基于订单驱动的MRP模型研究

0引言

进入20世纪90年代以来，由于科学技术不断进步和经济的不断发展，经济全球化的发展趋势对我国企业来说既是一种机遇，又是一种挑战。以顾客需求为导向的市场经济体系中，向市场提供能满足顾客需求的各类产品成为制造业生产经营的目标。在多变的市场环境下，各个企业为了取得成功作出了很多改变，其中最困难、风险最大、也是最重要的改变是将注意力集中在客户身上。企业在激烈的市场竞争中面临着用户需求多样化、缩短交货期、提高产品质量、降低成本和改进服务的压力，所有这些都要求企业能对不断变化的市场做出快速反应，源源不断的开发出满足用户需求的、定制的“个性化产品”去占领市场以赢得竞争。在面向市场竞争的今天，供应链管理模式为企业间建立协同的业务伙伴联盟，共享信息，合理配置资源，以供应链的整体最优而赢得市场提供了途径。在供应链管理环境下，许多企业采用面向订单生产，多品种、小批量的生产方式，其生产计划是在不稳定的运行环境下进行的，因此要求生产计划与控制系统具有更高的柔性和敏捷性，以使企业能对市场变化做出快速反应啦j。在这种生产方式中，采用传统的MRP的生产计划方式，即按零件组织生产而不是按客户订单组织生产，一旦计划情况与实际生产准备、生产制造情况出入过大，就很难保证客户订单的按时完成，因而影响企业的供货信用和市场竞争力。

本文从供应链管理的角度出发，在传统MRP计划模式基础上，建立面向订单驱动的关联式MRP计划应用模型，提高了生产计划与客户订单之间的互动联系，为使生产具有更高的柔性和敏捷性奠定基础。

1供应链管理环境下应用MI心的局限

供应链管理(SupplyChainManagement，SCM)是一种集成的管理思想和方法，是对供应链所涉及组织的集成和对物流、信息流、资金流的协同，以满足用户的需求和提高供应链整体竞争能力。它执行供应链中从供应商到最终用户的物流的计划和控制等职能。供应链管理环境下的生产制造涉及的多是面向订单生产，企业间及企业内部的一切经营活动都是围绕订单而运作，订单成为企业间“供－需”关系调整和平衡的纽带。供应链管理体现了纵横一体化企业集成思想，在供应链的横向——企业间以订单驱动的方式；而在纵向——节点企业内部MRP／JIT基于资源约束的生产控制方法。目前，用于制造企业生产计划的物料需求计划(MaterialRequirementsPlanning，MRP)，对物料的独立需求和相关需求根据物料清单的层次结构进行分解，从时间和数量上进行需求汇总，这种计划方式在一定程度上实现了零星需求(单件小批)到批量需求的转换，可以提高劳动生产率，降低产品成本，有利于生产控制，但是对需求波动、配件供应不及时、可用生产能力波动等情况的响应缺乏柔性和敏捷性；无法实现面向订单对象的计划控制与跟踪。在以按期交货为目标的生产计划系统中，MRP计划方式存在以下局限：

(1)在计划中采用时间段对订单需求进行汇总，同一时间段内的客户订单需求按照相同优先级考虑，割裂了供应链管理环境下企业间，订单作为联系纽带在企业内部的可追溯性。

(2)按零件组织生产，不利于需求正查或反查。MRP是按零件组织生产的，在编制物料需求计划时合并零部件的不同来源的需求数量，没有建立父项任务和子项任务之间的对应关系。当根据实际需求或生产能力调整产成品生产进度计划时，不能确定受到影响的子项零部件任务的执行情况；当调整子项零部件生产进度计划时，则无法确定具体影响哪些上层订单，无法针对具体情况做出相应的处理。

(3)MRP的处理逻辑以固定提前期和无限能力为假设前提，在编制的过程中，不能受到企业生产能力及其分布情况的制约。如果计划情况与实际情况不一致，使得生产计划得到的交货期不能反映实际情况，从而造成销售部门依此对客户做出的交货期承诺无法兑现。

在供应链管理环境下，如何保持客户订单的可追溯性，跟踪控制执行中的订单，成为生产计划控制关注的一个方面。

2面向订单驱动的MI灌模型设计

供应链管理环境下，企业内部以及企业间的一切经营活动都是通过订单驱动，如采购部门围绕采购订单而动，制造部门围绕制造订单而运作，装配部门围绕装配订单而运作，这就是供应链的订单驱动原理。在面向订单的控制过程中，订单在企业内部主要完成如下作用和任务：

(1)在企业内部纵向供应链过程(产供销)中进行面向订单的监督和协调检查；

(2)规划一个订单任务的计划完成日期和完成数量指标；

(3)根据订单对象完成生产组织、执行，并对运行状态进行跟踪控制；

(4)根据客户需求变化和订单任务的完成情况调整措施。

2.1面向订单的生产计划业务模型框架

物料需求计划(MRP)在制造业已经被广泛地应用，用于计算相关需求。物料需求计划就是为生产MPS上的最终产品的组装件和物料，计算准确的数量、需求的日期和计划订单发布。基于以上对订单的要求，在传统MRP模型基础上，通过增加订单关联处理功能对生产计划流程进行优化(如图1)，其作用主要表现在：

第一，在MRP处理过程中，同一时段内的需求合并的同时，形成与MPS中最终产品生产计划订单对应的订单关联表。利用订单关联表将每种物料的需求与最终产品的生产联系起来。

第二，在生产计划执行阶段，即在车间作业和采购作业执行过程中，由于需求或供应变更对MPS主生产计划的影响，可以根据订单关联表进行配套反查分析，保证最终产品的零部件供应齐套。

在本模型中，基于物料清单所反映的物料间父子关系(如图2)，以及独立需求和相关需求的区别，在物料结构基础上关联订单，形成订单关联表。该关联表的主要信息包括：物料号、订单号、时段、优先级、客户订单号、毛需求、净需求等。该关联表在MRP分析过程中同步更新，将相关需求的制造订单与客户订单的关联关系补充进来。物料需求计划的最终结果能够将制造订单中的物料项(物料编码)按照MPS订单进行分解，由此确定物料需求计划中合并需求后物料项在主生产计划中的归属。

2.2面向订单的Ml心流程

根据生产计划业务模型的要求，面向订单MRP模型的实现过程如下：

(1)主生产计划层次的需求合并，同时将合并需求的构成反映在订单关联表中；订单关联表中的任务项由“关联订单号”和“制造订单号”惟一识别。

(2)从第1层开始，依次进行具有相同低层代码的每一物料项的MRP计算：

第一步，对于某一物料项，按照时段先后顺序，根据该物料项的毛需求、计划人库、预计库存量等数据确定是否存在净需求；若存在净需求，则根据相关期量指标计算计划产出和投入量，生成新的计划任务项。

第二步，对新产生的MRP任务项在订单关联表中记录该任务项向上关联的制造订单。

若该任务项的产出满足的是不同的组件或产成品的需要，则在订单关联表中就会出现“制造订单号”相同而“关联订单号”不同的情况。在制造订单执行过程中，如果某个制造订单的完成情况发生变化，则可以根据上述的关联关系反查出将会受到影响的上层订单；反之，如果上层某个制造订单因需求变化而变更时，也可以根据关联表正查出相关的下层制造订单。

第三步，常规MRP计算。若该层次的物料项已经全部计算完毕，则低层代码层次号加1，重复第一步，直到所有的物料项目全部计算完毕。

经过MRP分析之后，同步得到订单关联表，如表2所示。物料项A时段1的需求由库存满足，故没有产生制造订单；时段3和5的需求形成了制造订单“Order07”和“Order08”；物料项C时段3的需求产生了制造订单“Order09”。“Order09”由两部分构成：产成品Y(“Order06”)和部件A(“Order08”)，虽然物料项Y和A的总需求为60件，而“Order09”的投入数量为50件，差额的10件就由库存补给了。通过订单关联表，将物料项制造订单Y、A、C关联起来，其中任何一个物料项的需求或供应发生变化，都会影响其他相关联的物料项目的完成。

3结论

本文基于供应链管理的订单驱动原理，在面向对象的生产作业计划与控制模式下，分析了当前市场环境下离散制造业生产过程中供需关系的特点，在现有MRP模型基础上，提出基于订单驱动的改进MRP模型，利用关联订单实现生产过程中订单的跟踪和控制，提高供应链环境下生产计划实施的稳定性，并最大程度的满足客户需求。体现了供应链的集成观点，从用户订单输入到订单完成，企业内部各部门的工作紧紧围绕订单运作，使生产计划与控制系统更适应以顾客需求为导向的多变的市场环境的需要，也赋予了生产计划系统更大的柔性和可控性。

（责任编辑：李超）

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