 52 = 3,412.5件
年度持有成本 H = 0.5% × $10 × 52週=$2.60/件；設置成本：S=$47 EOQ= 第一週持有成本 = 期末存貨量301單位 * $10 * 0.5% = $15.05 335

46 最小總成本法(Least Total Cost, LTC)
16-9MRP系統的批量法則（續） 最小總成本法(Least Total Cost, LTC) 找出持有成本與批次訂購成本最接近時之訂購批量 持有成本 < 訂購成本  訂購次數增加，成本提高 持有成本 > 訂購成本  庫存數量增加，成本提高 週 訂購量 持有成本 訂購成本 總成本 1 50 $ 0.00 $47.00 $ 47.00 1 - 2 110 3.00 47.00 50.00 1 - 3 180 1 .00 47.00 57.00 1 - 4 240 19.00 47.00 (28.00) 66.00 1 - 5 335 38.00 47.00 (9.00) 85.00 ←最小總成本 1 - 6 410 56.75 47.00 (9.75) 103.75 1 - 7 470 74.75 47.00 121.75 1 - 8 525 94.00 47.00 141.00 6 75 0.00 47.00 47.00 6 - 7 135 3.00 47.00 50.00 6 - 8 190 8.50 47.00 55.50 ←最小總成本 第一週持有成本  因訂購量等於需求量 = 0 第二週持有成本  因有 60 單位儲存一週 = 60單位 * $10 * 0.5% *1 = 3

47 最小總成本法(Least Total Cost, LTC)
16-9MRP系統的批量法則（續） 最小總成本法(Least Total Cost, LTC) 335

48 最小單位成本(Least Unit Cost, LUC)
16-9MRP系統的批量法則（續） 最小單位成本(Least Unit Cost, LUC) 將規劃期內的存貨持有成本及訂購成本加總， 並除以訂購批量，計算出單位成本 選擇最小單位成本之批量

49 最小單位成本(Least Unit Cost, LUC)
16-9MRP系統的批量法則（續） 最小單位成本(Least Unit Cost, LUC) 410

50 16-9MRP系統的批量法則（續） 本範例在第八週時，四種批量法則下之總成本：  批對批訂購法 $376.00
 批對批訂購法 $376.00  經濟訂購量法 $171.05  最小總成本法 $140.50  最小單位成本法 $153.50  此例中，最低的總成本為$140.50(最小總成本法)  但期間如有變動，可能有不同結果  在採購頻率與存貨數量間找出最適組合

51 16-10結論 實務作業上面臨的困難度： 物料採購下訂單，料就會如期到嗎? 品質符合需求嗎?
設備都在可作業的最佳狀態嗎 ? 每階段的產出量都可滿足下階段的需求嗎 ? 計畫趕不上變化，營業預估不斷的更改，MPS＆MRP真能及時作業嗎？

52 16-10結論（續） 物料需求規劃 MRP擴大應用範圍 資訊的透明化與流通 緊密的協調與溝通 作業的彈性與應變能力 人員系統化的作業思考
善用資訊系統 MRP擴大應用範圍 製造業  服務業

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