生产物流计划与控制策略研究

生产物流计划与控制策略研究

作者：杨毓玲 范波峰

来源：《科技经济市场》2008年第06期

摘 要：本文对生产物流计划与控制的原理及其典型方法进行了综述与评价，通过对MRPII和JIT两种生产物流管理方式的详细比较研究，提出了MRPII和JIT结合的制造企业生产物流计划与控制模式。随后论文重点分析了MRPII/JIT结合方式的相关要点，提出了具体的生产物流计划与控制的相关策略和方法。

关键词：制造资源计划； 准时制； 计划与控制

随着生产制造系统规模不断扩大、生产的柔性化水平和自动化水平日益提高，要求生产物流也要相应地发展，使之与现代生产制造系统相适应。传统的生产物流，设备极其落后，是以手工、半机械化或机械化为主的，效率低、工人劳动强度大；物流信息管理也十分落后，信息分散、不准确、传送速度慢，制约了生产的发展。为此，人们开始着手研究现代生产物流，其目的是通过对生产物流进行有效的计划与控制，优化企业生产物流系统，从而使企业物流畅通无阻，保证生产过程的物料需求，保证生产的正常运行，最终使企业产品满足市场需求。

1 生产物流概述

生产物流（Production Logistics），也称厂区物流、车间物流等，是企业物流的核心部分。它在《物流术语国家标准》中的定义是：生产过程中原材料、在制品、半成品、产成品等在企业内部的实体流动。

生产物流的过程大体为：原材料、零部件、外购件、燃料等辅助材料从企业仓库或企业的“门口”开始，进入生产线的开始端并投入生产，经过下料、发料、运送到各个加工点和存储点，以在制品的形态，从一个生产单位（仓库）流入另一个生产单位，随生产加工过程一个一个环节的“流”，在“流”的过程中按照规定的工艺过程进行加工、储存，借助一定的运输装置，在某个点内流转，又从某个点内流出，始终体现着物流实物形态的流转过程[1]。同时生产一些废料、余料，直到生产加工终结，再“流”至成品仓库终结了企业生产物流过程。生产过程中的物流示意图如图1所示。

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2 典型的生产物流计划与控制方法

2.1物料需求计划（MRP）

物料需求计划简称MRP，是推进式生产物流控制原理的代表方法。MRP是一种将库存管理和生产进度计划结合为一体的计算机辅助生产计划管理系统,做到在需用的时候所有的物料都能配套备齐，而在不需用的时刻，又不过早的积压，从而达到既降低库存，又不出现物料短缺的目的，其逻辑原理如图2所示[2]。

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由MRP逻辑原理图可见，物料需求计划产生产品投产计划和采购计划，生成制造任务单和采购订货单，再据此组织产品的生产和物资的采购。 2.2制造资源计划（MRPII）

制造资源计划（MRPII）是在MRP的基础上发展起来的，它能够有效地对企业各种有限资源进行周密计划，合理利用，提高企业的竞争力。它的基本思想是：通过科学的管理方法和工具，基于企业经营目标，制定生产计划，围绕物料需求转化组织制造资源，实现按需要按时生产。其主要技术环节涉及：经营规划、销售与运作计划、主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、车间作业管理、物料管理、产品成本管理和财务管理等。其组成结构和处理逻辑见图3所示。

图3 MRRII的组成结构和处理逻辑

2.3准时制生产（JIT）

准时化生产(Just In Time，JIT)产生于1973年，是由丰田英二和大野耐一在日本丰田汽车公司首先采用的一种生产管理方式。JIT的基本思想可概况为“在需要的时候，按所需的数量，

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生产所需的产品”，其核心是消除一切无效劳动和浪费。只要每一工序都按需要准时生产，就能杜绝超量生产，消除无效劳动和浪费，为企业提供经济性和适应性竞争力支持，使企业生产系统有足够的柔性去满足和适应多变的市场需求，同时又能够降低成本来实现利润的提高，产生巨大的经济效益和管理效应[4]。 JIT的基本手段是：

2.3.1生产同步化即工序间不设置仓库，前一工序加工结束后，使其立即转到下一工序去。

2.3.2生产均衡化即通过专用设备通用化和制定标准作业来实现。总装配线在向前工序领取零部件时，应均衡地使用各种零部件，混合生产各种产品。

2.3.3看板管理其主要以拉动生产为基础，采用“取料制”，即后道工序根据“市场”需要进行生产，对本工序在制品短期的量从前道工序取相同的在制品量，从而形成全过程的拉动控制系统。如图4所示，下游工序取出定量容器中的工件后，容器上的看板被激活，下达给上游工序。上游工序只有在得到看板授权后，才能够生产。

3 生产物流计划与控制策略优化

MRPII系统有强大的信息处理功能，在中长期的生产物流的计划和控制方面拥有很多优势。但由于加工车间的生产环境是动态、易变的，此时周密的计划并派不上用场，反而变得毫无价值，因此MRPII在生产控制方面存在缺陷。JIT在长期计划方面有不足，而在执行计划方面有优势，非常适合车间的运作。所以，结合MRPII和JIT这两种生产管理方法使其互补，达到合理计划、杜绝浪费的目的。我们可将MRPII作为企业的计划系统，用于主生产计划、新产品开发生产计划和物料需求计划管理；将JIT作为企业的执行系统，用于拉动式制造过程(含生产供储)的看板控制[5][6]。两者的集成方法如图5所示。

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与生产物流的运作模式相对应，MRPII与JIT集成的生产物流计划与控制体系结构如图6所示[7]。从图中可知：上半部分为一个企业的 MRPII系统，它通过产品预测、BOM、库存状况、生产能力等环节制定出满足用户需求的MRPII，然后实施任务分解，确定出作业计划；下半部分为JIT系统，它根据MRP的作业计划，按用户需求的产品品种、规格和数量，利用看板系统进行生产与控制。尽管 MRPII是计划主导型管理方法，而JIT是客户需求拉动型的执行与控制手段，但二者集成后的模式使MRPII与JIT组成了一个相互依赖的整体，两者优势的结合，为企业生产物流的计划与控制提供了一个有效的解决方案。

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集成系统中主要存在三个层次的计划与控制[8]：

3.1主生产计划 (MPS)主生产计划 (MPS)表明成品的出产时间和数量，是一个高层次的装配计划。主生产计划由客户订货单和需求预测共同制定出来，是一个主要面向生产成品的制造计划。在混合系统中，MPS 以周为单位，编制装配计划，除了生成 MRP，还能驱动 JIT。 3.2物料需求计划 (MRP)MRP根据主生产计划，计算出零部件的开工日期和完工日期以及原材料的提供时间，是制造计划系统的中心。它根据 MPS、BOM 和库存状况计算出产品的净需求。MRP 的主要功能是把分层的、基于需求率的 MPS 分解为零部件和原材料的需求。但不会下令生产。MRP 必须能够处理满足JIT的每日的计划。另外，在混合生产系统中，为了使制造设备结合得更紧密、物流速率更高、出错的机会减少，能力与负荷要精确匹配。

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3.3车间层控制 (Shopfloor Activity Control)车间层控制在 MRP 计算的开工和完工期内决定车间加工顺序。在混合系统下，生产由每日的装配计划驱动，加工提前期很短，零件从开始加工到完工的时间也较短，所以车间层控制变得很简单。在混合系统中，采用 JIT 的“拉动”式生产控制方式。它根据 MPS 和FAS制定的日产计划，从最后总装开始，通过“看板”由后道工序向前道工序发出“拉”信号。采用“拉动”方式可以大大减少在制品库存及等待排除时间，简化了优先级控制和能力控制，简化工序跟踪和数据采集工作，减少事务处理工作量，降低管理费用。

4MRPII和JIT集成系统的优点

4.1降低库存成本。

在MRPII/JIT集成系统中，采用JIT方法按用户订单来编排计划，采用制造物料清单作为倒排计划的依据，因此，生产中的各个环节都是紧密相联的，这样，就可以大大降低库存成本。

4.2提高生产计划的准确性。

将JIT思想引入生产计划编排中，按用户订单倒排生产计划，使生产提前期更加真实，提高生产计划的准确性。若有客户的紧急需求，可将订单直接送往看板系统，免除需求计划，加强了系统的敏捷性。 4.3提高生产控制效率。

集成系统中，在车间作业管理中采用看板系统，生产过程的控制与协调大部分是由相互有直接联系的生产工人完成的，可调动工人的积极性和创造性。而调度员只是在必要的时候，如更改工艺路线，更改加工设备时，才执行控制和协调功能，这样有利于降低调度工作的复杂性，提高调度工作的质量，从而提高生产率[9]。 4.4有利于关键资源计划协调及均衡生产。

JIT方式不允许存在瓶颈环节，但在实际的生产中，瓶颈资源还是在一定程度上存在。采用MRPII/JIT集成的管理方法，可对瓶颈资源计划进行提前/拖期计划方法分析，可以对瓶颈环节的多项目计划进行有效协调，有利于重点项目的计划实施，同时，也可以克服单纯JIT方法在瓶颈资源有可能出现的能力闲置浪费。此外，通过对瓶颈资源的能力平衡，及早地发现能力缺口，以便采取措施，保证整体生产计划的实施。

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4.5便于与其它系统集成。

JIT管理方法中信息大多是分散的，非系统的。充分利用企业各种信息及计算机等资源，采用MRPII方法编制生产计划，有利于缩短计划的编制过程。同时便于与CAD/CAM和加工中心等信息集成，借助网络也可以很方便的与其他企业的信息系统相联接，这对于以后发展供应链是非常有帮助的。 参考文献

[1]李苏剑，常志明.连铸一连轧生产物流管理[M].北京：冶金工业出版社,2001. [2]张连富.物流学.北京：人民交通出版社,2004. [3]片山修(日).丰田方式北京:华夏出版社,2002.

[4]Jay Heizer，Barry Render．Operations Management.清华大学出版社，Prentice Hall，2001.

[5]汪定伟.MRPII与JIT相结合的生产管理方法.科学出版社,1995.

[6]柏杰.MRPII与J1T相结合的生产管理模式及其应用.工业工程与管理.2003，（1），58-61.

[7]吴桂花.离散型定制制造系统生产控制模型研究及应用[D].天津：河北工业大学.2002. [8]吴桂花MRPII、JIT的比较与集成研究.邢台职业技术学院学报,2004，21（6）. [9]郝彦辉，郝永敬.MRP II与JIT的比较与集成.工业工程,2000，3（3）：21-24.