物料需求计划与原料库存控制
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物料需求计划与原料库存控制物料需求计划（MRP，Materials Requirement Planning）的主要工作涉及到两个方面：一是根据生产计划和物料清单（BOM，Bill of Materials）计算出分时段的原材料的生产消耗计划；二是结合上述原料消耗计划、已制订的原材料库存控制方法和原材料采购的特性，制订原材料的补足计划（或采购计划）。只知道物料的生产消耗计划，对于我们的物流管理（或采购工作）还远远不够。因为我们还希望原材料库存能恰当地支持生产的消耗，既不由于原材料的频繁断货或不足而影响生产，又避免产生原料库存对企业资金的无谓占压。 生产耗用计划 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为经过BOM和生产计划的计算后的物料生产耗用计划的示例。有时不同的产成品会耗用相同的原材料。在上述计算过程中，对于每种原材料，应计算各种耗用的总和。另外，虽然本例中采用的时间间隔为1周，但实际工作中，应根据不同的原材料制订不同的时间间隔。时间间隔的确定，应根据物料的最小订量、物料的重要性（主要是通过ABC分析的结果）和物料计划工作量与人员的计划能力。时间间隔越细，计划做得越准确，对库存控制也就越严格。
◆ 最小订量：如果每周的耗用量，远远大于与供应商约定的最小订量，则不妨采用每天为时间间隔。这是因为我们经常谈到的，小批量补足系统的平均库存小于批量大的补足系统。
◆ 物料的重要性：如果某种原材料的库存价值很高，或该原料对于生产的进程极为重要，则较小的时间间隔将有助于对该原材料的及时监测和控制。
◆ 工作量：对于较为复杂的生产过程以及耗用多种原材料的情况，如果每天对每种原材料都进行库存监测和MRP计算，会产生物料计划人员（或部门）的巨大工作量。这对于尚未采用MRP或ERP软件的企业将是一项繁重的工作。最小订量：50 订货周期：14天 订货量： 满足期末库存为下期耗用的110%的量 第1周 第2周 第3周 第4周 第5周 期初库存 50 330 275 25 25 生产耗用 300 250 当期收货 280 245 0 0 0 期末库存 330 275 25 25 25 表2为在第1周时的物料需求计划的一个简单例子。本例对于原材料A采用的时间间隔为1周。同样地，时间间隔的确定应与我们前面提到的方法一致。其中的生产耗用即表1的耗用计划量。由于对于任一周，总会有：期末库存＝期初库存－生产耗用＋当期收货。因此有：当期（应）收货＝期末库存＋生产耗用－期初库存。在每次计算物料需求计划时，由于生产耗用和期初库存可视为已知量，因此通过对期末库存目标的调整，就可以确定当期(应）收货量。而不同的期末库存目标，体现了不同的库存计划方法。（参加本刊以前的文章《物料概述》中有关库存控制的章节）本例中，计划方法采用了间断批量制（Discrete Lot Sizing），即原料补足量等于各时间段的生产耗用。这也是大多数MRP计算所采用的方法。但本例中还简单地考虑了安全库存量，安全库存量为下期耗用的10%。
一般地，MRP计算时的安全库存，可考虑如下几个方面： ★ 生产耗用的不稳定性（或称不确定性）：
◆ 实际生产量的多少将决定原材料实际的耗用。如实际产品大于计划产量，原材料的实际耗用将多于耗用计划，从而原材料到时的实际库存将小于计划的期末库存。这时，如果不针对产量的不稳定性而事先设订安全库存，将肯定短料。需要指出的是，如果在物流资源计划（DRP）或生产计划管理阶段，制订中心仓库成品的安全库存时，已考虑到生产的不稳定性。则实际工作时，即使不设置针对产品不稳定的原材料的安全库存或设置的很小，也可能对整个供应链的服务水准影响不大。反之，对原材料环节的安全库存充分考虑，将有助于保持生产的稳定性，从而可能减少对成品安全库存（中心仓库）的投入。从价值链和灵活性的角度考虑，我们会建议企业尽量在上游（原材料的安全库存）投资。
◆ 即使实际产品与计划相符，也会由于生产设备或人员操作的误差，造成实际原材料的耗用与计划耗用不符。我们知道，MRP计算中所依据的BOM考虑了原材料的标准耗用以及耗用的平均误差。而一定时期内，BOM中的原材料耗用率是相对固定的。因此，实际中超出该标准的耗用，将同样可能产生短料。这种情况多发生于新产品的生产或设备陈旧、生产操作人员较新的阶段。对于生产耗用的不稳定性，依赖于物料计划人员平时对数据的记录积累和分析。我们在前面的生产计划管理中建议，要定期进行工厂服务水准的回顾以及原材料耗用的回顾。这将有助于对该项安全库存的设订。生产耗用的安全库存的严格计算，将依赖与统计数学的方法。这里，仅给出一个简单的算法。如果某一时期内，工厂的PSL（参加以前的文章）为95％，原材料的耗用误差为3％，则安全库存＝SQRT（（5％）2＋（3％）2）＝5.8％。
★ 原材料供应的不稳定性：
◆ 原材料订货周期的不稳定性主要表现在实际交付周期与事先约定（并用以制订采购计划）的周期不符。如果当期材料交付延迟，将势必造成当期期末库存小于事先计划的存量，从而使得生产计划难以实施。
◆ 原材料订单交付量的不稳定性经常表现在供应商虽能按时交货，但数量上经常存在着溢短装。这种情况多发生于数量大的或大宗散装的订单。通常地，采购人员与供应商的约定允许溢短装控制在一个很小的百分比范围之内。单次或少数次数的交货短装，尚不致影响生产计划的实施。但如果是一段时间内连续交付短装的积累，将可能使得期末库存与预期值有很大偏差，从而影响后期的生产。特别是，这里我们必须要考虑交付原材料的质量问题。很多情况是，供应商交付的数量是可以接受的，但由于质检的时间滞后，可能在1～2天后才发现一定比例（有时可能是致命的）的原材料质量不符，从而立即造成原料的短缺。同样地，原材料供应的不稳定性计算，也依赖与管理人员平时对数据的记录、积累和分析。而计算原材料供应的不稳定性主要有两种方法：采购订单完成率和订单执行周期。
★ 某种原材料采购订单完成率的计算：即统计一段期间内，该种原材料订单按时交付的比率采购订单完成率＝该种原料按时交付的采购订单数/期间内该原料订单总数 x 100% 其中，按时交付的采购订单数，是指在事先规定的时间周期内（一般按采购人员与供应商签订的合同），按照订单规定的数量或按规定的溢短装范围内，交付的订单数量。这时，原材料供应的不稳定性表现为：1.订单完成率。这个参数可大致代表着该原材料在这段时期内，订单未被执行的几率。如果某种原材料的不稳定性表示为2%，而其生产耗用的不稳定性为5.8%，则整个的安全库存为 SQRT（（5.8%）2＋（2%）2），即6.1%。这样，在的例子中，期末库存即可控制为下期消耗的106%。而订单应在14天前下出。
★ 某种原材料订单执行周期的计算，可参照我们以前介绍的成品库存控制方法中有关订单周期的计算。在一定期间内，统计记录该种原材料订单每次执行的周期时间。计算出其平均值和标准偏差量。这种控制方法，同样地要求制订各种原材料的服务水准，以便决定计算中所采用的偏差量。而原材料的服务水准，主要考虑该原料在生产工艺中的重要性。如原料库存不足时，是否可很方便地采用其它替代材料。另外，该供应商的评估也是很重要的（参见以前的文章《供应商的评估》）。 如果原料订单执行周期的平均值为14天，标准偏差为2.5天，服务水准订为85％，周生产耗用的不稳定性为5.8%，进行物料需求计划的时间间隔为每3天，则整个的安全库存为：2.5天＋5.8%x7天＝2.9天。订货量为未来19.5天（14＋3＋2.5）的耗用量减去当期期初库存和19.5天应收货物（以前的订单）。 上面两种方法在实际应用时，略有不同。按订单完成率计算供应不稳定性的方法，计算起来较为简略，却忽视了各种原材料的重要性差异，即各种原材料的库存控制策略是相同的。但其平均库存会低，且由于是严格按间断批量制（Discrete Lot Sizing）的思想，库存控制比较灵活。特别是，如果近期（未来）没有生产耗用，库存水平可以立即下降。因此，这种方法一般适用于生产需求比较不连续的原材料，以及订单周期远远大于进行物料需求计划的间隔周期的材料。而按订单执行周期计算供应不稳定性的方法，计算起来较为复杂，并要求事先有一套清晰的原材料库存服务水准的政策。这种方法实际上是一种目标水准补足系统（Replenishment Level System)。 由于其考虑得较为周密，所以断货机率小，但平均库存较高。对于未来近期没有生产耗用的原材料，其控制的库存水准下降得较慢。这种方法往往用于生产需求连续的原材料以及订单周期时间不很长的原材料。
通过以上MRP过程的介绍，我们以了解了它对原材料库存的控制。而下述一些业务的提高，将有利益对原材料库存的进一步控制：
● 缩短计划间隔周期以及原材料库存检查周期，有助于减少原材料安全库存的设置。同时使得物料需求计划能更及时地反映生产需求的变动。但是，较短的物料需求计划间隔，要求有足够的计算能力。这往往要求企业采用MRP或ERP等系统软件。
● 通过采购人员的努力，缩短供应商上供货的周期时间，同时提高供应周期的稳定性。
● 通过与生产人员和技术人员的合作，减少生产过程中原材料耗用的误差。
● 对原材料进行ABC分析，制订细分的原材料库存政策
● 通过自身计划和预测能力的提高，为供应商提供未来的需求预测，缩短供应商的生产和采购周期，并使得供应商减少不必要的库存积压。 有时，企业的原材料物流管理，可能比本文谈到的模式更为复杂，例如增加了原材料的中心仓库，如图1所示。这增加了供应链中的库存点（层次）。对于这样的体系，应根据各层次的库存点分别制订其补足计划或订货计划。这与我们前面谈到的成品库存的控制方法思路是一致的，只是方向相反。