制造资源计划的形成和发展

制造资源计划的形成和发展

byAMT陈兵兵

〖摘要〗本文简要地介绍了MRP－II 形成的历史背景，MRP－II 的发展方向，以及对MRP－III、ERP、CIMS作了进一步的阐述。

〖关键词〗MRP－II、MRP－III、ERP、CIMS、GT、JIT、TQC、CAD/CAM、精良生产、专家系统、并行工程、人工智能、柔性制造系统、计算机辅助工艺设计、机器人、计算机辅助工程、客户机/服务器、用户图形界面、CASE。

一、MRP－II及其产生的背景

制造资源计划简称为MRP－II ，它是 Manufacturing Resource Planning 的英文缩写，它是以物料需求计划 MRP( Materials Requirements Planning ) 为核心，覆盖企业生产活动所有领域、有效利用资源的生产管理思想和方法的人－机应用系统。

自十八世纪产业革命以来，手工业作坊迅速向工厂生产的方向发展，出现了制造业。随后，几乎所有的企业所追求的基本运营目标都是要以最少的资金投入而获得最大的利润。追求这一目标的结果使制造业产生了诸多的问题，其主要表现在：(1) 生产计划的合理性；(2) 库存的合理管理；(3) 设备的充分利用; (4)作业的均衡安排；(5) 财务状况的及时分析。为了解决这些问题，60年代人们在计算机上实现了“物料需求计划”，它主要用于库存控制。可在数周内拟定零件需求的详细报告，可用来补充订货及调整原有的订货，以满足生产变化的需求；到了70年代，为了及时调整需求和计划，出现了具有反馈功能的闭环 MRP (Close MRP)，把财务子系统和生产子系统结合为一体，采用计划－执行－反馈的管理逻辑，有效地对生产各项资源进行规划和控制；80年代末，人们又将生产活动中的主要环节销售、财务、成本、工程技术等与闭环MRP集成为一个系统，成为管理整个企业的一种综合性的制定计划的工具。美国的Oliver Wight 把这种综合的管理技术称之为制造资源计划MRP－II。它可在周密的计划下有效地利用各种制造资源，控制资金占用，缩短生产周期，降低成本，实现企业整体优化，以最佳的产品和服务占领市场。采用 MRP－II之后，一般可在以下方面取得明显的效果：库存资金降低15－40％；资金周转次数提高50－200％；库存盘点误差率降低到1－2％；短缺件减少60－80％；劳动生产率提高5－15％；加班工作量减少10－30；按期交货率达90－98％；成本下降7－12％；采购费用降低5％左右；利润增加5－10％等等。

此外，可使管理人员从复杂的事务中解脱出来，真正把精力放在提高管理水平上，去解决管理中的实质性问题。

目前，全球制造业为实现柔性制造、占领世界市场，取得高回报率所建立的计算机化管理信息系统越来越多地选用了MRP－II软件。根据调查预测到本世纪末，世界上有三分之二的制造业企业将采用这种先进的管理方式。我国在八十年代初开始接触 MRP－II。近年来，它越来越受到我国政府部门和企业界的高度重视，其应用范围已从最初的机械电子等装配型企业扩展到流程加工型企业，如制药、食品、化工、烟草等行业，一些应用MRP－II较早的企业已开始获益。现在，越来越多的企业认识到需要在企业中建立起符合国际规范的管理模式、借助于现代化的管理手段，不断提高自身的管理水平。

二、MRP－II 的发展方向

90年代后，世界经济格局发生了重大的变化，制造业企业所面临的共同问题是更加激烈的市场竞争，在竞争中技术因素变得越来越重要，如果企业丧失了技术优势，就必定会丧失其竞争优势，因此，谋求技术优势是现代制造业生存的需要。一方面，制造业企业发现仅靠自己企业的资源不可能有效地参与市场竞争，而必须把制造过程的有关各方如供应商、客户、制造工厂、分销网络等纳入一个紧密的供应链中，才能有效地安排企业的产、供、销；另一方面，在一些企业中是“多品种小批量生产”，和“大批量生产”两种情况并存，需要不同的方法来制定计划。因此，许多制造业已感觉到现有的企业经营管理模式需要进一步改革，传统的MRP－II无法满足企业去利用一切市场资源快速高效地进行生产经营，需要新一代的MRP-II来满足他们的需求。

MRP－II 的发展方向大致有如下几种：

MRP－III，是由MRP－II与JIT ( Just In Time,准时制生产)的混合加上专家系统ES、并行工程CE和承担该系统运行的管理人员融为一体而成。

分布式DMRP－II，是一种自下而上的生产管理方式。传统的MRP－II是一种自上而下的过程，其重大的缺陷之一是提前期静态。它将企业划分为拥有高度自主权的单元，各单元和数据库建立各自的MRP－II 系统，并有一个MRP－II负责把订单分派给各个单元，每个单元可以动态地根据其现有能力和负荷进行安排，而系统整体的提前期则由各生产单元的负荷情况动态地确定，因此均衡分担了负荷，增强了灵活性，有效地解决了传统MRP－II中提前期静态和对能力变化的不敏感性。

精益生产LP（Lean Production ) , 在MRP－II 基础上融入先进的制造技术，如JIT、TQM（全面质量管理）和按客户要求制造等等，是美国麻省理工学院在研究和归纳总结日本汽车制造业本田的先进的生产方式后提出的一种企业生产组织与管理模式。其特点是除去企业各环节中一切无用的东西，即每一员工及其岗位的安排原则就是必须增值，否则一律撤除。

ERP (Enterprise Resource planning) 企业资源计划，它是在MRP－II 的基础上扩展了管理范围，给出了新的结构，把客户需求和企业内部的制造活动以及供应商的制造资源整合在一起，体现了完全按用户需求制造的思想。

GT-- MRP-II一体化 (GT为 Group Technology， 成组技术 )，它主要针对解决提高多品种小批量生产中生产率问题。基本思想是用GT解决MRP－II未考虑作业如何分配，未考虑按零件或按工序分组进行生产的弱点。同时，用MRP－II弥补了GT无法直接满足生产上一些实际、重要的问题，达到取长补短，它是一个适用于多品种小批量生产的有效的生产计划和控制系统。

CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 计算机集成制造系统，是1973年美国 J. 哈林顿博士首次提出的，它是未来制造业企业的生产管理模式。它把以往企业相互分离的自动化孤岛（MRP－II、CAD/ CAM、GT... ）和人员通过计算机有机地综合起来，使企业各项业务相互协调地进行，以提高企业对多变竞争环境的适应能力。

三、 MRP－III 、ERP 和CIMS

1。 MRP-III是由MRP－II、JIT、CE、ES及其管理人员组成。在该系统中，各部分在不同的生产阶段上发挥各自的特长：MRP－II用来执行长期计划编制；JIT用来控制短期计划的实施， 可支持混合方式的制造环境，可兼顾“多品种小批量生产”，和“大批量生产”两种生产类型，提高企业的应变能力和市场竞争水平；在拥有大量专家知识和经验的程序系统控制下，辅助决策一些有规可循的问题；而对随机可能发生的意外情况和战略性问题，通过人－机交互干预系统工作。采用先进的并行工程技术，是为了使工程设计、工艺设计、工程管理、生产制造等各个阶段都能按照工程组织的内部有机联系，恰当地相互配合，以求最大限度地压缩各阶段的提前期，从而使各方面的工作同时并进，大大缩短产品生产周期，提高生产率、产品质量和服务水平，增强企业竞争优势。

2。 ERP。ERP的基本思想是将制造企业的制造流程看作是一个紧密连接的供应链，其中包括供应商、制造工厂、分销网络和客户；将企业内部划分成几个相互协同作业的支持集团，如财务、市场、销售、质量、工程等，还包括竞争对手的监视管理。在ERP中，许多经典的MRP－II功能子系统变的更加灵活，例如，作业流程将和能力计划集成起来，以便使MRP－II增加实时特征，减少作业批量和转换时间；物料单 / 配方管理系统将按成组技术的思想组合，当缺料时可以简便地进行制造。

ERP强调企业的事前控制能力，它为企业提供了对质量、适应变化、客户满意、效绩等关键问题的实时分析能力。它还为计划员提供多种模拟功能和财务决策支持系统，使之能对每天将要发生的情况进行分析，而不象MRP－II 那样只能作月度分析。这样，财务的计划系统将不断地接收来自于制造过程、分析系统和交叉功能子系统的信息，可正确快速地作出决策；生产管理则在管理事务级集成处理的基础上给管理者更强的事中控制能力，如通过计划的及时滚动，保证计划的顺利执行、通过财务系统来监控生产制造过程等。

ERP在计算机技术上的要求主要是软件方面，它要求具有图形用户界面(GUI)、关系数据库结构、客户机/服务器体系、面向对象技术、开放和可移植性、第四代语言(4GL)和CASE工具等，这对传统的MRP－II系统的改进是一种革命性的。因此，人们把MRP到MRP－II称为是功能和技术上的发展、而把MRP－II到ERP称之为是一场革命。

3. CIMS计算机集成制造系统，它是在自动化技术、信息技术及制造技术等的基础上，通过计算机及其软件，将制造工厂全部生产活动所需的各种分散的计算机软、硬件有机地集成起来，是用于多品种、中小批量生产的高效益、高柔性的人－机制造系统。它不单纯MRP－II的技术发展，而可以看作是其外延功能的一种扩展和集成。

它是一种以 MRP－II为中心，利用现代计算机技术将企业的各个自动化“孤岛”，如经营管理、计划、产品设计、加工制造、质量管理、销售及服务等环节和人力、财力、设备等生产要素集中起来，使之一方面能够发挥自动化的高效率、高质量；另一方面又具有充分的灵活性，以利于经营、管理和工程技术人员发挥智能，根据不断变化的市场需求及企业经营环境，灵活及时地调整企业的产品结构及各种生产要素的配置方法，实现全局优化，从而提高企业的整体素质和竞争能力。其优越性表现在：首先，在工程设计和制造方面，便于开发和制造技术含量高和结构复杂的产品，过去企业开发新产品需要长时间设计，而且还要对设备进行重新调试，产品开发周期被迫延长。而使用CIMS不仅使新产品开发周期缩短，而且大大降低生产成本；其次，在经营管理上，使企业的经营决策和生产管理科学化，资金周转率可大大提高。据美国科学院对该国在CIMS技术方面处于领先地位的5个公司的调查，发现采用CIMS技术可使产品质量提高200~500%，生产周期缩短30～60％，工程设计费用减少15～30％，人力费用减少5～20％。因此，它的如此众多的优越性得到了人们越来越地重视，人们预言：它将是二十一世纪占主导地位的新型生产方式。