小型MRP系统
第一章????? 需求分析
小型MRP管理系統的使用是面向制造業的，制造業的基本特點可以通過它的基要方程來體現。一個制造企業，只有生存著，就要循環往復地回答并解決以下4個問題：
（1）??? 要制造什么產品？
（2）??? 用什么原材料或零部件來制造？
（3）??? 手中有什么原材料或零部件？
（4）??? 還應當再準備什么原材料或零部件。
這4個問題，構成制造業的基本方程。而MRP就是模擬和解決制造業基本方程的。它的基本邏輯是：根據主生計劃、物料清單（產品結構文件BOM）和庫存記錄，對每種物料進行計算，然后生成制造該產品的采購計劃，和生產計劃。而我們的MRP管理系統的需求，就是做出解決制造業基本方程的系統。我們稱之為小型MRP管理系統。
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1.1 系統概況
小型MRP系統的主要功能模塊有：基礎數據管理模塊、庫存管理模塊、銷售管理模塊、主生產計劃模塊、物料需求計劃管理模塊、采購計劃管理模塊、生產管理模塊組成。下面我分別就各個模塊進行簡單描述：
l? 基礎數據管理模塊：MRP系統運行依賴著大量的基礎數據。數據必須經過加工、處理才能產生有用的信息供決策者使用。因此，這些原始數據如何準確、及時、快速可靠地送入計算機系統是至關重要的。而基礎數據管理模塊就是要管理這些數據。
l? 庫存管理模塊：庫存既是對生產的支持，以是生產的結果。庫存量如同一個大湖的水量，水位高了會淹沒湖下的“礁石”，這些“礁石”好比管理工作中的問題，如計劃不周、質量不高、設備保養差等。庫存管理目的是控制庫存量。
l? 銷售管理模塊：銷售管理是對產品所有需求進行識別和管理，以幫助主生產計劃員認識需求，由以下活動組成：歷史數據錄入、預測、訂單錄入、訂單查詢組成。
l? 主生產計劃模塊：主生計劃模塊是一個重要的計劃層次。粗略地說，主生產計劃是企業關于“將要生產什么”的一種描述，它起著承上啟下、從宏觀計劃向微觀計劃過渡的作用。
l? 物料需求計劃模塊：物料需求計劃（MRP）過程是一個模擬過程，它根據主生產計劃、物料清單（BOM）和庫存記錄，每種物料進行計算，指出何時將會發生物料短缺，并給出建議，以最小庫存量來滿足需求并避免物料短缺。
l? 采購計劃管理模塊：生產訂單的可行性在很大程度上要靠采購作業來保證。企業生產能力的發揮，在一定程度上也要受采購工作的制約。為了按期交貨滿足客需求，使用采購計劃模塊對其采購討劃進行管理和跟蹤。
l? 生產管理模塊：主生產計劃給出了最終產品或最終項目的生產計劃，經過物料需求計劃按物料清單展開得到零部件直到原材料的需求計劃，即對自制件的計劃生產訂單和對外購件的訂劃采購訂單。生產管理則是對自制件計劃生產進行管理。
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第二章????? 相關技術基礎
2.1 Eclipse RCP平臺
?????? RCP是基于Eclipse項上推出的一個開發富戶端應用框架，目的在于為開發人員提供一個功能強大的、快速的、可擴展的應用平臺。
2.1.1 什么是RCP
?????? RCP是Rich Client Platform的縮寫。富客戶端應用平臺為終端用戶提供了基于本地操作系統豐富的圖形用戶接口中（GUI）使用體驗，可以很容易地實現剪切、復制、拖放等操作，也能高效進行業務邏輯處理。
?????? 但傳統GUI，在開發過程中，開發人員需要更多的時間處理界面問題，同時業力邏輯、數據處理、系統和用戶界面的高耦合性也使得系統的重構工作困難重重。更令人難以接受的是，系統分發和升級非黨麻煩。客戶端那怕做一個小小的改動，也需要手工在各個客戶機上一一重新發布，導致過高的部署和維護成本。因此，人們提出瘦客戶端（thin client）以試圖解決這些問題。
?????? Thin client是在互聯網技術上不斷發展的基礎上提出的。瘦客戶端解決了富客戶端所存在的應用程序分發和管理的諸多問題。由于應用程序統一部署在服務器端，維護工作只需要在服務端進行，不但簡單方便，也極大減少了部署維護的費用。對客戶端的要求則更簡單，簡單到只需要一個Web瀏覽器就足夠了。但是隨之新的問題又出現了。
首先，統一的瀏覽器界面和鏈接操作方式無法為最終用戶提供豐富的圖形用戶使用體驗，可操作性差，而越來越多的操作者卻渴望得到更加豐富的使用體驗。
其次，瘦客戶端應用程序更多地依賴Web服務器的性能，無法充分利用客戶端機器的硬件處理能力，當現實中數據處理量飛速增長時，瘦客戶端應用，就無法滿足大量高效率的用戶的交互性需求。
由于瘦客端應用程序無法滿足用戶要求，富管戶端又成為流行的開發模式。但與早期的富客戶端相比，富戶端內涵有了變化。在需求變化異常頻繁復雜的今天，用戶不僅要求有豐富的圖形用戶界面，還希望能夠具有能更新、跨平臺性、可擴展等特性。
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Eclipse RCP可以滿足這些需求。
2.1.2 Eclipse RCP的優勢
Eclipse具有以下優點：
l? 組件化。基于Eclipse的系統設計由被稱為plug-ins的插件構成，可以通過擴展點進行配置，也可以被不同應用程序共享。
l? 便利性。Eclipse RCP對各個平臺下的產品包裝提供了強有力的支持。
l? 智能安裝和升級。Eclipse提供了專門的Update組件，可以實現通過HTTP，Web站點、復制等多種方式進行安裝和更新，一掃早期富客戶端應用部署升級的麻煩。
l? 可擴展性。Eclipse基于插件進行擴展的思想使得用戶可以方便地搭建各種規模、類型和用途的應用程序。
l? 本地感觀和使用體驗。Eclipse為各種操作系統提供了本地圖形接口包。當RCP運行時，Eclipse首先直接調用本機窗口組件，只有沒有本機所需組件時才進行模擬。無論在哪種操作系統上運行，都可以提供諸如拖曳操作、操作、剪切板、導航等UI元素。
l? 脫機操作，由于RCP在本機運行，不需要網絡連接，可以充分利用本機硬件的處理能力高速進行大量數據的處理。
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Eclipse RCP能夠給予開發者創建可擴展客戶端的能力，也給廣大Java開發者提供了編寫具有特色的本地觀感及使用體驗的富戶端代碼的能力。
本人使用Eclipse RCP用來進行小型MRP管理系統開發。其運行界面如圖
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第三章 系統功能點詳細描述
?????? 眾所周知， MRP管理是ERP管理系統的核心。那么MRP管理系統各模塊之間是如何進行協同工作，來完成對物料需求的管理的呢？我將會在系統功能點詳細描述中闡述。
3.1 主生產計劃功能點詳細描述
1.主生計劃概述
?????? 主生產計劃是一個重要的計劃層次。粗略地說，主生產計劃是關于“將要生產什么”的一種描述，它起著承上啟下、從宏觀計劃向微觀計劃過渡的作用。主產計劃的基本原則是根據企業的能力確定要做的事情，通過均衡地安排生產，實現生產規劃的目標，使企業在客戶服務水平、庫存周轉率和生產率方面都能得到提高，并及時更新，保持計劃的切實可行和有效性。其處理數據流的表現形式如下圖5：
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圖5 MPS數據流
Fig.5 MPS data flow
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?????? 在小型MRP管理系統中，主生產計劃要把有效地管地管理產品的生產、庫存、銷售所需的所有數據顯示在一個屏幕上，對每行數據都用統一的格式，時區的選擇也是一致的。這樣能保證各個部站都可從中得到所需的信息，而且避免了信息的不一致。
?????? 主生產計劃以周或日作為計劃時區，從而可以及時地對多變的需求和不準確的預測做出反應。
?????? 主生產計劃使用關鍵的時界，即計劃時界和需求時界，這樣既便于計劃的維護，又可避免被不可能滿足的客戶需求所驅使。
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2.主生產計劃矩陣
?????? 主生產計劃矩陣是一個二維的表格，通過時間和活動類型來定義計劃活動。活動分成兩大類，即供應和需求。矩陣表格如下表1：
假定某電子廠對物料號為100001的電子游戲機編制主生產計劃表。現有庫存量80臺，安全庫存量20，生產批量為80，批量增量40，
需求時界3，計劃時界6，編制主生產計劃。
表1 MPS矩陣
Tab.1 MPS Matrix
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| 需求時區 | 計劃時區 | 預測時區 | ||||||
| 時區（周） | 1 |
| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 生產預測 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 增加的客戶訂單 |
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| 30 | 35 | 40 |
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| 預測的客戶訂單 | 78 | 80 | 58 | 60 | 60 | 78 | 35 | 49 | 0 |
| 未消耗的預測 |
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| 24 | 20 | 20 | 2 | 45 | 31 | 80 |
| 總需求 | 78 | 80 | 112 | 115 | 120 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 主生產計劃 | 80 | 80 | 80 | 120 | 120 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 預計可用量 | 82 | 82 | 50 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 |
| ATP（初始值） | 2 | 0 | -8 | 25 | 20 | 2 | 45 | 31 | 80 |
| ATP | 74 | 0 | 0 | 25 | 20 | 2 | 45 | 31 | 80 |
| 超出需求量 | 0 | 8 | 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 向前看的累計ATP | 74 | 74 | 74 | 99 | 119 | 121 | 166 | 197 | 277 |
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表中各個參數的說明：
（1）??? 時區
每個時區可是一天或一周，在MRP系統中，通常使用所在時區（周/日）來標記一個周期。
（2）??? 需求
1)??????? 需求預測（預測的客戶訂單和生產預測）分別來自生產規劃和市場預測。
2)??????? 實際需求（增加的客戶訂單）指已經接到客戶訂單但尚未發貨的訂單量，主生產計劃必須按客戶，數量和所承諾的交貨日期跟蹤每一份客戶訂單。
3)??????? 未消耗的預測是指尚未被實際的客戶訂單消耗的那一部分預測。它指出在不超過預測的前提下，對主生產計劃的對還可以期望得到多少客戶訂單。但是早于需求時界的累計未消耗鄧測則有不同的處理方法，或移到需求時間之后的第一個時區，或忽略不計。用戶要根據自己的產品銷售特點加以選擇。
4)??????? 總需求，這是未消耗預測和實際需求之和。
（3）??? 供應
1)??????? 主生產計劃（MPS）：這一項所表示的是主生產計劃員和計算機系統在各個時區所投放的用來滿足需求供應的訂單量。每份訂單所出現的時區是該訂單的完成日期。出現在矩陣中的主生產計劃供應訂單有3種式，即己下達的訂單、確認的計劃訂單和計算機計劃訂單。
2)??????? 預計可用量（PAB）：是在指定時區的預計庫存量。它是計算機系統進行供供需平衡判斷基礎。
3)??????? 可承諾量（ATP）：這個數據用于支持客戶訂單承諾。它告訴市場和銷售部門，在不改變主生產計劃的前提下還可以滿足多少客戶需求。
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通過對主生產計劃矩陣的編制，MRP系統能得到物料的供應與需求信息。能解決企業中何時生產什么的問題。
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3.主生產計劃員對主生計劃進行決策
?????? 計算機對產品的需求，和庫存信息，使用主生產計劃矩陣進行計算，產生了該產品的主生產計劃。但一個企業，讓計算機去做太多的決策性質的工作是不實際的，這也是早期MRP用戶使用MRP失敗的原因。如果是這樣那么MRP系統的MPS必須由主生產計劃員進行確定。
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4. MPS系統需求小結
?????? 通過對MPS系統需求的分析，我們對MRP管理系統對MPS模塊的需求進行總結，制定MPS模塊的實現功能組成：
1.MPS計算參數的錄入：包括物料或產品的銷售數據，增加的客戶訂單，和生產預測，產品的庫存信息。
2.MPS計算（主生產計劃矩陣的計算）：計算內容請參照表（1）
3.主生產計劃員對這些主生產計劃矩陣的處理，主要是針對該產品或物料的主生產計劃的數量的處理。
4.由同一種物料可能需要制定不同的生產計劃，因此需要為產品制定不同的MPS方案。
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5.MPS計算過程的描述
1．MPS計算實例：
以下表（11）的計算為例，描述ＭＰＳ的計算過程：
假定某電子廠對物料號為100001的電子游戲機編制主生產計劃表。現有庫存量80臺，安全庫存量20，生產批量為80，批量增量40，
需求時界3，計劃時界6，編制主生產計劃。
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| 需求時區 | 計劃時區 | 預測時區 | ||||||
| 時區（周） | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 生產預測 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 增加的客戶訂單 |
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| 30 | 35 | 40 |
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| 預測的客戶訂單 | 78 | 80 | 58 | 60 | 60 | 78 | 35 | 49 | 0 |
| 未消耗的預測 |
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| 24 | 20 | 20 | 2 | 45 | 31 | 80 |
| 總需求 | 78 | 80 | 112 | 115 | 120 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 主生產計劃 | 80 | 80 | 80 | 120 | 120 | 80 | 80 | 80 | 80 |
| 預計可用量 | 82 | 82 | 50 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 | 55 |
| ATP（初始值） | 2 | 0 | -8 | 25 | 20 | 2 | 45 | 31 | 80 |
| ATP | 74 | 0 | 0 | 25 | 20 | 2 | 45 | 31 | 80 |
| 超出需求量 | 0 | 8 | 8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 向前看的累計ATP | 74 | 74 | 74 | 99 | 119 | 121 | 166 | 197 | 277 |
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1.未消耗預測：
第三時區的未消耗預測=第一二時區的累計的未消耗的預測+生產預測-預測的客戶訂單=（80-78）+（80-80）＋80-58=24
其它時區的未消耗預測=生產預測-客戶訂單;
2.總需求：
總需求=增加的客戶訂單+預測的客戶訂單+未消耗的預測
3.計算PAB和主生產計劃：
在第一時區將現有庫存量-總需求=80-78＝2，因為2 〈安全庫存量50，所以第一時啟動主生產計劃為100，可得第一時區的PAB＝現有庫存量+主生產計劃-總需求＝80+100-78＝102.
其它時區的計算是:將前一時區的PAB-當前時區總需求,若所得的結果〉安全庫存量50，則其結果為PAB值，主生產計劃為0，若所得的結果〈安全庫存量50，則啟動主生產計劃，每次為100，將前一時區的PAB+主生產計劃-總需求，若所得的結果〉安全庫存量50，則該結果為PAB值，主生產計劃為100，若結果〈50，則主生產計劃增加100，繼續按這個方法計算下去，直到PAB〉庫存量為止。
4.初始ATP:
初始ATP＝主生產計劃-增加的客戶訂單-預測的客戶訂單
5.ATP和超出的需求量：
是根據初始ATP的值來計算的，當初始ATP〈50時，要從早先時區的ATP中預留出來。超出的需求量就是當前時區的ATP與安全庫存的差再減去先前被預留掉的量。如第九時區初始ATP為0，超出了50，先前一時區預留出50.而第八時區超出的量＝51-50＝1，而ATP為0，依此類推。而第一時區的超出量＝191+28-80＝129
向前看的累計ATP：從最早時區開始，把各個時區的ATP累加到所考慮的時區即是這個時區的向前看的累計ATP.
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總結
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