制造业信息化要从物料信息集成开始

文：鼎捷ERP

作者：鼎捷数智 | 发布时间：2012-11-30 14:50:34

030 物料信息集成——MRP(标题)
    对制造业来讲，实现信息集成，首先从物料信息集成开始，也就是从以产品(物料)为业务对象的销售、生产和供应这三项核心业务开始。实现物料信息集成的是MRP系统，也是所有制造业ERP的核心。
031 信息集成与数据模型
    在手工管理情况下，每一项作业的信息来源和处理结果，都是以纸质的报表单据凭证形式出现的，输入、输出数据和运算处理是分散进行的，各业务流程没有纳入一个统一的系统，造成流程的断层，不妨通俗地称之为“数据落地”。人们通常说的“无纸化办公”，实质上是指不再有手工抄写的工作，所有数据信息都进入系统，也就是“数据不落地”。
    所谓信息孤岛，其产生原因就是没有能够在供应链管理系统里形成一个连续的信息流，其要害就是割断了流程。
    有些企业以为只要把所有业务的数据纳入一个数据库，就可以实现信息集成了，这是远远不够的。还必须有一个业务模式和数据模型来定义数据之间的关系，进行必要的运算和存储，才能真正做到信息集成。
    那么实现物料信息集成的模型又是什么呢?
032 产品结构树
    产品形成的工作流程(也就是物料的流程)主要涉及企业的销售、生产和供应这三个核心业务部门。把这三项业务的信息集成起来的模型，就是产品结构。一个装配型的产品结构像一个树状(或“正锥形”)，因此又称之为产品结构树。
    在“树”的顶层，是要销售的出厂产品，其产品规格和数量是由市场决定的，相当于独立于企业之外的需求，称为独立需求件。“树”的其他物料，是根据出厂产品的构成确定的，包括所有位于“根梢”的采购件和处于销售件和采购件之间的加工件，统称为相关需求件。
    这里以一张简单的方桌为例，说明一个产品的形成过程。成品桌是由桌面、腿等组装而成的，桌面又是由面板和框组成的，依次类推。
    每个完成状态的物料都用一个方框表示，里面有描述物料较基本的四项数据，就是物料号、物料名称、计量单位和数量；物料号的唯一性是物料管理的必要条件。
    仅仅说明产品结构树的构成是不够的，还要从管理的角度来剖析，处于较顶层的物料是销售业务的对象，处于较底层的物料是采购业务的对象，而处于两者之间的是生产业务的对象。一个产品结构树就把销售、生产和采购三项制造业的核心业务集成到一起了。因此，不要把产品结构树简单地理解为一种技术文件，它是制造业信息化管理的必要模型。
    但是，结构层次坐标上的产品结构，还只能说明产品所用物料的从属关系和数量关系，也就是“量”的关系，还没有涉及“期”的关系。我们需要把坐标轴再调整一下。
033 物料信息集成模型
    如果把层次坐标换成时间坐标，把交货期限或完工日期作为基准，倒排计划(倒计时)，每个物料方框之间的连线，就是生产周期或采购周期的长度，如图5所示。

    假如，由A、B、E组装成X需要2天，那么这3件就需要提前交货期2天备齐。如果C、D组装成A需要4天，那么这两件就要提前4天准备好。C由O加工而成，D由P加工而成。C的加工周期长，所以要先加工O。D的加工周期短，所以P可以晚一些开始加工。但P的采购周期长，又需要早下采购定单。
    时间有起点和终点，就是说按照需用的先后确定完工或交付时间(终点)，按照加工或采购周期的长短确定下达定单的时间(起点)。对物料“逐件”编制计划，处理的信息量是手工管理绝对做不到的。传统的“台套管理”相当粗放，是库存得不到有效控制的原因之一。
    图中的连线都是有意义的。加工件前的连线，代表了工艺路线，由若干工序组成；采购件前的连线代表供应商的采购和生产周期，以及运输和检验的周期。由此可见，提前期的准确度直接影响计划的准确性。
    所有连线加起来较长的一条称为“关键路线”，如果要想缩短交货期，就要在关键路线上下工夫，把精力用在其他的连线上是无济于事的。MRP系统会在物料清单报表上显示较长的关键路线。要把关注的焦点放在关键路线上的瓶颈工序，也就是关键路线上的“关键工作中心”。系统可以帮助管理人员找到关注重点，真正实现“重点管理法”。连线反映了工艺路线，有产品形成流程的内涵；又反映了工序，有能力资源的内涵。
    时间坐标上的产品结构既回答了各种物料“量”的需求，又回答了物料计划“期”的需求。它是集成物料信息的基本模型，也是运行MRP的基础。
    所以说，MRP是基于“需求时间的先后”和“供应时间的长短”确定下达生产和采购定单的，是一种“优先级计划”。按照这样的精神编排计划，较理想的情况就是做到各种物料都能够“不多不少不早不晚”地满足需求。多和少是量的概念，早和晚是期的概念。
MRP是集成销售一生产一采购三项业务的“一体化计划”。任何一项业务的变化，必然牵动其他业务同时变化，它们之间的关系是相互依存、相互作用的。这不但解决了产供销严重脱节的矛盾，也解决了快速响应和应变的问题。与传统手工管理不同的是此时的“期量标准”是动态的，是随供需环境的变化而变化的。
    时间坐标上的产品结构是一个非常重要的模型，有着极其丰富和深刻的内涵，制造业实施MRP—ERP项目，首先就是要为每个产品建立这样的模型。本例仅仅是一个产品，实际上要把所有产品的时间坐标产品结构模型综合到一起，其中，有些多个产品都要用到的物料(通用件)要归并，不同的物料(零件)会在同一时间占用相同的能力资源，要按照优先级和业务规则进行排产，这就是MRP系统所要解决、而手工管理难以解决的问题。
034 MRP的逻辑流程图
    运行MRP就是从市场或客户需要的独立需求件开始，根据产品结构组成，考虑库存结余，逐层展开运算，得出每一十加工件和采购件(即相关需求件)的投入产出计划。换句话说，就是要回答以下四个问题：
   ●要生产什么；
   ●要用到什么；
   ●已经有了什么；
    ●还缺什么，什么时候下订单。
    这四个问题是任何制造业都必须回答且带有普遍性的问题，被称之为“制造业的通用方程式”。
    第一个问题指的是根据销售合同或市场预测要生产的产品，是独立需求件，是由主生产计划(Master ProductionSchedule，MPS)来编制的。之所以称之为主生产计划，是因为虽然生产的产品绝大部分是要售出的，但也还有在企业内部使用或交换，并不进入市场的成品，如破坏性试验的成品和工艺装备等，计划对象并不只限于销售商品，所以不完全等同于销售计划。
    第二个问题指的是有关产品期量方面的信息，主要是物料清单和工艺路线，物料清单提供数量信息，工艺路线提供时间信息。可见，材料消耗定额和工时定额的准确度(都是管理基础)将直接影响MRP运算的准确性。
    第三个问题指的是可以参与需求计算的可用库存物料的信息，它不完全等同于库存数量，而是要扣除已分配量、待验量等不可参与需求计算的可用量，是一种动态信息。
    第四个问题是运行MRP系统的结果，生产计划和采购计划是同步生成的，编制计划非常快捷，不再需要像手工管理那样分步传递。
    主生产计划、产品信息和库存信息是运行MRP的三项基本输入数据，与手工管理相比有着更深刻的内涵。其中，主生产计划(MPS)决定MRP的必要性和可行性，另外两项是计算需求数量和供应时间的基本数据(期量标准)，它们的准确性会直接影响MRP的运算结果。
    下面我们分别说明物料清单、工艺路线和5种作业时间这三项与传统手工管理不同的新概念。
   035 物料清单的基本内容
    MRP主要输入之一是产品期量信息，包括物料清单(Billof Material，BOM)和工艺路线。
    先介绍物料清单的基本内容和信息集成关系，它与手工生产管理配套表有着本质的区别。
    (1)物料清单的主要数据源头出自产品设计和工艺设计部门，可以由计算机辅助设计(CAD)和产品数据管理(PDM／PLM)系统集成得到(见第180节)，如果未实施CAD和 PDM／PLM，或因各属于不同应用系统而无法集成，那就只能手工录入。但对按定单设计(ETO，见第104节)的一次性产品，或产品变动比较频繁，如果ERP需要的信息不能从 CAD和PDM／PLM集成，人工处理将因产品零部件数量庞大和变