物資需求計劃

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物資需求計劃(Material Requirement Planning，簡稱MRP)

　　物資需求計劃是指根據產品結構各層次物品的從屬和數量關係，以每個物品為計劃對象，以完工時間為基準倒排計劃，按提前期長短區別各個物品下達計劃時間的先後順序，是一種工業製造企業內物資計劃的管理模式。MRP是根據市場需求預測和顧客訂單制定產品的生產計劃，然後基於產品生成進度計劃，組成產品的材料結構表和庫存狀況，通過電腦計算所需物資的需求量和需求時間，從而確定材料的加工進度和訂貨日程的一種實用技術。

　　美國生產與庫存控制協會（APICS：American Production and Inventory Control Society）對物料需求計劃的定義：物料需求計劃就是依據主生產計劃（MPS）、物料清單、庫存記錄和已訂未交定單等資料，經由計算而得到各種相關需求（Dependent demand）物料的需求狀況，同時提出各種新訂單補充的建議，以及修正各種已開出訂單的一種實用技術。

　　其主要內容包括客戶需求管理、產品生產計劃、原材料計劃以及庫存記錄。其中客戶需求管理包括客戶訂單管理及銷售預測，將實際的客戶訂單數與科學的客戶需求預測相結合即能得出客戶需要什麼以及需求多少。

　　物料需求計劃（MRP）是一種推式體系，根據預測和客戶訂單安排生產計劃。因此，MRP基於天生不精確的預測建立計劃，“推動”物料經過生產流程。也就是說，傳統MRP方法依靠物料運動經過功能導向的工作中心或生產線（而非精益單元），這種方法是為最大化效率和大批量生產來降低單位成本而設計。計劃、調度並管理生產以滿足實際和預測的需求組合。生產訂單出自主生產計劃（MPS）然後經由MRP計划出的訂單被“推”向工廠車間及庫存。

　　MRP是由美國庫存協會在60年代初提出的。之前,企業的資庫存計劃通常採用定貨點法,當庫存水平低於定貨點時,就開始定貨。這種管理辦法在物資消耗量平穩的情況下適用,不適用於訂單生產。由於電腦技術的發展,有可能將物資分為相關需求（非獨立需求）和獨立需求來進行管理。相關需求根據物料清單、庫存情況和生產計劃制定出物資的相關需求時間表,按所需物資提前採購,這樣就可以大大降低庫存。

　　其主要思想是：

　　1.打破產品品種台套之間的界線，把企業生產過程中所涉及的所有產品、零部件、原材料、中間件等，在邏輯上視為相同的物料；

　　2.把所有物料分成獨立需求（independent demand）和相關需求（dependent demand）兩種類型。在MRP系統中，“物料”是一個廣義的概念，泛指原材料、在製品、外購件以及產品。所有物料分成獨立需求和相關需求二類。

1. 獨立需求：若某種需求與對其它產品或零部件的需求無關，則稱之為獨立需求。它來自企業外部，其需求量和需求時間由企業外部的需求來決定，如客戶訂購的產品、售後用的備品備件等。其需求數據一般通過預測和訂單來確定，可按訂貨點方法處理。

1. 相關需求：對某些項目的需求若取決於對另一些項目的需求，則這種需求為相關需求。它發生在製造過程中，可以通過計算得到。對原材料、毛坯、零件、部件的需求，來自製造過程，是相關需求，MRP處理的正是這類相關需求。

1. 例如：汽車與零部件的關係。汽車產品的零部件與物料就具備非獨立性需求，因為任意時刻所需零部件與原材料的總量都是汽車生產量的函數。相反地，產成品汽車的需求則是獨立性需求——汽車並非其它任何東西的組成元件。

　　3.根據產品的需求時間和需求數量進行展開，按時間段確定不同時期各種物料的需求。

　　MRP基本的原理是，由主生產進度計劃(MPS)和主產品的層次結構逐層逐個地求出主產品所有零部件的出產時間、出產數量。把這個計劃叫做物料需求計劃。其中，如果零部件靠企業內部生產的，需要根據各自的生產時間長短來提前安排投產時間，形成零部件投產計劃；如果零部件需要從企業外部採購的，則要根據各自的訂貨提前期來確定提前發出各自訂貨的時間、採購的數量，形成採購計劃。確實按照這些投產計划進行生產和按照採購計划進行採購，就可以實現所有零部件的出產計劃，從而不僅能夠保證產品的交貨期，而且還能夠降低原材料的庫存，減少流動資金的占用。MRP的邏輯原理，如圖1所示。

　　由圖1可以看出，物料需求計劃MRP是根據主生產進度計劃(MPS)、主產品的結構文件(BOM)和庫存文件而形成的。

　　主產品就是企業用以供應市場需求的產成品。例如，汽車製造廠生產的汽車，電視機廠生產的電視機，都是各自企業的主產品。

　　主產品的結構文件BOM(Bill of Materials)主要反應出主產品的層次結構、所有零部件的結構關係和數量組成。根據這個文件，可以確定主產品及其各個零部件的需要數量、需要時間和它們相互間的裝配關係。

　　主生產進度計劃MPS(Master Production Schedule)，主要描述主產品及由有其結構文件BOM決定的零部件的出產進度，表現為各時間段內的生產量，有出產時間、出產數量或裝配時間、裝配數量等。

　　產品庫存文件，包括了主產品和其所有的零部件的庫存量、已訂未到量和已分配但還沒有提走的數量。制定物料需求計劃有一個指導思想，就是要儘可能減少庫存。產品優先從庫存物資中供應，倉庫中有的，就不再安排生產和採購。倉庫中有但數量不夠的，只安排不夠的那一部分數量投產或採購。

　　由物料需求計劃再產生產品投產計劃和產品採購計劃，根據產品投產計劃和採購計劃組織物資的生產和採購，生成製造任務單和採購訂貨單，交製造部門生產或交採購部門去採購。

　　1.需求的相關性：在流通企業中，各種需求往往是獨立的。而在生產系統中，需求具有相關性。例如，根據訂單確定了所需產品的數量之後，由新產品結構文件BOM即可推算出各種零部件和原材料的數量，這種根據邏輯關係推算出來的物料數量稱為相關需求。不但品種數量有相關性，需求時間與生產工藝過程的決定也是相關的。

　　2.需求的確定性：MRP的需求都是根據主產進度計劃、產品結構文件和庫存文件精確計算出來的，品種、數量和需求時間都有嚴格要求，不可改變。

　　3.計劃的複雜性：MRP計劃要根據主產品的生產計劃,產品結構文件,庫存文件,生產時間和採購時間,把主產品的所有零部件需要數量,時間,先後關係等準確計算出來.當產品結構複雜,零部件數量特別多時,其計算工作量非常龐大,人力根本不能勝任,必須依靠電腦實施這項工程。

　　制訂物料需求計劃前就必須具備以下的基本數據：

　　第一項數據是主生產計劃，它指明在某一計劃時間段內應生產出的各種產品和備件，它是物料需求計劃制訂的一個最重要的數據來源。

　　第二項數據是物料清單(BOM)，它指明瞭物料之間的結構關係，以及每種物料需求的數量，它是物料需求計劃系統中最為基礎的數據。

　　第三項數據是庫存記錄，它把每個物料品目的現有庫存量和計劃接受量的實際狀態反映出來。

　　第四項數據是提前期，決定著每種物料何時開工、何時完工。

　　應該說，這四項數據都是至關重要、缺一不可的。缺少其中任何一項或任何一項中的數據不完整，物料需求計劃的制訂都將是不准確的。因此，在制訂物料需求計劃之前，這四項數據都必須先完整地建立好，而且保證是絕對可靠的、可執行的數據。

　　一般來說，物料需求計劃的制訂是遵照先通過主生產計劃導出有關物料的需求量與需求時間，然後，再根據物料的提前期確定投產或訂貨時間的計算思路。其基本計算步驟如下：

　　1.計算物料的毛需求量。即根據主生產計劃、物料清單得到第一層級物料品目的毛需求量，再通過第一層級物料品目計算出下一層級物料品目的毛需求量，依次一直往下展開計算，直到最低層級原材料毛坯或採購件為止。

　　2.凈需求量計算。即根據毛需求量、可用庫存量、已分配量等計算出每種物料的凈需求量。

　　3.批量計算。即由相關計劃人員對物料生產作出批量策略決定，不管採用何種批量規則或不採用批量規則，凈需求量計算後都應該表明有否批量要求。

　　4.安全庫存量、廢品率和損耗率等的計算。即由相關計劃人員來規劃是否要對每個物料的凈需求量作這三項計算。

　　5.下達計劃訂單。即指通過以上計算後，根據提前期生成計劃訂單。物料需求計劃所生成的計劃訂單，要通過能力資源平衡確認後，才能開始正式下達計劃訂單。

　　6.再一次計算。物料需求計劃的再次生成大致有兩種方式，第一種方式會對庫存信息重新計算，同時覆蓋原來計算的數據，生成的是全新的物料需求計劃；第二種方式則只是在制定、生成物料需求計劃的條件發生變化時，才相應地更新物料需求計劃有關部分的記錄。這兩種生成方式都有實際應用的案例，至於選擇哪一種要看企業實際的條件和狀況。

　　(1)及時取得生產所需的原材料及零部件，保證按時供應用戶所需產品。

　　(2)保證儘可能低的庫存水平。

　　(3)計劃企業的生產活動與採購活動，使各部門生產的零部件、採購的外購件與裝配的要求在時間和數量上精確銜接。

　　MRP主要用於生產“組裝”型產品的製造業。在實施MRP時，與市場需求相適應的銷售計劃是MRP成功的最基本的要素。但MRP也存在局限，即資源僅僅局限於企業內部和決策結構化的傾向明顯。

　　MRP的發展大體經歷了從訂貨點法到庫存訂貨計劃（即最初級的物料需求計劃MRP）、從MRP到作為一種生產與控制系統的閉環MRP、從閉環MRP到作為一種生產管理信息系統製造資源計劃（MPRⅡ）等幾次飛躍。

　　1.訂貨點法。

　　傳統的庫存控制方法是定貨點法，要根據物料的需求情況來確定訂貨點和訂貨批量。這類方法適合於需求比較穩定的物料。然而，在實際生產中，隨著市場環境發生變化，需求常常是不穩定的、不均勻的，在這種情況下使用訂貨點法便暴露出一些明顯的缺陷。

　　訂貨點法的缺陷：

　　（1）盲目性

　　由於需求的不均勻以及對需求的情況不瞭解，企業不得不保持一個較大數量的安全庫存來應付這種需求。這樣盲目地維持一定量的庫存會造成資金積壓，造成浪費。

　　（2）高庫存與低服務水平。傳統的訂貨點方法使得低庫存與高服務水平兩者不可兼得。服務水平越高則庫存越高，還常常造成零件積壓與短缺共存的局面。

　　訂貨點法之所以有這些缺陷，是因為它沒有按照各種物料真正需用的時間來確定訂貨日期。於是，人們便思考：怎樣才能在需要的時間，按需要的數量得到真正需用的物料？從而消除盲目性，實現低庫存與高服務水平並存。

　　2.初級的料需求計劃（MRP）。

　　MRP是當時庫存管理專家們為解決傳統庫存控制方法的不足，不斷探索新的庫存控制方法的過程中產生的。是依據市場需求預測和顧客訂單制定產品生產計劃，然後基於產品生產進度計劃，組織產品的材料結構表和庫存狀況，通過電腦計算出所需材料的需求量和需求時間，從而確定材料的加工進度和訂貨日程的一種實用技術。

　　MRP要解決的問題：

　　(1)要根據產品的需求來確定其組成物料的需求時間和計劃庫存量，必須知道下列數據：

1. 銷售計劃或客戶訂單情況;
2. 各種產品的組成結構;
3. 物料的現有庫存;
4. 材料消耗定額;
5. 自製零部件的生產周期;
6. 外購件和原材料的採購周期等。

　　(2)必須縮短計劃編製時間。只有縮短計劃編製時間，才能及時調整計劃，更好地適應市場的變化。

　　六十年代初發展起來的MRP僅是一種物料需求計算器，它根據對產品的需求、產品結構和物料庫存數據來計算各種物料的需求，將產品出產計劃變成零部件投入出產計劃和外購件、原材料的需求計劃，從而解決了生產過程中需要什麼，何時需要，需要多少的問題。它是開環的，沒有信息反饋，也談不上控制。

　　3.閉環MRP。

　　閉環MRP系統是在基本MRP系統基礎上，把能力需求計劃、執行及控制計劃的功能也包括進來，形成一個環形迴路。

　　4.製造資源計劃（MRPⅡ）。

　　閉環MRP系統的出現，使生產活動方面的各種子系統得到了統一。但這還不夠，因為在企業的管理中，生產管理只是一個方面，它所涉及的僅僅是物流，而與物流密切相關的還有資金流。這在許多企業中是由財會人員另行管理的，這就造成了數據的重覆錄入與存貯，甚至造成數據的不一致性。於是，在20世紀80年代，人們把生產、財務、銷售、工程技術、採購等各個子系統集成為一個一體化的系統，並稱為製造資源計劃（Manufacturing Resource Planning）系統，英文縮寫還是MRP，為了區別物料需求計劃（亦縮寫為MRP）而記為MRPⅡ。

閉環MRP與MRPII的比較如下圖。

　　5. ERP（Enterprise Resource Planning）階段

進入90年代，MRPII得到了蓬勃發展，其應用也從離散型製造業向流程式製造業擴展，不僅應用於汽車、電子等行業，也能用於化工、食品等行業。隨著信息技術的發展，MRPII系統的功能也在不斷地增強、完善與擴大，向企業資源計劃（ERP）發展。

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