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          MRP物料需求計劃和計算邏輯
          時(shí)間:2023/12/26 21:41:25 | 編輯:深圳市華晨信息技術(shù)有限公司

          概述

          MRP是物料需求計劃“Material Requirements Planning”的英文縮寫(xiě),是20世紀60年代發(fā)展起來(lái)的一種計算物料需求量和需求時(shí)間的物料計劃管理方法。
          在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,不論產(chǎn)品的類(lèi)型、生產(chǎn)規模、工藝情況如何,它必須回答4個(gè)問(wèn)題,即:
          1.我們要生產(chǎn)什么?根據最終成品的主生產(chǎn)計劃(MPS);
          2.生產(chǎn)這些產(chǎn)品需要什么物料?根據產(chǎn)品的物料清單BOM;
          3.我們已經(jīng)有了什么?根據產(chǎn)品/物料的現有庫存量(包含安全庫存);
          4.我們還缺什么?何時(shí)購買(mǎi)多少?何時(shí)生產(chǎn)多少?由MRP計算。
          MRP的基本思想是根據客戶(hù)對最終產(chǎn)品的需求數量和需求時(shí)間,按產(chǎn)品的結構精確地算出所有零件和部件的數量,并按各種零件和部件的生產(chǎn)周期或采購周期(Lead time,提前期),反推出它們的生產(chǎn)計劃和采購計劃。

          MRP主要解決的是需要購買(mǎi)多少數量的原料,以及什么時(shí)候需要到貨的問(wèn)題。計算的功能已經(jīng)嵌套在各類(lèi)ERP/MRP軟件之中,技術(shù)非常成熟。雖然我們已經(jīng)不需要手工計算,但還是要理解其中的運算邏輯。

          1一些術(shù)語(yǔ)

          在解釋制造業(yè)生產(chǎn)管理系統|MRP物料需求計劃和計算邏輯之前,我們先要來(lái)了解幾個(gè)相關(guān)的術(shù)語(yǔ)。

          1.需求
          生產(chǎn)管理系統中需求是供應鏈的源頭,有了需求才會(huì )有制造和采購的活動(dòng)。需求可以分為獨立需求Independent demand和相關(guān)需求Dependent demand。
          1)獨立需求
          獨立需求一般是指可以單獨售賣(mài)的產(chǎn)品,和其他商品的需求沒(méi)有關(guān)系,所以叫獨立需求。舉個(gè)例子,漢堡包是獨立的需求,可以直接賣(mài)給顧客。
          2)相關(guān)需求
          漢堡包是由面包片、肉餅、芝士和蔬菜等原料組成的,這些食材都是在漢堡包的BOM清單中的,換句話(huà)說(shuō),正是有人要買(mǎi)漢堡包,才會(huì )衍生出對這些物料的需求,是具有相關(guān)性的,所以面包片和肉餅是相關(guān)需求。
          我們要預測獨立需求的商品,而相關(guān)需求是根據BOM計算出來(lái)的,因此不需要做預測。

          需要注意的是,同一件商品可以既是獨立需求,又是相關(guān)需求。當漢堡包是單品時(shí),它是獨立需求,在套餐中,漢堡包就成了相關(guān)需求,與可樂(lè )和薯條搭配在一起銷(xiāo)售。商品的需求屬性是可以轉換的。

          獨立需求與相關(guān)需求
          我們收到客戶(hù)的下發(fā)P產(chǎn)成品的訂單,生產(chǎn)P產(chǎn)品需要用到若干個(gè)部件或零件物料:A/B/C/D/E,其中生產(chǎn)A/C部件物料涉及零件物料B/D/E的采購。假設P產(chǎn)品收到1000個(gè)需求數量的訂單,那么我們將P產(chǎn)成品的需求稱(chēng)為獨立需求(independent demand),根據P產(chǎn)品的BOM結構產(chǎn)生的A/B/C/D/E物料需求都是相關(guān)需求(dependent demand)。
          獨立需求的需求來(lái)源是對客戶(hù)需求的預測和客戶(hù)訂單,需求物料類(lèi)型是產(chǎn)成品,獨立需求計劃的輸出結果是主生產(chǎn)計劃M(mǎn)PS(即成品計劃)。相關(guān)需求依賴(lài)于獨立需求,它的需求來(lái)源是MPS,需求物料類(lèi)型是半成品與原材料,主生產(chǎn)計劃M(mǎn)PS確定了,相關(guān)需求基于BOM與庫存記錄計算也就自動(dòng)生成了。
          2.提前期(Lead time)
          MRP計算物料需求計劃時(shí),是采用倒排的方式進(jìn)行計劃的,即從需求日期(交貨日期或完工日期)開(kāi)始向前倒推出工作的開(kāi)始日期,這個(gè)時(shí)間跨度稱(chēng)為提前期。比如原材料的采購提前期即是采購訂單下達到物料采購入庫的全部時(shí)間,半成品/成品的生產(chǎn)提前期則是從開(kāi)始投料生產(chǎn)到生產(chǎn)完工入庫的全部時(shí)間。

          從下圖可看出,以產(chǎn)品的計劃完工日期或者交付日期為起點(diǎn),按產(chǎn)品的BOM結構一層層遞推進(jìn)行倒排計劃,可以相應推算出每個(gè)零部件最晚開(kāi)始加工生產(chǎn)的時(shí)間或者采購訂單發(fā)出的時(shí)間。

          3.訂單
          1)計劃訂單Planned Order
          如果我們把快餐店看作是一家工廠(chǎng),在這里生產(chǎn)的物品有漢堡包、薯條和其他小食,經(jīng)過(guò)加熱和油炸等工藝把食材加工成食品。
          用于生產(chǎn)的原料都是由供應商提供的,快餐店要管理好采購訂單,確保始終有足夠的原材料。MRP的一個(gè)重要任務(wù)就是用來(lái)計算采購量和到貨時(shí)間,然后輸出系統建議的訂貨計劃,這就是Planned Order,也叫計劃訂單。
          計劃訂單是系統建議訂單數量、發(fā)布日期和到貨日期。如果情況發(fā)生變化,系統可以在后續處理過(guò)程中修改或取消訂單。計劃訂單和已發(fā)布的訂單一起,作為能力需求計劃的輸入,用來(lái)顯示未來(lái)時(shí)間段內的總供應能力。
          這里說(shuō)到的已發(fā)布訂單Released Order是指我們已經(jīng)給供應商發(fā)布的采購訂單Purchase order。
          2)采購訂單
          采購訂單是采購方發(fā)給供應方的正式購買(mǎi)協(xié)議,包含了訂購貨物或服務(wù)的名稱(chēng)、零件編號、數量、描述和價(jià)格;關(guān)于付款、折扣、履約日期和運輸的商定條款;以及與采購和供應商執行有關(guān)的所有其他協(xié)議。
          采購訂單是非常正式的文件,供需雙方都要很?chē)烂C地對待它。采購方的訂單不能任性地取消,供應方的交貨日期也不能隨意地推遲。
          采購訂單和計劃訂單在同一個(gè)到貨時(shí)間上不能同時(shí)存在,至多出現其中的一項。
          采購訂單是已經(jīng)發(fā)給供應商的訂單,也就是確認的計劃,而計劃訂單是建議的計劃,在轉換為采購訂單之前,它只存在于系統之中,并沒(méi)有發(fā)布給供應商。
          采購訂單的時(shí)間期較短,比如說(shuō)我們給供應商下訂單,最遠覆蓋到未來(lái)幾個(gè)月的到貨,更長(cháng)遠的計劃就使用計劃訂單了。
          由于需求存在著(zhù)大量的不確定性,如果發(fā)布了未來(lái)一年的采購訂單,而需求突然減少了,我們就很難做調整,所以要使用計劃訂單來(lái)模擬未來(lái)的供應情況。把采購訂單和計劃訂單匯總在一起,就是全部的供應能力。

          3) 訂貨方法
          訂貨方法是指物料需求產(chǎn)生計劃訂單的訂貨批量規則,用來(lái)確定物料生產(chǎn)量或者采購量的大小。
          常用的訂貨方法有以下四種:
          i 批對批(LFL, Lot For Lot,即直接批量法) 是一種按需定量的訂貨方法,也是保持庫存量最小的訂貨方法。對大多數沒(méi)有特殊要求的物料,可以采用這種方法進(jìn)行設置。 1)最小訂貨量2)批量增量3)固定提前期4)變動(dòng)提前期5)變動(dòng)提前期批量 每一次的凈需求都產(chǎn)生計劃訂單。 if 凈需求<=最小訂貨量 then計劃訂單量=最小訂貨量else計劃訂單量=最小定貨量+向上取整[(凈需求-最小訂貨量)/批量增量]*批量增量。end if MRP提前期=固定提前期+向上取整[(建議計劃量/變動(dòng)提前期批量)*變動(dòng)提前期],以注意最小訂貨量的影響。 建議計劃量將會(huì )受最小訂貨量和批量增量的影響:如X代表建議計劃量,M代表最小訂貨量,N代表批量增量。當X<M時(shí),取M值,當X》M時(shí),建議計劃量=[(X-M)/N]*N+M。
          ii 期間訂貨量(POQ,Period Order Quantity) 物料隔一段時(shí)間訂一次貨。期間訂貨的物料(如供應商有良好的信譽(yù),且需求相對穩定,采用周期訂貨對雙方都便利的話(huà),可以采用該類(lèi)設置),同時(shí)要設定訂貨間隔期。 1)訂貨間隔期 訂貨批量的大小等于期間內總凈需求量加上安全庫存量減去期間開(kāi)始前的可用庫存量:依據訂貨間隔期設定的天數,先計算該期間各天的凈需求,然后將期間內各天的凈需求進(jìn)行匯總后進(jìn)行批量調整,并且在各期間的第一天生成計劃訂單。 首先匯總訂貨間隔期內的所有凈需求。然后按以下公式計算。if 凈需求<=最小訂貨量 then計劃訂單量=最小訂貨量else計劃訂單量=最小訂貨量+向上取整[(凈需求-最小訂貨量)/批量增量]*批量增量end if 1)計劃開(kāi)始日期:放在每個(gè)間隔期的第1天。2)MRP提前期=固定提前期+向上取整(建議計劃量/變動(dòng)提前期批量]*變動(dòng)提前期 例如,物料是一個(gè)禮拜定一次貨。訂貨間隔期設置為5,表示5個(gè)工作日。
          iii 固定批量(FOQ,Fixed Order Quantity) 由于生產(chǎn)或者運輸條件的限制,不管需求量多少都必須按照固定的數量進(jìn)行訂貨。 1)固定經(jīng)濟批量2)最小訂貨量3)批量增量4)固定提前期5)變動(dòng)提前期6)變動(dòng)提前期批量 與批對批(LFL)相同,但是,也是每一次凈需求都產(chǎn)生計劃訂單,但是計劃訂單量的計算公式不同。 計劃訂單量=向上取整[凈需求/(固定/經(jīng)濟批量)]*固定/經(jīng)濟批量。
          iv 再訂貨點(diǎn)(ROP,ReOrder Point) 對于不太重要的物料,因其金額低,可以設置成這種訂貨方式。其前提是需求固定。同時(shí)要設置再訂貨點(diǎn)。 1)再訂貨點(diǎn)2)安全庫存3)日消耗量4)固定提前期 1)計算當天,如果物料的庫存<=再訂貨點(diǎn),系統將在計算當天產(chǎn)生凈需求,計劃訂單量為固定/經(jīng)濟批量指定的數量。2)計算當天,如果即時(shí)庫存>再訂貨點(diǎn),則用(即時(shí)庫存 —再訂貨點(diǎn))/ 日消耗量的最小整數,算出庫存還可繼續維持的天數,并且在該日期后再產(chǎn)生計劃訂單。3)與實(shí)際的需求日期沒(méi)有關(guān)系。 1)計劃訂單量=固定/經(jīng)濟批量指定的數量。2)與實(shí)際的需求數量和需求日期沒(méi)有關(guān)系。 MRP提前期=固定提前期其中建議將固定提前期按如下公式進(jìn)行設置:固定提前期=(再訂貨點(diǎn)-安全庫存)/日消耗量。
          案例計算

          假設我們需要采購編號為“CG00XX-28”的物料,到貨提前期是1天。時(shí)間單位是周,那么需求量和采購量都被匯總為周,采購訂單發(fā)布和預計到貨都是在當周中的某一天。
          時(shí)間單位可以是天、周或是月,在使用的時(shí)候需要注意統一Time bucket單位,不能出現不同的時(shí)間單位。

          在第二行中是物料相關(guān)需求的數量,這就是每周需要生產(chǎn)消耗的量。采購員已經(jīng)發(fā)布了三張采購訂單,原本的到貨日期分別是在1月8日、22日和29日這三周,這些訂單尚未到貨,所以也叫Open order。
          此外,系統已經(jīng)建議了后續的訂單計劃,到貨日期均在2月份,但是這些訂單仍在系統里,還沒(méi)有釋放出去,供應商也沒(méi)有接收到。第五行的全部供應能力就是采購訂單和計劃訂單的總和。
          物料的期初庫存是652,在1月1日這周消耗了245,當周沒(méi)有任何的訂單或是計劃中到貨,所以預計可用庫存和手頭庫存都是407。
          1月8日這周的需求是208,采購訂單數量有400,而且已經(jīng)確認是在本周到貨,這就是說(shuō)計劃中的到貨也是400。根據計算公式,PAB和POH都是400,這是第一種情況。
          第二種情況是計劃到貨提前了,因為供需有波動(dòng)性,采購員為了預防潛在缺料,安排提前到貨,原本在1月22日到貨的500,提早到了1月15日,這樣會(huì )使得PAB和POH數量不一致,因為前者用采購訂單中約定的日期計算,而后者是用實(shí)際到貨日期Scheduled receipt。
          于是POH就比PAB多出了500,因為這批貨提前送到了。1月29日這周采購訂單和計劃中到貨都是一致的,所以POH和PAB的結果是一樣的。
          2月份的采購訂單還沒(méi)有發(fā)布給供應商,系統已經(jīng)推薦了需要下單的數量和時(shí)間,這就是計劃訂單,它與采購訂單不會(huì )重復出現在同一個(gè)時(shí)間段里。
          在2月12日這周,POH預計會(huì )出現負數,因為上一期期末的庫存已不足以滿(mǎn)足當期的需求量,又沒(méi)有計劃中的收貨來(lái)補充庫存,期末POH就小于零,意味著(zhù)當周會(huì )缺料。
          沒(méi)有計劃中收貨的原因是采購訂單還沒(méi)有發(fā)布出去,仍在系統里。由于距離時(shí)間還很遠,采購到貨的提前期只有1天,所以我們并不急于下訂單,可以根據未來(lái)需求波動(dòng)情況再做決定。
          PAB就不會(huì )出現負數,因為它包含了計劃訂單量。即便采購訂單沒(méi)有發(fā)布,但在系統內部運算中已經(jīng)考慮到了未來(lái)需要的數量,也就是計劃訂單,理論上PAB永遠是大于零的。

          生產(chǎn)管理系統MRP物料需求計劃和計算邏輯。


          5 寫(xiě)到最后,MRP邏輯流程編排示意圖

          1)物料的訂貨方法固定采用“直接批量法”,2)僅使用 “提前期”、“最小訂貨量”和“安全庫存量” 3個(gè)MRP計算相關(guān)配置參數。

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