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第十四章、 物料需求規劃

第十四章、 物料需求規劃. 指導教授 : 盧淵源 教授. 報告組別 : 第二組. 報告人：陳俊達 9222401019 組 員：蔡秋福 9222401020 張家騏 9222401017 蕭博如 9222401016. 物料需求規劃 (MRP). MRP 系統乃是一套具有相關性的邏輯程序，決策規則和紀錄之組合。 根據 主生產排程 ( MPS ) 、 物料清單檔 ( BOM ) 、及 存貨紀錄檔 ，轉換成組合該產品之各種零組件或材料的需求； 根據零組件或材料的前置時間決定 製造訂單 (WO) 及 採購訂單 (PO) 的發出時間和數量。

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第十四章、 物料需求規劃

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  1. 第十四章、物料需求規劃 • 指導教授 : 盧淵源 教授 • 報告組別 : 第二組 • 報告人：陳俊達 9222401019 • 組 員：蔡秋福 9222401020 • 張家騏 9222401017 • 蕭博如 9222401016

  2. 物料需求規劃(MRP) MRP系統乃是一套具有相關性的邏輯程序，決策規則和紀錄之組合。 根據主生產排程(MPS)、物料清單檔(BOM)、及存貨紀錄檔，轉換成組合該產品之各種零組件或材料的需求； 根據零組件或材料的前置時間決定製造訂單(WO)及採購訂單(PO)的發出時間和數量。 若總生產日程表，存貨或生產狀況有任何變動時，系統隨即調整產生重新排程通知單。

  3. MRP的適用範圍 • 使用相同生產設備，並以批量生產之產業 • 同時生產幾種不同產品之流程製造業產線 • 對裝配業效益最大，對加工業效益最小 • 對年產量不多的產業幫助不大 • 前置時間長、不確定性高、產品結構複雜的產品不適合

  4. MRP的目的 (1)、什麼材料是必須補充?(What?) (2)、應補充多少?(How many?)此2項之附屬項目需求可以很精確的計算出來，因為MRP是以電腦為作業基礎，所以所有的附屬性需求均可以電腦代替人工加以計算。 (3)、何時補充?(When?) 本項以時間層面為考慮對象(Time Phasing)，或稱之為時程化；係對存貨的各項資料、前置時間分別排定，即時程化訂購點(Time-phased Order point)。

  5. MRP流程 未定案MPS 物料清單 MRP 存貨資料 工單、訂單 核對產能與交期 下 單 不可行 可行

  6. 簡單的 MRP 範例：第7期完成100件T產品 物料清單檔(BOM) • 各零組件完成時間： • T：1週 • U：2週 • V：2週 • W：3週 • X：1週 • Y：1週

  7. 最終的物料需求計劃 物料需求量計算

  8. 物料需求計劃系統 • 根據MPS導出─ • (1) 生產最終產品的所有零組件的確切數量 • (2) 發出生產工單的正確日期 • (3) 零組件上線的正確日期 • (4) 零組件完成的日期等 系統主要目標─ • 控制存貨水準 • 產品作業的優先順序 • 規劃產能

  9. MRP系統的結構

  10. 總合生產計劃：提供全年度的生產概況，規劃產品類型但未指定個別型號。總合生產計劃：提供全年度的生產概況，規劃產品類型但未指定個別型號。 主生產排程（MPS） ：處理最終產品或主要零件。 配合總合生產計劃，確切的排定每一生產週期的生產量及形式。 MRP之第一項輸入─主生產排程 總合生產計劃 MPS

  11. 產品需求的來源 • 最終產品需求 • 銷售部門的接單需求 • 銷售預測 • 維修預備零件

  12. 排MPS的挑戰 • 生產系統產能與資源上的限制 • 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 最佳顧客服務 最小的資源需求 • 製造部門─平準化生產及最小的設置成本)

  13. 影響MPS彈性之因素 • 生產前置時間 • 零組件供應的準確度 • 供應商關係 • 產能剩餘量 • 管理階層對MPS變動的接受程度

  14. 凍結期─完全不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 主生產計劃之 時間柵欄 凍結期 適度變更 彈性期 預測需求 已確定訂單 8 15 26 週 時間柵欄 (Time Fences) 目的─建立一個合理的生產控制流程，定出顧客擁有某種程度變更彈性的時間範圍。

  15. MRP之第二項輸入─物料清單檔(BOM ） • 產品的詳細說明 • 所需零組件 • 產品組合的順序 • 又稱：產品結構檔（product structure file） • 或稱：產品樹 （product tree） • 常以階層的方式列示

  16. 將所有的相同物件都排在同一層，則電腦處理時，僅需將同一層的相同零件相加，即可得所有的需求。將所有的相同物件都排在同一層，則電腦處理時，僅需將同一層的相同零件相加，即可得所有的需求。 最低階編碼(Low-Level Coding)

  17. 庫存資料檔： 登載『存貨狀況』的所有資料。 迴溯檔(Peg record)： 由於MRP是由上層向下層展開處理的，會產生一個回溯檔來確認上一層的物料需求。 存貨異動檔： 零件到庫，領料，廢品，領錯料，取銷訂單的登載。 MRP之第三項輸入─存貨紀錄檔

  18. 1. 計算毛需求─由主生產排程/上一階產品需求中，取得本階層產品的毛需求，通常以週為排程單位。 2. 決定淨需求─利用目前存貨的在庫量、及預定入庫的在途量計算未來幾週(規劃期間)內，已確認訂單的總出貨量，超出在庫量的淨需求。如果有任何的獨立需求，應該加入淨需求中。 3. 利用淨需求計算預定入庫（量）─訂單應何時到貨，才能滿足淨需求。又稱為「planned-order receipts」。 4. 由預定入庫（量）依前置時間向前推預定下單（量）（planned-order release）。 5. 對物料清單中所有階層重複各步驟。 MRP程式展開作業

  19. MRP程式： 先將庫存依需求的先後，依據物料單（BOM）來計算物料的需求量與庫存量，以計算淨需求取得的前置時間 (lead time)，找出『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 可以同時有幾個MPS存在 MRP程式執行說明

  20. MRP的範例 需求預測 規劃主生產計劃

  21. BOM (產品結構)檔 庫存資料檔

  22. 執行MRP程式

  23. MRP之第一項輸出─製造訂單(WO) • 用來決定生產部門之生產數量與時程安排 • 提供展開產能需求規劃(CRP)的輸入資料 • CRP從所有工作的[加工流程單]開始計算各工作中心(定義為相同的加工程序，以及使用相同的機器設備)之負荷報告： • 1)可以顯示每件工作的加工順序，設置時間，加工時間…等相關因素 • 2)以工作(JOB)為主，來看每件工作所需要經過的加工站。

  24. 工作站的工作負荷計算圖例 週 工作 件數 設置 加工 總工時 每週 號碼 時間 時間/件 總工時 10 145 100 3.5 .23 26.5 167 160 2.4 .26 44.0 158 70 1.2 .13 10.3 193 300 6.0 .17 57.0 137.8 11 132 80 5.0 .36 33.8 126 150 3.0 .22 36.8 180 180 2.5 .30 56.5 178 120 4.0 .50 64.0 190.3 12 147 90 3.0 .18 19.2 156 200 3.5 .14 31.5 198 250 1.5 .16 41.5 172 100 2.0 .12 14.0 139 120 2.2 .17 22.6 128.8

  25. 效能(Utilization)與效率(Efficiency) • 效能定義 實際使用機器的時間 • 效率定義 使用機器的有效程度 • 效能與效率的差別

  26. 不管使用何種方法解決 都可能造成 工作量超過產能的解決方案 • 加班 • 增加工作站 • 外包 • 排程提前或延後 • 變更交期，重新排程 • 增加成本 • 延誤交期 • 商譽受損

  27. MRP之第二項輸出─採購訂單(PO) • 用來決定公司對外採購之數量與時程安排 • 訂購批量與訂購時點的主要考慮成本包括訂購成本與儲存成本 • 訂購成本與訂購次數有關，訂購次數越多，總訂購成本越高； • 儲存成本與期末存貨有關，期末存貨越多，則總儲存成本越高。 • MRP採用時間分隔訂購法，假定需求為不連續，且均於期初取得物料、儲存成本則發生於期末。

  28. 持有成本 $ 訂購成本 $ MRP系統訂單/加工單的批量大小 • 決策 • 自製生產的批量 • 外購下訂單的批量 • 逐批法: • 經濟批量法: • 最小總成本法: • 最小單位成本法: 利用

  29. MRP之批量決定主要方法 • 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)

  30. 批量大小決定範例 單位成本 $10.00 訂購、整備成本 $47.00 存貨持有成本 (週) 0.5% 各週的淨需求為：

  31. 逐批法

  32. 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= 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 持有成本 (第一週) = 301 * $2.60 (件‧年) / 52 (週) = 15.05 或 = 301 * $10 * 0.5% = 15.05

  33. 最小總成本法 批量大小由持有成本與設置成本 ($47)最接近時 第二週 60 件 庫存一週 = 60件 * $10 * 0.5% 第三週 70 件 庫存兩週 = 70件 * $10 * 0.5% * 2

  34. 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

  35. 選擇批量的原則 • 逐批法 $376 • 經濟批量法 $171.05 • 最小總成本法 $140.50 • 最小單位成本 $153.50  最低的總成本為$140.50(最小總成本法)

  36. MRP系統的改善 MRP限制(執行上的缺點) • 只考慮到物料需求排程，沒有考慮到產能 • 將生產線的產能負荷限制在MRP系統之外處理 • 若因產能衝突而修改排程，MRP則需重新執行 • 如果產能不足，有些工作會被延誤，後果嚴重 5. 材料的變動也沒有自動回饋機制到MPS

  37. 生產規劃 主生產 規劃(MPS) 物料需 求計劃 產能 規劃 規劃階段 合理性 No 執行階段 Yes 執行產 能規劃 執行物 料計劃 迴路封閉的MRP 定義： • 一個以物料需求規劃為中心的系統，一旦規劃完成且計劃已被認可，即開始自動執行規劃 • 自動執行--製造控制功能 • 規劃與實際產能的衡量 • 細部排程與派工 • 延遲報告

  38. 採購 製造 現場管制 行銷 派工 財務 細部排程 工程 製造資源規劃系統(MRPⅡ)Manufacturing Resources Plannning MRP (物料需求系統) 演變 MRPⅡ (製造資源規劃系統) 透過迴路封閉系統，以產生財務報表並用來模擬生產系統

  39. 流線製造 • 概念 • MRP重點 強調規劃與控制 • JIT重點 強調現場改進 • 圖表14.21

  40. 圖表14.21混合式的生產控制

  41. J I T 強調現 場改進 MRP 強調規劃控制 混合式生產系統 流線製造:將JIT融入MRP 整 合 軟體供應商將MRP與JIT的邏輯合併，產生-----流線製造

  42. 需求管理 存貨管理 產能管理 品質管理 生產預測 與控制 業務預測 資源規劃 規 劃 顧客訂單 成品庫存 狀況 生產計劃 需求規劃 物料清單 原物料 預測 原物料 庫存狀況 物料需求 規劃 產能需求 規劃 現場排程 產能控制 現場管理 看板系統 群組技術 執 行 TPM 全面製程管制 JIT配送 JIT生產 TPC 全面預防維護 JIT交貨 採購管理 採購訂單 規劃 供應商 產能控制 混合式生產與配送系統----結合MRP規劃功能與JIT執行功能

  43. 結論 壹、MRP之發展歷程： 1.簡單決定排程＋計算物料需求，整合全公司主要功能。 2.優點：串聯整個公司的最佳資料庫。 3.缺點：一排程工具，故無法完全解決一個動態系統。 4.改善：JIT與MRP串聯。 1970年代－MRP（Material Requirement Planning） 需求重點為-->成本 1980年代－MRP II（Manufacturing Resource Planning）需求重點為-->品質 1990年代－ERP（Enterprise Resource Planning）需求重點為-->速度

  44. 資料來源：廖志德，能力雜誌 1998-12 p24

  45. MRP MRPⅡ ERP 生產 生產 MRP 行銷 生產 研發 研發 MRPⅡ 行銷 ERP 行銷 研發 財務 人力 資源 財務 人力 資源 財務 人力 資源

  46. 貳、 MRP面臨之衝擊：電子商務衝擊 以中鋼工令外包電子商務為例： (1)精簡組織人力10% (2)外包作業流程縮短10%(約4天) 。 (3)作業員工與廠商節省作業時間20%。 (4)節省用紙每月3千張。 參、 MRP未來新的領域：服務業 目前仍未見此方面進展，主要原因為： (1)服務業經理人雖知MRP，但卻認為MRP是製造業的工具。 (2)服務業經理人較偏向『相信人』，而且對於服務業 之外的工具持懷疑態度。

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