王強(qiáng)+呂文錦

摘 要：MRP是生產(chǎn)型企業(yè)ERP的核心，更是企業(yè)信息化系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文首先分析了傳統(tǒng)的基于固定批量和提前期來確定計(jì)劃數(shù)量和計(jì)劃時(shí)間的弊端；其次提出了利用日產(chǎn)量對(duì)批量和提前期進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的方法，最后給出了相應(yīng)的改進(jìn)MRP算法。

關(guān)鍵詞：MRP；批量；提前期；日產(chǎn)量

一、引言

在ERP（Enterprise Resource Planning，企業(yè)資源計(jì)劃）當(dāng)中，MRP（Material Requirements Planning，物料需求計(jì)劃）算法是重要的核心，在生成傳統(tǒng)MRP算法之前，設(shè)定各個(gè)物料的提前期、訂貨批量等，在計(jì)算過程中，通過對(duì)預(yù)先設(shè)定的提前期、批量等進(jìn)行運(yùn)行，從而做準(zhǔn)確的結(jié)果進(jìn)行獲取。

其中，一批數(shù)量的采購、無聊生產(chǎn)等，就是批量，主要是對(duì)最佳訂購量進(jìn)行體現(xiàn)。而提前期則是關(guān)于一批的時(shí)間，也就是在一個(gè)批量的檢驗(yàn)、采購、生產(chǎn)等過程中花費(fèi)的時(shí)間。動(dòng)態(tài)批量、靜態(tài)批量是批量當(dāng)中主要組成部分，其中動(dòng)態(tài)批量包括最低總成本法LTC、最低單位成本法LUC等，靜態(tài)批量包括固定批量法FOQ、定期批量發(fā)POQ等。在傳統(tǒng)的MRP算法當(dāng)中，固定批量法較為常用，也就是在計(jì)劃數(shù)量中，應(yīng)當(dāng)確保任何需求情況下，保持在一個(gè)批量之上。

但現(xiàn)階段市場(chǎng)需求不會(huì)一成不變，同時(shí)不好確定批量的提前期、大小等，所以，一些企業(yè)在實(shí)施ERP的時(shí)候，在生產(chǎn)計(jì)劃生成中，對(duì)傳統(tǒng)MRP進(jìn)行應(yīng)用，得到的結(jié)果也缺乏科學(xué)性。所以，本文深入的探討了MRP傳統(tǒng)算法中關(guān)于提前期、批量等方面的內(nèi)容，并對(duì)一些新算法，如根據(jù)日產(chǎn)量排產(chǎn)的方法進(jìn)行計(jì)算。

二、MRP運(yùn)算中提前期和批量的邏輯

在MRP算法當(dāng)中，對(duì)于物料的提前期、批量等，都應(yīng)提前進(jìn)行設(shè)定。從生產(chǎn)型企業(yè)角度分析批量包含生產(chǎn)耗用量和檢驗(yàn)損耗量，提前期包含采購周期和檢定周期等。在一定批量的基礎(chǔ)上，對(duì)提前期進(jìn)行確定。基于升級(jí)情況，越大的批量，通常對(duì)應(yīng)越長(zhǎng)的提前期，反之亦然，不過，線性關(guān)系并不能代表二者的關(guān)系。

1.計(jì)算凈需求量

（1）以上層母件的數(shù)量為基礎(chǔ)，從MPS中得出（MPS（MasterProductionSchedule，主生產(chǎn)計(jì)劃）），利用BOM（BillofMaterial，物料清單），對(duì)各個(gè)日期內(nèi)，當(dāng)層子件的需求數(shù)量進(jìn)行確定。

（2）針對(duì)不同物品，在日期t中，對(duì)需求量Gt進(jìn)行計(jì)算，已有庫存量，在日期t當(dāng)中，是Qt-1。

（3）在日期t當(dāng)中，基于已完成計(jì)劃，對(duì)物品預(yù)計(jì)完工數(shù)量St進(jìn)行獲取。

（4）在日期t當(dāng)中，對(duì)物品差額數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，（凈需求數(shù)量）Nt：Nt=Gt-Qt-1-St；

2.新增計(jì)劃數(shù)量Pt的確定

對(duì)于每一個(gè)物品得到一個(gè)新增計(jì)劃數(shù)量Pt：只有當(dāng)凈需求數(shù)量Nt≤0時(shí)，Pt=0；否則，Pt>0。因?yàn)?，在Nt沒有超過物品批量B的時(shí)候，對(duì)于Pt和B相等的最小批量原則加以滿足。如果Nt超過了B，那么Nt和Pt相等。所以，對(duì)于新增計(jì)劃開工日期，應(yīng)減去提前期L，即t-L，完工日期為t。

3.計(jì)算日期t內(nèi)每個(gè)物品的預(yù)計(jì)可用庫存數(shù)量Qt：Qt=Qt-1+St+ Qt-Gt。

4.對(duì)以上的步驟進(jìn)行重復(fù)，能夠?qū)θ锲沸略鲇?jì)劃進(jìn)行獲取。

在MRP運(yùn)算中，為了對(duì)物品新增計(jì)劃進(jìn)行獲取，基于運(yùn)算邏輯，在第2步中，能夠?qū)π略鲇?jì)劃進(jìn)行獲取，同時(shí)也能夠體現(xiàn)提前期、批量等作用。所以，對(duì)于計(jì)劃起止日期、預(yù)計(jì)數(shù)量等來說，提前期、批量等，其作用都十分重要。

三、固定批量和提前期對(duì)MRP計(jì)算結(jié)果的影響

需要設(shè)定提前期、批量，才能夠支持MRP的運(yùn)行?；贛RP運(yùn)算視角來分析運(yùn)算結(jié)果中，提前期、批量等造成的影響，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的假設(shè)。

在成品A當(dāng)中，具有A-B-C的層級(jí)結(jié)構(gòu)，同時(shí)，A為最終產(chǎn)品，B為半成品，C為原材料。邏輯關(guān)系為生產(chǎn)一個(gè)A需要QB個(gè)半成品，B是A的子集；生產(chǎn)一個(gè)B需要QC個(gè)原材料，C是B的子集。

A的批量為QA，提前期為L(zhǎng)A；B的批量為QA*QB，提前期為L(zhǎng)B；C的批量為QA*QB*QC，提前期為L(zhǎng)C。如果A、B、C是零的庫存量，從到貨開始，對(duì)材料資金占用進(jìn)行計(jì)算。

在實(shí)際需求量大于批量、實(shí)際需求量小于批量、實(shí)際需求量等于批量等不同的情況下，進(jìn)行對(duì)比庫存積壓材料數(shù)量、材料資金占用時(shí)間、累計(jì)生產(chǎn)時(shí)間等。結(jié)果如下表所示。

從上表中可以看出三者的累計(jì)生產(chǎn)時(shí)間、材料資金占用時(shí)間相同，但當(dāng)實(shí)際需求數(shù)量比批量小時(shí)，會(huì)造成庫存積壓，積壓數(shù)量為（QA-N1）*QB*QC，產(chǎn)生庫存積壓的原因是固定批量。在庫存積壓資金方面，如果加上制造費(fèi)用、人工等方面的資金，將會(huì)進(jìn)一步增加，因而批量生產(chǎn)中控制成本的效果九難以得到更好的發(fā)揮。同時(shí)，如果實(shí)際需求數(shù)量超過了批量很多，計(jì)劃將無法完成。

從上面例子可以看出，成品批量的大小決定著提前期和批量的大小。因此，在顧客需求變動(dòng)較大的企業(yè)，對(duì)于計(jì)劃需求，難以通過固定批量、固定提前期加以適應(yīng)。

四、引入日產(chǎn)量對(duì)批量和提前期動(dòng)態(tài)調(diào)整

固定批量和提前期的MRP運(yùn)算結(jié)果是不太令人滿意的。批量大小會(huì)隨著需求的大小而變化，應(yīng)該設(shè)定多組批量和提前期。需求量在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，人工設(shè)定多組批量和提前期還可行，但需求數(shù)量變化范圍大時(shí)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)工作量急劇加大，就不太具有可操作性了。因此論文提出一種利用日產(chǎn)量調(diào)整批量和提前期的改進(jìn)MRP算法，能夠生成比較理想的計(jì)劃。下面就對(duì)按日產(chǎn)量安排計(jì)劃的新MRP算法做一些簡(jiǎn)單介紹：

假設(shè)需生產(chǎn)的物品最小經(jīng)濟(jì)批量為N及對(duì)應(yīng)的提前期為L(zhǎng)，且當(dāng)前沒有該物品的在制品計(jì)劃。設(shè)定該物品的日產(chǎn)量NR及對(duì)應(yīng)的提前期LR，日產(chǎn)量為在有生產(chǎn)計(jì)劃的情況下一天可以生產(chǎn)多少該物品的數(shù)量。最后設(shè)定N=KNR+B的余數(shù)處理關(guān)系，其中K∈（1，2，3···），B∈（0，1，2，3···）。

計(jì)劃生成，按日產(chǎn)量排產(chǎn)MRP與傳統(tǒng)MRP運(yùn)算最大的區(qū)別在于生成凈需求之后，利用批量法則生成新增計(jì)劃基礎(chǔ)之上。以論文第二部分例子按日產(chǎn)量的MRP運(yùn)算在步驟2是這樣處理的：

當(dāng)Nt≤0，新增計(jì)劃Pt=0；如果0N，則采用余數(shù)處理方式這樣運(yùn)算：

（1）設(shè)NM=Nt-N，如果按照凈需求排產(chǎn)則利用公式NM=KNR+B（NR>B>0；NR，B∈（1，2，3···）），計(jì)算出K，B的值；如果按照日產(chǎn)量排產(chǎn)則利用公式NM=KNR，計(jì)算出K的值。

（2）當(dāng)B>0，先安排一個(gè)計(jì)劃，計(jì)劃開始日期為t-L=1，即多用一天的時(shí)間完成余數(shù)，計(jì)劃數(shù)量為B。

（3）當(dāng)K>0，需要安排K個(gè)計(jì)劃，第1個(gè)新增計(jì)劃的開始日期為t-tB-LR，計(jì)劃完工日期為t-tB，第K個(gè)計(jì)劃的開始日期為t-tB-（K-1）-LR，計(jì)劃完工日期為t-tB-（K-1），計(jì)劃數(shù)量都為NR。

五、按日產(chǎn)量排產(chǎn)與傳統(tǒng)方法MRP運(yùn)算的比較

傳統(tǒng)的MRP中的批量和提前期是一次性設(shè)定，且為固定不變的，所以，通常難以準(zhǔn)確的確定提前期、批量等，在MRP運(yùn)算中，也難以得到準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果。在基于日產(chǎn)量排產(chǎn)的MRP算法中，可以對(duì)最小提前期、經(jīng)濟(jì)批量等進(jìn)行設(shè)定，然后以企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)能力為基礎(chǔ)，對(duì)日產(chǎn)量進(jìn)行確定。在此基礎(chǔ)上，可對(duì)提前期、批量等進(jìn)行準(zhǔn)確的確定，對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)提供更好的支持和依據(jù)。

當(dāng)實(shí)際需求量比批量小時(shí)，由于各物品設(shè)定了最小經(jīng)濟(jì)批量和較短的提前期，避免了庫存積壓過多的資金。如果對(duì)每個(gè)物品進(jìn)行匯總，可以看做批量等于需求量，每個(gè)物品的提前期相當(dāng)于延長(zhǎng)了k天的k條計(jì)劃，從而保證了生產(chǎn)計(jì)劃的順利完成。

此外，在日產(chǎn)量MRP中，能夠降低庫存資金占用時(shí)間，在過去的MRP算法庫存占用時(shí)間為L(zhǎng)A+LB+LC，而基于日產(chǎn)量的排產(chǎn)的MRP計(jì)劃的庫存占用時(shí)間為L(zhǎng)A+LB+1，如果需求數(shù)量是最小經(jīng)濟(jì)批量的K倍時(shí)，很容易的算出傳統(tǒng)MRP算法、日產(chǎn)量排產(chǎn)MRP算法之間，對(duì)于資金占用的不同天數(shù)差異。

在實(shí)際應(yīng)用中，能夠發(fā)揮出如此良好的作用，是由于在傳統(tǒng)MRP中，通常具有一一對(duì)應(yīng)的計(jì)劃和需求，一個(gè)計(jì)劃，是由一個(gè)需求產(chǎn)生的，因此需要一次到達(dá)原材料。在日產(chǎn)量排產(chǎn)MRP當(dāng)中，計(jì)劃和需求之間，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚?duì)多的關(guān)系，多個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃，都能被一個(gè)需求所對(duì)應(yīng)，因此，能夠分多次到達(dá)原材料，對(duì)于原材料資金的占用時(shí)間，自然會(huì)有所減少，從而使資金流轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步得到優(yōu)化。

六、結(jié)語

本文提出的按日產(chǎn)量對(duì)MRP中的批量和提前期進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的方法，是新生成的MRP更加切合生產(chǎn)實(shí)際，降低材料資金占用時(shí)間。該方法已成功應(yīng)用在需求變化比較大、按日排產(chǎn)的企業(yè)當(dāng)中，并已收到很好的效果。

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