物料需求计划

物料需求计划 (MRP) 是用于管理制造过程的生产计划、调度和库存控制系统。大多数 MRP 系统都是基于软件的，但也可以手动执行 MRP。

MRP 系统旨在同时满足三个目标：

• 确保原材料可用于生产，产品可交付给客户。
• 保持店内尽可能低的材料和产品水平
• 计划制造活动、交货时间表和采购活动。

在 MRP 之前，在计算机主导行业之前，再订货点 (ROP)/再订货数量 (ROQ) 类型的方法，如 EOQ（经济订货量）已用于制造和库存管理。

MRP 在 1950 年代初期由航空发动机制造商劳斯莱斯和通用电气计算机化，但没有被他们商业化。然后它被“重新发明”以供应 Polaris 计划，然后在 1964 年，作为对丰田制造计划的回应，Joseph Orlicky 开发了物料需求计划 (MRP)。1964 年，xxx家使用 MRP 的公司是 Black & Decker，当时 Dick Alban 是项目负责人。Orlicky 1975 年出版的《物料需求计划》一书的副标题是《生产和库存管理中的新生活方式》。到 1975 年，MRP 在 700 家公司中实施。到 1981 年，这个数字已经增长到大约 8,000 人。

1983 年，Oliver Wight 将 MRP 发展为制造资源计划 (MRP II)。1980 年代，Joe Orlicky 的 MRP 演变为 Oliver Wight 的制造资源计划（MRP II），将主计划、粗略产能计划、产能需求计划、1983 年的 S&OP 等概念引入经典 MRP。到 1989 年，大约三分之一的软件行业是卖给美国工业的 MRP II 软件（价值 12 亿美元的软件）。

独立需求是来自工厂或生产系统之外的需求，而独立需求是对组件的需求。物料清单 (BOM) 指定最终产品（独立需求）和组件（独立需求）之间的关系。MRP 将 BOM 中包含的信息作为输入。

MRP系统的基本功能包括：库存控制、物料清单处理和基本调度。MRP 帮助组织保持低库存水平。它用于计划制造、采购和交付活动。

制造组织，无论他们的产品是什么，都面临着同样的日常实际问题——客户希望产品在比制造它们所需的更短的时间内可用。这意味着需要一定程度的规划。

公司需要控制他们购买的材料的类型和数量，计划生产哪些产品和数量，并确保他们能够以尽可能低的成本满足当前和未来的客户需求。在这些领域中的任何一个做出错误的决定都会使公司亏损。下面举几个例子：

• 如果公司购买的用于制造的物品数量不足（或错误的物品），它可能无法履行按时供应产品的合同义务。
• 如果一家公司购买了过多数量的物品，那么金钱就被浪费了——多余的数量会占用现金，而它仍然是可能永远不会使用的库存。
• 在错误的时间开始生产订单可能会导致错过客户的最后期限。

MRP是处理这些问题的工具。它提供了几个问题的答案：

• 需要哪些物品？
• 需要多少个？
• 什么时候需要？...

MRP 既可以应用于从外部供应商采购的项目，也可以应用于内部生产的子组件，这些子组件是更复杂项目的组件。

必须考虑的数据包括：

• 正在创建的最终项目（或多个项目）。这有时称为独立需求，或 BOM（物料清单）上的 0 级。
• 一次需要多少。
• 当需要数量来满足需求时。
• 储存材料的保质期。
• 库存状态记录。现有库存（手头）可用的可用净材料和供应商订购的材料的记录。
• 材料清单。制造每个产品所需的材料、组件和子组件的详细信息。
• 规划数据。这包括生产以下项目的所有限制和指导：路线、劳动力和机器标准、质量和测试标准、拉/工作单元和推送命令、批量大小技术（即固定批量、批量、经济秩序数量）、报废百分比和其他输入。

有两个输出和各种消息/报告：

• 输出 1 是推荐的生产计划。这为满足主生产计划 (MPS) 的需求所需的路由和物料清单的每个步骤列出了所需的最短开始和完成日期的详细计划，以及数量。
• 输出 2 是推荐的采购计划。这列出了应将购买的物品接收到工厂的日期以及应发生采购订单或一揽子订单发布的日期，以便与生产计划相匹配。

消息和报告：

• 订单。向供应商发出提供材料的订单。
• 重新安排通知。这些建议取消、增加、延迟或加快现有订单。

查找订单数量的众所周知的方法是：

• 动态批量
• Silver–Meal 启发式
• 最小单位成本启发式

MRP 可以表示为一个最优控制问题：

其中 x 是本地库存（状态），z 是订单规模（控制），d 是本地需求，k 代表固定订单成本，c 可变订单成本，h 本地库存持有成本。δ() 是 Heaviside 函数。改变问题的动态会导致动态批量模型的多项目模拟。

• 数据的完整性。如果库存数据、物料清单（通常称为“BOM”）数据或主生产计划有任何错误，那么输出数据也会不正确（GIGO：garbage in,garbage out） . 数据完整性还受到不准确的周期计数调整、接收输入和运输输出错误、未报告的废品、浪费、损坏、盒子计数错误、供应商容器计数错误、生产报告错误和系统问题的影响。许多此类错误可以通过实施拉动系统和使用条形码扫描来最小化。此类系统中的大多数供应商建议系统至少达到 99% 的数据完整性，以提供有用的结果。
• 系统要求用户指定工厂从其组件制造产品需要多长时间（假设它们都可用）。此外，系统设计还假设每次制造该项目的制造提前期都是相同的，而不考虑制造的数量或工厂同时制造的其他项目。
• 制造商可能在不同的城市甚至国家设有工厂。对于 MRP 系统来说，说我们不需要订购一些材料是不好的，因为我们在数千英里之外还有很多，尽管如果实施得当，这个问题完全可以避免。整个ERP系统需要能够组织各个工厂的库存和需求，并相互沟通需求，以使各个工厂能够重新分配组件以服务于整个企业。这意味着企业中的其他系统需要在实施 MRP 系统之前和将来发挥xxx潜力。例如，品种减少和工程等系统必须到位，以确保产品xxx次就正确（没有缺陷）出来。
• 某些零件的生产可能正在进行中，其设计发生了变化，客户同时在系统中订购了旧设计和新设计。整个 ERP 系统需要有一个零件编码系统，这样 MRP 才能正确计算两个版本的需求和跟踪。与 MRP 计算相比，零件进出商店的频率必须更高。请注意，这些其他系统也可以是手动系统，但必须与 MRP 接口。例如，在 MRP 计算之前完成的“走动”库存摄入对于小库存（尤其是如果它是一家开放式商店）来说可能是一个实用的解决方案。然而，良好的 MRP 系统能够识别由日期或库存耗尽驱动的替代，以有效和高效地处理这一问题。
• MRP 的另一个主要缺点是它无法在计算中考虑容量。这意味着它将给出由于人力、机器或供应商能力限制而无法实现的结果。然而，这主要由 MRP II 处理。通常，MRP II 是指具有集成财务的系统。MRP II 系统可以包括有限或无限容量规划。但是，要被视为真正的 MRP II 系统还必须包括财务。在 MRP II（或 MRP2）概念中，通过包含主生产计划的模拟来考虑预测数据的波动，从而创建长期控制。MRP2 的一个更普遍的特点是它扩展到采购、营销和财务（整合公司的所有职能），下一步就是 ERP。

资源：

• 物料清单——最佳实践是在生产现场或通过拆卸产品来物理验证物料清单。
• 周期盘点 - 最佳实践是确定为什么会出现增加或减少库存的周期盘点。找出根本原因并纠正问题，以免再次发生。
• 报废报告——这可能是最难保持完整性的领域。首先通过在生产现场提供废料箱来隔离废料，然后每天记录这些废料箱中的废料。现场检查废料的好处之一是工程组可以采取预防措施。
• 接收错误——记录已接收内容的手动系统容易出错。最佳实践是实施 ASN 从供应商处收货的制度。供应商发送 ASN（提前发货通知）。当组件被接收到设施中时，会处理 ASN，然后为每个行项目创建公司标签。标签贴在每个容器上，然后扫描到 MRP 系统中。额外的标签表明装运短缺，而标签太少则表明装运过多。一些公司通过减少处理应付账款的时间来支付 ASN。
• 运输错误 – 集装箱标签是由托运人打印的。标签贴在暂存区的容器上或在运输工具上装载时。
• 生产报告——最佳实践是使用条形码扫描将生产输入库存。被拒绝的产品应被移至 MRB（材料审查委员会）位置。需要分拣的容器需要反向接收。
• 补货 – 最佳补货做法是使用条形码扫描或通过拉取系统进行补货。根据产品的复杂性，计划人员实际上可以使用最小-xxx系统扫描来订购材料。

2011 年，Orlicky 的材料需求计划第三版引入了一种称为需求驱动 MRP (DDMRP) 的新型 MRP。这本书的新版本不是由 Orlicky 本人（他于 1986 年去世）编写的，而是应 McGraw Hill 的邀请由 Carol Ptak 和 Chad Smith 编写，以更新 Orlicky 的作品。

需求驱动的 MRP 是一种多层次的正式计​​划和执行技术，具有五个不同的组件：

• 战略库存定位——有效库存管理的xxx个问题不是，我们应该有多少库存？也不是，我们什么时候应该制造或购买东西？在当今的制造环境中要问的最基本问题是，鉴于我们的系统和环境，我们应该将库存放在哪里以获得xxx的保护？库存就像一堵防波堤，可以保护码头中的船只免受海浪的侵袭。在开阔的海洋上，防波堤必须有 50-100 英尺高，但在一个小湖中，防浪墙只有几英尺高。在玻璃般光滑的池塘中，不需要隔墙。
• 缓冲配置文件和水平——一旦确定了战略性补充位置，就必须初始设置这些缓冲的实际水平。基于几个因素，不同的材料和部件表现不同（但许多表现也几乎相同）。DDMRP 要求对为战略补给选择的零件和材料进行分组，并且在缓冲配置文件中表现类似。缓冲配置文件考虑了重要因素，包括交货时间（相对于环境）、可变性（需求或供应）、零件是制造、购买还是分销，以及是否涉及重要的订单倍数。这些缓冲区配置文件由区域组成，这些区域为每个部分生成xxx的缓冲区图片，因为它们各自的单独部分特征应用于组特征。
• 动态调整——随着时间的推移，随着新供应商和材料的使用、新市场的开放和/或旧市场的恶化以及制造能力和方法的变化，群体和个人特征可以而且将会发生变化。动态缓冲水平允许公司通过使用几种类型的调整来调整缓冲以适应随着时间的推移而发生的群体和单个零件特征的变化。因此，当遇到或多或少的可变性或公司的战略发生变化时，这些缓冲区会适应和变化以适应环境。
• 需求驱动的规划——利用当今硬件和软件的强大计算能力。它还利用了新的需求驱动或基于拉动的方法。当这两个元素结合在一起时，两全其美；当今世界运作方式的相关方法和工具，以及在规划和执行层面促进更好更快的决策和行动的常规系统。
• 高度可见的协作执行——简单地从任何计划系统启动采购订单 (PO)、制造订单 (MO) 和转移订单 (TO) 并不能结束材料和订单管理挑战。必须有效地管理这些 PO、MO 和 TO，以与执行范围内经常发生的更改同步。执行范围是 PO、MO 或 TO 从打开到它在记录系统中关闭的时间。DDMRP 为所有零件类别定义了一个现代的、集成的和急需的执行系统，以加速相关信息和优先级在整个组织和供应链中的扩散。

这五个组成部分协同工作，试图减轻（即使不能消除）传统 MRP 系统的紧张情绪以及复杂和具有挑战性的环境中的牛鞭效应。需求驱动研究所声称：在利用这些方法时，规划人员将不再需要尝试响应每一个部件的每一条消息，甚至是一天的时间。这种方法提供了关于那些真正有可能对计划的库存可用性产生负面影响的零件的真实信息。DDMRP 从正在管理的许多部分中对需要注意的几个重要项目进行分类。在 DDMRP 方法下，销售它的顾问声称更少的规划人员可以更快地做出更好的决策。这意味着公司将能够更好地利用他们的工作和人力资本以及他们在信息技术方面的巨额投资。然而，一个缺点是 DDMRP 无法在当今使用的大多数 MRPII/ERP 系统上运行。

销售它的公司声称，DDMRP 已成功应用于各种环境，包括 CTO（按订单配置）、MTS（按库存生产）、MTO（按订单生产）和 ETO（按订单生产），尽管经过详细研究很少见。该方法在每种环境中的应用方式不同，但五步过程保持不变。DDMRP 利用来自约束理论 (TOC)、传统 MRP 和 DRP、六西格码和精益的知识。它实际上是用于计划的 MRP 和用于执行的看板技术（跨多级供应链）的混合体，这意味着它既有两者的优点，也有两者的弱点，因此它仍然是一个利基解决方案。其他参考文献如下。