一章物料需求计划MRP.ppt
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1、第二章 物料需求计划MRP,主要内容,一、制造业与制造管理,制造业资源,信息资源涵盖四项传统资源的主文件、计划文件与交易文件,制造业资源,依这些总体计划及主文件资料(如材料主文件、材料表、存货资料等)制订更细致的详细计划(如物料需求计划),管理者根据资源主文件资料(如客户、资金、存货资料等)制订总体计划(如生产规划、主生产计划),根据详细计划中的建议并考虑实际能力限制等实际约束后采取实际可行行动并形成交易文件资料(如采购单、制令单),交易执行信息反馈,制造管理主要过程,制造业的核心任务及管理问题,管理幅度、深度与难度日益增加 制造业的问题越来越多,制造管理的常见问题,二、物料需求计划的产生,产
2、生背景,生产控制技术,定单数量研究,Harris发明 经济订购量EOQ技术,Wilson发展出再订购点系统ROP, 并推出存货规划技术,Bosch公司首创 再生法物料需求计划,Case首创 净变法物料需求计划系统,Orlicky首先 区分独立与相关需求,美国生产与库存控制 协会APICS “物料需求计划改革运动”,物料需求计划对传统再订购点法的发展,再订购点法是依靠库存补充周期内的需求量预测并保持一定安全库存储备来确定定货点的库存补充方法。,再订购点=单位时段的需求量*订货提前期+安全库存量,再订购点法到物料需求计划的主要发展,即由考察再订购点转为进行时间分段/细分,产品结构与物料计划的关系,
3、特别要注意:物料需求计划只考虑最迟时刻,是因为这样可以最大限度地保持资源的弹性。在当今需求紧急又多变环境中,保持资源弹性的意义不言而喻。,物料需求计划的定义与基本原理,三、物料需求计划的生成,MRP的基础信息,单一产品LLC案例,多个产品LLC案例,最低阶码(Low-Level Code, LLC)案例,MRP基本逻辑模型,MRP基本工作逻辑流程图,MRP基本运算逻辑,注意:计算过程中出现未定义值默认为0;溢出计划期间T值无须考虑,1=t=T,1=t=T,其中:PORCj(t)是由NRj(t)和LSR共同决定的函数,函数形式主要取决于批量法则LSR。,1=t=T,MRP基本逻辑案例(详见书和E
4、XCEL表),首先计算第1阶MRP物料A和B全部期别的毛需求。,案例MRP基本工作逻辑流程图的解析与图示,图续下页 ,其中:括号内数字代表计算先后顺序,随机选取A或B,此处假设选A,按照POH(t)NR(t)PORC(t)PAB(t)的顺序依次计算第1至第9期数据。,一次性计算A所有期别的POR数据,至此,A计算完毕。,接着选取B,按照POHNRPORCPAB的同样顺序依次计算B的第1至第9期数据;图略。 然后,一次性计算B所有期别的POR数据,至此,第一阶MRP物料的计算全部结束;图略。 接下去开始下阶MRP物料的MRP计算,依此类推,直至所有MRP物料计算完毕;图略。,四、批量法则LSR与
5、安全库存SS,MRP批量法则分类,有时按某批量法确定的定货量只是一基准量,还要考虑最小订购量或增量的倍数调整问题。需求量大于最小订购量时增量的倍数调整问题还有三种情况,参见书上的表2.26。,根据对库存物资的需求量超过规定数量这一事件发生的概率来确定SS。 该法是有关缺货频率(次数)的问题。 如某目标表述为“建立适当安全库存以使得需求量超过200单位这一事件发生的概率仅为5%”。 如某需求服从N(100,20)的正态分布,若每月一次订购100且月初到货,则一年中将有6个月可能缺货(即大致有6个月的需求会超过100),其缺货概率为50%。,为应对需求不确定而对预期需求附加的库存,若我们仍是一次订
6、购100,但比刚才情况提前一些时间订货,使得当库存降至20单位时所订货物就入库,这时就建立了相当于一个标准差大小的安全库存,查正态分布表可求得需求被满足的概率为0.8413(=0.5+0.3413),而缺货(即正态分布图中的阴影部分)的概率约为16%(=100%84.13%),见图。,特别强调:这并不是说每月额外订购20个货物,而是每次仍然订购一个月的使用量100,但应安排好接收计划以便货到时仓库仍有20单位的库存。,关注短缺多少单位的方法,其中的服务水平是指可以立刻用现有库存来满足需求的数量。 例如:若对某物资需求量为1000单位,则95%的服务水平意味着950单位的该物资可以立即从库存中得
7、到满足,而短缺数量是50单位。 为讲解这种方法,首先定义以下两个术语: z为既定服务水平下安全库存与标准差的比值; E (z)为对应标准差为1的缺货期望值,即对应=1的每一订购提前期内缺货预期数。 例如:设每周需求量服从正态分布N(100,10),且每周的周初有110单位的库存,则缺货期望值=1*缺1个概率+2*缺2个概率+加至无穷=1*需求为111的概率+2*需求为112的概率+加至无穷,布朗期望值表(对应=1),布朗期望值图,前文讲概率方法时曾建立20单位SS,相当一个标准差,即z=1,查上表得E (z)=0.083,但这E (z)是对应=1的,而此标准差=20,故总短缺数量=0.083*
8、20=1.66单位,相应服务水平为(100-1.66)/100=98.34%。,1.既定服务水平下的定量订货模型,应用服务水平方法求解安全库存时,需要区分定量定货模型与定期订货模型。,由于定量订货模型是连续监控的,所以缺货的风险只发生在订购的提前期内(即订购时点与到货时点之间。需求不确定的定量订货模型如下图:,需求量不确定时再订购点和安全库存的计算公式:,对定量订货模型,需求量确定与不确定的主要区别在于再订购点的计算,而两者的订购批量/数量是相同的,都考虑需求量短缺成本、订购成本、存储成本等。,R=d*L+SS 式中,R为再订购点;d为日需求量;L为提前期; SS=z* 式中,L为提前期L内使
9、用量的标准差; 因“年需求量*短缺概率=每次订购的短缺量*年订购次数” 故 D*(1-P)=(E(z)*L)*(D/Q) 式中,D为年需求量;P为期望服务水平;1-P为短缺概率;Q为每次订购量。 将该式变形即可得到如下重要公式: E(z)=(1-P)* Q/L (2.10),定量订货模型的SS计算案例,某产品日需求量服从正态分布N(60,8)。供应来源可靠,提前期固定为6天。订购成本为10美元,每单位产品年存储成本为0.8美元/单位.年,不计短缺成本。假设销售全年发生,需求相互独立。求能用库存满足95%顾客需求的订购量、安全库存及再订购点。 解:以上已知条件可化为d=60单位;d=8单位;L=
10、6天;S=10美元; H=0.8美元/单位.年;D=60*365单位; 订购量即为经济订购量Q=SQRT(2DS/H)=SQRT(2*60*365*10/0.8)=740(单位) 订购提前期内需求标准差L2=(12+22+32+42+52+62)=(6*d2)=19.6 可计算出E(z)=(1-P)*Q/L=(1-0.95)*740/19.6=1.888 由E(z)查期望值表并用插值法可得z-1.87 可计算出安全库存SS=z*L=(-1.87)*19.6= -36.7(单位) 可计算出再订购点R=d*L+SS=60*6+(-36.7)=323.3(单位) 此处SS为负意味着当库存降至刚好满足
11、提前期内需求量360(=d*L=60*6)时就订购Q的话,实际服务水平比期望值还要高。为使服务水平降至95%,应降低再订购点R.,2.既定服务水平下的定期订货模型,定期订货系统一般比定量订货系统要求更高的安全库存,此时的安全库存应保证在盘点(周)期T和提前期L内都不发生缺货。需求不确定的定期订货模型如下图:,因为“订货量=盘点和提前期内平均需求+安全库存-现有库存(含已定未交量)”,故订货量为 q=d*(T+L)+SS-I 式中:q为订货量;d为日需求量;T为盘点期; L为提前期;I为现有库存(含已定未交量) 安全库存的计算公式为: SS=z*T+L 式中:T+L为T+L期内使用量的标准差。
12、“盘点期内需求量*短缺概率=每次订购短缺量” 故d*T*(1-P)=E(z)*T+L。将该式变形可得: E(z)=d*T*(1-P)/T+L,注意:只有在定期订货模型中,安全库存SS的使用可能会增加订购量q ;而在定量订货模型中,SS的使用仅使再订购点R提前或延后,并不增加或减少订购量q 。,需求量不确定时再订购点和安全库存的计算公式:,定期订货模型的SS计算案例,某产品日需求量服从标准分布N(10,3)且需求相互独立,盘点周期为30天,订购提前期为10天。管理部门已制定了满足98%需求的政策。在某个盘点周期的期初(即订购点处)产品库存尚有150单位。问SS和订购量应为多少? 解:已知的是每日
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