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[摘 要] 本文介绍了MRPII/ERP系统中核心模块MRP的由来,通过案例最后归纳总结了LLC在MRP计算过程中的主要控制作用,即减少MRP的计算量、控制MRP的计划顺序和避免物料短缺。
[关键词] MRP;LLC
[中图分类号]F270.7[文献标识码]A[文章编号]1673-0194(2008)17-0072-02
一、MRP的由来
(一)早期库存管理引发的订货点法
在计算机出现之前,发出订单和进行催货是一个库存管理系统在当时所能做的一切。
订货点法是在当时的条件下,为改变这种被动的状况而提出的一种按过去的经验预测未来的物料需求的方法。这种方法有各种不同的形式,但其实质都是着眼于“库存补充”的原则。“补充”的意思是把库存填满到某个原来的状态。
订货点法依据对库存补充周期内的需求量预测,并保留一定的安全库存储备,来确定订货点。
订货点的基本公式是:
订货点=单位时区的需求量×订货提前期 安全库存量
订货点法中安全库存的设置是为了应对需求的波动。一旦库存储备低于预先规定的数量,即订货点,则立即进行订货来补充库存。
(二)订货点法的局限性
订货点法有其局限性,其原因在于订货点法是在某些假设之下,来建立库存模型的。订货点法的假设主要有如下几个方面。
1. 物料的需求是相互独立的
订货点法不考虑各物料项目之间的相互关系,每项物料的订货点分别独立地加以确定。但是,在制造业中有一个很重要的要求,那就是各项物料的数量必须配套,以便能装配成产品。因此,订货点法是面向零件的,而不是面向产品的。这是由于库存管理模型本身的缺陷造成的。
2. 物料需求是连续发生的
按照订货点法的模型,必须认为需求相对均匀,库存消耗率稳定。但是,由于顾客需求不断变化。因此,在制造业中,产品零部件的库存消耗是间断的,而不是一直连续的。这使得“订货点”方法的应用效果大打折扣。
3. 库存消耗之后,应被重新填满
按照订货点法的库存模型,当物料库存量低于订货点时,则必须发出订货,以重新填满库存。但如果需求是间断的,特别是对于存在那些季节性消费的商品,那么这样做不但没有必要,而且很可能因此而造成库存积压。
从以上讨论可以看出,订货点法作为一个库存控制模型是围绕一些不成立的假设建立起来的。今天看来,它不再具有重要的实用价值。
(三)应用需求引发了MRP的诞生
20世纪60年代中期,美国IBM公司奥列基(Joseph A.Orlicky)博士首先提出物料需求计划(Material Requirements Planning)方案。物料需求计划是一种利用计算机来自动计算出生产过程中各种物料需求数量和需求时间的系统。它把企业生产中涉及的所有产品、零部件、原材料、中间件等,在逻辑上统一视为物料,再把企业生产中需要的各种物料分为独立需求和相关需求。
MRP与订货点法的区别有3点:一是通过产品结构将所有的需求联系起来;二是将物料需求区分为独立需求和非独立需求并分别加以处理;三是对物料的库存状态数据引入了时间分段的概念。所谓时间分段,就是给物料的库存状态数据加上时间坐标,亦即按具体的日期或计划时区记录和存储库存状态数据。在计算物料需求时,不仅要计算物料需求的数量,还要计算需求的时间。
二、LLC在MRP计算中的控制作用
低层码(Low Level Code,LLC)是该物料出现在系统的各种产品中最低的那个层次。MRP运算时,只在到该最低层次时,才把MPS(主生产计划)中所有产品对该物料形成的毛需求汇总起来,合并计算它们在各个时段的净需求。
LLC是在计算毛需求量时被使用,同时它也是计算的第一步,毛需求量的计算结果将会被用于后续数据(例如,净需求量)的计算过程中。
一项物料可以出现在多个BOM中或者出现在同一个BOM中的不同层次。因此,每项物料都要有并且唯一的拥有一个低层代码LLC,用来指明在包括该项目的BOM中,该项目所处的最低层次。于是,在逐层分解计算需求量的过程中,对该项目的处理便被延迟到其出现的最低层次上进行。因此,每项物料的记录只需处理一次,避免了重复检索和处理,提高了效率。LLC在MRP计算中所起的就是这种控制作用,它确保计算出来的需求量是准确的。
下面通过例子来说明LLC在计算需求量时的这种控制作用。
例:以X产品为例,X产品包含的子件和需用的数量(括号内数字)及产品结构如图1所示。为了简化问题,说明LLC的控制作用,在此只假设涉及用于计算需求量的数据,一些不用涉及的量在此从简。
在此假设,X产品的主生产计划量为:20,A、B、C、D、E、F的现有量分别为:10、20、20、15、30、25,各物料的已分配量都为0,提前期都为0,批量等于当出现净需求量时的净需求量,独立需求量都为0,即不存在独立需求,已订货量(即在途量)为0,安全库存量为0。
如果不设置LLC,也就是说不考虑物料是否在其他层次或同一层次的其他位置出现,那么以物料C为例来算一下第1期物料C的各种量。先看产品结构图(图1)的左半部分,当X的主生产计划量为20时,对应A物料的毛需求量为20,继续分解则得到C物料的毛需求量为:3×20=60,而C的现有量为20,因此此时产生C的净需求量为40。再来看产品结构图(图1)的右半部分。X的主生产计划量为20,对应B物料的毛需求量为:2×20=40,继续分解得到A物料的毛需求量为40,进一步分解得到C物料的毛需求量为:3×40=120,而C的现有量为20,因此此时产生C的净需求量为100。综合得到,C物料的净需求量为:40 100=140。
现在讨论设置LLC时的情况。此时在C物料的LLC处汇总毛需求量,然后只在LLC处计算其净需求量。按照这种规定,C的毛需求量在右半部分得到汇总,为:60 120=180,而当计算净需求量时则只在右半部分的LLC处进行,C物料的现有量为20,此时的净需求量为:180-20=160。这与前面没设置LLC时的净需求量140相差20。
究其原因,不难发现,在没有设置LLC的情况下计算净需求量时,库存记录中的现有量等数据被多次重复使用。如在上例中,左半部分使用完了现有量,但是在计算右半部分C物料的净需求量时,仍然认为C物料的现有量为20,并且拿来计算。但在设置了LLC的情况下计算净需求量时,就不会出现这种情况,库存记录中的现有量等数据只会被使用一次。
在MRP系统中使用LLC,可以保证数据的准确性,它具有如下一些作用。
(1)通过LLC可减轻MRP系统的计算量,提高MRP系统的计算效率。MPS只是对最终产品的计划,一个产品可能由成百上千种相关物料组成(例如,一辆汽车由3000多种零部件组成),如果把企业所有产品的相关需求件汇总起来,数量更大。一种物料可能会用在几种产品上,不同产品对同一个物料的需用量又不相同。另外,不同物料的加工周期或采购周期不同,需用日期也不同,等等。这靠手工管理是不可能进行如此大量数据运算的,只能借助于计算机。
由于MRP系统必须保存大量的记录并对大批数据进行处理,但由于计算机的速度、容量往往也是有限的。因此,设置LLC可以大大提高MRP系统的计算效率。
(2)通过LLC可以很好地控制MRP的计划顺序。物料需求计划是一种分时段的优先级计划。物料需求计划不仅要计算各层物料的需求数量,更重要的是要得出它们的需求时间。时间阶段化是MRP的基本特点。通过LLC可以很好地控制MRP的计划顺序,具体而言就是:在做MRP计划时,先对LLC较小的物料作计划,然后再作LLC较大的物料的MRP计划。
(3)通过LLC可以避免物料短缺。物料短缺是生产管理的两大症结之一。从上述的案例中可以看出,在没有设置LLC的情况下,物料的现有量被重复使用了,这样导致的后果是库存中的现有量被夸大了,进而使得计算出来的净需求量比实际需要的净需求量更小了。于是,在实际生产中将会出现物料短缺的情况。物料短缺给企业带来的损失是巨大的,从短期来看,它使企业减产,从长期来看,它将使企业失去市场。
三、总 结
MRP是一种既要保证生产又要控制库存的计划方法。MRP过程是一个模拟过程。它根据MPS、BOM和库存记录,对每种物料进行计算,指出何时将会发生物料短缺,并给出建议,以最小的库存量来满足需求并避免物料短缺。那么,在MRP的计算过程中,让MRP发挥其优势的则是LLC(低层码)。它减少了MRP系统的计算量,提高了MRP系统的计算效率,很好地控制MRP的计划顺序,同时避免了物料短缺。
主要参考文献
[1] 周玉清,刘伯莹,周强. ERP与企业管理:理论、方法、系统[M]. 北京:清华大学出版社,2005.
[2] 程控,革扬. MRPⅡ/ERP原理与应用[M]. 第2版. 北京:清华大学出版社,2006.
[3] 王虹,张宇. MRP系统的算法研究与实现[J]. 电脑与信息技术,2006(2).
[4] 余锐林,吴顺祥. 基于低层码的MRP算法研究与实现[J]. 计算机工程与应用,2005(6).
[5] 刘正刚. 对ERP核心——MRP逻辑模型的研究[J]. 计算机工程与应用,2005(35).
[关键词] MRP;LLC
[中图分类号]F270.7[文献标识码]A[文章编号]1673-0194(2008)17-0072-02
一、MRP的由来
(一)早期库存管理引发的订货点法
在计算机出现之前,发出订单和进行催货是一个库存管理系统在当时所能做的一切。
订货点法是在当时的条件下,为改变这种被动的状况而提出的一种按过去的经验预测未来的物料需求的方法。这种方法有各种不同的形式,但其实质都是着眼于“库存补充”的原则。“补充”的意思是把库存填满到某个原来的状态。
订货点法依据对库存补充周期内的需求量预测,并保留一定的安全库存储备,来确定订货点。
订货点的基本公式是:
订货点=单位时区的需求量×订货提前期 安全库存量
订货点法中安全库存的设置是为了应对需求的波动。一旦库存储备低于预先规定的数量,即订货点,则立即进行订货来补充库存。
(二)订货点法的局限性
订货点法有其局限性,其原因在于订货点法是在某些假设之下,来建立库存模型的。订货点法的假设主要有如下几个方面。
1. 物料的需求是相互独立的
订货点法不考虑各物料项目之间的相互关系,每项物料的订货点分别独立地加以确定。但是,在制造业中有一个很重要的要求,那就是各项物料的数量必须配套,以便能装配成产品。因此,订货点法是面向零件的,而不是面向产品的。这是由于库存管理模型本身的缺陷造成的。
2. 物料需求是连续发生的
按照订货点法的模型,必须认为需求相对均匀,库存消耗率稳定。但是,由于顾客需求不断变化。因此,在制造业中,产品零部件的库存消耗是间断的,而不是一直连续的。这使得“订货点”方法的应用效果大打折扣。
3. 库存消耗之后,应被重新填满
按照订货点法的库存模型,当物料库存量低于订货点时,则必须发出订货,以重新填满库存。但如果需求是间断的,特别是对于存在那些季节性消费的商品,那么这样做不但没有必要,而且很可能因此而造成库存积压。
从以上讨论可以看出,订货点法作为一个库存控制模型是围绕一些不成立的假设建立起来的。今天看来,它不再具有重要的实用价值。
(三)应用需求引发了MRP的诞生
20世纪60年代中期,美国IBM公司奥列基(Joseph A.Orlicky)博士首先提出物料需求计划(Material Requirements Planning)方案。物料需求计划是一种利用计算机来自动计算出生产过程中各种物料需求数量和需求时间的系统。它把企业生产中涉及的所有产品、零部件、原材料、中间件等,在逻辑上统一视为物料,再把企业生产中需要的各种物料分为独立需求和相关需求。
MRP与订货点法的区别有3点:一是通过产品结构将所有的需求联系起来;二是将物料需求区分为独立需求和非独立需求并分别加以处理;三是对物料的库存状态数据引入了时间分段的概念。所谓时间分段,就是给物料的库存状态数据加上时间坐标,亦即按具体的日期或计划时区记录和存储库存状态数据。在计算物料需求时,不仅要计算物料需求的数量,还要计算需求的时间。
二、LLC在MRP计算中的控制作用
低层码(Low Level Code,LLC)是该物料出现在系统的各种产品中最低的那个层次。MRP运算时,只在到该最低层次时,才把MPS(主生产计划)中所有产品对该物料形成的毛需求汇总起来,合并计算它们在各个时段的净需求。
LLC是在计算毛需求量时被使用,同时它也是计算的第一步,毛需求量的计算结果将会被用于后续数据(例如,净需求量)的计算过程中。
一项物料可以出现在多个BOM中或者出现在同一个BOM中的不同层次。因此,每项物料都要有并且唯一的拥有一个低层代码LLC,用来指明在包括该项目的BOM中,该项目所处的最低层次。于是,在逐层分解计算需求量的过程中,对该项目的处理便被延迟到其出现的最低层次上进行。因此,每项物料的记录只需处理一次,避免了重复检索和处理,提高了效率。LLC在MRP计算中所起的就是这种控制作用,它确保计算出来的需求量是准确的。
下面通过例子来说明LLC在计算需求量时的这种控制作用。
例:以X产品为例,X产品包含的子件和需用的数量(括号内数字)及产品结构如图1所示。为了简化问题,说明LLC的控制作用,在此只假设涉及用于计算需求量的数据,一些不用涉及的量在此从简。
在此假设,X产品的主生产计划量为:20,A、B、C、D、E、F的现有量分别为:10、20、20、15、30、25,各物料的已分配量都为0,提前期都为0,批量等于当出现净需求量时的净需求量,独立需求量都为0,即不存在独立需求,已订货量(即在途量)为0,安全库存量为0。
如果不设置LLC,也就是说不考虑物料是否在其他层次或同一层次的其他位置出现,那么以物料C为例来算一下第1期物料C的各种量。先看产品结构图(图1)的左半部分,当X的主生产计划量为20时,对应A物料的毛需求量为20,继续分解则得到C物料的毛需求量为:3×20=60,而C的现有量为20,因此此时产生C的净需求量为40。再来看产品结构图(图1)的右半部分。X的主生产计划量为20,对应B物料的毛需求量为:2×20=40,继续分解得到A物料的毛需求量为40,进一步分解得到C物料的毛需求量为:3×40=120,而C的现有量为20,因此此时产生C的净需求量为100。综合得到,C物料的净需求量为:40 100=140。
现在讨论设置LLC时的情况。此时在C物料的LLC处汇总毛需求量,然后只在LLC处计算其净需求量。按照这种规定,C的毛需求量在右半部分得到汇总,为:60 120=180,而当计算净需求量时则只在右半部分的LLC处进行,C物料的现有量为20,此时的净需求量为:180-20=160。这与前面没设置LLC时的净需求量140相差20。
究其原因,不难发现,在没有设置LLC的情况下计算净需求量时,库存记录中的现有量等数据被多次重复使用。如在上例中,左半部分使用完了现有量,但是在计算右半部分C物料的净需求量时,仍然认为C物料的现有量为20,并且拿来计算。但在设置了LLC的情况下计算净需求量时,就不会出现这种情况,库存记录中的现有量等数据只会被使用一次。
在MRP系统中使用LLC,可以保证数据的准确性,它具有如下一些作用。
(1)通过LLC可减轻MRP系统的计算量,提高MRP系统的计算效率。MPS只是对最终产品的计划,一个产品可能由成百上千种相关物料组成(例如,一辆汽车由3000多种零部件组成),如果把企业所有产品的相关需求件汇总起来,数量更大。一种物料可能会用在几种产品上,不同产品对同一个物料的需用量又不相同。另外,不同物料的加工周期或采购周期不同,需用日期也不同,等等。这靠手工管理是不可能进行如此大量数据运算的,只能借助于计算机。
由于MRP系统必须保存大量的记录并对大批数据进行处理,但由于计算机的速度、容量往往也是有限的。因此,设置LLC可以大大提高MRP系统的计算效率。
(2)通过LLC可以很好地控制MRP的计划顺序。物料需求计划是一种分时段的优先级计划。物料需求计划不仅要计算各层物料的需求数量,更重要的是要得出它们的需求时间。时间阶段化是MRP的基本特点。通过LLC可以很好地控制MRP的计划顺序,具体而言就是:在做MRP计划时,先对LLC较小的物料作计划,然后再作LLC较大的物料的MRP计划。
(3)通过LLC可以避免物料短缺。物料短缺是生产管理的两大症结之一。从上述的案例中可以看出,在没有设置LLC的情况下,物料的现有量被重复使用了,这样导致的后果是库存中的现有量被夸大了,进而使得计算出来的净需求量比实际需要的净需求量更小了。于是,在实际生产中将会出现物料短缺的情况。物料短缺给企业带来的损失是巨大的,从短期来看,它使企业减产,从长期来看,它将使企业失去市场。
三、总 结
MRP是一种既要保证生产又要控制库存的计划方法。MRP过程是一个模拟过程。它根据MPS、BOM和库存记录,对每种物料进行计算,指出何时将会发生物料短缺,并给出建议,以最小的库存量来满足需求并避免物料短缺。那么,在MRP的计算过程中,让MRP发挥其优势的则是LLC(低层码)。它减少了MRP系统的计算量,提高了MRP系统的计算效率,很好地控制MRP的计划顺序,同时避免了物料短缺。
主要参考文献
[1] 周玉清,刘伯莹,周强. ERP与企业管理:理论、方法、系统[M]. 北京:清华大学出版社,2005.
[2] 程控,革扬. MRPⅡ/ERP原理与应用[M]. 第2版. 北京:清华大学出版社,2006.
[3] 王虹,张宇. MRP系统的算法研究与实现[J]. 电脑与信息技术,2006(2).
[4] 余锐林,吴顺祥. 基于低层码的MRP算法研究与实现[J]. 计算机工程与应用,2005(6).
[5] 刘正刚. 对ERP核心——MRP逻辑模型的研究[J]. 计算机工程与应用,2005(35).