第一章

導　論

Prelude

ERP 顧問教不出來的 MIS 製造的部分最難達成 人 系統 ( 標準作業程序 )

材料需求規劃 (MRP) 是計劃材料需求的工具。 製造資源規劃 (MRP II) 計劃全廠的各項資源。 企業資源規劃 (ERP) 計劃整個企業的各項資源。

不止一個廠。 除了製造以外 , 也涵蓋財務、行銷、人事與研發等。 可用於非製造業，但並非適用於所有的行業。

ERP 使用現代化資訊工具如 GUI, RDBMS, 4GL, Open System, 和 Client/Server 。

MRP, MRP II, ERP

ERP 的歷史 - 史前時代 1744 年世上最早材料表 (Bill of Material, BOM) 。 1880 年最早的完整生產控制系統。 1915 年 F.W. Harris 提出經濟訂購量 (Economic Order

Quantity, EOQ) 。 1934 年 R.H. Wilson 發展出再訂購點技術 (Re-Order P

oint, ROP) 。 1942 年生產規劃與控制技術 – 主生產排程 (Master Pr

oduction Scheduling, MPS) 、 BOM 、現場生產控制 (Shop Floor Control, SFC) 、製令單 (Manufacturing Orders, MO) 、領料單 (picking orders) 、採購訂單 (Purchase Orders, PO) 與催料人員 (expeditor) 等相繼發展完成。

ERP 的歷史 -MRP 與 MRP II 紀元 BOM 表的電腦化。 1959 年 American Bosch 公司的 MRP 再生法 (regenerat

ion method) 。 1962 年 J.I. Case 首創 MRP 淨變法 (net change) 。 1965 年 Dr. Orlicky 提出獨立需求 (independent deman

d) 與相依需求 (dependent demand) 的概念 (EOQ/ROP vs. MRP) 。

1965 年 Starr 提出模組化生產 (modular production) 的觀念，大大減少 MRP 計算的複雜度。

1970 年 APICS 傾力推動 MRP Crusades 。 1980 年代規劃範圍擴大及 Man 、 Machine 、 Money

的所有製造資源。

ERP 的歷史 -ERP 紀元

1980 年代拉開時基競爭 (time-based competition) 的序幕。

取得訂單的資格條件 (order qualifiers) 與贏得訂單的條件 (order winners) 。

製造策略 (manufacturing strategy) 的興起。 1990 年代 Hax 提出階層式規劃 (Hierarchical Pl

anning) 的觀念。 全球運籌 (global logistics) 的趨勢。

製造業的資源 -4M1D

材料 (Material) 人力 (Manpower) 設備 (Machine) 資金 (Money) 方法 (Method) 資料 (Data)

MRP 是 ERP 的引擎

MRP 可用來規劃所有資源的未來需求 . 主生產排程 (MPS) 記錄完成品的生產計畫 , 驅動各項

資源的需求 . 材料表 (BOM) 人力表 (BOL) 定義完成品與材料或人力

的關係 . 資源表 (BOR) 定義 BOM 中各零件與所需設備產能的關係 .

MRP 利用 BOM 將 MPS 轉成未來各期的材料需求 , 其中的自製零件再透過 BOL 及 BOR 轉成人力及設備需求 . 其中 , 人力及設備需求亦使用相同的 MRP 邏輯 .

利用 MPS 中的完成品總需求及 MRP 中的採購 / 外包零件計畫 , 可算出未來各期的資金需求 .

第五項資源 -資料 主檔 : 客戶主檔 , 產品設計資料 , 材料主檔 , 材料表

(BOM), 人力表 (BOL), 資源表 (BOR), 途程表 (routing), 設備維修紀錄 , 庫存檔 , 供應商主檔 , 人事基本資料檔 , 財會資料。

計畫檔 : 需求預測 , 需求計劃 , 生產計畫 , 主生產排程 (MPS), 材料需求計畫 (MRP), 粗略產能計劃 (RCCP), 產能需求計畫 (CRP), 採購計畫 , 外包計劃 , 預算計劃 , 外部資料 .

交易檔 : 銷售訂單 (SO), 請購單 , 採購單 (PO), 外包單 (SC), 製令單 (MO), 領料單 (PK), 調撥單 , 入庫單 , 出庫單 , 出貨單。交易檔變更主檔內容，並與計劃檔資料做比較。

製造業的問題

預測困難 預測總是錯的 正確性越高的預測，其可用性就愈低 (planning BOM)

前置時間短、交貨急迫 設計變更難以控制 相關活動協調困難

Demand Fulfilment and ATP 生產排程經常變動

JIT 對於生產排程表的改變回應不良

製造現場生產進度不明 Shop Floor Control

製造現場績效衡量困難 Automation Corporate Culture or Teamwork

製造成本不正確 缺乏管理決策所需資訊

EIS 供應商交期難以控制 供應商品質不穩定

6σ campaign

製造業的問題 ( 續 )

資訊系統的問題

無效的資料 MRP – More Ridiculous Planning (GIGO)

缺乏整合性 正確、即時、完整

過度銷售 (oversell) 系統複雜

Man, process, and information system

什麼是製造業 ?

From Mass Production to Quick Response and Agility.

製造業的分類

以流程特徵分 : 裝配式生產

Material Control - BOM, MRP, SRM, Inventory Control

流程式生產 Process Control – Rou

ting, WIP control and tracking, throughput, cycle time

以生產環境分 (product positioning strategy) 計劃生產 (MTS) 訂單組裝 (ATO) 訂單生產或設計 (MTO or

ETO) 以生產批量分 (process positi

oning strategy) 連續式生產 (Flow shop)

Fixed route 間歇式生產 (Job shop)

Frequent setup 專案式生產 (Project)

Fixed site manufacturing

製造規劃與控制的原則

將管理制度建立在通用的系統架構上 Planning horizon and time bucket, customer demand, p

riority and capacity planning, priority and capacity control.

在通用的系統架構上建立適合個別公司的管理方法

不斷的縮短前置時間以確保資源的彈性 不要太快承諾一項資源的用途

根據實際可用資源做計畫 合乎實際

目　標

優先次序規劃優先次序控制

產能規劃

產能控制

評

估

作業規劃與控制系統架構

生產規劃 (PP)主生產排程 (MPS)材料需求計劃 (MRP)製令與採購計劃 (MO/PO Planning

)材料流控制 (Mtl. control)看板控制 (Kanban control)品質控制 (QC)在製品追蹤 (WIP control)

資源需求規劃 (RRP)粗略產能規劃 (RCCP)產能需求規劃 (CRP)預防維修計劃 (PM)

作業員派工 (Operator dispatching)機器派工 (Machine assignment)製程控制 (Process control)緊急設備維修 (Repair)

製造計劃與控制活動

製造規劃與控制核心系統

• 傳統的作法 • 本書的作法PP

RCCPMPS

prioritycontrol

capacitycontrol

MRP CRP

PP

RCCPMPS

MRP CRP

JIT Control

東西方的差異 西方的 PP 、 MPS 、 MRP 、 RCCP 、 CRP 等管理思

維重分析與計劃，勵行由上而下 (top-down) 的規劃。 以科學方法將產品與製程分析到極為細緻，計畫則從

大的產品線計劃做到每部機器的細排程。 MRP 企圖把未來該做的每一件事先計劃好，但做計

劃時的環境和執行時的環境是不一樣的。 東方的 QCC 、 TQC 、 JIT 等重整體，把管理視為一

不可分割的個體。 JIT 的理念在尊重個人意見、讓基層員工做決策、培養與供應商的互信、取消進料檢驗、倉庫分散到製造現場、供應商直接交貨到現場、依實際需要而不依計劃生產、取消文書作業、不作細部計劃等。

JIT在創造穩定的製造環境，但需求環境畢竟是動盪的，根據實際需要生產有時會有資訊延遲 (information lag) 的現象。

客戶

供應商

MPS

MRP CRP

RCCP

Raw Material

Semi-FG, WIP

Finished Goods

planningcontrol

SO, FCST

WO

PO

材料流 資訊流

製造規劃與控制系統

閉環式物料需求規劃系統

主生產排程 (MPS)

物料需求規劃 (MRP)

集體生產規劃 (APP)

產能需求計畫 (CRP)

執行產能計畫

執行物料計畫

合理嗎 ?

是

否

製造資源規劃整體觀念圖

事業預測

項目預測 主生產排程 (MPS)

物料需求規劃 (MRP) 產能需求規劃 (CRP)

生產活動管制

採購規劃與管制

輸入／輸出規劃與管制

財務規劃

概略產能規劃 (RCCP)

資源需求規劃 (RRP)

最終組裝排程(FAS)

集體生產規劃 (APP)

產品與市場規劃

企業策略規劃

短期

長期

中期

為什麼要知道 ERP 的原理 ?

為什麼不直接用 ERP解決問題就好了 ? 為什麼要知道 ERP 的原理 ?

人們寧可和問題共處 , 也不願意用一個他們不懂的工具來解決問題 .

在使用 ERP之前 , 應該先了解它的原理 . 了解才能相信 , 相信才能確實執行 , 也才會有效果出來 .

第二章

材料需求規劃初步

需求的本質 獨立需求 (Independent demand)

產品或零件的需求和其他產品或零件的需求並沒有關係，也就是此種產品或零件的需求不會受到其他產品或零件需求的影響。

來自於顧客的指定。 完成品、破壞性測試零件、服務零件。 品項需求通常需預測。

依賴需求 (Dependent demand) 產品或零件的需求是來自其他產品或零件的需求，後者是前者的父件 (parent item) ，前者是後者的子件 (component item) 。

來自其它產品或零件的需求。 定義父件子件關係的資料表稱為材料表 (BOM) ，一個產品

的所有材料表稱為產品結構。 品項需求經由計算，非預測得來。

獨立及依賴需求

有些材料同時具有獨立及依賴需求特性，如用來裝配成完成品的零件也可以維修零件銷售．

依賴需求零件的生產計畫要能達成獨立需求零件的生產計畫．

MRP 輸入資料

• 主生產排程 (MPS)：完成品的生產預定量及時間．

• 材料表 (BOM)：做成一個父件的所有子件．• 庫存狀態：在庫量 (on-hand) ，在途量 (schedul

ed receipt) ，保留量 (allocated).• 材料主檔：件號，前置時間，安全存量，批量法則，最低階碼等．

• 工作曆：以時段 (time bucket) 將連續的時間分成斷續的時間，有以週為單位的 (00-99) 也有以日為單位的 (000-999)．

主生產排程 (MPS)

完成品的計劃表。 可決定 ATP 。 據此展開組件、零件以至原材料的補充計劃。 生產規劃之有無。

材料表 (BOM)

BOM Product structure Explode level by level Variants of BOM

庫存狀態

現有庫存 (OH) 未來庫存 (SR) 已發出 MO/Subcontract, 但尚未領料 ( 材料 vs.完成品 )

已領料，但尚未完工 完工入庫 GR 與 NR Time-phased planning

材料主檔 (Item Master)

Part number Lead time Safety stock Lot sizing rule LLC

材料需求規劃輸入資料的整合性

資料的整合性 (integrity) 是指資料的完整性(completeness) 、適時性 (timeliness) 及正確性 (accuracy) 。

資料整合的目標是要找出並消除導致錯誤的原因。

MRP輸入資料的「資料整合性自動檢查」包含了存在測試 ; 合理測試；診斷測試；內部偵測；以及未被偵測到有誤的無用資料之清除等。

４欄式 MRP 報表 在有淨需求 (NR) 的期別補充材料，且補充量等於淨需求量． ( 不考慮安全時間及沖銷時間，採用逐批法 )

淨需求＝總需求－上期期末庫存 － 本期在途量 ( 正值為淨需求，負值為本期期末庫存 )

計劃訂單發出 (POR)＝ “前置時間”期之前的淨需求

MRP 規劃邏輯

MPS → 最上階母件之 POR POR → GR

By quantity-per (QP) GR → NR

NR(t)=GR(t)-PAB(t-1)-SR(t)+SS PAB(1)=OH(0)+SR(1)-AL-PS-SS PAB(t)=PAB(t-1)+SR(t)

NR → PORC PORC → POR

太陽眼鏡組

材料主檔

件號 品名 LLC 前置時間 在庫量

A Sunglasses set

0 1 5

B sunglasses 1 1 40

C lens 2 2 0

D temple 2 3 50

A

B(qp=1)

C(qp=1) D(qp=2)

C(qp=2)

材料表

BOM 檔

父件 子件 單位用量

A B 1

A C 2

B C 1

B D 2

主生產排程

期別 1 2 3 4 5 6 7 8

A 40 50 50

Remark: MPS is the demand of end product requested by the sales department. MRP of the materials are derived from MPS.

在途量 (SR)

期別 1 2 3 4 5 6 7 8

C 100

D 50

Remark: Scheduled receipts are the future available inventory.

MRP-A

期別 1 2 3 4 5 6 7 8

總需求 40 50 50

在途量

NR 5 -5 35 50 50

計劃訂單發出

35 50 50

MRP-B

期別 1 2 3 4 5 6 7 8

總需求 35 50 50

在途量

NR 40 -5 -5 -5 45 50

計劃訂單發出

45 50

MRP-C

期別 1 2 3 4 5 6 7 8

總需求 70 45 100 50 100

在途量 100

NR 0 -30 -30 15 100 50 100

計劃訂單發出

15 100 50 100

MRP-D

期別 1 2 3 4 5 6 7 8

總需求 90 100

在途量 50

NR 50 -50 -100 -10 -10 -10 90

計劃訂單發出

90

MRP 彙總表

P_No 來源 1 2 3 4 5 6 7 8

A 自製 35 50 50

B 自製 45 50

C 採購 15 100 50 100

D 採購 90

安全時間與沖銷時間

材料主檔的屬性 提早收料

材料表的屬性 一筆父件的 POR 產生多筆子件的 GR

Arrival

Marshaling

Toilet cleaning

Refueling

Catering load

Garbage dump

Marshaling

Departure

Simplified Aircraft Services

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A AB(Toilet cleaning)

X Y

C(refueling)

D(Catering load)

E(Garbage dumping)

EST LST

Service Schedule

服務業的特質

無庫存 前置時間為零

Item Master File

Service No Service Name LT ph

X Arrival 0 yY Departure 0 yA Marshaling 1 nB Toilet cleaning 2 nC Refueling 1 nD Catering load 2 nE Garbage dumping 1 n

X

A(qp=1)(ltos=1)

Y

A(qp=1)(ltos=0)

B(qp=2)(ltos=0)

B(qp=2)(ltos=1)

C(qp=1)(ltos=0)

D(qp=3)(ltos=0)

D(qp=3)(ltos=1)

E(qp=1)(ltos=0)

Bill Of Material (Service)

BOM File

Parent Component Qty-per LT-offset

X A 1 1

Y A 1 0

A B 2 0

A B 2 1

A C 1 0

A D 3 0

A D 3 1

A E 1 0

time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12X 1Y 1

Arrival/Departure Schedule(MPS)

Remark: Aircraft is scheduled to arrive at the beginning of time 1, and depart at the beginning of time 12. The arrival and departure marshaling have to be on time 1 and 11, respectively. (unit=30min)

Service Requirement Planning

time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1Schl 1

X

time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1Schl 1

A

Service Requirement Planning

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1Schl. 1

Y

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1 1Schl. 1 1

A

Remark: The aircraft departs at the beginning of period 12,so the marshaling has to be completed in period 11.

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 4 Schl. 2 2

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1Schl. 1

A

B

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1 Schl. 1

C

Service Requirement Planning

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1 Schl. 1

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 1Schl. 1

A

D

Service Requirement Planning

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Req. 6 Schl. 3 3

E

Summarized Service Requirements

Time 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

A 1 1

B 2 2

C 1

D 3 3

E 1

Capacity/Load Balancing

The system schedules all the flights in MSS, then use MRP procedure to calculate all the services required.

The service requirements are scheduled by MRP at the latest start time (LST). The system also calculates the earliest start time (EST) schedule.

Schedules are then adjusted between EST and LST to balance the loading and capacity.