物料需求計(jì)劃與原料庫存控制
作者: 來源: 文字大小:[大][中][小]
物料需求計(jì)劃與原料庫存控制物料需求計(jì)劃（MRP，Materials Requirement Planning）的主要工作涉及到兩個方面：一是根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃和物料清單（BOM，Bill of Materials）計(jì)算出分時段的原材料的生產(chǎn)消耗計(jì)劃；二是結(jié)合上述原料消耗計(jì)劃、已制訂的原材料庫存控制方法和原材料采購的特性，制訂原材料的補(bǔ)足計(jì)劃（或采購計(jì)劃）。只知道物料的生產(chǎn)消耗計(jì)劃，對于我們的物流管理（或采購工作）還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。因?yàn)槲覀冞€希望原材料庫存能恰當(dāng)?shù)刂С稚a(chǎn)的消耗，既不由于原材料的頻繁斷貨或不足而影響生產(chǎn)，又避免產(chǎn)生原料庫存對企業(yè)資金的無謂占壓?！∩a(chǎn)耗用計(jì)劃 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 原村料A 300 250 原村料B 1000 700 550 原村料C 350 400 300 原村料D 500 500 原村料E 1000 4000 4000 3500 800 原村料F 5 30 25 30 4 …… 表1為經(jīng)過BOM和生產(chǎn)計(jì)劃的計(jì)算后的物料生產(chǎn)耗用計(jì)劃的示例。有時不同的產(chǎn)成品會耗用相同的原材料。在上述計(jì)算過程中，對于每種原材料，應(yīng)計(jì)算各種耗用的總和。另外，雖然本例中采用的時間間隔為1周，但實(shí)際工作中，應(yīng)根據(jù)不同的原材料制訂不同的時間間隔。時間間隔的確定，應(yīng)根據(jù)物料的最小訂量、物料的重要性（主要是通過ABC分析的結(jié)果）和物料計(jì)劃工作量與人員的計(jì)劃能力。時間間隔越細(xì)，計(jì)劃做得越準(zhǔn)確，對庫存控制也就越嚴(yán)格。
◆ 最小訂量：如果每周的耗用量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與供應(yīng)商約定的最小訂量，則不妨采用每天為時間間隔。這是因?yàn)槲覀兘?jīng)常談到的，小批量補(bǔ)足系統(tǒng)的平均庫存小于批量大的補(bǔ)足系統(tǒng)。
◆ 物料的重要性：如果某種原材料的庫存價值很高，或該原料對于生產(chǎn)的進(jìn)程極為重要，則較小的時間間隔將有助于對該原材料的及時監(jiān)測和控制。
◆ 工作量：對于較為復(fù)雜的生產(chǎn)過程以及耗用多種原材料的情況，如果每天對每種原材料都進(jìn)行庫存監(jiān)測和MRP計(jì)算，會產(chǎn)生物料計(jì)劃人員（或部門）的巨大工作量。這對于尚未采用MRP或ERP軟件的企業(yè)將是一項(xiàng)繁重的工作。最小訂量：50 訂貨周期：14天 訂貨量： 滿足期末庫存為下期耗用的110%的量 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 期初庫存 50 330 275 25 25 生產(chǎn)耗用 300 250 當(dāng)期收貨 280 245 0 0 0 期末庫存 330 275 25 25 25 表2為在第1周時的物料需求計(jì)劃的一個簡單例子。本例對于原材料A采用的時間間隔為1周。同樣地，時間間隔的確定應(yīng)與我們前面提到的方法一致。其中的生產(chǎn)耗用即表1的耗用計(jì)劃量。由于對于任一周，總會有：期末庫存＝期初庫存－生產(chǎn)耗用＋當(dāng)期收貨。因此有：當(dāng)期（應(yīng)）收貨＝期末庫存＋生產(chǎn)耗用－期初庫存。在每次計(jì)算物料需求計(jì)劃時，由于生產(chǎn)耗用和期初庫存可視為已知量，因此通過對期末庫存目標(biāo)的調(diào)整，就可以確定當(dāng)期(應(yīng)）收貨量。而不同的期末庫存目標(biāo)，體現(xiàn)了不同的庫存計(jì)劃方法。（參加本刊以前的文章《物料概述》中有關(guān)庫存控制的章節(jié)）本例中，計(jì)劃方法采用了間斷批量制（Discrete Lot Sizing），即原料補(bǔ)足量等于各時間段的生產(chǎn)耗用。這也是大多數(shù)MRP計(jì)算所采用的方法。但本例中還簡單地考慮了安全庫存量，安全庫存量為下期耗用的10%。
一般地，MRP計(jì)算時的安全庫存，可考慮如下幾個方面： ★ 生產(chǎn)耗用的不穩(wěn)定性（或稱不確定性）：
◆ 實(shí)際生產(chǎn)量的多少將決定原材料實(shí)際的耗用。如實(shí)際產(chǎn)品大于計(jì)劃產(chǎn)量，原材料的實(shí)際耗用將多于耗用計(jì)劃，從而原材料到時的實(shí)際庫存將小于計(jì)劃的期末庫存。這時，如果不針對產(chǎn)量的不穩(wěn)定性而事先設(shè)訂安全庫存，將肯定短料。需要指出的是，如果在物流資源計(jì)劃（DRP）或生產(chǎn)計(jì)劃管理階段，制訂中心倉庫成品的安全庫存時，已考慮到生產(chǎn)的不穩(wěn)定性。則實(shí)際工作時，即使不設(shè)置針對產(chǎn)品不穩(wěn)定的原材料的安全庫存或設(shè)置的很小，也可能對整個供應(yīng)鏈的服務(wù)水準(zhǔn)影響不大。反之，對原材料環(huán)節(jié)的安全庫存充分考慮，將有助于保持生產(chǎn)的穩(wěn)定性，從而可能減少對成品安全庫存（中心倉庫）的投入。從價值鏈和靈活性的角度考慮，我們會建議企業(yè)盡量在上游（原材料的安全庫存）投資。
◆ 即使實(shí)際產(chǎn)品與計(jì)劃相符，也會由于生產(chǎn)設(shè)備或人員操作的誤差，造成實(shí)際原材料的耗用與計(jì)劃耗用不符。我們知道，MRP計(jì)算中所依據(jù)的BOM考慮了原材料的標(biāo)準(zhǔn)耗用以及耗用的平均誤差。而一定時期內(nèi)，BOM中的原材料耗用率是相對固定的。因此，實(shí)際中超出該標(biāo)準(zhǔn)的耗用，將同樣可能產(chǎn)生短料。這種情況多發(fā)生于新產(chǎn)品的生產(chǎn)或設(shè)備陳舊、生產(chǎn)操作人員較新的階段。對于生產(chǎn)耗用的不穩(wěn)定性，依賴于物料計(jì)劃人員平時對數(shù)據(jù)的記錄積累和分析。我們在前面的生產(chǎn)計(jì)劃管理中建議，要定期進(jìn)行工廠服務(wù)水準(zhǔn)的回顧以及原材料耗用的回顧。這將有助于對該項(xiàng)安全庫存的設(shè)訂。生產(chǎn)耗用的安全庫存的嚴(yán)格計(jì)算，將依賴與統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法。這里，僅給出一個簡單的算法。如果某一時期內(nèi)，工廠的PSL（參加以前的文章）為95％，原材料的耗用誤差為3％，則安全庫存＝SQRT（（5％）2＋（3％）2）＝5.8％。
★ 原材料供應(yīng)的不穩(wěn)定性：
◆ 原材料訂貨周期的不穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在實(shí)際交付周期與事先約定（并用以制訂采購計(jì)劃）的周期不符。如果當(dāng)期材料交付延遲，將勢必造成當(dāng)期期末庫存小于事先計(jì)劃的存量，從而使得生產(chǎn)計(jì)劃難以實(shí)施。
◆ 原材料訂單交付量的不穩(wěn)定性經(jīng)常表現(xiàn)在供應(yīng)商雖能按時交貨，但數(shù)量上經(jīng)常存在著溢短裝。這種情況多發(fā)生于數(shù)量大的或大宗散裝的訂單。通常地，采購人員與供應(yīng)商的約定允許溢短裝控制在一個很小的百分比范圍之內(nèi)。單次或少數(shù)次數(shù)的交貨短裝，尚不致影響生產(chǎn)計(jì)劃的實(shí)施。但如果是一段時間內(nèi)連續(xù)交付短裝的積累，將可能使得期末庫存與預(yù)期值有很大偏差，從而影響后期的生產(chǎn)。特別是，這里我們必須要考慮交付原材料的質(zhì)量問題。很多情況是，供應(yīng)商交付的數(shù)量是可以接受的，但由于質(zhì)檢的時間滯后，可能在1～2天后才發(fā)現(xiàn)一定比例（有時可能是致命的）的原材料質(zhì)量不符，從而立即造成原料的短缺。同樣地，原材料供應(yīng)的不穩(wěn)定性計(jì)算，也依賴與管理人員平時對數(shù)據(jù)的記錄、積累和分析。而計(jì)算原材料供應(yīng)的不穩(wěn)定性主要有兩種方法：采購訂單完成率和訂單執(zhí)行周期?！?nbsp;
★ 某種原材料采購訂單完成率的計(jì)算：即統(tǒng)計(jì)一段期間內(nèi)，該種原材料訂單按時交付的比率采購訂單完成率＝該種原料按時交付的采購訂單數(shù)/期間內(nèi)該原料訂單總數(shù) x 100% 其中，按時交付的采購訂單數(shù)，是指在事先規(guī)定的時間周期內(nèi)（一般按采購人員與供應(yīng)商簽訂的合同），按照訂單規(guī)定的數(shù)量或按規(guī)定的溢短裝范圍內(nèi)，交付的訂單數(shù)量。這時，原材料供應(yīng)的不穩(wěn)定性表現(xiàn)為：1.訂單完成率。這個參數(shù)可大致代表著該原材料在這段時期內(nèi)，訂單未被執(zhí)行的幾率。如果某種原材料的不穩(wěn)定性表示為2%，而其生產(chǎn)耗用的不穩(wěn)定性為5.8%，則整個的安全庫存為 SQRT（（5.8%）2＋（2%）2），即6.1%。這樣，在的例子中，期末庫存即可控制為下期消耗的106%。而訂單應(yīng)在14天前下出?！?nbsp;
★ 某種原材料訂單執(zhí)行周期的計(jì)算，可參照我們以前介紹的成品庫存控制方法中有關(guān)訂單周期的計(jì)算。在一定期間內(nèi)，統(tǒng)計(jì)記錄該種原材料訂單每次執(zhí)行的周期時間。計(jì)算出其平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差量。這種控制方法，同樣地要求制訂各種原材料的服務(wù)水準(zhǔn)，以便決定計(jì)算中所采用的偏差量。而原材料的服務(wù)水準(zhǔn)，主要考慮該原料在生產(chǎn)工藝中的重要性。如原料庫存不足時，是否可很方便地采用其它替代材料。另外，該供應(yīng)商的評估也是很重要的（參見以前的文章《供應(yīng)商的評估》）?！∪绻嫌唵螆?zhí)行周期的平均值為14天，標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.5天，服務(wù)水準(zhǔn)訂為85％，周生產(chǎn)耗用的不穩(wěn)定性為5.8%，進(jìn)行物料需求計(jì)劃的時間間隔為每3天，則整個的安全庫存為：2.5天＋5.8%x7天＝2.9天。訂貨量為未來19.5天（14＋3＋2.5）的耗用量減去當(dāng)期期初庫存和19.5天應(yīng)收貨物（以前的訂單）?！∩厦鎯煞N方法在實(shí)際應(yīng)用時，略有不同。按訂單完成率計(jì)算供應(yīng)不穩(wěn)定性的方法，計(jì)算起來較為簡略，卻忽視了各種原材料的重要性差異，即各種原材料的庫存控制策略是相同的。但其平均庫存會低，且由于是嚴(yán)格按間斷批量制（Discrete Lot Sizing）的思想，庫存控制比較靈活。特別是，如果近期（未來）沒有生產(chǎn)耗用，庫存水平可以立即下降。因此，這種方法一般適用于生產(chǎn)需求比較不連續(xù)的原材料，以及訂單周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于進(jìn)行物料需求計(jì)劃的間隔周期的材料。而按訂單執(zhí)行周期計(jì)算供應(yīng)不穩(wěn)定性的方法，計(jì)算起來較為復(fù)雜，并要求事先有一套清晰的原材料庫存服務(wù)水準(zhǔn)的政策。這種方法實(shí)際上是一種目標(biāo)水準(zhǔn)補(bǔ)足系統(tǒng)（Replenishment Level System)?！∮捎谄淇紤]得較為周密，所以斷貨機(jī)率小，但平均庫存較高。對于未來近期沒有生產(chǎn)耗用的原材料，其控制的庫存水準(zhǔn)下降得較慢。這種方法往往用于生產(chǎn)需求連續(xù)的原材料以及訂單周期時間不很長的原材料。
通過以上MRP過程的介紹，我們以了解了它對原材料庫存的控制。而下述一些業(yè)務(wù)的提高，將有利益對原材料庫存的進(jìn)一步控制：
● 縮短計(jì)劃間隔周期以及原材料庫存檢查周期，有助于減少原材料安全庫存的設(shè)置。同時使得物料需求計(jì)劃能更及時地反映生產(chǎn)需求的變動。但是，較短的物料需求計(jì)劃間隔，要求有足夠的計(jì)算能力。這往往要求企業(yè)采用MRP或ERP等系統(tǒng)軟件。
● 通過采購人員的努力，縮短供應(yīng)商上供貨的周期時間，同時提高供應(yīng)周期的穩(wěn)定性?！?nbsp;
● 通過與生產(chǎn)人員和技術(shù)人員的合作，減少生產(chǎn)過程中原材料耗用的誤差?！?nbsp;
● 對原材料進(jìn)行ABC分析，制訂細(xì)分的原材料庫存政策
● 通過自身計(jì)劃和預(yù)測能力的提高，為供應(yīng)商提供未來的需求預(yù)測，縮短供應(yīng)商的生產(chǎn)和采購周期，并使得供應(yīng)商減少不必要的庫存積壓?！∮袝r，企業(yè)的原材料物流管理，可能比本文談到的模式更為復(fù)雜，例如增加了原材料的中心倉庫，如圖1所示。這增加了供應(yīng)鏈中的庫存點(diǎn)（層次）。對于這樣的體系，應(yīng)根據(jù)各層次的庫存點(diǎn)分別制訂其補(bǔ)足計(jì)劃或訂貨計(jì)劃。這與我們前面談到的成品庫存的控制方法思路是一致的，只是方向相反。