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物料需求计划(MRP)的实例分析与编程.doc

物料需求计划(MRP)的实例分析与编程

徐波定
2017-10-23 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《物料需求计划(MRP)的实例分析与编程doc》,可适用于综合领域

物料需求计划(MRP)的实例分析与编程武汉理工大学毕业设计(论文)物料需求计划(MRP)的实例分析与编程学院(系):物流工程学院专业班级:物流工程专业班学生姓名:李康指导教师:张鹏武汉理工大学毕业设计(论文)学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于、保密囗在年解密后适用本授权书、不保密囗(请在以上相应方框内打“”)作者签名:年月日导师签名:年月日武汉理工大学毕业设计(论文)本科生毕业设计(论文)任务书学生姓名:李康专业班级:物流工程指导教师:张鹏工作单位:物流工程学院设计(论文)题目:物料需求计划(MRP)的实例分析与编程设计(论文)主要内容:、综述当前物料需求计划(MRP)的发展历程以及有关研究的国内外动态(资料来源:在图书馆电子阅览室查询在中国期刊网查找中文资料在wwwsciencedirectcom查英文论文)、阐述和分析物料需求计划(MRP)的理论以及解决方案、基于实例进行编程、计算和分析(可以选择LINGOXpressMPAMPL等优化软件进行编程辅助计算)、撰写论文、编写程序及使用说明书。要求完成的主要任务:、整理毕业设计报告书(计算说明书)一份字数不少于字。、文献资料检索不少于篇其中外文文献不少于篇。、外文资料翻译不少于个中文字需要提交外语原文和手译稿(提交电子文档)。、所建立的仿真模型、仿真系统需要写好文档(包括设计说明书和使用说明书)等资料分组刻录入光盘备案。、答辩用MicrosoftPowerPoint演示。、其它要求参照《武汉理工大学毕业设计(论文)工作管理办法》。必读参考资料:FSHillierGJLieberman(运筹学导论(英文第版)M(清华大学出版社(熊伟编著(运筹学M(北京:机械工业出版社(谢金星薛毅(优化建模与LINDOLInningMRP)作为一种现代化的生产管理模式较早地被引入我国经过近三十年的不断探索和实践近年来被认为是最具有代表性的现代制造企业管理规范和管理技术。MRP要达到的目标是在尽量控制库存的前提下保证企业生产的正常运行。在MRP发展之前物料的订购和调度受阻于两组困难。其一是建立日程、追踪大量的零组件、以及应付日程和订单改变等繁重的工作其二是未能分辨相关需求以及独立需求间的差异。大多时候将针对独立需求而设计的技术用于处理相关需求项目因而导致存货过剩。结果制造业的存货规划与调度出现重大问题。在年代制造业开始承认独立与相关需求的重要性并以不同的方法处理这两个项目。目前许多公司已经将繁重的记录保存以及物料需求负担转移到计算机系统上即MRP系统。本文将对独立需求和相关需求的差异和解决方法进行研究并进行实例求解通过实例问题的解决让准备使用和了解MRP的中小型生产企业对MRP有更深的认识对其发展有着十分重要的理论和实际意义。但由于MRP系统本身的局限性它在单件小批量生产环境中很难发挥良好的作用。因此MRP也经由不同阶段发展成为今天的企业资源计划(EnterpriseResourcePlanningERP)但作为ERP的核心子内容MRP有着举足轻重的地位。他将主生产计划(MPS)排产的产品分解成各自制零部件的生产计划和采购件的采购计划。掌握MRP系统的核心技术对准备构建符合企业自身需求的ERP系统有着很重要的意义有利于逐步完善自己的ERP系统。因此本文针对MRP系统进行了全面的系统框架的设计来辅助生产企业进行自身ERP系统的设计和完善。武汉理工大学毕业设计(论文)物料需求计划的发展概况物料需求计划系统是随着生产的发展和管理水平的不断提高而产生的一种科学的管理思想、模式和方法。自问世以来由最初的订货点法经MRP、闭环MRP两个阶段发展到现在的MRPII,ERP系统MRP在通用理论上逐渐趋于成熟。第阶段订货点方法(OrderPointMethod)世纪年代初西方经济学家通过对库存物料随时问推移而被使用和消耗的规律的研究提出了订货点法的理论和方法。是一种使库存量满足安全库存的一种库存补给方法。订货点方法设计个参数:订货点(R)、订货量(Q)、订货提前期(L)、最大库存量(IM)、安全库存量(IS)和物料消耗速度(D)。第阶段物料需求计划(MaterialRequirementPlanning)物料需求计划(MaterialRequirementPlanningMRP)是世纪年代发展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统MRP的出现标志着生产管理在计划这方面进入信息化阶段。第阶段闭环式MRP随着时问的推移人们发现即使有了MRP也不能保证编制出的生产计划是切实可行的。因为它在编制计划时并未考虑企业的生产能力、采购能力和供货方的供货能力等方面的限制。于是世纪年代人们针对MRP没有考虑企业现有约束、缺乏对计划进行调整的能力的缺陷把生产能力计划、车间作业和采购计划纳入MRP中对这些信息进行计划的平衡调整采用计划执行反馈调整的控制逻辑有效地对各项生产资源进行规划和控制从而使MRP形成一个闭环系统即闭环MRP。第阶段MRP年代制造资源计划(ManufacturingResourcePlanningMRPII)把生产活动与财务活动联系到一个系统中使闭环MRP向MRPII迈出了关键一步。MRPII在闭环MRP的基础上集成了财务、制造和供销构成了完整的企业管理流程。第阶段ERP随着市场竞争日趋激烈、企业管理模式的不断创新以及科学技术的不断进步MRP也逐渐表现出其局限性。与MRP相比ERP除了包括和加强了MRP各种功能外更加面向全球市场功能更为强大所管理的企业资源更多支持各种生产方式管理覆盖面更宽并涉及了企业供应链管理从企业全局角度进行经营与生产计划是制造企业的综合的集成经营系统。也是MRP发展到最后最为理想的企业管理系统。物料需求计划的研究现状世纪年代以前由于缺乏现代化生产管理的方法与工具只能采用手工编制生产计划而随着工业产品结构变得越来越复杂一个产品常常由成千上万种零件和部件构武汉理工大学毕业设计(论文)成用手工方法不能在短时间内确定如此众多的零部件及相应的制造资源的需求数量和需求时间导致一方面计划不是很细致准确另一方面计划的应变性很差。进入世纪年代以后国内外学者对于生产计划与控制的研究开始活跃起来。在目前众多的生产计划管理模式中比较重要的有物料需求计划、准时生产(JustinTimeJIT)和最优化生产技术(OptimizedProductionTechnologyOPT)。JIT比较适用于需求固定的零部件的生产控制它的局限性在于若单独采用JIT进行生产进度的控制必将会造成不必要的库存并且JIT不允许生产存在瓶颈工序不做能力计划因此单独采用JIT在面向订单的单件小批生产企业中是不容易行得通的。OPT比较适合于一些产品结构简单、工序较少且大批量稳定生产的情况能起到很好的功效但其在应用方面也有诸多不足例如:要求瓶颈、需求都相对稳定着眼于车间现场的决策量来实现对生产的计划与控制等。英登耀、张阿卜以部分企业的实际应用为背景指出了典型的MRP一II在应用于企业时主生产计划和物料需求计划失效的问题并且分析了失效的原因提出了一种把“订货点法”、“物料需求计划(MRP)”、“制造资源计划(MRPlI)”这些管理模式结合的新的物料计划方法。至于如何实现这个目标还需要根据企业的实际情况进行具体分析和设计戴宝纯、张宇孝分析了按订单生产的计划特点和特殊性阐明了传统MRP系统无法解决的产品编码和计划编制问题提出通过配置和控制规则库产生订单BOM再与标准MRP系统集成实现按订单编制生产计划的具体解决方法余锐林、吴顺祥针对物料需求计划的算法设计通过引入低层码(LowLevelCode)这一概念很好地控制了不同物料计划的优先顺序既改进了MRP算法的设计又提高了MRP的运行效率。然而在面对例如产品中包含一些可以一次性购进的特殊物料和耐用物料或者季节性比较强的物料时此算法将失去意义所以这种算法仍需要进一步的改进。刘艳凯、于明通过比较两种常用物料清单构造方法即单层BOM和多层BOM的优缺点并且在企业使用多物料清单并行的基础上提出一种实用性较强的复合式BOM构造方法。这种方法适合于多产品、多系列的制造企业既可以保证产品数据的准确性又可以实现产品结构树的可视化。最重要的是有效提高了BOM分解的速度消除了系统运行的瓶颈李世斌、陈春梅研究了在关系数据库基础上融合面向对象技术对产品BOM的网状结构进行分解找出BOM的适合面向对象数据库和关系型数据库结合处理的产品结构模型并提出了实现方法。对象关系数掘库拥有传统的关系数据库的优点使具有复杂数据结构和层次关系的BOM更易于描述而且随着Intemet的发展还会需要有更复杂的数据类型因此应用融合面向对象技术的关系数据库构造BOM将是一个非常具有探索价值的研究方向。在BOM遍历算法方面余锐林、吴顺祥研究了基于SQLserver的存储过程通过创建一个l临时堆栈表使得BOM的遍历算法用一个循环实现随着产品结构复杂度的增加这种算法在低层码生成算法的效率提高方面体现出了一些优越性石为人、张青总结了递归查找法和分层查找法的原理、遍历速度、资源占用、实用性等的基础上综合武汉理工大学毕业设计(论文)以上两种方法的优点提出了适合关系型数据库存储的改进的BOM遍历算法基本实现了速度快、资源占用低等优点并在实际应用中取得了明显的效果。研究的主要内容和技术路线图研究主要内容和技术路线()MRP原理阐述分析相关需求与独立需求的本质和计算所需的数据如何实现产品结构树和BOM数据的管理和自动生成以及建立物料需求计划计算流程图是第二部分的主要内容。()案例的整理通过对不同类型的案例的分析分析其特点及适用范围并对算法进行总结从而得出相关结论。()综合案例的模拟与建模根据第二部分的结论模拟涵盖面比较全的案例并赋予数据进行建模计算。()系统框架的设计根据综合案例的特点以及实际需要对MRP系统进行合理的规划设计出合理的系统框架图。()系统开发针对中小型企业利用Excel建立实用性较强的MRP系统。并进行部分编程实现系统的有效管理。武汉理工大学毕业设计(论文)物料需求计划求解原理两种需求库存的差异()独立需求库存独立需求库存是指将被消费者消费或使用的最终产品或服务的库存来自顾客对最终产品或成品的需求。因此独立需求物料大都为最终产品或成品独立需求库存项目与其他项目无关。()相关需求库存相关需求库存又称为非独立性需求库存或从属性需求问题是指将被用来制造最终产品的原材料或零部件的库存。相关需求库存的存货项目的需求与其他项目需求有关或可因其他项目的需求推算出来。()两种需求库存的区别)独立需求一旦随季节变化大道定量供应就会相对稳定下来而相关需求则趋于偶发性或“成块性”。)独立需求细项必须经常持有而非独立需求细项只要在生产过程使用它之前存好即可。)来源不同独立需求来自顾客对最终产品或成品的需求来自顾客的订单或以统计方法计算出的销售预测服务用零件由于来自预测因此修理最终产品所需的备用或服务零件均为独立需求物料。此外独立需求是主生产计划(MPS)下达的。相关需求物料项目之间存在一定的联系通过物料需求计划运算可得出相关物料项目的数据。独立需求和相关需求的概念是相对的。例如若生产圆珠笔则笔的需求是独立需求其需求数量是由预测得到的而对构成笔的笔芯和弹簧之类的物料便是相关需求其需求数量是通过MRP计划得到的。但是若单独销售笔芯则笔芯又是独立需求。在编制MRP计划时必需认真的分析与收集独立需求与相关需求。武汉理工大学毕业设计(论文)物流需求计划原理MRP原理图输入数据()主生产进度计划(MasterProductionScheduleMPS)主生产计划说明一个企业在一个时期内(计划展望期内)计划生产的产品名称数量和日期。主生产计划作为MRP的输入数据项主要解决“生产(含采购或制造)什么”以及“生产(含采购或制造)多少”问题。这里的主生产计划的计划对象是指最终产品。主生产计划是MRP最重要和最基本的数据开始编制需求计划时必须首先得到一个有效的主生产计划。表设计主生产计划样本对于主生产计划(MPS)的计划产出量便是MRP计算所需的计划量。()物料清单(BillofMaterialBOM)物料清单又称为产品结构文件是装配或生产一种产品所需的零部件、配料或原材料武汉理工大学毕业设计(论文)的清单。物料清单说明产品或独立需求零部件的组成结构、需求因子、提前期以及层次码如图所示其中K为虚拟件为了简化结构。MRP计算时一般采用低层码原则。设计的BOM表样本图物料清单作为MRP的输入数据项主要解决“生产中用到什么”的问题MRP从物料物料清单中得到有关主生产计划的零部件、原材料的数据。()库存状态文件(InventoryFile))物料可用数据现有库存量:仓库中实际存放的可用库存量。计划入库量:该项数据一般来源于正在执行中的采购订单或生产订单。已分配量:指已经分配给使用者但还没从仓库中领走的项目数量。这些项目在仓库中存放着但不能使用。)编制订单数据这类数据主要包括了制造采购标识码、项目提前期、安全库存量和批量规则以及零件名称和编号、物料成本资料和订购批量供应商名称等。表设计库存状态文件样本武汉理工大学毕业设计(论文)MRP处理过程图MRP的处理逻辑流程图()低层码计算BOM表包括了个基本属性数据其中层次码便是其中之一它说明BOM上的每个种物料所处的层次(范围为~N层)关系。由于同一种物料在不同产品中所处的层次可能不同即使在同一产品中也可能在不同的层次上出现。因此同一物料可能存在多个层次码。为了使层次编码具有唯一性使MRP的运算更加科学、合理就需要计算低层码。()决定毛需求量物料毛需求量=物料独立需求量父项的相关需求量其中父项的相关需求量=父项的计划订单量数量×项目用量因子在一天中某个零件的毛需求量包括:客户订单来自MPS接收的需求客户排程计划材料申请采购订单的供应商材料需求车间订单分配来自维修工单的材料需求车间申请单上对子件的需求需求来自订货点法创建的订单等等。()决定净需求量)计算当前计划周期的预计可用库存量预计可用库存量(PAB)=前期库存量计划接收量毛需求量已分配量安全库存量其中前期库存量为上一个计划周期的期末库存量。武汉理工大学毕业设计(论文))确定净需求量如果某个时间段上的预计可用库存量小于零则产生净需求量:净需求量=预计可用库存量的相反数否则其净需求量为零此时表明对该物料无实际需求量。过期的或不可用的库存将不包括在现有数量之中过期的需求和供应将被包括在净需求中。()生成订单计划利用批量规则生成订单计划(计划订单入库)包括计划产出量和产出的时间。()下达订单计划考虑损耗系数和提前期下达订单计划包括计划投入量和投入的时间。其中损耗系数包括组装废品系数零件废品系数和材料利用率。而计划投入时间则根据提前期、计划产出时间按下列算式获得:计划投入时间=计划产出时间提前期()利用计划订单数量计算同一时期内更低一层相关物料的毛需求进入下一个循环。输出数据()MRP物料需求计划表通过以上计算可以得到以下表:表物料需求计划表()采购订单采购订单主要包括四项内容:采购什么采购多少何时开始采购何时完成采购。如表所示。武汉理工大学毕业设计(论文)表设计采购单样本()制造订单制造订单主要包括项内容:制造什么制造多少何时开始制造何时完成制造。输出的采购订单和制造订单必须经过企业的计划人员检查确认后才能下到采购部门和车间去执行。如表所示。表设计制造订单样本MRP的更新方法()再生法再生法又称再生式MRP(regenerativeMRP)是更新计划的整个系统即对MRP系统控制下的所有项目的需求和库存状态进行重新计算和更新。再生法是采用批处理方式进行的每次只能按一定的时间间隔定期进行。在两次批处理之间发生的所有变化如主生产计划的变化产品结构的变化等都要累计起来等到下次批处理时一起处理。武汉理工大学毕业设计(论文)在每次批处理作业中每一个库存项目的总需求量和净需求量都要加以重新计算每一项计划下达订货的日程计划也都要重新安排。处理的全过程是逐层进行的从最高层次(最终产品)直到最低层次(外购定单、制造定单)。在使用再生法时其处理过程包括:)主生产计划中列出来的每一个最终项目的需求都要加以分解)每一个BOM文件都访问到)第一个库存状态记录都要经过重新处理现行的ERP系统多采用再生法实施MRP。()净改变法净改变法(netchangeMRP)只对主生产计划中因改变而受到影响的那些物料清单进行分解处理。在运行MRP系统时需求分解的作业是最基本的作业它既不能被省掉也无捷径可走但是可以将分解的工作分散进行。净改变式MRP系统就是从这一点出发采用频繁地甚至连续地进行局部分解的作业方式这就形成了自己的一套处理方法取代了以较长间隔定期进行全面分解的作业方式。所谓局部分解是从以下两种意义上说的:)每次运行系统时都只需要分解主生产计划中的一部分内容)由库存事务处理引起的分解只局限在所分解的那个项目的下属层次上。净改变式系统的实施可以采用以下两种方式)较频繁的重排计划(通常每天批处理一次))连续地重排计划即实时处理。净改变法一般适用于环境变化较大、计算复杂、更新MRP系统时间较长的企业。MRP的适用范围和优缺点()MRP的适用范围MRP适用于相关需求物料的问题解决它不仅适用于中小型批量生产而且适用于大批大量生产不仅适用于制造企业而且适用于某些非制造企业。不过MRP的长处在多品种中小批量生产的加工装配式企业得到了最有效的发挥它最适用于制造环境复杂并且不确定的场合。如表所示。武汉理工大学毕业设计(论文)表MRP适用工业类型()MRP的益处物料需求计划(MRP)是一种新的库存计划与控制方法是建立在计算机基础上的生产计划与库存控制系统。使用MRP可以通过订货点法增加产品销售降低成本减少库存。建立生产计划可以给管理人员在订货和发出生产指令之前能事先看到生产进度计划的情况了减少非生产时间停工损失减少空闲时间。运用MRP可使生产有一定的弹性可推延或取消订单更改订货数量具有改变主生产进度计划的能力。从而可以改进用户服务水平对市场需求作出较快反应。()MRP的缺点MRP的BOM的制造模型和现实的制造模型不吻合实际生产的模型是物料用在工序和生产线上并且受到工序和生产线有限产能的约束。且物料计划也是受到约束的。虽然MRP在计算物料的数量的需求有其独特的优势但是在时间上都是假设无限生产能力和无限物料供给的情况下固定的提前期或计算出的提前期实际上是不可行的就造成了积压所以在理论上都没有自圆其说。但是在推动式生产模式下在假设无约束的条件下只依赖于唯一的规则是工单的交期。结果是大量的工单但很少完成。要求的基础数据太完美一般来说需要准备大量的数据。需要时刻检查什么订单被推送到车间什么订单下达并是否超能力。如果是批量较少就会导致订单太多。如果客户需求发生变更将要做大量的工作。如果客户需求变更而工单已经确认计划员必须手工去变更每个工单结果是太多的赶工。多品种小批量模式下的MRP计算多品种小批量生产的特点典型的多品种小批量按单生产模式下日常工作中经常出现插单、急单订单修改变更频繁导致生产计划经常落空订单准时交货率低并且订单追溯非常困难导致生产武汉理工大学毕业设计(论文)效率越来越低同时引起销售部门和生产部门的不满。而传统的MRP算法是以降低库存为主要目的以某一具体的物料为对象以时间为顺序考虑库存量、在途在制量、已分配量等因素当未来某一个时间点预计库存小于零时即产生计划订单建议采购或生产。这种算法的好处是可以最大化降低库存其先天性缺陷在于全部按照物料进行合并计算而多品种小批量方式下每一个客户的订单都会有一些不同比如对材质的要求、对包装的要求等等。按物料合并把同一个产品的订单全部合并统一计算根本无法区分订单无法做到订单的追溯自然也就无法做到过程的管理。解决方法()订单的跟踪首先MRP计算过程中ERP系统应该对MRP计算后产生的每一笔计划量都记录需求来源。然后在计划量进行投放成目标单据时应该在生产订单及采购订单上记录来源销售订单或产品预测的号码。这样MPSMRP计算就可以跟踪到销售订单。此外还需求提供方便用户查看某一个销售订单产生了哪些计划订单的功能。使相关人员可以查询对应某个销售订单有生产计划和采购订单从而达到订单跟踪的目的。在出现插单和订单变更时只记录源单号码还是不够的。在MRP计算时还应该优先处理已产生生产和采购计划的销售订单先对已产生的生产或采购订单量和原销售订单进行冲销处理然后再进行正常的MRP运算过程。这样就可以确保已形成的计划量和产生此计划量的需求来源的对应。在企业经营中也经常会有订单的优先处理的问题故在MRP计算前还应该有另外一个功能可由用户自行决定是否用已产生的计划量优先满足插单、还是优先满足原有的销售订单。对于后一种情况先对这些销售订单及其计划量置上标记。然后在正常的MRP计算前先对有此标记的销售订单和相应的生产和采购订单进行冲销处理也就是说有标记的订单和相应的生产和采购量均不参与其它需求量的调整。冲销完再进行正常的MRP运算过程。这样就可以解决插单时订单的优先级的处理的问题。当然仅实现对计划量的锁定还是不够的还应该实现对库存的预留。对于优先级高的销售订单可通过在销售订单上置上标记。与上述的冲销过程类似MRP计算过程中也应该优先将预留的仓库量与有标记的销售订单进行冲销计算然后再进行正常的MRP运算。就可以解决库存量为某些特定订单的预留从而解决库存优先满足指定订单的功能。简单地说就是在传统的MRP计算过程前应该增加两个步骤:先对锁定的销售订单和计划量进行冲销处理以及对预留库存和销售订单的处理。处理完锁定和预留量后再进行正常的MRP计算。这样就可以实现从计划订单、生产订单、采购订单到库存量的销售订单跟踪满足多品种小批量模式下的订单跟踪问题。()插单的处理对于插单MRP运算的问题最主要还是新旧订单在MRP运算过程中的优先级处理问武汉理工大学毕业设计(论文)题。在上面的订单跟踪一节已对计划量及库存量优先满足某些订单的问题进行阐述。解决了订单优先满足的问题插单的MRP计算问题就很容易解决了。首先通过上述的销售订单冲销功能以及库存量锁定功能就可以实现是优先满足插单还是满足原有的销售订单。解决了优先级的问题后再按传统的MRP运算过程就可以解决插单后的生产和采购安排的问题。而且通过上述的销售订单跟踪功能就可根据新插入的销售订单的紧急程度选择是打乱原有的销售订单和生产采购订单的对应关系优先满足插单还是在先保证原有生产和采购稳定的前提下再满足插单。计划量有了对需求来源的记录就可以在MRP运算后快速查询到与插单相关的计划量只要对这些计划量进行单独的处理生产和采购人员很快就可以确定何时可满足插单的需求。解决了对插单的计划安排问题。订单的变更()有了销售订单冲销功能以及库存量锁定功能只能解决订单跟踪、插单和订单变更的需求跟踪及优先级的处理问题对销售订单变更或插单的计划调整还没有解决。当有插单和销售订单变更时再次进行MRP计算之后还应该产生计划调整的建议信息表。解决原有的生产订单量和采购订单数量和时间调整的问题。金蝶软件使用假设有如下两笔同一物料的销售订单(表:)该物料现有库存=。为简单起见没有预设任何预计生产入库和预计出货的数量。表两笔同一物料的销售订单要求:能够实现选销售订单计算。可实现生产订单、采购订单和销售订单的关联跟踪不会被其它订单挪用。()在MRP计算时计划方案中选择MTO计算范围为“指定需求单据”需求来源为“销售订单”如图:所示。然后选销售订单SO进行运算系统产生PCS的LCC的“计划订单”武汉理工大学毕业设计(论文)图指定需求数据()请将该个“计划订单”投放成“生产任务单”并下达该生产任务单见下图:。图生产任务单()对销售订单SO进行选单计算。为了实现选单计算并与传统MRP计算过程作区别金蝶提供了一个叫“锁单冲销“的算法。其计算步骤如下。首先在进行选单计算前用预计量锁单功能对销售订单SO进行锁单(图:)。武汉理工大学毕业设计(论文)图销售订单进行锁单其次在MRP计划方案中“启用锁单冲销算法”,然后进行计算只选SO这张销售订单(图:)。图锁单冲销经过MRP计算后正确地产生了PCS的计划订单。()出现插单时金蝶ERP的计算过程:由于上面列出的锁单冲销算法已解决订单的优先级问题在此就不列出了在此只列出现插单时库存量优先满足某一订单的处理。原对应销售订单SO的生产任务单WORK已下达并生产入库PCS此时有一个新增销售订单SOERD需求LCCPCS需求日期为月日(见图:)。武汉理工大学毕业设计(论文)图插单优先级处理()首先通过锁库功能对销售订单SO进行锁库处理将生产任务单WORK已入库的PCS进行锁库(图:)图生产任务单进行锁库()锁库后再对SEORD进行选单计算计算产生了PCS的计划订单。图选单计算()结果:金蝶K完全解决了案例中预设的两个条件而且其算法中的预计量锁单功能及锁单冲销算法与提出的解决方案不谋而合完全可满足多品种小批量按单生产企业的应用场景。武汉理工大学毕业设计(论文)物料需求计划案例综述MRP案例的特点和类型()各种物料的需求量是由上向下层层进行分解各项数据的计算需依据上一项数据的计算结果才可以进行首先计算毛需求量接下来当前库存量的而逻辑计算从而确定净需求量在一定的批量规则下得出计划产出量和计划投入量。()独立需求和相关需求同时存在时物料需求的计算。例如:图物料A的需求关系BOM结构图物料A的毛需求计算应为独立需求和相关需求之和物料A的毛需求的计算过程如表所示:表物料A的毛需求计算()应用低位码计算物料的净需求图物料A的BOM结构图已知MPS为在第个计划周期时产出件A产品各物料的计划接收量和已分配量均为零物料A、B、C、D的期初库存分别为、、、件安全库存均为零物料A、B、C、D批量规则为直接批量法。武汉理工大学毕业设计(论文)由图可知由于物料B同时处在产品A的第层和第层因此其低位码为而物料A、C、D的低位码则是其层次码分别为、、。利用低位码求物料B的净需求量步骤是:当遇到第层中B的毛需求时暂不计算其净需求量当遇到第层B的毛需求量时因为此时已是物料B低位码所在层次所以应合并这两层物料B的毛需求量并依此一并求其净需求。如表所示。表物料A、B、C、D的净需求量计算(按低位码计算)()利用批量规则编制MRP计划表某产品的毛需求量已知某产品的毛需求量如表所示该产品已分配量为零提前期为周第二周计划接收量为件现有库存量为。采用直接批量法和固定批量法编制MRP计划如表和表所示。表采用直接批量法确定MRP计划武汉理工大学毕业设计(论文)表采用固定批量法确定MRP计划(批量为)MRP案例构建根据案例特点和规划问题的分析本文对案例进行了重新构建虚拟了一个自行车生产的案例。内容如下:某自行车厂要生产三种车子:分别为独轮车(UnicyclesU)单人车(RegularBicyclesR)双人车(TwinbikesT)每种自行车的组装原材料包括以下几部分:车座(S)车轮(wheels)花鼓筒(H)辐条(P)链条槽(C)链条扣(L)每一种产品的BOM表如下图:图三种车子的BOM现有库存为零自行车厂需要生产辆独轮车辆单人车辆双人车。各零件外包或自产的成本费用如下表所示:组装成本中未计入购买原料的费用。自行车厂购买或组装这些组件的数量各为多少才能够在满足需求的同时又能最小化生产成本,表各零件外包或自产的成本费用武汉理工大学毕业设计(论文)物料需求计划公式设计MRP公式()计算步骤)首先计算第阶MRP物料A和B全部期别的毛需求)随机选取A或B此处假设选A按,POH(t)NR(t)PORC(t)PAB(t),的顺序依次计算第至第期数据。)然后一次性计算A所有期别的POR数据至此A计算完毕。)接着选取B同样按照,POH(t)NR(t)PORC(t)PAB(t),第至第期数据)然后一次性计算B的所有期别POR数据。)接下来开始下阶MRP物料的MRP计算并依此类推直至所有MRP物料计算完毕POH为现有库存量NR为净需求量PORC为计划产出量PAB为预计可用库存量POR为计划投入量。()GR(毛需求)的运算逻辑m,POR()QPiij,Indmd()t,,j,Scrapratei,ij,,mPOR()QP,iij,,GRj(t)Indmd()GR()t(),,jj,Scraprate,iij,,mPOR(t)QPiij,Indmd(t),t,T,j,Scraprate,i,ij,i是父件j是子件t是需求时界Scraprate为报废率GR计算过程如下:)产品结构BOM图产品XY的BOM结构已知A的现有量为可供销售量为一期计划接收量X的一期投入量为二期为Y的一期投入量也为二期为。)设i分别为XYj=A武汉理工大学毕业设计(论文)=,QP=,Scraprate=,Scraprate=QPYAXAYAXAt=时父件XY的POR都等于PORx()=,PORy()=,indmd()=,indmd()=xyGR()=At=时父件XY的POR分别为PORx()=,PORy()=,indmdx()=,indmdy()=GR()=(×)()(×)()=A,父件XY的POR分别为t=时PORx()=,PORy()=,indmdx()=,indmdy()=GR()=(×)()(×)()=A()SR(计划接收量)的来源T=的逾期量SR()是应到未到量jT的SR(t)为排定在未来t时段将会取得的“已订未交量”j()POH(现有库存量)的运算逻辑,OHSR()SR()ALGR()t,jjjjj,(),POH(t),j,,,PAB(t)SR(t)GR(t)tTjjj,OH=,SR()=,SR()=,AL=,GR()=AAAAA还是以上面的例子来计算t=时,j=APOH()=OHSR()SR()ALGR()=AAAAAAt=时,j=APOH()=PAB()SR()GR()AAAA==()NR(净需求)的运算逻辑,,SS,POH(t),,jjNR(t),IFPOH(t),SStT(),,jjjYield,,j,,以上面的例子j=APOH()=,SS=,Yield=AAA,,,SSPOH()AA,,NR()IFPOH()SS(),,AAAYieldA,,=IF{,,}==NR()A武汉理工大学毕业设计(论文)()PORC(计划产出量)的运算逻辑PORC(t)=F(NR(t),LSR)tT()jj最小订购量法即一旦有净需求订购量最少应为某基准量LSPORC(t)=IF(NR(t)>,max{NR(t),LS},)tT()jjjj定量批量法即一旦有净需求订购量始终为某基准量LS整数倍PORC(t)=IF(NR(t)>,CEILING{NR(t),LS},)tT()jjjj以上面例子为例j=A时NR()=,LS=,A的批量法则LSR为最小订购量法,所以用公式()AAPORC()=IF(NR()>,max{NR(),LS},)AAAA=PORC()=A()PAB的运算逻辑PAB(t)=POH(t)PORC(t)tTjjj以上面例子为例当t=,j=A时POH()=,PORC()=AAPAB()==AMRP批量法则案例已知条件:每次订购活动成本S为元材料单位成本C为元年库存持有成本率I为每期时段长度为周年工作时间为周至期毛需求约等于单位物料的每期库存持有成本CI,(×)元,元。总成本计算公式如下:总成本,总订购次数×每次订购成本各期PAB之和×每期持有成本()逐批法LFL思想:将使每期的计划订单量与该期净需求相等。从PORCj(t)=F(NRj(t),LSR)LSR,NRj(t)=LS即PORC,NR在表中可以看武汉理工大学毕业设计(论文)表某产品的物料需求计划表计算步骤:t=POH()=OHSR()SR()ALGR()==NR()=,PORC()=,POR()=PORC(),PAB()=POH()PORC()=t=POH()=PAB()SR()GR()==NR()=,PORC()=,POR()=PORC(),PAB()=POH()PORC()=t=POH()=PAB()SR()GR()==NR()=,PORC()=,POR()=PORC(),PAB()=POH()PORC()=所以计算过程是POHNRPORCPABPOR()定量批量法FOQ思想:若某期间出现净需求定量批量法将计划订单的订单量定为某一依经验事先决定的量或其倍数。从PORCj(t)=F(NRj(t),LSR)只要NR>LSR=LS()经济订购量法EOQ思想:一个订购量等于EOQ或者其倍数年度使用量U,GR平均需求乘周EOQ,SQR(×S×U(C×I))LS=INT(EOQ)()定期评估法PRS思想:订单时间间隔是固定的但订购量大小是变动的即某期出现净需求净引发当武汉理工大学毕业设计(论文)期补充其订购数量为订购时距n期内毛需求之和n为自定。LSR(n)=GR(n)GR(n)GR(n),n为时间从公式PORCj(t)=F(NRj(t),LSR)可得当NR>时PORC,LSR()定期批量法POQ思想:批量大小等于n个时段内净需求之和而其中n=ROUND(EOQ每期毛需求)()最低单位成本批量法LUC表LUC计算方法三个NR,所以有三个PORC()最低总成本批量法LTC思想:其订购量的计算是将不同试算批量的订购成本与库存持有成本相比较并选择两者最接近的试算批量为订购批量。表LTC计算方法(八)量期平衡批量法PPB思想:其订购量的计算是将不同试算批量的累积量期与经济量期相比较并选择两者最武汉理工大学毕业设计(论文)接近的试算批量为订购批量。表PPB计算方法(九)瞻前顾后LALB思想:依据PPB法选出PORC订购批量后先不要确定再考虑是否应将该订购批量涵盖期间之外最近一期毛需求包含进来或是否应将该订购批量涵盖最后一期毛需求剔除掉然后再决定最佳批量。Lingo求解根据案例用Lingo建立模型如下MODEL:SETS:TYPESU,R,T:M,B,MP,BP,NEEDMATERIALSS,W,C:MM,MB,MMP,MBPSUBMATSH,P,L:SMM,SMB,SMP,SBPREQ(TYPES,MATERIALS):MATREQMREQ(MATERIALS,SUBMATS):SMATREQENDSETSDATA:NEED=MP=BP=MMP=MBP=SMP=SBP=MATREQ=SMATREQ=武汉理工大学毕业设计(论文)ENDDATAMIN=SUM(TYPES:M*MPB*BP)SUM(MATERIALS:MM*MMPMB*MBP)SUM(SUBMATS:SMM*SMPSMB*SBP)FOR(TYPES:MB=NEED)FOR(MATERIALS(I):MM(I)MB(I)=SUM(TYPES(J):M(J)*MATREQ(J,I)))FOR(SUBMATS(I):SMM(I)SMB(I)=SUM(MATERIALS(J):MM(J)*SMATREQ(J,I)))END在下面的公式图中体现了MRP的结构。图公式MRP结构图求解结果如下:Optimalsolutionfoundatstep:Objectivevalue:VariableValueReducedCostM(R)B(U)B(T)MM(S)MB(W)MB(C)由结果可知自行车厂需要购买所有的独轮车和双人车单人车自己生产组装组装时车座自行生产车轮和链条槽要进行外购成本才会最低。武汉理工大学毕业设计(论文)物料需求计划系统设计ERP层次结构分析ERP中有个层次计划即企业经营计划、生产计划大纲、主生产计划、物料需求计划、车间作业及采购计划。ERP中计划与控制的层次如图所示以下分别介绍各层次内涵。图ERP层次结构图()最高层:企业经营规划(BusinessPlan)该规划是企业总目标的具体实现是企业高层决策者根据市场调查和需求分析、国家有关政策、企业资源能力和历史状况、同行竞争对手的情况等有关信息制定企业经营计划及对策计划。企业经营规划本身有包括三层计划即企业战略规划(包括经营目标、产品战略、营销战略、财务战略)、企业经营计划(包括企业产品市场占有率、收入、利润等)和企业销售计划(包括企业各产品的销售目标等)。该计划一般由企业委托第三方咨询公司制定或由企业高层领导会同市场、设计、生产、财务、物料等部门共同制定。()第二层:生产计划大纲(ProductionPlan)该计划的任务是根据经营计划的目标确定企业的每一类产品在未来~年内每年每月生产多少需要那些资源。由于生产计划大纲总是与资源需求有关因此在有些文献中也将生产计划大纲视为资源需求计划。该计划一般由企业高层领导会同市场、设计、生产、财务、物流等部门共同制定。()第三层:主生产计划(MasterProductionScheduleMPS)该计划以生产计划大纲为依据以物料的独立需求和相关需求的大部件为对象按时间段计划企业应生产的最终产品的数量和交货期并在生产需求与可用资源之间做出平衡。MPS的编制依据是需求管理中的各种需求如未交付订货、可利用材料、可利用能力、领导的策略和目标等。该计划一般由企业计划部门编制。武汉理工大学毕业设计(论文)()第四层:物料需求计划(MaterialRequirementPlanningMRP)MRP是根据物料清单数据、库存数据和主生产计划来模拟未来库存状况和预计未来缺件的一组技术。根据主生产计划对最终产品的需求量和交货期推导出构成产品的零部件及材料的需求数量和需求日期直至导出自制零部件的制造订单下达日期和采购件的采购订单发放日期并进行需求资源和可用能力之间的进一步平衡。该计划一般由企业计划部门的计划员编制。()第五层:车间作业及采购计划该计划处于ERP计划的最底层也是基础层。他根据由MRP生成的制造订单和采购订单来编制工序排产计划和采购计划。MRP系统构架的设计MRP不仅处在ERP层次计划的管理层位置而且是整个ERP系统的核心。本文对MRP子系统构架进行了再设计。如图所示。图系统主画面()MRP参数设置创建作业物料需求计划子系统使用的基本参数必须先与本作业设置交易调整方式、允许交期延后天数、发放目的、急单处理及补货政策的相关基础咨询以方便日后作业输入。()时距代号设置作业可指定物料需求计划生产及采购中物料供给需求间距基本资讯。()计划条件设置作业可设置本系统物料需求计划的计划批号及工厂的供需品号、供需时间、间距方式及计划层次等基本资讯。()生产计划维护作业武汉理工大学毕业设计(论文)可以将以生成的生产计划以计量批号及品号的方式查询或更改其生产计划资讯。()采购计划维护作业可以将以生成的采购计划以计量批号及品号的方式查询或更改其采购计划资讯。()与其他系统的关联主要包括存货管理系统、产品结构系统、订单管理系统、采购管理系统和工令管理系统。MRP系统的实现基本数据建立数据库的建立是基于一家虚构的制造并销售洗发水的公司来进行的。该公司是一家新公司产品种类较少只有两种洗发水苹果香型(AppleBlossom)和柠檬香型(FragrantLemon)每种有三种类型mlmlml。表产品种类公司买进洗发水的原料把它放入一个搅拌容器中将苹果或柠檬素加入进去搅拌再将其放入巴氏杀菌保温桶在那里进行灌装贴标签瓶一起的捆装装入箱中堆到托盘上。一种洗发水的原料两种芳香剂三种类型的瓶子以及六种标签。ml和ml的瓶子是翻盖的ml的瓶子是旋盖的。一个小箱中能装瓶ml的瓶子一个大箱中能装个ml的瓶子而同样的大箱能够装个ml的瓶子两种瓶子的标签分别贴在箱子的两边。胶水捆装所用的绳子以及胶带也被认为是要钱的托盘是从一家国内的托盘长租用来的顾客最小购买量是一箱子所以那也是库存的最小单元。混合比灌装要快ml和ml的瓶子可以一分钟灌个ml的瓶子是每分钟个从一种生产线换到另一种生产线是需要时间的但是我们在这个案例中忽略这种变化时间。数据库是用Excel实现的如下图所示为公司目前产品的主要相关内容。武汉理工大学毕业设计(论文)图公司目前产品的主要相关内容下图是公司单级的物料清单结构表示了产品和组件之间的关系。图产品A的BOM表武汉理工大学毕业设计(论文)图产品的采购单基于Excel的MRP系统的实现根据的公式设计在Excel中进行公式编辑实现MRP系统的开发。下图为MRP系统生成的物料需求计划表。具体内容见附件。图产品的物流需求计划武汉理工大学毕业设计(论文)程序的设计()MRP登陆界面设计公司的计划员可以通过以下的系统界面进入洗发水MRP系统图洗发水MRP系统的登陆界面()MRP基本设置MRP系统的基本参数设置包括MRP参数设置创建作业时距代号设置作业计划条件设置作业。图洗发水MRP系统的基本设置。武汉理工大学毕业设计(论文)部分代码:PrivateSubCommandClick()OpenAppPath"基本信息xls"ForOutputAss="ID"vbTab"Code"vbTab"Description"vbTab"UnitofMeasure"vbTab"Warehouse"vbTab"Supplier"vbTab"SupplierName"vbTab"LeadTimeDays"vbTab"Inventory"Print#,sClose#MsgBox"清除成功"id=EndSubPrivateSubCommandClick()OpenAppPath"基本信息xls"ForAppendAss=idvbTabTextTextvbTabTextTextvbTabTextTextvbTabTextTextvbTabTextTextvbTabTextTextvbTabTextTextvbTabTextTextPrint#,sClose#id=idMsgBox"添加成功"EndSubPrivateSubCommandClick()Shell"cmdexek"AppPath"基本信息xls"EndSub()MRP物料清单的录入根据产品的特点录入各组成原材料的信息包括价格、数量和供应商等等。武汉理工大学毕业设计(论文)图洗发水MRP系统的物料清单输入部分代码:imidAsIntegerSubCommandClick()OpenAppPath"物料清单xls"ForAppendAss=TextTextvbTabTextTextvbTabTextTextvbTabTextTextPrint#,sClose#MsgBox"添加成功"EndSubPrivateSubCommandClick()MsgBox"保存成功"EndSubPrivateSubCommandClick()Shell"cmdexek"AppPath"物料清单xls"EndSubPrivateSubCommandClick()MsgBox"生成成功"武汉理工大学毕业设计(论文)EndSubPrivateSubCommandClick()OpenAppPath"物料清单xls"ForOutputAss="Product"vbTab"Component"vbTab"Qty"vbTab"ComponentDescription"Print#,sClose#MsgBox"清除成功"EndSub武汉理工大学毕业设计(论文)总结和展望通过对物料需求计划进行的系统分析和学习区分独立需求和相关需求是进行物料需求计划计算的关键步骤主生产计划、物料清单和库存状态文件是进行物料需求计划计算的前提数据。利用再生法和净改变法对MRP输入数据和输出数据进行实时更新有利于物料需求计划准确性的提升。由于MRP自身的适用范围和优缺点本文针对多品种小批量这一情况下的传统MRP计算方法进行改善。并利用金蝶软件进行数据模拟计算并得以论证。通过对物料需求计划案例的分析和总结得出了MRP案例的特点和计算类型据此本文又根据物料需求计划的核心内容对案例进行线性建模并通过Lingo软件求解得到优化结果。ERP中有个层次计划即企业经营计划、生产计划大纲、主生产计划、物料需求计划、车间作业及采购计划本文对处于管理层的物料需求计划进行了系统构架的设计根据系统框架本文利用Excel强大的公式功能进行了MRP系统的设计同时利用VB语言进行了部分程序的设计使得Excel的MRP系统的使用更较为的方便。由于时间和本人的能力原因Excel的MRP系统还有很大的改进和完善空间。由于MRP功能的局限性本系统更适合刚成立的小型企业使用本系统有着成本低、操作简单的特点同时MRP作为ERP的核心内容对企业日后发展有着非常重要的意义MRP核心技术的掌握与应用为企业今后自行建立符合自己生产特色的ERP提供了有力的支持。武汉理工大学毕业设计(论文)参考文献莫登耀张阿卜(MRPII,ERP中混合型物料需求计划的研究与实现J(厦门人学学报(((()(戴宝纯张宇孝(“按订单”生产模式下生产计划的编制J(制造业自动化():(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((刘艳凯于明张斌(ERP系统中BOM构造方法研究J(计算机集成制造系统一CIMIS((李世斌陈春梅(基于对象关系型数据库BOM的设计和实现J(机械与电子((余锐林吴顺祥(一种改进的BOM展开及底层码生成算法J(计算机工程与应用((石为人张青(关系型数据库BOM表的遍历算法的改进及实现J(重庆大学学报((尹斐(MRP系统中的物料清单和物料需求计划研究(D(机械制造及其自动化(西安理工大学((万小玲郭俊华(企业应用制造资源计划系统的现状及对策J(科技进步与对策()(陈启申(MRPII制造资源计划概论M(北京:北京农业大学出版社(RaiphN(StairGeorgew(reynolds著(张靖等译(信息系统原理M(第一版(北京出版社(BeamnnBM(Supplychaindesignandanalysis:modelandmethodsJInt(J(ProductionEconomics(RossDFTheroleofinformationinimplementingMRPIIsystemsProdInventoryManageJ()(SCLKohSMSaad(MRPcontrolledmanufacturingenvironmentdisturbedbyuncertainty(RoboticsandComputerIntegratedManufacturing()(FSHillierGJLieberman(运筹学导论(英文第版)M(清华大学出版社(熊伟编著(运筹学M(北京:机械工业出版社(谢金星薛毅(优化建模与LINDOLINGO软件M(北京:清华大学出版社((姚恩瑜何勇陈仕平(数学规划与组合优化M(杭州:浙江大学出版社((ChristelleGuéretChristianPrinsMarcSevaux(XpressMP优化实例精选wwwdashoptimizationcom(武汉理工大学毕业设计(论文)致谢通过两个月的努力和学习在各位老师和同学的帮助下本人终于完成了毕业论文。在这里首先向我的导师武汉理工大学物流工程学院张鹏老师致以深切的感谢。感谢他在我进行论文准备的这段时间以来对我的悉心关怀。本文在选题、撰写、修改和定稿的整个过程中都得到了导师莫大的帮助和支持。在本文的写作过程中本人参阅和学习了许多专家学者的研究成果对本论文的成型有的已经在参考文献中注明有的则未能够提及但无论如提供了许多指导性的作用对何对这些作者的尊敬和感谢都是真诚的。感谢家人和朋友的支持和关爱。衷心感谢在百忙之中评阅论文的老师和参加答辩的各位专家、教授。由于能力有限和考虑不周本文肯定存在一些不足希望能够得到老师、同学们的不吝指教。在四年物流工程的学习生涯中我要深深感谢武汉理工大学物流学院所有老师与工作人员的无私关怀和极大帮助。在论文的资料收集和调研过程中得到了其他同学的支持和帮助在此也深表谢意。李康年月
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