如何选择MRP或看板物料计划方式？

来源：SCOM供应链与运营经理人俱乐部

作者：李忠华

在制造业的供应链运营中，计划分为生产计划和物料计划，两者相依相存，又互相制约。有些产业中物料计划是难点，有些产业中生产计划是难点，有些产业中两者都是难点。

上次我们谈到了主要的生产计划方式APS和看板，这里我们谈谈物料计划方式中的两种主要方式MRP和看板。

看板的物料计划基本逻辑：

设定参数为K个看板，每个看板对应的数量为C，当物料消耗达到C时，一个看板被扔出，供应商据此按照约定的提前期送货，送货数量为C。参数设定的逻辑是K=（DL+SS1）/C；其中D为平均日需求，L为物料提前期，SS1是安全库存，C是单次采购数量，一般受看板对应容器影响，容器大小受经济采购批量的影响。

MRP：

物料需求方按周期R检查可用库存，当发现可用库存不足时，向供应商发出采购订单，计划采购数量=净需求=毛需求-库存-在途库存，毛需求=计划展望期内的总需求+安全库存。考虑到物料JIT等原因，每次真正下达的计划是L+R时点以前的需求，L+R之后的需求先不下采购计划。所以某次运行MRP时考虑的物料需求就是从L到L+R这段时间的新增需求以及L期内的需求变化（紧急需求或推迟或取消）和供应的变化。

一段时间内总供应数量为采购次数*采购批量；在总需求量变化时，MRP计划采用固定的频率但是变化的采购数量（类似于调幅收音机AM），看板采用固定的采购批量但是变化的频率（类似于调频收音机FM）。

一、需求平稳波动小条件下业务特性分析

业务假设：日平均需求量为D；库存检查周期（计划周期）为R；物料提前期为L；物料需求波动标准差为std；Z为服务水平因子；经济批量Q；假设库存消耗是线性的。

SS1= z*std*√L; SS2= z*std*√(R+L);

针对需求比较平稳的业务假设下，观察上表可以总结出一些现象：

1， 除安全库存以外，看板计划方法下的平均库存受到物料提前期影响很大，与L期内的需求量直接线性相关；与此相反，MRP计划方法下的库存受到计划周期R影响很大,但是不受物料提前期的影响；

2， 计划周期R与物料提前期L都会影响MRP安全库存数量，R与L越大，安全库存越高。无论哪种方计划法，安全库存数量都受到物料提前期、服务水平因子、需求波动的标准差影响，且影响力类似；

3， 相对看板计划方式，MRP设置更高的安全库存；

从工作量来说，看板方式是一次设定后方案重复使用，后期计划人员工作量非常小。

二、需求波动大条件下业务特性分析

假设业务场景如下：在各个T周期内R1、R2、R3的平均日需求分别为D1、D2、D3….，其中D2远大于D1，D3又远小于D1；在安全库存设置时的标准差已经考虑了需求波动，后面分析中假设不调整安全库存水平; 假设D1正好是平均值。

情形1: 在足够的时间以前提前预见到需求变化

情形2:在交付周期L前，没有预见到需求变化；从D1变到D2再到D3时，计划参数安全库存、看板数量没有调整

三、经过以上分析，我们得出一些结论：

1， 提前期足够长，MRP计划下的平均库存0.5DR+SS2会小于看板计划下的平均库存（0.5DL+SS1）；相反提前期足够短，看板计划下的平均库存会更小。

2， 波动很大而且无法预见时，两种计划的反应时间，分别取决于R的设置以及C的设置，MRP总是需要n（最小为1）个R来满足D2T或者D3T，看板的总反应时间仍然是变量，最小为C/D2或者C/D3,，因为各个看板扔出的周期在变化。

3， 如果一个波峰波谷持续时间很短，小于1个R，则看板反应更快占优势，如果持续时间大于1个R，两者反应时间接近，此时MRP因为设置的安全库存较高，在防止缺料上具有一定的优势；实际业务中，企业的R设置在1～7天，而一个波峰波谷持续时间往往是超过一个R的。

4.波动很大但是可以预见时，两者都不应该产生缺料和计划外库存，MRP操作简单一点，看板则需要依据波峰波谷去调整一下看板数量，波动越频繁，调整的工作量越大，物料种类很多且物料提前期不一致时，发布调整的时间是不一致的，这种控制方式很容易因为操作繁琐而失去控制。

四、可预见和相对提前期：

在现实中，需求可预见是很难的，只有在相对提前期短的时候，才是真正的掌握需求，这里解释一下相对提前期。

1, 物料提前期（包括供应商的物料供应周期、内部单据处理周期、检验周期、物流周期等等）；

在ATO、MTO、ETO模式下

图一相对长周期

在图一中，整体供应提前期（L1+L2+L3）> 客户需求的交付周期（D1-D0），我们把物料提前期定义为相对长。长交期下，所有物料补充决策都需要基于预测而不是基于客户订单需求，随之带来了缺料或者多料的风险。

图二相对短周期

在图二中，整体供应提前期（L1+L2+L3）< 客户需求的交付周期（D1-D0），我们把物料提前期定义为相对短。短交期下，所有物料补充决策都可以基于客户订单需求而不是基于不可能完全正确的预测。

在MTS生产模式下，我们以企业内部的库存需求日期当作交货期日D1，则相对交期的概念就一致了。

五、物料计划方式选择原则总结

图三物料计划方式选择

1， 物料提前期长的(无论波动大小)，尽量选择MRP，因为MRP平均库存（不含安全库存）不受提前期影响；这也就是汽车供应链中，为什么对物料提前期要求的很短的原因之一。

2， 波动很大的物料(无论提前期长短)，尽量选择MRP，因为看板操作复杂，容易失控，而且在业务结果上没有明显优势。

3， 物料提前期短且波动小的，尽量选择看板，因为看板一旦设定，其工作量是最小的，对IT系统依赖很小、对基础数据也不再依赖。

4， 相对提前期短的物料，也就是需求在L周期前都是可见的，库存控制和防缺料最优的是工单需求法，但是考虑到来自不同产成品对物料需求的合并处理以便减少作业成本、实现MOQ等因素，会转到MRP或者看板。建议的方案是波动大的转MRP，波动小的转看板，只有使用频率很低的可以保持工单需求法。

5， 相对提前期长的物料，一般来说很难靠产成品预测来准确的确定需求；

①　这时候往往预测不停地在调整，采用MRP很容易调整，而采用看板就很不适应了，因为频繁地依据需求调整去调整参数正是看板的弱项。

②　另外前文分析了在波动时间长过R后，不可预见的业务情形下，MRP在防止需求尖峰时的缺料表现会更佳一点（此点当然说可以调整看板安全库存来弥补，但这样就违背原始的定律了），往往企业短期库存成本远低于短期的缺料成本从而更担心缺料，因此这里建议选择MRP。

③　运用MRP，虽然不对R+L之后的采购需求下单，但是完全可以将其作为预测发布给供应商，而采用看板，就不能直接计算远期需求而发布预测了，除非也是象MRP一样依据每次调整去计算，既然如此，为何不直接采用MRP呢？

6， 有些选择，是在模糊地带做出的，需要依据公司实际的能力、IT系统等自己做出权衡。

7， 在选定MRP后，其R的设定，越小越有利于库存控制和防止缺料，但是计划的“一日三变、朝令夕改”也会使得生产和采购部门无所适从。同时面临经济批量、MOQ、MPQ等限制条件。

在选定看板方案后，C越小（K越大）反应越灵敏，但是采购频率增加了也带来了同6一样的问题，同样需要仔细权衡，不仅仅是容器的问题。

六、补充说明：

本文给出的各类分析，都是包含了大量的业务假设（有的没有在文中明确说明），数学推导和公式、具体的数值都是近似值，没有严格的数学模型和演算，因此其结论对某些业务场景不适用甚至错误之处，请各位读者多多包涵。如有读者可以进一步建立数学模型和演算，请多多赐教。

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