精品物料需求计划MRP的实例分析与编程.docx

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精品物料需求计划MRP的实例分析与编程

武汉理工大学

毕业设计（论文）

物料需求计划（MRP）的实例分析与编程

学院（系）:

物流工程学院

专业班级：

物流工程专业0603班

学生姓名：

李康

指导教师：

张鹏

学位论文原创性声明

本人郑重声明:

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

本学位论文属于1、保密囗,在年解密后适用本授权书

2、不保密囗

（请在以上相应方框内打“√"）

作者签名：

年月日

导师签名：

年月日

本科生毕业设计（论文）任务书

学生姓名：

李康专业班级：

物流工程0603

指导教师：

张鹏工作单位：

物流工程学院

设计（论文）题目:

物料需求计划（MRP）的实例分析与编程

设计（论文）主要内容：

1、综述当前物料需求计划（MRP）的发展历程以及有关研究的国内外动态（资料来源：

在图书馆电子阅览室查询在中国期刊网查找中文资料，在查英文论文）;

2、阐述和分析物料需求计划（MRP）的理论以及解决方案；

3、基于实例进行编程、计算和分析（可以选择LINGO，Xpress—MP，AMPL等优化软件进行编程,辅助计算）；

4、撰写论文、编写程序及使用说明书。

要求完成的主要任务:

1、整理毕业设计报告书（计算说明书）一份，字数不少于12000字。

2、文献资料检索不少于15篇，其中外文文献不少于2篇。

3、外文资料翻译不少于5000个中文字，需要提交外语原文和手译稿（提交电子文档）。

4、所建立的仿真模型、仿真系统需要写好文档（包括设计说明书和使用说明书）等资料，分组刻录入光盘备案。

5、答辩用MicrosoftPowerPoint演示。

6、其它要求参照《武汉理工大学毕业设计（论文）工作管理办法》。

必读参考资料：

[1]F.S.Hillier，G。

J.Lieberman．运筹学导论（英文，第8版）［M］．清华大学出版社，2007．

[2]熊伟编著．运筹学［M］．北京:

机械工业出版社,2005．

[3]谢金星，薛毅．优化建模与LINDO/LINGO软件[M]．北京:

清华大学出版社，2005．7．

[4]徐玖平，胡知能．李军编著.运筹学（I类）．北京:

科学出版社,2004．

[5]徐玖平，胡知能．李军编著。

运筹学（II类）．北京:

科学出版社,2004．

[6]姚恩瑜,何勇，陈仕平．数学规划与组合优化[M]．杭州:

浙江大学出版社，2001．10．

[7]ChristelleGuéret，ChristianPrins,MarcSevaux．Xpress-MP优化实例精选

。

．2006．

指导教师签名：

系主任签名:

院长签名（章）

武汉理工大学

本科生毕业设计（论文）开题报告

1、研究的背景及意义

面向订单的生产企业中，客户对产品或零部件的模型配置给出要求,企业根据客户的要求为客户提供订制的产品，产品结构在收到客户订单后才能被确定,这种方式对生产的柔性要求大大增加，并且随着生产批量的减少，品种的增多,产品结构必需随着客户的需求随时改动调整，导致生产计划的安排越来越困难,生产的波动较大,负荷不均衡,企业内暴露出的问题日益增多：

例如，由于产品结构、生产计划难以准确制定,与生产部门密切相关的其他部门，如采购、库存部门，也无法制定相应的计划；客户需求的多变，使生产计划不得不跟着变动，导致生产上所需的原材料不能准时适量供应，使企业的生产计划难以适应等等.

物料需求计划系统（MaterialRequirementsPlanning，MRP）作为一种现代化的生产管理模式较早地被引入我国，经过近三十年的不断探索和实践,近年来被认为是最具有代表性的现代制造企业管理规范和管理技术.

但由于MRP系统本身的局限性，它在单件小批量生产环境中很难发挥良好的作用.订单需求源头上的不确定使生产计划对此疲于应付,造成企业生产计划的稳定性与订单的频繁变更之间存在着一定的矛盾.到目前为止，很多订单驱动的单件小批量离散制造企业，迫切地需要一个能满足实际生产环境需要的计划与控制系统,来解决生产中遇到的各种问题和矛盾。

那么，物料需求计划的计算问题的类型是什么，如何运用简单有效的方法解决不同情况是本论文研究的主要内容.

1。

1物料需求计划系统发展概况

物料需求计划系统是随着生产的发展和管理水平的不断提高而产生的一种科学的管理思想、模式和方法.自问世以来，由最初的订货点法经MRP、闭环MRP两个阶段发展到现在的MRP—Ⅱ／ERP系统,MRP在通用理论上逐渐趋于成熟。

20世纪40年代初，西方经济学家通过对库存物料随时问推移而被使用和消耗的规律的研究，提出了订货点法的理论和方法

物料需求计划（MaterialRequirementPlanning，MRP）是20世纪60年代发展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统,MRP的出现标志着生产管理在计划这方面进入信息化阶段。

随着时问的推移,人们发现即使有了MRP,也不能保证编制出的生产计划是切实可行的。

因为它在编制计划时并未考虑企业的生产能力、采购能力和供货方的供货能力等方面的限制。

于是，20世纪70年代,人们针对MRP没有考虑企业现有约束、缺乏对计划进行调整的能力的缺陷,把生产能力计划、车间作业和采购计划纳入MRP中，对这些信息进行计划的平衡调整，采用计划-—执行——反馈-—调整的控制逻辑,有效地对各项生产资源进行规划和控制，从而使MRP形成一个闭环系统，即闭环MRP。

80年代,制造资源计划（ManufacturingResourcePlanning,MRP—II）把生产活动与财务活动联系到一个系统中，使闭环MRP向MRP-II迈出了关键一步。

MRP—II在闭环MRP的基础上，集成了财务、

制造和供销，构成了完整的企业管理流程。

1。

2物料需求计划（MRP）研究的发展及研究现状分析

20世纪60年代以前，由于缺乏现代化生产管理的方法与工具，只能采用手工编制生产计划，而随着工业产品结构变得越来越复杂，一个产品常常由成千上万种零件和部件构成,用手工方法不能在短时间内确定如此众多的零部件及相应的制造资源的需求数量和需求时间，导致一方面计划不是很细致准确;另一方面计划的应变性很差。

进入20世纪60年代以后,国内外学者对于生产计划与控制的研究开始活跃起来。

在目前众多的生产计划管理模式中,比较重要的有物料需求计划、准时生产（JustinTime，JIT）和最优化生产技术（OptimizedProductionTechnology，OPT）。

JIT比较适用于需求固定的零部件的生产控制，它的局限性在于,若单独采用JIT进行生产进度的控制必将会造成不必要的库存，并且JIT不允许生产存在瓶颈工序，不做能力计划，因此单独采用JIT在面向订单的单件小批生产企业中是不容易行得通的。

OPT比较适合于一些产品结构简单、工序较少且大批量稳定生产的情况,能起到很好的功效，但其在应用方面也有诸多不足，例如:

要求瓶颈、需求都相对稳定；着眼于车间现场的决策量来实现对生产的计划与控制等。

2、基本内容和技术方案

2.1物料需求计划的计算过程

（1）熟悉制订物料需求计划前就必须具备以下的基本数据：

1）主生产计划.

2）物料清单（BOM）.

3）是库存记录。

4）是提前期。

（2）基本计算步骤如下：

1）计算物料的毛需求量。

2）净需求量计算。

3）批量计算。

4）安全库存量、废品率和损耗率等的计算.

5）下达计划订单.

6）再一次计算。

2.2分析物料需求计划案例的不同特点

（1）查阅大量资料，学习里面的计算案例，学习计算方法。

（2）对案例进行归类，总结出案例的几个大类型。

（3）提出相应管理方案和对策.

2.3建立模型

（1）根据案例的几个大类型，模拟一个包含比较全面的案例

（2）写出解决过程

（3）优化软件进行计算和验证.

2.4物料需求计划系统框架设计

（1）物料需求计划系统应具备的特点

（2）物料需求计划系统框架图。

（3）物料需求计划系统的各功能板块的设置与功能.

（4）采用何种技术路线实现.

3、进度安排

（1）查阅相关文献、收集资料，翻译外文资料，撰写开题报告.第4～6周

（2）系统建模阶段第7~10周

（3）系统设计与实施阶段第11~13周

（3）撰写毕业设计论文第12～13周

（5）准备毕业答辩第14周

（6）答辩时间第15周

4、指导老师意见

指导老师签名:

年月日

摘要I

AbstractII

1绪论1

1.1研究的背景及意义1

1。

2物料需求计划的发展概况2

1.3物料需求计划的研究现状2

1。

4研究的主要内容和技术路线4

2物料需求计划求解原理5

2.1两种需求库存的差异5

2.2物流需求计划原理6

2.2。

1输入数据6

2。

2.2MRP处理过程8

2.2。

3输出数据9

2。

2。

4MRP的更新方法10

2.3MRP的适用范围和优缺点11

2。

4多品种小批量模式下的MRP计算12

2。

4.1多品种小批量生产的特点12

2。

4.2解决方法13

2.4.3金蝶软件使用14

3物料需求计划案例综述18

3。

1MRP案例的特点和类型18

3.2MRP案例构建20

4物料需求计划公式设计21

4。

1MRP公式21

4.2MRP批量法则23

4。

3Lingo求解26

5物料需求计划系统设计28

5.1ERP层次结构分析28

5.2MRP系统构架的设计29

5.3MRP系统的实现30

5。

3.1基本数据建立30

5。

3。

2基于Excel的MRP系统的实现32

5.3。

3程序的设计33

6总结和展望37

参考文献38

致谢39

摘要

物料需求计划系统（MaterialRequirementsPlanning，MRP）作为一种现代化的生产管理模式较早地被引入我国，经过近三十年的不断探索和实践,近年来被认为是最具有代表性的现代制造企业管理规范和管理技术。

首先，本文对MRP的发展历史和研究现状作了简单的介绍，其次，本文对MRP系统的相关知识作了详细介绍,充分研究了MRP系统的运行原理，处理过程，相关功能模块，输入输出数据及其适用范围等，使得我们对MRP中两种需求的差异及各种计划，如主生产计划、物料需求计划、库存状态文件、采购清单等基础理念有了更深入的理解。

再次，本文通过对相关案例的研究,分析了产品的BOM结构图，计算出了其各种需求最后编制出了相关的MRP计划表.

最后，本文结合前面的内容，设计出了MRP的运算逻辑及计算公式，并通过对ERP系统层次结构的分析，设计出了新的MRP系统构架。

最后本文以一家洗发水销售公司为对象,通过对其产品的分析，建立了相关的产品数据库,实现了MRP系统的开发及应用。

关键词:

物料需求计划;物料清单；Lingo；

Abstract

MaterialrequirementsPlanningasamodernpatternofproductionandmanagementwasintroducedtousearlier，afternearlythirtyyearsofexplorationandpractice，inrecentyears,itisconsideredtobethemostrepresentativemanufacturingenterprisemanagementstandardandmanagementskills.

First,thisessaygivesusabriefintroductionofthedevelopmentandpresentsituationofMRP。

Secondly,itmakesadetailedintroductionofmuchinformationrelatedtoMRPsystem，andstudyfullywiththeMRPsystem,processofsettlement，therelevantfunctionalmodules，inputandoutputdataandthescope.Thatmakesushaveamorethoroughunderstandingofthebasicconceptsaboutthetworequirements’differenceofMRPandvarietyofplans，suchasthemainproductionplansandmaterialrequirementsinventorystateplansanddocuments,list。

Again,thisarticlethroughthestudyofrelevantcase,analysistheBOMchartofproduct,andcalculatethevariousneeds，atlast,establishtherelevantMRPschedule.

Finally,itcombineswiththefrontcontents,designtheperformlogicandformulasofMRP，andthroughanalyzingthehierarchyofMRPsystemtodesignanewhierarchyofMRPsystem.Thefinaltexttakesashampoosalescompanyasobject,accordingtotheanalysisoftheirproducts，establishtherelevantproductsdatabase,itmakesthedevelopmentandapplicationofMRPsystemcometrue。

Keywords：

MaterialrequirementsPlanning；BillofMaterial；Lingo

1绪论

1。

1研究的背景及意义

随着市场需求日趋多变，生产企业逐步转化为面向订单的拉动式生产模式，企业根据客户的要求为客户提供订制的产品，产品结构在收到客户订单后才能被确定,这种方式对生产的柔性要求大大增加，并且随着生产批量的减少,品种的增多,产品结构必需随着客户的需求随时改动调整，导致生产计划的安排越来越困难，生产的波动较大，负荷不均衡，企业内暴露出的问题日益增多：

例如，由于产品结构、生产计划难以准确制定，与生产部门密切相关的其他部门，如采购、库存部门,也无法制定相应的计划；客户需求的多变，使生产计划不得不跟着变动，导致生产上所需的原材料不能准时适量供应，使企业的生产计划难以适应等等.

为了适应这种现代化市场需求的发展，物料需求计划系统（MaterialRequirementsPlanning，MRP）作为一种现代化的生产管理模式较早地被引入我国，经过近三十年的不断探索和实践,近年来被认为是最具有代表性的现代制造企业管理规范和管理技术.

MRP要达到的目标是在尽量控制库存的前提下，保证企业生产的正常运行。

在MRP发展之前，物料的订购和调度受阻于两组困难。

其一,是建立日程、追踪大量的零组件、以及应付日程和订单改变等繁重的工作；其二，是未能分辨相关需求以及独立需求间的差异。

大多时候将针对独立需求而设计的技术，用于处理相关需求项目，因而导致存货过剩。

结果，制造业的存货规划与调度出现重大问题.在1970年代，制造业开始承认独立与相关需求的重要性，并以不同的方法处理这两个项目。

目前许多公司已经将繁重的记录保存以及物料需求负担转移到计算机系统上,即MRP系统。

本文将对独立需求和相关需求的差异和解决方法进行研究，并进行实例求解，通过实例问题的解决，让准备使用和了解MRP的中小型生产企业对MRP有更深的认识，对其发展有着十分重要的理论和实际意义.

但由于MRP系统本身的局限性，它在单件小批量生产环境中很难发挥良好的作用。

因此MRP也经由不同阶段发展成为今天的企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning，ERP），但作为ERP的核心子内容，MRP有着举足轻重的地位.他将主生产计划（MPS）排产的产品分解成各自制零部件的生产计划和采购件的采购计划.掌握MRP系统的核心技术对准备构建符合企业自身需求的ERP系统有着很重要的意义,有利于逐步完善自己的ERP系统.因此，本文针对MRP系统进行了全面的系统框架的设计，来辅助生产企业进行自身ERP系统的设计和完善。

1。

2物料需求计划的发展概况

物料需求计划系统是随着生产的发展和管理水平的不断提高而产生的一种科学的管理思想、模式和方法。

自问世以来，由最初的订货点法经MRP、闭环MRP两个阶段发展到现在的MRP—II／ERP系统,MRP在通用理论上逐渐趋于成熟。

第Ⅰ阶段——订货点方法（OrderPointMethod）

20世纪40年代初,西方经济学家通过对库存物料随时问推移而被使用和消耗的规律的研究，提出了订货点法的理论和方法。

是一种使库存量满足安全库存的一种库存补给方法。

订货点方法设计6个参数：

订货点（R）、订货量（Q）、订货提前期（L）、最大库存量（IM）、安全库存量（IS）和物料消耗速度（D）。

第Ⅱ阶段—-物料需求计划（MaterialRequirementPlanning）

物料需求计划（MaterialRequirementPlanning，MRP）是20世纪60年代发展起来的一种计算物料需求量和需求时间的系统，MRP的出现标志着生产管理在计划这方面进入信息化阶段.

第Ⅲ阶段——闭环式MRP

随着时问的推移,人们发现即使有了MRP，也不能保证编制出的生产计划是切实可行的。

因为它在编制计划时并未考虑企业的生产能力、采购能力和供货方的供货能力等方面的限制。

于是，20世纪70年代，人们针对MRP没有考虑企业现有约束、缺乏对计划进行调整的能力的缺陷，把生产能力计划、车间作业和采购计划纳入MRP中，对这些信息进行计划的平衡调整，采用计划——执行—-反馈——调整的控制逻辑，有效地对各项生产资源进行规划和控制，从而使MRP形成一个闭环系统,即闭环MRP。

第Ⅳ阶段——MRP-Ⅱ

80年代，制造资源计划（ManufacturingResourcePlanning，MRP-II）把生产活动与财务活动联系到一个系统中，使闭环MRP向MRP-II迈出了关键一步。

MRP-II在闭环MRP的基础上，集成了财务、制造和供销，构成了完整的企业管理流程。

第Ⅴ阶段——ERP

随着市场竞争日趋激烈、企业管理模式的不断创新，以及科学技术的不断进步，MRP—Ⅱ也逐渐表现出其局限性。

与MRP-Ⅱ相比，ERP除了包括和加强了MRP-Ⅱ各种功能外,更加面向全球市场，功能更为强大，所管理的企业资源更多,支持各种生产方式，管理覆盖面更宽，并涉及了企业供应链管理，从企业全局角度进行经营与生产计划，是制造企业的综合的集成经营系统。

也是MRP发展到最后最为理想的企业管理系统。

1。

3物料需求计划的研究现状

20世纪60年代以前，由于缺乏现代化生产管理的方法与工具，只能采用手工编制生产计划，而随着工业产品结构变得越来越复杂，一个产品常常由成千上万种零件和部件构成，用手工方法不能在短时间内确定如此众多的零部件及相应的制造资源的需求数量和需求时间，导致一方面计划不是很细致准确；另一方面计划的应变性很差。

进入20世纪60年代以后，国内外学者对于生产计划与控制的研究开始活跃起来。

在目前众多的生产计划管理模式中，比较重要的有物料需求计划、准时生产（JustinTime，JIT）和最优化生产技术（OptimizedProductionTechnology,OPT）。

JIT比较适用于需求固定的零部件的生产控制,它的局限性在于,若单独采用JIT进行生产进度的控制必将会造成不必要的库存，并且JIT不允许生产存在瓶颈工序，不做能力计划,因此单独采用JIT在面向订单的单件小批生产企业中是不容易行得通的。

OPT比较适合于一些产品结构简单、工序较少且大批量稳定生产的情况,能起到很好的功效,但其在应用方面也有诸多不足,例如：

要求瓶颈、需求都相对稳定；着眼于车间现场的决策量来实现对生产的计划与控制等。

英登耀、张阿卜［1］以部分企业的实际应用为背景，指出了典型的MRP一II在应用于企业时主生产计划和物料需求计划失效的问题，并且分析了失效的原因，提出了一种把“订货点法”、“物料需求计划（MRP）"、“制造资源计划（MRP—lI）”这些管理模式结合的新的物料计划方法。

至于如何实现这个目标,还需要根据企业的实际情况进行具体分析和设计；戴宝纯、张宇孝［2]分析了按订单生产的计划特点和特殊性,阐明了传统MRP系统

无法解决的产品编码和计划编制问题，提出通过配置和控制规则库产生订单BOM,再与

标准MRP系统集成实现按订单编制生产计划的具体解决方法；余锐林、吴顺祥［3］针对物料需求计划的算法设计，通过引入低层码（LowLevelCode）这一概念，很好地控制了不同物料计划的优先顺序，既改进了MRP算法的设计，又提高了MRP的运行效率.然而在面对例如产品中包含一些可以一次性购进的特殊物料和耐用物料或者季节性比较强的物料时,此算法将失去意义，所以,这种算法仍需要进一步的改进。

刘艳凯、于明［4］通过比较两种常用物料清单构造方法,即单层BOM和多层BOM的优缺点，并且在企业使用多物料清单并行的基础上，提出一种实用性较强的复合式BOM构造方法.这种方法适合于多产品、多系列的制造企业，既可以保证产品数据的准确性，又可以实现产品结构树的可视化。

最重要的是有效提高了BOM分解的速度,消除了系统运行的瓶颈;李世斌、陈春梅［5]研究了在关系数据库基础上融合面向对象技术对产品BOM的网状结构进行分解，找出BOM的适合面向对象数据库和关系型数据库结合处理的产品结构模型,并提出了实现方法。

对象关系数掘库拥有传统的关系数据库的优点，使具有复杂数据结构和层次关系的BOM更易于描述，而且，随着Intemet的发展还会需要有更复杂的数据类型，因此，应用融合面向对象技术的关系数据库构造BOM将是一个非常具有探索价值的研究方向。

在BOM遍历算法方面,余锐林、吴顺祥［6]研究了基于SQLserver的存储过程，通过创建一个l临时堆栈表，使得BOM的遍历算法用一个循环实现，随着产品结构复杂度的增加，这种算法在低层码生成算法的效率提高方面体现出了一些优越性；石为人、张青[7］

总结了递归查找法和分层查找法的原理、遍历速度、资源占用、实用性等的基础上，综合以上两种方法的优点,提出了适合关系型数据库存储的改进的BOM遍历算法，基本实现了速度快、资源占用低等优点，并在实际应用中取得了明显的效果.

1。

4研究的主要内容和技术路线

图1-1研究主要内容和技术路线

（1）MRP原理阐述

分析相关需求与独立需求的本质和计算所需的数据，如何实现产品结构树和BOM数据的管理和自动生成以及建立物料需求计划计算流程图是第二部分的主要内容。

（2）案例的整理

通过对不同类型的案例的分析，分析其特点及适用范围，并对算法进行总结,从而得出相关结论。

（3）综合案例的模拟与建模

根据第二部分的结论，模拟涵盖面比较全的