企业资源计划(ERP)
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第1章

绪论

【本章导读】

本章将帮助你对本领域,即ERP及其系统的概念、作用和应用的意义,建立起最基本的认识。与其他许多教科书一样,在本书的开篇中,我们将会回顾本领域思想与技术的发展历程——事实上,ERP的发展历程,就是人们在摸索中不断前进,不断以新的思路、方法和手段解决企业生产和运营管理中实际问题的过程。

◣1.1 信息技术与先进制造模式

作为一个拥有13亿人口的超大型国家,中国从20世纪70年代末开始加速工业化,不仅彻底改变了中国的面貌,而且极大地改变了世界经济和地缘政治的基本格局。这30多年来,中国以极大的勇气和决心,不仅全面接受世界市场的竞争规则,实行全方位对外开放,并且主动融入经济全球化体系,实现了令世界惊叹的巨大成就中国社会科学院工业经济研究所.2011中国工业发展报告——中国工业的转型升级[M].北京:经济管理出版社,2011。2009年,中国制造业在全球制造业生产总值中所占比例升至15.6%,成为仅次于美国的全球第二大工业制造国中国社会科学院工业经济研究所.2011中国工业发展报告——中国工业的转型升级[M].北京:经济管理出版社,2011

然而,工业大国与工业强国之间并非可以完全划等号。图1-1采用劳动生产率这个可比性较强的指标,比较了中国与美国、日本、德国和韩国的工业生产效率,从中不难看到中国的劳动生产率不及美国或日本的10%、德国的14%、韩国的20%。

资料来源:参考文献中国社会科学院工业经济研究所.2011中国工业发展报告——中国工业的转型升级[M].北京:经济管理出版社,2011

图1-1中国与几个国家工业劳动生产率水平的比较(2009)

虽然以上数字是按现行汇率计算得出的,对中国工业的劳动生产率会有所低估,但即使是按最有利于中国的购买力平价(Purchasing power parity)指标计算,中国工业劳动生产率远低于上述国家的事实仍然成立。

在这样的情况下,对于中国的制造业企业而言,采用先进制造模式,全面提高制造的效率和效益变得尤为重要。所谓先进制造模式,是指在生产制造过程中,依据不同的制造环境,通过有效地组织各种制造要素,达到良好制造效果的先进技术和方法的综合体。传统的制造模式以提供价格低廉、质量稳定的产品为主要目的,而先进制造模式要同时满足低成本、差异化、快速化和绿色化四个方面的要求。表1-1列举了部分主要先进制造模式的特征。

表1-1 部分先进制造模式的特征

资料来源:参考文献黄烨菁.何为“先进制造业”? [J].学术月刊,2010

从表1-1中可以看到,它们无一例外都强调:①生产管理与市场管理的一体化;②信息技术的应用。事实上,先进制造模式是信息技术成果与生产方式的融合,对于提高企业经营水平具有非常重要的作用。企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)就是一种已经在发达工业国家的实践中被证明是行之有效的信息技术成果与生产方式融合的产物。

◣1.2 企业信息化发展的“诺兰模型”

将信息技术应用到一个组织中去,一般要经历从初级到成熟的成长过程。哈佛大学的理查·诺兰(Richard L. Nolan)理查德·诺兰(Richard L. Nolan),1966年在华盛顿大学获博士学位,现为哈佛商学院教授。他是著名的关于IT在组织中的发展的阶段理论的创始人。教授对这一规律做了总结,于1973年首次提出了企业信息化发展的阶段理论,这在后来被习惯称为“诺兰模型”。到1980年,诺兰进一步完善了该模型,如图1-2所示,诺兰将一个组织信息化的过程分为“初装”、“蔓延”、“控制”、“集成”、“数据管理”和“成熟”6个阶段,这是一种波浪式的发展历程,其前三个阶段具有计算机数据处理时代的特征,后三个阶段则显示出信息技术时代的特点。前后之间的“转折区间”是在整合期中,由于办公自动化机器的普及、终端用户计算环境的变化而导致的发展的非连续性,这种非连续性被诺兰称为“技术性断点”。

理查德·诺兰(Richard L. Nolan)

图1-2 信息系统发展的“诺兰模型”图中,“第三类数据环境”指主题数据库(Subject Data Bases)环境。主题数据库就是经过科学的规划和设计,用DBMS建立的具有共享性和一致性的数据库。以主题数据库为主的数据环境才是集成化的数据环境,在这种数据环境中才能开发和运行集成化的信息系统。

1.2.1 第一阶段:初装

初装阶段指单位购置第一台计算机并初步开发管理应用程序。在该阶段,计算机的作用被初步认识,个别人具有了初步使用计算机的能力。在企业中,“初装”阶段多发生在会计部门。

1.2.2 第二阶段:蔓延

随着计算机应用初见成效,管理应用程序从少数部门扩展到多数部门,使组织的事务处理效率得到了提高,这便是所谓的“蔓延”阶段。在该阶段,数据处理能力发展得最为迅速,但同时也出现了许多有待解决的问题,如数据冗余、不一致、难以共享等,最典型的表现就是组织里出现了一系列的“信息孤岛”,如图1-3所示。

图1-3 “信息孤岛”

1.2.3 第三阶段:控制

随着应用的进一步发展,计算机的数量开始超出控制,企业在IT方面的预算每年以30%~40%或更高的比例增长,而投资的回收却不理想;同时随着应用项目不断积累,经验逐渐丰富,客观上也要求加强组织协调,于是就出现了由企业领导和职能部门负责人参加的领导小组,对整个企业的信息系统建设进行统筹规划,特别是利用数据库技术解决数据共享问题。这时,严格的控制阶段代替了蔓延阶段。诺兰认为,第三阶段是实现从计算机管理为主到数据管理为主的转换的关键,一般发展较缓慢。

一般而言,到了控制阶段,企业第一次有了强烈的“集成”的愿望,即希望有一种能够满足所有职能部门的信息化应用需求的“一揽子”方案。而企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)作为一种集成化的管理信息系统,正好顺应了这一要求。20世纪90年代后期我国部分信息化技术应用发展较快的企业正处于这一阶段,因此这些企业也就成为了这一时期各ERP系统提供商的主要新用户。

1.2.4 第四阶段:集成

在第四阶段,组织开始努力整合现有的“信息孤岛”。

一般而言,ERP系统从开始导入到成功应用的过程,伴随着企业从控制阶段进入集成阶段。需要注意的是,与ERP同时期出现的企业信息化技术还有许多,最典型的如计算机集成制造,这些技术与系统之间的集成是该阶段面临的重要问题,如果不能很好地整合这些系统,ERP本身将成为企业的一个新的“信息孤岛”。

1.2.5 第五阶段:数据管理

诺兰认为,“集成”之后,会进入“数据管理”阶段。但20世纪80年代,美国尚处于第四阶段,因此诺兰没能对该阶段进行详细的描述。按照我们现在的理解,“数据管理”意味着企业对IT关注的焦点从管理和运用计算机转向管理和运用数据,是一次质的飞跃。

1.2.6 第六阶段:成熟

一般认为,一个“成熟”的信息系统可以满足单位中各个管理层次(高层、中层、基层)的要求,从而实现真正的信息资源的管理。

诺兰指出,在通常情况下,诺兰模型中的各个阶段都是不可跳跃的,因此,企业无论是进行ERP系统还是进行更高一级的信息系统规划,都应首先明确本企业当前所处的阶段,进而根据该阶段的特征来指导系统建设。

◣1.3 ERP为企业带来的效益

遵循着“诺兰模型”所揭示的规律,自20世纪90年代以来,越来越多的制造业乃至物流业企业开始或已经应用ERP系统来管理其主要业务。建立一套ERP系统意味着大量的人力、物力、财力的投入,但对ERP将会带来的巨大效益的预期于企业而言是一个难以抗拒的诱惑。根据美国生产与库存控制学会(American Product and InventoryControl Society,APICS)美国生产与库存控制协会(APICS)成立于1957年,总部设在美国Verginia州的Alexandria市,是MRP、MRPII、JIT、ERP等现代管理系统普及推广的权威机构,在全球约有70000余名会员。的统计,通过实施ERP,优化管理流程,规范管理程序,细化管理对象,强化管理力度,实现 资金的集中管理和有效监控,减少决策的盲目性,将会大大提高企业的管理效率和水平,平均可以给企业带来如下直接的经济效益:

●库存下降30%~50%,这可使一般用户的存货周转率和流动比率提高50%;

●延期交货减少80%;

●采购提前期缩短50%;

●停工待料减少60%;

●制造成本降低12%;

●管理人员减少10%,生产能力提高10%~15%。

另外,还将带来如下的间接效益:

●使企业的基本数据更加完备和精细,准确度大为提高;

●使企业高层的决策更加快捷科学,企业对市场的应变能力和速度得到提高;

●使企业的员工从烦琐的手工管理中解脱出来,从而能有更多的时间从事真正有意义的管理工作;

●理顺了企业的业务流程,打破了企业各部门之间条块分割的格局,增强了员工的全局观念,使部门间的协同工作能力得到提升;

●使企业的管理更加规范,减少企业管理中的随意性,提高计划性。

案例1

徐州工程机械制造厂应用ERP的效益

徐工集团徐州工程机械制造厂(以下简称徐州机械)是中国目前最大的成套筑路机械制造厂,十几年来在筑路机械方面一直保持50%以上的市场占有率,在2001年实现产品销售收入7.2亿元,目前该厂已经明确提出打造中国民族工业旗舰,跻身世界压实机械前五强的宏伟目标。对于这样一个能够迅速成长起来的机械制造企业,并且多年占据压实机械市场的半壁江山,它所依赖的不仅仅是不断吸收先进的技术和管理经验,同时还需要支持先进管理方法的手段——ERP。

徐州机械的产品包括压实机械、拌和机械、养护机械和路面机械四大系列,100多个品种,已形成材料搅拌、摊铺、压实和养护一条龙的筑路机械成套设备开发与生产基地。多年来,企业领导非常注重从国外引进先进的产品技术,借鉴国外企业先进的管理经验,以求企业的管理和产品质量达到国际水平,企业领导也一向认为企业的管理水平还是比较先进的。但是1993年发生的一件事打破了企业领导者的这种认识。

1993年国内出现了持续几个月的经济过热的情况,在很短的时间里,基础建设的投资加大,压路机市场看好,整个行业需求量激增,以至于发展到用户拿着钱到厂家来购买压路机却买不到的程度。在市场经济的条件下,出现如此火暴的市场需求,对于厂家来说应该是求之不得的。为了最大限度地满足用户的需求,工厂要增加产量,增加产量必然要增加采购资金,采购资金增加了,但做不出产品,必然要延长工人的工作时间,延长工作时间的情况下还做不出足够的产品,必然有一些原来自制的部件进行外协,整个企业的物流体系一片混乱。这种传统的“革命加拼命”的管理方法,并没有一套科学的计划体系,而是靠人的主观臆断进行计划,可想而知生产计划的科学性是非常差的。

在这种情况下,最高一个月的产量达到了200台,而当时平均一个月最多生产100多台。管理层和工人感觉整个企业的生产能力已经到了极限。好在后来国家实行经济软着陆,很快就扭转了这种局面。出了这件事之后,企业高层管理者和中层开始对为什么会出现这种混乱的局面进行了思考。

在20世纪90年代中期,知道ERP的人并不多,徐工集团的部分高管到国外考察,零零碎碎地知道一些国外企业在管理方面使用什么样的系统和模式。令徐州机械计算机中心李主任印象深刻的是,领导曾经讲到国外企业通过实施ERP,每一个制造订单,亏损或者赢利,超过标准成本还是低于标准成本都能够很快知道。而当时在徐州机械,如果要弄清楚每一个订单中的水、电的消耗,以及细化到每一个部件的成本如何核算都是难以想象的。

徐州机械存在两个让领导颇为头痛的问题:不清楚能否在客户要求的交货期完成生产,同时也不清楚单个订单中客户支付的价格是否抵消该产品的成本,同时又让自己赢利。生产的计划、排产、库存和物流等方面都是根据以往的经验进行的。每年在整个企业的赢利和增长中,一些单笔订单的亏损无法显示出来。

如何解决这些问题?与国外先进企业的差距在哪里?徐工集团、徐州工程机械厂的领导通过对国外企业的参观和学习,将自身企业的现状与国外的先进企业进行了分析和对比,认为企业要在激烈的市场竞争中生存和发展,必须实现管理科学化和企业信息化,ERP就是解决这个问题的关键。

1996年,徐州机械确定选择美国Fourth Shift ERP作为“863”CIMS一期工程ERP系统软件,在全厂进行全面实施,包括整个企业的物流、生产制造环节和财务的标准成本三大部分。由于徐州机械最大的问题就是制约其发展的计划体系的问题,实施了ERP之后,带来的很多管理方面的改善和相关效益的提高,各项指标都有很大的改善。现在徐州机械终于有了一个准确、统一的数据库。各个部门之间进行数据共享,利用它进行生产和采购的计划、跟踪、信息查询、报表输出等工作,大大提高了工作效率。ERP作为科学管理的手段和方法在徐州机械得到了成功的应用,为其创造了巨大的经济效益。

徐州机械的生产品种多、批量小,零部件的周转速度快,长期以来对零部件在各个工序之间的周转缺乏有力的控制手段,配套率始终徘徊在75%左右,使用Fourth Shift ERP后,统一的数据信息使各个工序间的衔接更科学、合理,从根本上治愈了困扰企业生产的顽症,配套率提高到95%。

为适应市场需求的增长,各个分厂增加了零部件的外购量,利用Fourth Shift ERP系统对设备、厂房、人员、生产能力进行平衡,加强了统一管理,改变了过去的散乱无序,为公司节约了大量资金。

随着生产管理的制度化和程序化,将不合理的零部件工时进行修订,各工作中心将工作重点放在完成工时上,使产品及时交货率从83%提高到98.5%,标准客户订单提前期由40天缩减到20天,生产计划的准确、迅速使得徐州机械的月产量由130台提高到320台,高峰时可达到405台。

Fourth Shift ERP帮助徐州机械加速了库存周转,周转次数从1.76提高到2.88,提高了库存的准确率,达到了98%,改变了以前到处乱堆的情况,厂区变得整洁、宽敞了。

Fourth Shift ERP系统的成功实施还帮助徐州机械盘活了大量不良资产。长期以来,企业内部沉淀了大量的不良及闲置资产,对企业的生产经营活动造成了很大的影响。使用Fourth Shift ERP系统后,消化结转了车50台,压轮70台,各种车架50台,这些资产都得到了充分有效的利用。

资料来源:企业信息化论坛(http://www.e-works.net.cn/

◣1.4 ERP的概念

1.4.1 计划和控制

20世纪初,法国工业家亨利·法约尔(Henri Fayol)指出,所有的管理者都履行着五种管理职能,即计划(Plan)、组织(Organize)、指挥(Command)、协调(Coordinate)和控制(Control)。时至今日,最普及的管理学教科书仍按照管理职能来组织内容。不过,一般已将这五种职能精简为四种基本职能:计划、组织、领导(Lead)、控制Stephen P. Robbins. Management,4th edition. Published byPrentice Hall Inc.,1994。可见在管理理论与实践发展的过程中,计划与控制始终是重要的管理职能。

计划包括定义组织的目标,制定全局战略以实现这些目标,建立一个全面的分层计划体系以整合与协调各种活动。因此,计划既涉及目标(做什么),也涉及达到目标的方法(怎么做)。管理者们之所以要做计划,是因为计划可以指明努力的方向,减缓变化带来的冲击,尽可能降低浪费和冗余,以及设定标准以便进行控制。

控制则可以定义为:监视各项活动以保证它们按计划进行,并纠正各种重要偏差的过程。所有的管理者都应当承担控制的职责,使其管理的组织完全按照计划运作着。因为管理者在对已经完成的工作与计划所应达到的标准进行比较之前,并不知道组织的工作是否进行得正常。一个有效的控制系统可以保证各项行动的完成是朝着达到组织目标的方向的。控制系统越完善,管理者实现组织的目标就越容易。

从“企业资源计划”的字面意义理解,“计划”显然是该名词性词组的中心词。而在管理实践中,计划与控制是一个统一的、循环往复的连续过程(从前面对计划和控制分别的叙述中也可以看到这一点),因此,“控制”是“企业资源计划”中隐含的另一个中心词。

1.4.2 企业资源计划

1990年4月12日,美国著名IT咨询和评估机构加特纳国际集团(Gartner Group Inc.)加特纳国际集团(Gartner Group Inc.)是世界著名的IT系统项目咨询机构,成立于1979年,总部设在美国的Stanford;集团有4300多名员工,包括1400多位世界顶级IT分析专家;在全球设有80多个分支机构、5个研究中心;在世界企业500强中,据称有80%是Gartner的客户。在研究报告《ERP:设想下一代的MRPII》(ERP:A Vision of the Next Generation MRPII)中首先提出了企业资源计划即ERP的概念,主要内涵是在制造资源计划(Manufacturing Resource Planning,MRPII)的基础上,“打破企业的四壁,将信息集成的范围扩大到企业的上下游,管理整个供应链”。

随着ERP应用的推广,对ERP的定义也越来越多,如APICS对ERP的定义为:ERP是一种财务会计导向的信息系统,其主要功能是对企业资源(包括采购、生产与销售运筹作业所需的资源)进行有效的整合与计划,以降低成本,提高整体经营绩效。

综合已有的各种定义,本书对ERP的定义为:ERP是一种集销售、采购、制造、成本、财务、服务和质量等管理功能为一体,以市场需求为导向,以实现企业内外资源优化配置、消除生产经营中一切无效的劳动和资源消耗,实现信息流、物流、资金流的集成与提高企业竞争力为目标,以计划控制为主线,以网络和信息技术为平台,面向供应链管理的现代企业管理思想、方法和工具。

法约尔(1841—1925)

进一步地,我们可以从管理思想、管理信息系统(Management Information System,MIS)、计算机软件三个层次理解ERP的含义。

从管理思想角度:首先,ERP是一种管理思想,是由Gartner Group Inc.首先提出来的一整套企业管理系统体系标准,实质是在制造资源计划(Manufacturing Resources Planning,MRPII)的基础上进一步发展,将信息集成的范围扩大到企业的上下游,整合、管理整个供应链(SupplyChain)的资源。

从管理信息系统的角度:为了实现ERP的管理思想,管理信息系统是最好的工具。ERP系统是整合了企业管理理念、业务流程、基础数据、人力物力、计算机软/硬件于一体的企业资源管理信息系统。

从软件产品角度:目前,计算机软件无疑是决定一个管理信息系统技术面貌的主要因素之一。我们通常讨论的ERP是一类综合应用了C/S或B/S体系结构、大型数据库、面向对象(OO)技术、图形用户界面(GUI)、第四代语言(4GL)、网络通信等信息技术成果,面向企业信息化管理的计算机软件。SAP、QAD、Oracle、用友等都是常见的ERP软件的品牌,如图1-4所示。

图1-4 市场上常见的ERP软件产品品牌

◣1.5 ERP理论及技术的形成与发展

在前面的讨论中不难发现,ERP是一个发展的概念,它是从MRPII发展而来的,并且是建立在MRPII基础之上的。事实上,MRPII也有着自己的来源和基础。因此,要真正完整地理解ERP的概念,就有必要了解ERP理论与技术形成与发展的过程。

ERP的产生,最初源于制造业中的一个库存问题。我们知道,制造业的生产离不开原料的投入,为了连续均衡地进行生产(在机器化大生产的条件下,连续与均衡是生产的经济性的要求),则需要均衡地投入原料。但对企业而言,无论是产品的销售,还是原材料的供给,都不是均匀的,于是作为缓冲和调节之用的库存便产生了。但是库存在保证了生产的连续均衡的同时,也导致了流动资金的占用、物资因超期存放或市场变化而报废的风险等各种问题,影响了企业的效益。那么,如何能够在尽可能低的库存情况下,保证生产的连续与均衡呢?

几十年来,经过人们的不断探索,先后提出了订货点法、基本MRP(Material Requirements Planning,物料需求计划)等理论和方法,并且在此基础上进一步发展,先后经历了闭环MRP、MRPII等阶段,最终发展出了今天的ERP。而ERP也在继续发展中,例如,近年来已有人提出了“ERPII”的概念。下面,我们就对ERP理论和技术形成与发展的历程进行简单的回顾。

1.5.1 库存订货点理论

早在20世纪30年代初期,企业控制物料的需求通常采用控制库存物品数量的方法,为需求的每种物料设置一个最大库存量和安全库存量。最大库存量是为库存容量、库存占用资金的限制而设置的,安全库存量也叫最小库存量,即物料的消耗不能小于安全库存量。另外,为了不出现物料短缺而影响生产的情况,还应该在安全库存量的基础上增加一定数量的库存,而不能等到物料的库存量消耗到安全库存量时才补充库存,因为物料的供应需要一定的时间(即供应周期,如物料的采购周期、加工周期等),所以必须有一定的时间提前期。在安全库存量的基础上增加的库存量作为物料订货期间的供应量,就应满足这样的条件:当物料的供应到货时,物料的消耗刚好到了安全库存量。这就是订货点理论的基础,图1-5所示为订货点法示意图。

订货点模型在当时的生产环境下起到了积极的作用,但随着市场的变化和产品复杂性的增加,今天,如果我们在制造过程中单独地运用该模型,则存在以下缺点。

图1-5 订货点法

(1)盲目性

对需求的情况不了解,盲目地维持一定量的库存会造成资金积压。例如,对某种零件的需求可能出现表1-2所示的三种情况。按经济订货批量公式(将在第8章中详细讨论),可以计算出经济订货批量,假设为50件。这样,对于情况1,第一周仅需20件,若第一次订50件,则余下30件还需存放3周,到第4周再消耗20件,余下的10件还需存放4周,而且还满足不了第8周的需求,因此在第8周前又要提出数量为50件的订货;对于情况2,订货量不足以满足前三周的需求;对于情况3,剩余的10件无缘无故地存放了9周,而且还不能满足第10周的需求。靠经常维持库存来保证供给,是由于对需求的数量及时间不了解所致,这种盲目性导致了不必要的浪费。

表1-2 对某零件的需求

(2)高库存与低服务水平

由于对需求的情况不了解,只有靠维持高库存来提高服务水平(Service Level,SLSL=订货得到完全满足的次数/订货发生的总次数。。订货点模型使得低库存与高服务水平两者不可兼得,且当服务水平达到95%以上时,要再提高服务水平,库存量将上升很快。从理论上说,当服务水平接近100%时,库存量必然趋于无穷大。

如果装配一个部件,需要5种零件,当以95%的服务水平供给每种零件时,每种零件的库存水平会很高。即使如此,装配这个部件时,5种零件都不发生缺货的概率仅为0.955≈0.774,即装配这种部件时,几乎每4次中就有一次碰到零件不齐备的情况。一个产品常常包含上千种零部件,装配产品时不发生缺件的情况倒真成了小概率事件。这就是为什么单纯的订货点法容易造成零件积压与短缺共存局面的原因。

(3)形成“块状”需求

订货点模型假定需求是均匀的,但是在制造过程中形成的需求常常是非均匀的,即不需要的时候为零,一旦需要就是一批。单纯的订货点法加剧了这种需求的不均匀性。图1-6所示的例子清楚地表明了这一点。

在这个例子中,产品、零件和原材料的库存都采用订货点法控制。对产品的需求由企业外部多个用户的需求所决定。由于每个用户的需求相差不是很大,综合起来,对产品的需求比较均匀,库存水平变化的总轮廓呈锯齿形。当产品上午库存量下降到订货点以下时,要组织该产品的装配。于是,要从零件库中取出各种零件,这样,零件的库存水平陡然下降一块。对于原材料,情况也是类似的。

由此可见,即便是在产品的需求率均匀的条件下,采用单纯的订货点方法将造成对零件和原材料需求率的不均匀,呈“块状”。“块状”需求与锯齿形需求相比,平均库存水平几乎提高了一倍,因而占用更多的资金。

综上所述,订货点法能较好地处理产品需求的问题,但不能很好地解决生产系统内发生的零件和原材料需求的问题。

资料来源:参考文献陈荣秋,马士华.生产与运作管理[M].北京:高等教育出版社,1999

图1-6订货点法与“块状”需求

1.5.2 基本MRP

从上一小节的讨论中,我们不难发现,企业中各类物料的需求特性是不一样的,如果用单一的方法去处理所有物料的需求,是不科学的。1965年,IBM的管理专家,后来被公认为“MRP之父”的约瑟夫·奥列基(Joseph Orlicky)奥列基博士也是美国生产与库存控制学会(APICS)的创始人之一。博士指出,在制造业中应区分两种不同类型的需求,即“独立需求”和“相关需求”。

独立需求(Independent Demand)是指与其他任何项目中的物料需求无关的物料的需求,典型的例子如客户对成品、半成品或配件的订货。理想情况下,这类需求连续不断地出现,但由于市场不稳定因素的影响,也会间断地出现,表现为需求的波动。独立需求的数量和时间是根据订单及市场预测计算出来的。

约瑟夫·奥列基

相关需求(Dependent Demand)是指与其他物料或产品需求相关的物料需求。典型的例子如原材料、不用于直接销售的采购或自制的零件或部件、附件等,这些物料的需求量可以从独立需求物料的需求量中计算出来。相关需求的特点是依赖性,即产品结构中上一层的需求影响下一层的需求。

例如,若一家汽车制造公司计划每天生产400辆轿车,那么很显然它将需要2000个轮子(别忘了每辆车后备箱里的那个轮子)。在生产水平上,轮子是非独立的,对它们的需求源于对汽车的需求;而另一方面,汽车的需求是独立的,它来自公司外部的许多渠道,而不是其他产品的一部分。

在订货点法中,不能计算制造过程对零部件的需求,因此将所有需求都视为不可预测的,即独立需求。实际上,制造过程对零部件的需求不是独立的,它依赖于客户对产品的需求。只要知道了产品的零部件构成和加工组装的时间,就可以计算出什么时间需要多少什么零件。

于是,人们在对独立需求和相关需求的认识的基础上,发展并形成了物料需求计划(MRP)的理论,即基本MRP。基本MRP提出,物料的订货量要根据需求来确定,这种需求应考虑产品的结构,以实现“既要降低库存,又要不出现物料短缺”。

MRP的基本功能是实现物料信息的集成,保证及时供应物料,降低库存,提高生产效率。物料需求信息由以下四个要素组成:

●需要什么?

●何时需要?

●需要多少?

●何时订货?

物料的需求信息、产品结构、采供提前期、库存信息是运行MRP的四项主要数据。这些数据的准确度,决定了MRP的有效性。

根据奥列基的设想,美国生产与库存控制协会(APICS)随后研制出了世界上第一套物料需求计划MRP软件系统,其代表了现代企业资源管理系统的初步形成。

MRP系统一般包含以下模块:

●主生产计划(Master Production Schedule,MPS);

●物料需求计划(MRP);

●物料清单(Bill Of Material,BOM);

●库存控制(InventoryControl);

●采购单(Purchasing Order,PO);

●生产单(Work Order,WO)。

1.5.3 闭环MRP

基本MRP能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量,但它还不够完善,最主要的缺陷是没有考虑生产企业现有的生产和采购能力的约束。因此,计算出来的物料需求的日期有可能因设备和工时的不足而没有能力生产,或者因原料的不足而无法生产。同时,它也缺乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能。

为了解决以上问题,20世纪70年代发展出了闭环MRP系统。闭环MRP系统除了物料需求计划外,还将生产能力需求计划、车间作业计划和采购作业计划全部纳入MRP,形成一个闭合的系统。

图1-7所示为闭环MPR处理流程图。由图可知,MRP系统的正常运行,需要一个现实可行的主生产计划。它除了要反映市场需求和合同订单外,还必须满足企业的生产能力约束条件。因此,除了要编制资源需求计划外,我们还要制定能力需求计划(Capacity Requirement Planning,CRP),将各个工作中心的能力进行平衡。只有在采取了措施做到能力与资源均满足负荷需求时,才能开始执行计划。而要保证实现计划就要控制计划,执行MRP时要用派工单来控制加工的优先级,用采购单来控制采购的优先级。这样,基本MRP系统进一步发展,把能力需求计划和执行及控制计划的功能也包括进来,形成一个环形回路,故称“闭环MRP”。闭环MRP是一个完整的生产计划与控制系统。

图1-7 闭环MRP处理流程

1.5.4 MRPII

闭环MRP系统的出现,使生产活动方面的各种子系统得到了统一。但这还不够,因为在企业的管理中,生产管理只是一个方面,它所涉及的仅仅是物流,而与物流密切相关的还有资金流。这在许多企业中是由财会人员另行管理的,这就造成了数据的重复录入与存储,甚至造成数据的不一致。

于是,在20世纪80年代,人们把生产、财务、销售、工程技术、采购等各个子系统集成为一个一体化的系统,并称为制造资源计划(Manufacturing Resource Planning)系统,英文缩写还是“MRP”,只是为了区别物料需求计划而记为“MRPII”。

MRPII的基本思想就是把企业作为一个有机整体,从整体最优的角度出发,通过运用科学方法对企业各种制造资源和产、供、销、财各个环节进行有效的计划、组织和控制,使它们得以协调运作,充分发挥作用。

MRPII的逻辑流程如图1-8所示。在流程图的右侧是计划与控制的流程,它包括了决策层、计划层和执行层,可以理解为经营计划管理的流程;中间是基础数据,要存储在计算机系统的数据库中,并且反复调用。这些数据信息的集成,把企业各个部门的业务沟通起来,可以理解为计算机数据库系统;左侧是财务系统的主要部分,这里只列出应收账、总账和应付账。

相对于MRP系统而言,MRPII系统具有以下特点。

(1)计划的一贯性与可行性:MRPII是一种计划主导型管理模式,计划层次从宏观到微观、从战略到技术、由粗到细逐层优化,但始终保证与企业经营战略目标一致。它把通常的三级计划管理统一起来,计划编制工作集中在厂级职能部门,车间班组只能执行计划、调度和反馈信息。计划下达前反复验证和平衡生产能力,并根据反馈信息及时调整,处理好供需矛盾,保证计划的一贯性、有效性和可执行性。

图1-8 MRPII处理流程

(2)管理的系统性:MRPII是一项系统工程,它把企业所有与生产经营直接相关部门的工作联结成一个整体,各部门都从系统整体出发做好本职工作,每个员工都知道自己的工作质量同其他职能的关系。只有在一个统一的“一揽子”计划下才能成为系统,条块分割、各行其是的局面应被团队精神所取代。

(3)数据共享:MRPII是一种制造业企业管理信息系统,企业各部门都依据同一套数据信息进行管理,任何一种数据变动都能及时地反映给所有部门,实现数据共享。在统一的数据库支持下,按照规范化的处理程序进行管理和决策。改变了过去那种信息不通、情况不明、盲目决策、相互矛盾的现象。

(4)动态应变:MRPII是一个闭环系统,它要求跟踪、控制和反馈瞬息万变的实际情况,管理人员可随时根据企业内外环境条件的变化迅速作出响应,及时决策调整,保证生产正常进行。它可以及时掌握各种动态信息,保持较短的生产周期,因而有较强的应变能力。

(5)模拟预见:MRPII具有模拟功能,便于预见在一定的计划期内可能发生的问题,事先采取措施消除隐患,而不是等问题已经发生了再花数倍的精力去处理。这将使管理人员从忙碌的事务堆里解脱出来,致力于实质性的分析研究,提高决策质量。

(6)物流与资金流的统一:MRPII包含了财务管理功能,可以由生产活动记录直接产生财务数据,把实物形态的物料流动直接转换为价值形态的资金流动,保证生产和财务数据一致。财务部门及时获得资金信息用于控制成本,通过资金流动状况掌握物料和经营情况,随时分析企业的经济效益,参与决策,指导和控制经营和生产活动。

1.5.5 ERP

进入20世纪90年代,随着市场竞争的进一步加剧,企业竞争空间与范围的进一步扩大,20世纪80年代MRPII主要面向企业内部资源全面计划管理的思想逐步发展为20世纪90年代怎样有效利用和管理整体资源的管理思想,企业资源计划(Enterprise Resource Planning,ERP)也就随之产生了。ERP在MRPII的基础上扩展了管理范围,给出了新的结构。图1-9显示了MRP→MRPII→ERP的扩展关系,这种扩展是发展和包罗,而不是取代和否定。

图1-9 MRP→MRPII→ERP的扩展关系图中,“ERPII”是针对下一代的ERP而新近被提出来的概念,指在ERP的基础上进一步融入协同商务的思想和方法。关于ERPII的内容暂不在本书详细讨论的范围之内。

1.ERP与MRPII的主要区别

ERP是在MRPII的基础上扩展而来的,它与MRPII的区别主要体现在以下方面。

(1)在资源管理范围方面:MRPII主要侧重对企业内部人、财、物等资源的管理,ERP系统在MRPII的基础上扩展了管理范围,它把客户需求和企业内部的制造活动以及供应商的制造资源整合在一起,形成企业一个完整的供应链并对供应链上所有环节如订单、采购、库存、计划、生产制造、质量控制、运输、分销、服务与维护、财务管理、人事管理、实验室管理、项目管理、配方管理等进行有效管理。

(2)在生产方式管理方面:MRPII系统把企业归类为几种典型的生产方式进行管理,如重复制造、批量生产、按订单生产、按订单装配、按库存生产等,对每一种类型都有一套管理标准。而在20世纪80年代末到90年代初,为了紧跟市场的变化,多品种、小批量生产以及看板生产等则是企业主要采用的生产方式,由单一的生产方式向混合型生产发展,ERP则能很好地支持和管理混合型制造环境,满足了企业的这种多角化经营的需求。

(3)在管理功能方面:ERP除了MRPII系统的制造、分销、财务管理功能外,还增加了支持整个供应链上物料流通体系中供、产、需各个环节之间的运输管理和仓库管理;支持生产保障体系的质量管理、实验室管理、设备维修和备品备件管理;支持对工作流(业务处理流程)的管理。

(4)在事务处理控制方面:MRPII通过计划的及时滚动来控制整个生产过程,它的实时性较差,一般只能实现事中控制。而ERP系统支持在线分析处理(Online Analytical Processing,OLAP)、售后服务即质量反馈,强调企业的事前控制能力,它可以将设计、制造、销售、运输等通过集成并行地进行各种相关的作业,为企业提供了对质量、适应变化的能力、客户的满意度、绩效等关键问题的实时分析能力。

2.ERP系统的管理思想

ERP的核心管理思想就是实现对整个供应链的有效管理,主要体现在以下三个方面。

(1)对整个供应链资源进行管理的思想

随着现代信息化管理技术的发展,涌现了多类常见的信息化管理系统,如供应链管理系统(SupplyChain Management,SCM)、客户关系管理系统(Customer Relationship Management,CRM)、分销资源计划(Distribution Resource Planning,DRP)等。而ERP本身也经历了不同的发展阶段,从MRP到MRPII,再到ERP。对于这些概念、理论或实际的系统之间的关系,我们可以从它们在供应链上作用的范围的角度去理解,如图1-10所示。

现代企业的竞争已经不是单一企业与单一企业间的竞争,而是一个供应链与其他供应链之间的竞争,即企业不但要依靠自己的资源,还必须把经营过程中的有关各方如供应商、制造工厂、分销网络、客户等纳入一个紧密的供应链中,才能在市场上获得竞争优势。ERP系统正好适应了这一市场竞争的需要,实现了对整个企业供应链的管理。

资料来源:参考文献陈启申.供需链管理与企业资源计划(ERP)[M].北京:企业管理出版社,2001

图1-10供应链管理与信息技术的应用

(2)精益生产、并行工程和敏捷制造的思想

ERP系统支持混合型生产方式的管理,其管理思想表现在两个方面:其一是“精益生产”(Lean Production,LP)的思想,即企业把客户、销售代理商、供应商、协作单位纳入生产体系,同他们建立起利益共享的合作伙伴关系,进而组成一个企业的供应链。其二是“敏捷制造”(Agile Manufacturing)的思想。当市场上出现新的机会,而企业的基本合作伙伴不能满足新产品开发生产的要求时,企业组织一个由特定的供应商和销售渠道组成的短期或一次性供应链,形成“虚拟工厂”,把供应和协作单位视为企业的一个组成部分,运用并行工程(Simultaneous Engineering,SE)的方法组织生产,用最短的时间将新产品打入市场,时刻保持产品的高质量、多样化和灵活性,这即是“敏捷制造”的核心思想。

(3)事先计划与事中控制的思想

ERP系统中的计划体系主要包括:主生产计划、物料需求计划、能力需求计划、采购计划、分销资源计划、利润计划、财务预算和人力资源计划等,而且这些计划功能与价值控制功能已完全集成到整个供应链系统中。另一方面,ERP系统通过定义与事务处理相关的会计核算科目与核算方式,在事务处理发生的同时自动生成会计核算分录,保证了资金流与物流的同步记录和数据的一致性,从而实现根据财务资金现状,追溯资金的来龙去脉,并进一步追溯所发生的相关业务活动,便于实现事中控制和实时做出决策。

3.ERP系统的功能模块

作为一类典型的管理信息系统,ERP系统通常呈现出较明显的模块化结构,一般包含销售管理、工程管理、计划管理、采购管理、库存管理、财务管理、成本管理、质量管理等功能模块,这些模块又可进一步划分为更小的子模块。图1-11显示了一个典型的ERP系统的模块结构,这体现了ERP系统的功能。本书的原理部分,将围绕其中主要的模块展开。在实践中,模块结构会因具体的系统不同而有所差异,但大体是接近的。

图1-11 ERP系统的典型功能模块结构

◣1.6 ERP与其他企业信息化技术的关系

ERP是一种集成的信息系统,但显然它也仅仅是企业信息化应用的一个组成部分,企业信息化这个领域还有着更丰富的内涵。随着信息技术的迅速发展,除了ERP外,近十余年来企业信息化领域新的技术与产品不断涌现并投入应用,如计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)、计算机辅助测试(Computer Aided Testing,CAT)、计算机辅助工艺(Computer Aided Process Planning,CAPP)、产品数据管理(Product Data Management,PDM)等,这些单元技术及系统集成起来,通常称为计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System,CIMS)。图1-12所示为ERP与其他企业信息化技术的关系示意图。

在CMIS的各种单元技术中,ERP与CAD/CAPP/CAM的信息交换最为密切,运行ERP系统的最基本的数据,如描述产品结构的物料清单(Bill of Material,BOM)要通过PDM系统从CAD系统转换过来;设计更改信息要从PDM及时传输到ERP系统。有关工作中心、工艺路线、工时定额和工具的信息要来自CAPP;ERP生成的生产计划又要提供给CAM。在新产品较多、设计修改频繁的情况下,为了迅速响应不断的变化,这种信息和数据交换更为重要。

图1-12 ERP与其他企业信息化技术的关系

无论是ERP,还是CIMS,本身都是系统集成的产物,其各自的发展历程就是各种思想、技术、系统不断集成的过程。目前,ERP、CIMS及其他信息技术也面临着相互集成的问题,因为只有这样,才能全面增强企业的竞争力,而不是产生一系列新的“信息孤岛”。

【本章小结】

●先进制造模式是指在生产制造过程中,依据不同的制造环境,通过有效地组织各种制造要素,达到良好制造效果的先进技术和方法的综合体。

●诺兰模型揭示了一个组织信息化应用发展的一般规律。对于生产企业而言,在诺兰模型的6个阶段中,应用ERP的需求通常发生在控制阶段。

●ERP对于企业的吸引力在于其可能为企业带来的巨大效益,这些效益集中体现在库存下降、存货周转率提高、延期交货减少、采购提前期缩短、停工待料减少、制造成本降低、市场反应能力提升等方面。

●ERP是一种管理思想,也是为了实现这种管理思想而开发的管理信息系统。在组成管理信息系统的诸要素中,计算机软件是决定系统整体面貌的最重要的因素,这便是我们在市场上看到的各种品牌的ERP软件。

●ERP理论与技术的发展经历了基本MRP、闭环MRP、MRPII、ERP等阶段。

●MRP方法与传统的订货点法最根本的区别在于MRP引进了“相关需求”(Dependent Demand)的概念;MRPII在MRP的基础上集成了财务管理;ERP则在MRPII的基础上将信息集成的范围从企业内部扩展到了整个供应链。

●作为信息集成的产物,ERP本身与其他企业信息化系统之间也存在着集成的需要,只有实现这样的相互集成,才不至于产生一系列新的“信息孤岛”。

【思考与讨论】

1.对于我国而言,实行信息化战略的意义是什么?

2.成功应用ERP能为企业带来哪些利益?

3.ERP系统通常主要包括哪些功能模块?

4.MRP方法与传统的库存订货点法有何本质的区别?

5.闭环MRP与基本MRP有何异同?

6.MRPII与闭环MRP有何异同?

7.ERP与MRPII有何异同?

8.举出一个你熟悉的企业,根据其信息化应用的状况,利用诺兰模型分析其所处的信息化发展阶段。