Mrp-教程

Chapter 14 物料需求規劃 企四甲 企四甲 企三甲

李孟哲 張育銓 陳柏鈞

物料需求規劃 MRP 處理原物料、零件之需求量與時程

系統變革 • 批次資料處理系統 • 線上交易處理系統 物料需求規劃 MRP 製造資源規劃 MRP II 企業資源規劃 ERP  存貨生產（ build-to-stock ）  訂單生產（ build-to-order ）

MRP 的基本型態 • 電腦程式 – 計算在一定時間內 – 完成一定量的產品 – 所需的各種零物件的需求量及需求時間

• 物料清單 (BOM, Bill of Material) – 組成最終產品的所有零物件的組成順序

• 存貨資料檔

MRP 適用於相依性需求物料 • 何謂相依性需求物料？ • 需求來自於上層物品的需求 – 輪胎、引擎的需求皆決定於汽車的需求

• 例： – 物品 A 由 5 件物品 B 組成 – 則裝配 5 件物品 A • 需 25 件物品 B

簡單的 MRP 範例 • 如何計算物料需求量 • 處理前置時間 T 產品之結構樹

• 發訂單 • 收貨單

T

U(2)

W(1)

V(3)

X(2)

W(2)

Y(2)

計算物料需求量 • • • •

假設 : 要生產 100 件 T ，則需 U 件： 2×T 件數 =2×100=200 V 件： 3×T 件數 =3×100=300 W 件： 1×U 件數 =1×200=200 1×V 件數 =2×300=600 ( 共 800 件) • X 件： 2×U 件數 =2×200=400 • Y 件： 2×V 件數 =2×300=600

物料的時程 • 假設

– T 件需 1 週來完 成 – U為2週 – V為2週 – W為3週 – X為1週 – Y為1週

1

2

3

4

週 5

6

T 交貨日期

100

下單日期

100

U 交貨日期

200 200

下單日期 V 交貨日期

300

下單日期

300

W 交貨日期

800

下單日期

800

X 交貨日期 下單日期

400 400

Y 交貨日期 下單日期

7

600 600

前置時間 1週

2週

2週

3週

1週

1週

主生產排程 (MPS) • 確切的排定生產量與時程 – 最終產品或主要零件

• 總合生產計劃提供全年度的生產概況， MPS 則必需依其排定生產量與時程

產能及資源的限制是排 MPS 的最大挑戰 • MPS 必須配合各部門壓力 – – –

銷售部門 ( 交期 ) 財務部門 ( 最低存貨 ) 管理階層 ( 最佳生產力，顧客服務與最小的 資源需求 ) – 製造部門 ( 平準化生產及最小的設置成本 )

未定案 MPS MRP 工單、訂單

不可行

可行 核對產能與交期

下 單

1 900

月份 床墊需求量

型號 327 型號 538 型號 749

1 200

2

3

100

100 100

2 950

4 400

5

總合生產計劃

6 200

150 200

7 100 100

8

MPS 200

時間柵欄 (Time Fences) • 特定時段內，顧客擁有不同程度上的變 更彈性 – (8 週內為 ) 凍結期，可能是完全不可能改 變或允許小幅變動 – 適度變更期，允許某些產品變動 – 彈性期，允許任何變動

MRP 系統 • 根據 MPS 導出 – – – –

生產最終產品的所有零組件的切確數量 發出生產工單的正確日期 零組件上線的正確日期及 零組件完成的日期等

MRP 系統的主要目的 控制存貨水準、指定產品作業順序、規劃產能的使用

• 存貨 – 訂「對」的材料 – 訂「對」的數量 – 訂「對」的時間

• 優先順 序 – 訂單與交期相配合 – 確立交期準確

• 產能 – 規劃所有的訂單 – 規劃精準的生產量 – 規劃一適當的時間， 以評估未來的工作量

MRP 的系統結構 Á`¦X©Ê ¥Í²£ 非固定客 戶之需求 預測

已確定之 顧客訂單 工程設 計變更

主生產 計劃 MPS

物料單

MRP 程式

生產活動 報告

存貨 異動

存貨

主要報告

次要報告

存貨及生產 控制的排程

例外報告 規劃報告 續效報告

產品的需求 • 已確認訂單：銷售部門的接單、下工 程的需求 • 銷售預測 • 維修預備件

BOM 檔 • 產品的詳細說明 – –

所需零物件 產品組合的順序

• 產品結構檔（ product structure file ） • 產品樹 （ product tree ）

A

B(2)

D(1)

C(2)

E(4)

F(2)

G(5)

H(4)

電腦化 BOM 科層式物料單

單層式物料單 A

A B(2) D(1) E(4)

B(2) C(3) B

C(3) F(2) G(5) H(4)

D(1) E(4) C F(2) G(5) H(4)

最低階編碼 • (Low-Level Coding) • 最終產品所需的所有相同零件皆出現在同一層 Level

(a)

(b)

0

L

L

1

M

2 3 4

P R

N N

S

Q S

M R

P

N

R

N Q

S

S

R

存貨檔 • 登載每一件物料的『狀態』 • 迴溯檔 (Peg record)

– 知道某一物料需求，是由哪一個上層需求導 致的

• 存貨異動檔 – 零件到庫，領料，廢品，領錯料，取銷訂單

MRP 程式 • 主生產計劃 – 排出一段時間內，所有最終產品的需求及交 期

• 物料單 – 已記錄最終產品所需要的零組件

• 物料檔 – 登錄所有物料的庫存量與在途量

• MRP 程式

– 先將庫存依需求的先後，按時分配 – 依據物料單檔計算物料需求量 • 與庫存檔比較，以計算淨需求 • 配合物料取得的前置時間 (lead time) ，以求 得取得物料的時間

• 不考慮產能限制的 MRP 程式

– 排主生產計劃排程時，就必需用人來調節產 能限制

• 同時有幾個 MPS 存在

MRP 的報表 • 主要報表 – 預計生產工單 ( 未來的工單 ) 。 – 預訂單以利預計生產工單的執行。 – 交期變更單 • 配合已執行工單的時程變更。

– 取銷或暫停工單 • 因主生產排程取銷或暫停已執行工單。

– 庫存報告。

MRP 的報表 (continued) • 次要報表 – 預期報告 • 預估未來數週存貨狀況及限制

– 績效報告 • 呆料，前置時間的吻合程度，及實際領用物料量 或成本之差異

– 異常報告 • 交期已延誤，過量的廢品，不存在的物料

淨變動系統 • 只列印與欲查詢的物料關聯的「生產活 動」 – 只顯示異常活動 • MRP 的使用者常常被太多的報表淹沒

• 大部份的公司每週 / 隔週執行一次 MRP – 「系統神經質 (System Nervousness) 」

• 太頻繁的淨變動報告增加太多的工作 • 造成生產系統過度反應

MRP 的範例—個案介紹 • • • • •

Ampere.Inc 製造家庭用電表 基本形式 - 電壓與電流量 亦販售相關零組件以便維修或變更用途 隨機需求 - 利用預測技術與歷史資料 確切的訂單需求依據顧客的指定時程交 貨 • 隨機需求 - 每個月的第一週完成

MRP 的範例 需求預測 月份 3 4 5 6 7 8

電錶 A 已知量 隨機量 1,000 250 600 250 300 250 700 250 600 250 700 250

電錶 B 已知量 隨機量 400 60 300 60 500 60 400 60 300 60 700 60

半成品 D 已知量 隨機量 200 70 180 70 250 70 200 70 150 70 160 70

零件 E 已知量 隨機量 300 80 350 80 300 80 250 80 200 80 200 80

規劃主生產計劃

電錶 A 電錶 B 半成品 D 零件 E

9 1,250 460 270 380

10

11

12

週 13 850 360 250 430

14

15

16

17 550 560 320 380

BOM ( 產品結構 ) 檔 ¹q¿ö«¬¸¹

¹q¿ö«¬¸¹

A

B

¼h0

¼h1

C(1)

¼h2

¼h3

D(1)

E(1)

C(1)

D(1)

F(1)

E(2)

E(1)

D(1)

F(1)

F(2)

E(1)

F(2)

E(1)

F(1)

F(2)

庫存資料檔 項目 A B C D E F

在庫量 50 60 40 30 30 40

前置時間(週) 2 2 1 1 1 1

項目 4

5

6

7

8

週 9

10

11

12

13

A

執 行 MRP 程 式

需求量 在庫量 淨需求 (LT=2) 預計入庫量 預定發訂單 B 需求量 在庫量 淨需求 (LT=2) 預計入庫量 預定發訂單 C 需求量 在庫量 淨需求 (LT=1) 預計入庫量 1,560 預定發訂單 D 1,560 需求量 30 在庫量 1,530 淨需求 (LT=1) 預計入庫量 1,530 1,530 1,200 預定發訂單 E 1,530 1,200 需求量 30 0 在庫量 1,500 1,200 淨需求 (LT=1) 預計入庫量 1,500 1,200 預定發訂單 1,500 1,200 2,800 F 3,120 1,530 1,200 需求量 40 0 在庫量 1,490 4,320 淨需求 (LT=1) 預計入庫量 1,490 4,320 預定發訂單 1,490 4,320 800

1,250 50 1,200 1,200

850

460 60 400 400

360

270 0 270 270

250

380 0 380 380

430

1,200

400 400 1,200 40 1,560 1,560

1,200 0 1,200 1,200 270 2,400 400 0 2,800 2,800 270 800 0 800 800 270

270 0 270 270 380 270 0 270 270

MRP 系統的改善 • 目前為止的缺失 只考慮到物料方面，產能負荷是在　　 MRP 系統之外處理。 • 若產能衝突時 修改排程， MRP 重新執 行 • 其他形式的資源也未被考慮到 • 最近的改善 將產能限制加入程式中 並且採行回饋系統

MRP 系統的改善 • 考慮工作站負荷 – 工作量超過產能的解決方案 • 加班。 • 選擇可替代同樣工作的工作站。 • 外包。 • 將部份排程提前或延後。 • 變更交期再重新排程。

計算工作站的負荷 • 從所有工作的加工流程單開始 • 可以顯示每件工作的加工順序等相關因 素 • 以工作 (JOB) 為主，來看每件工作所需要 經過的加工站。 • 工作站的定義﹔相同的加工程序，以及 使用相同的機器設備。

迴路封閉式的 MRP • 可以接受系統中其他模組的回饋資訊者 • 封閉迴路－隱含執行後的回饋作用 　　　　　　因而可以確保規劃的有效 • 定義：將問題與結果輸入當中並做確認 • 如果可行－ 　監控 收集資料 　依序完成指派工作 核對結果

迴路封閉式的 MRP • 迴路封閉式 MRP

– MRP 可輸入它的結果的回饋資訊

生產 規劃

主生 產規劃

物料需 求計劃

產能 規劃

合理性 No

Yes

執行產 能計劃

執行物 料計劃

製造資源規劃系統 --MRPII • 第一個被加入的功能－採購 • 更多的相關功能被加入 • 我們要製造些什麼 ? 我們需要什麼來製造 ? 我們有什麼 ? 我們必須還要有些什麼 ?

製造資源規劃系統 • MRP II 製造資源規劃系統 • Manufacturing Resources Planning – – – –

用來規劃及監控整個生產系統的資源 製造、行銷、財務、工程、…… 透過一個迴路封閉的系統以產生財務報表 模擬整個的生產系統

A.MRP 主 生 產 排 程

流線生產 將 JIT 融入 MRP

B.MRP/JIT 成品

最後組裝

副裝配線

主 生 產 排 程

成品

最後組裝

副裝配線

JIT 需 求 計 劃

製造完成 製造完成

加工 加工

原物料 原物料

暫時儲存

MRP 之批量大小 • 逐批訂購法 (Lot-4-Lot, L4L) • 經濟訂購量 (Economic Order Quantity, EOQ) • 最小總成本法 (Least Total Cost, LTC) • 最小單位成本 (Least Unit Cost, LUC)

$10.00 $47.00 0.5%

單位成本 訂購、整備成本 存貨持有成本 八週的淨需求為： 1

2

3

4

5

6

7

8

50

60

70

60

95

75

60

55

逐批法 週 1 2 3 4 5 6 7 8

淨需求 50 60 70 60 95 75 60 55

生產量 50 60 70 60 95 75 60 55

期末存貨 0 0 0 0 0 0 0 0

持有成本 $0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

設置成本 $47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00

總成本 $ 47.00 94.00 141.00 188.00 235.00 282.00 329.00 376.00

經濟批量法 平均年度需求（基於 8 週） =D=525/8×52=3412.5 件 年度持有成本： H=0.5×$10×52 週 =$2.60/ 件 設置成本： S=$47 EOQ=

2 DS / H = 2(3412.5)(47) / $2.60 = 351件 EOQ 的批量足以應付第 1 週至第 5 週及第 6 週的一部份的需求 第 6 週需再定購一個 EOQ 的批量以應付至第 8 週的需求

週 1 2 3 4 5 6 7 8

淨需求 50 60 70 60 95 75 60 55

生產量 351 0 0 0 0 351 0 0

期末存貨 301 241 171 111 16 292 232 177

持有成本 $15.05 12.05 8.55 5.55 0.80 14.60 11.60 8.85

設置成本 $47.00 0.00 0.00 0.00 0.00 47.00 0.00 0.00

總成本 $62.05 74.10 82.65 88.20 89.00 150.60 162.20 171.05

最小總成本法 批量大小由持有成本與設置成本相比較 週 1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 6 6-7 6-8

訂購量 50 110 180 240 335 410 470 525 75 135 190

持有成本 $ 0.00 3.00 10.00 19.00 38.00 56.75 74.75 94.00 0.00 3.00 8.50

訂購成本 $47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00

總成本 $ 47.00 50.00 57.00 66.00 85.00←最小總成本 103.75 121.75 141.00 47.00 50.00 55.50←最小總成本

週 1 2 3 4 5 6 7 8

淨需求 50 60 70 60 95 75 60 55

生產量 335 0 0 0 0 190 0 0

期末存貨 285 225 155 95 0 115 55 0

持有成本 $14.25 11.25 7.75 4.75 0.00 5.75 2.75 0.00

設置成本 $47.00 0.00 0.00 0.00 0.00 47.00 0.00 0.00

總成本 $61.25 72.50 80.25 85.00 85.00 137.75 140.50 140.50

最小單位成本 規劃期內的存貨持有成本及訂購成本加總， 再除以訂購之批量， 最後選擇最小單位成本之批量 週 1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 7 7-8

訂購量 50 110 180 240 335 410 470 525 60 115

持有成本 $ 0.00 3.00 10.00 19.00 38.00 56.75 74.75 94.00 0.00 2.75

訂購成本 $47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00 47.00

總成本 $ 47.00 50.00 57.00 66.00 85.00 103.75 121.75 141.00 47.00 49.75

單位成本 $0.9400 0.4545 0.3167 0.2750 0.2537 0.2530←最小單位成本 0.2590 0.2686 0.7833 0.4326←最小單位成本

週 1 2 3 4 5 6 7 8

淨需求 50 60 70 60 95 75 60 55

生產量 410 0 0 0 0 0 115 0

期末存貨 360 300 230 170 75 0 55 0

持有成本 $18.00 15.00 11.50 8.50 3.75 0 2.75 0

設置成本 $47.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 47.00 0

總成本 $ 65.00 80.00 91.50 100.00 103.75 103.75 153.50 153.50

結論 •MRP 將被 ERP 取代 •MRP 可否應用於服務業

討論 設備

服務業

空間

人力

MPS

MRP

BOM

庫存 資料檔