e4 Robert Jacobs 運營管理 v15
21.3 MRP應用實例
安培公司生產一系列電錶，電力公司將其安裝在住宅建築中，用以測量電力的使用量。用於單戶家庭的電錶有適於不同電壓和電流範圍的兩種基本類型。除了完整的電錶以外，也單獨出售組件，以供維修或供不同的電壓或電力負荷轉換之用。MRP系統的問題在於確定生產計劃以識別每一種產品及其需求期與適當的數量。然後，檢查計劃的可行性，並做出必要的改動。
21.3.1 需求預測
電錶及組件的需求來源於兩個方面：發出固定訂單的老顧客與對這些產品產生正態隨機需求的不確定顧客。隨機需求的預測採用第18章的常用技術之一併結合歷史需求數據。電錶A與B及組件D的3個月期（3～5月）的需求量如表21-3所示。生產電錶也需要“其他零部件”。為了使我們的例子保持可控性，我們不把這些包括在內。
表21-3 來自確定顧客訂單與隨機源的電錶A與B及組件D的未來需求
21.3.2 制訂主生產計劃
對於表21-3所示的電錶與組件需求，我們假設當月第一週就可獲知為滿足確定與隨機需求所需的數量。這個假設是合理的，因為管理層（在我們的例子中）寧願每個月生產單一批量的電錶，而不是同時生產很多批量。
在這些條件下以及3、4、5月的需求在每月的第一週（或第9、13、17周）就已知的情況下，我們採用的試主生產計劃如表21-4所示。為簡潔起見，我們考慮第9周的需求。我們制訂的計劃需要接受檢驗，考察資源的可獲得性、能力的可獲得性等，然後修改並重新運行。然而，在該計劃的最後，我們會停止。
表21-4 滿足表21-3所示需求的主生產計劃
21.3.3 物料清單（產品結構）文件
電錶A與B的產品結構如圖21-6a所示，採用經典的低位碼方式。在這裡，所有的產品都被置於其出現的結構層級的最低層級。電錶A與B由通用組件C與零件D組成。為了簡化問題，我們將集中研究其中一個零件，即零件D，它是一個變壓器。
從產品結構圖中可以看出，零件D（變壓器）也用於組件C（該產品也用於電錶A與B）的生產。考慮電錶A，需要一個零件D（變壓器）。用於生產C的D旁邊括號中的“2”表示每生產一單位C需要兩單位D。產品結構與圖21-6b中的縮進式零部件清單都表明了事實上電錶是怎麼生產的。先生產第一組件C，可能將其保存為庫存。在最終裝配過程，裝配電錶A與B，如果是電錶A就需要一單位D。
圖 21-6
21.3.4 庫存記錄
庫存記錄數據類似於表21-2。正如本章前面提到過的，附加數據如賣方信息、成本與提前期，也將包含在這些數據裡面。在該例子中，相關的數據包括程序開始運行時的現有庫存、安全庫存要求以及已經發出訂單的現狀（見表21-5）。安全庫存是我們總是希望保留的一種產品的最小庫存數量。例如，對於組件C，我們從不希望其庫存低於5單位。我們也看出對電錶B有一份10單位的訂單，計劃要求在第5週週一到貨。另一份對100單位零件D（變壓器）的訂單計劃第4周到貨。
表21-5 庫存記錄文件中會出現的現有產品數量與提前期數據
21.3.5 進行MRP計算
進行MRP計算的條件已經設置好了：最終產品需求在主生產計劃中已經給出，庫存狀態與訂貨提前期也一致，我們還掌握了相關的產品結構數據。MRP是逐級計算的（通常被稱為展開式），並結合庫存數據與主生產計劃的數據。
這些計算的細節如表21-6所示。下面的分析詳細地解釋了其邏輯。我們將分析限制在滿足第9周毛需求為1 250單位電錶A、470單位電錶B及270單位變壓器D的問題上。
表21-6 電錶A與B及組件C與D的物料需求計劃
系統管理的每種產品保持其各自的MRP記錄。記錄包含毛需求、計劃接收量、預計可用庫存、淨需求、計劃訂單入庫與計劃訂單下達數據。毛需求是對某一產品總的需求數量。這些需求可能是來自外部付款，也可能源於內部製造需求。計劃接收量是指那些已經發出訂單並預計在該時期期初將會到貨的產品。一旦發出書面訂單，在此之前的“計劃”訂單現在就變成計劃接收量。預計可用庫存是某一時期結束時預計的庫存量。計算如下：
預計可用庫存t =預計可用庫存t -1 -毛需求t +計劃接收量t +計劃訂單入庫t
需要考慮的一件事是初始預計可用庫存。在需要安全庫存的情況下，現有庫存需要減去安全庫存，因此時期0的預計可用庫存要減去安全庫存。
淨需求是當預計可用庫存加上計劃接收量還不足以滿足毛需求時所需的數量。計劃訂單入庫是滿足該期淨需求的訂單批量。最後，計劃訂單下達是指計劃訂單入庫扣除提前期。
從電錶A開始，預計可用庫存為50單位，第9周之前都沒有淨需求。在第9周，需要額外的1 200單位以滿足主生產計劃中1 250單位的需求。訂購數量可以採用“逐批訂購法”，這意味著我們能夠訂購用於滿足淨需求的精確數量。因此，第9週週一計劃接收量為1 200單位。由於提前期為2周，因此該訂單必須在第7周發出。
雖然第5期的計劃訂單為10單位，但電錶B與A類似。我們預計第6周的可用庫存為70單位。為了滿足第9周470單位的毛需求，需要額外的400單位的淨需求。為了滿足該需求，400單位的訂單必須在第7週週一發出。
在電錶A與B的生產中都使用組件C。只有A或B開始生產，我們才需要額外的C。我們對A的分析表明1 200的訂單需要在第7周發出。400單位B的訂單將在第7周發出，因此，第7周C的總需求量為1 600單位。預計可用庫存等於現有的40單位減去我們確定的5單位的安全庫存，也就是35單位。在第7周，淨需求為1 565單位。C的訂購策略要求訂購批量為2 000單位，因此第7周計劃的接收量為2 000單位。由於提前期為1周，因此該訂單應該第6周發出。假設事實上以後處理該訂單，則第7周、第8周和第9周的預計可用庫存就為435單位。
組件D有不同的需求源。第6周的需求源於將D組裝到C的需求。在這裡，每單位C需要兩單位D，也就是4 000單位（產品結構給出了這種2∶1的關係）。在第7周，需要1 200單位D，因為計劃第7周發出1 200單位的A訂單。此外，第9周需要270單位以滿足主生產計劃確定的獨立需求。第4周的預計可用庫存為280單位（200單位現有庫存加100單位計劃接收量減去20單位安全庫存），第5周為280單位。第6周有3 720單位的淨需求，因此我們計劃接收5 000單位的訂單（訂購數量）。這使第6周的預計可用庫存為1 280單位，第7周為80單位，其中1 200單位用於滿足需求。第8周的預計可用庫存為80單位。由於第9周的需求為270單位，第9周的淨需求為190單位，因此第9周的計劃接收量為5 000單位。
例21-1 MRP實施計算
朱諾照明生產的燈因造型別致在新家庭中頗受歡迎。朱諾預計其中兩種產品在接下來8周的需求如下。
兩種燈泡的關鍵部分都是用於固定在底座的插口。每個燈泡都有幾種插口的一種。基於下列信息，請給出生產燈泡和採購插口的計劃。
解答
最佳的著手點是從預計可平衡的量開始，逐期計算。當可平衡的量低於0時就形成淨需求。一旦產生淨需求，就需要下達訂單以滿足該需求。例如，VH1最初有85單位的庫存，第1周的生產需求為34單位。這使得第1週週末的預計可平衡量為51單位。第2周還需要37單位，庫存降至14單位。到第3周，預計可平衡量降至0，並且產生27單位的淨需求。這個淨需求需要由第3周預計收到訂單給予滿足。因為提前期是1周，所以這個訂單需要在第2周下達。第4周的預計可平衡量為128單位，是將第3周收到的200單位減去第3周的淨需求27單位再減去第4周的需求45單位計算而得。
因為VH1和VH2都需要用插口，因此插口的總需求由這兩種燈泡產生：第2周需要600單位（VH1需要200單位，VH2需要400單位），第5周需要400單位，第6周需要200單位。預計可平衡量是由初始庫存425單位加上預計收貨量500單位減去20單位的安全庫存計算而得。