ERP是一個龐大的管理信息系統，要講清楚ERP原理，我們首先要沿著ERP發展的四個主要的階段，從最為基本的六十年代時段式MRP原理講起。
基本MRP的原理
我們都知道，按需求的來源不同，企業內部的物料可分為獨立需求和相關需求兩種類型。獨立需求是指需求量和需求時間由企業外部的需求來決定，例如，客戶訂購的產品、科研試制需要的樣品、售后維修需要的備品備件等；相關需求是指根據物料之間的結構組成關系由獨立需求的物料所產生的需求，例如，半成品、零部件、原材料等的需求。
MRP的基本任務是：⑴從最終產品的生產計劃(獨立需求)導出相關物料(原材料、零部件等)的需求量和需求時間(相關需求)；⑵根據物料的需求時間和生產(訂貨)周期來確定其開始生產(訂貨)的時間。
MRP的基本內容是編制零件的生產計劃和采購計劃。然而，要正確編制零件計劃，首先必須落實產品的出產進度計劃，用MRPⅡ的術語就是主生產計劃(Master Production Schedule，MPS)，這是MRP展開的依據。MRP還需要知道產品的零件結構，即物料清單(Bill Of Material，BOM)，才能把主生產計劃展開成零件計劃；同時，必須知道庫存數量才能準確計算出零件的采購數量。因此，基本MRP的依據是：⑴主生產計劃(MPS)；⑵物料清單(BOM)；⑶庫存信息。它們之間的邏輯流程關系見下圖。
MRP基本構成
MRP基本構成
（1）主生產計劃(Master Production Schedule, 簡稱MPS)
主生產計劃是確定每一具體的最終產品在每一具體時間段內生產數量的計劃。這里的最終產品是指對于企業來說最終完成、要出廠的完成品，它要具體到產品的品種、型號。這里的具體時間段，通常是以周為單位，在有些情況下，也可以是日、旬、月。主生產計劃詳細規定生產什么、什么時段應該產出，它是獨立需求計劃。主生產計劃根據客戶合同和市場預測，把經營計劃或生產大綱中的產品系列具體化，使之成為展開物料需求計劃的主要依據，起到了從綜合計劃向具體計劃過渡的承上啟下作用。
（2）產品結構與物料清單(Bill of Material, BOM)
MRP系統要正確計算出物料需求的時間和數量，特別是相關需求物料的數量和時間，首先要使系統能夠知道企業所制造的產品結構和所有要使用到的物料。產品結構列出構成成品或裝配件的所有部件、組件、零件等的組成、裝配關系和數量要求。它是MRP產品拆零的基礎。舉例來說，下圖是一個大大簡化了的自行車的產品結構圖，它大體反映了自行車的構成：
圖1 自行車產品結構圖
當然，這并不是我們最終所要的BOM。為了便于計算機識別，必須把產品結構圖轉換成規范的數據格式，這種用規范的數據格式來描述產品結構的文件就是物料清單。它必須說明組件(部件)中各種物料需求的數量和相互之間的組成結構關系。下表就是一張簡單的與自行車產品結構相對應的物料清單。
表1 自行車產品的物料清單
注：類型中“M”為自制件，“B”為外購件。
（3）庫存信息
庫存信息是保存企業所有產品、零部件、在制品、原材料等存在狀態的數據庫。在MRP系統中，將產品、零部件、在制品、原材料甚至工裝工具等統稱為“物料”或“項目”。為便于計算機識別，必須對物料進行編碼。物料編碼是MRP系統識別物料的唯一標識。
①現有庫存量：是指在企業倉庫中實際存放的物料的可用庫存數量。
②計劃收到量(在途量)：是指根據正在執行中的采購訂單或生產訂單，在未來某個時段物料將要入庫或將要完成的數量。
③已分配量：是指尚保存在倉庫中但已被分配掉的物料數量。
④提前期：是指執行某項任務由開始到完成所消耗的時間。
⑤訂購(生產)批量：在某個時段內向供應商訂購或要求生產部門生產某種物料的數量。
⑥安全庫存量：為了預防需求或供應方面的不可預測的波動，在倉庫中經常應保持最低庫存數量作為安全庫存量。
根據以上的各個數值，可以計算出某項物料的凈需求量： 凈需求量=毛需求量+已分配量- 計劃收到量-現有庫存量
MRP基本運算邏輯
基本MRP的運算邏輯圖如圖所示：
圖1 MRP運算邏輯圖
下面結合實例說明MRP的運算邏輯步驟。如圖2是產品A的結構圖。
圖2 A產品結構圖
于是，現在我們就可以計算各個產品及相應部件的需求量。
要注意的是，由于提前期的存在，使得物料的計劃交付時間和凈需求的時間有時會產生不一致。另外，我們為了簡化計算，也暫時沒有將安全庫存量考慮在內。
表1 產品A的需求量計算（產品A，提前期=2，批量=10）
以上計算過程表明雖然1，2，4，6周均需要A，但實際A只要3及4周交付10個即可以了。這個計劃下達時間和數量就是部件B和C的毛需求的時間和數量。
表 2部件B的需求量計算（部件B，提前期=1，批量=20，1A=2B=2′10=20）
表3部件C的需求量計算（部件C，提前期=3，批量=60，1A=3C=3′10=30）
從這一層的分解可以看出，對于部件B，它還在需要在第3周交付個10個，為此我們還要按照產品結構展開下一層的分解。分解方法和步驟如前，這里我們就不一一展開了。
經過了以上的展開計算后，我們就可以得出產品A的零部件的各項相關需求量。然而，現實中企業的情況遠沒有這樣簡單，在許多加工制造性的企業中，由于產品種類繁多，并不只是產品A要用到部件B、部件C以及零件D和E，可能還有其他產品也需要用到它們，也可能零件D、E還有一定的獨立需求（如作為服務件用的零件等）。所以，MRP要做的工作是要先把企業在一定時段內對同一零部件的毛需求匯總，然后再據此算出它們在各個時段內的凈需求量和計劃交付量，并據以安排生產計劃和采購計劃。這里為了解釋它的原理，我們可以假設，企業還有產品X要用到零件D，此外，零件D還有一定的獨立需求。則對零件D的總需求計算如圖3所示。
求得了零件D的總需求量，我們就可以根據前面介紹的原理，進一步計算出該零件總的凈需求量和計劃交付量，由此，有關的生產計劃和采購計劃就能夠在適當的時間給予安排。這樣，我們就完成了一個基本MRP的運算循環。當然，這一切都是在計算機的幫助下，遵循分層處理原則（ERP系統是從MPS開始計算，然后按照BOM一層層往下進行，逐層展開相關需求件的計算，直至低層）完成的。應該說，這種借助于先進的計算機技術和管理軟件而進行的物料需求量的計算，與傳統的手工方式相比，計算的時間大大縮短，計算的準確度也相應地得以大幅度地提高。
圖3 相關需求與獨立需求同時存在時的需求量計算
七十年代閉環MRP
60年代時段式MRP能根據有關數據計算出相關物料需求的準確時間與數量，但它還不夠完善，其主要缺陷是沒有考慮到生產企業現有的生產能力和采購的有關條件的約束。因此，計算出來的物料需求的日期有可能因設備和工時的不足而沒有能力生產，或者因原料的不足而無法生產。同時，它也缺乏根據計劃實施情況的反饋信息對計劃進行調整的功能。
正是為了解決以上問題，MRP系統在七十年代發展為閉環MRP系統。閉環MRP系統除了物料需求計劃外，還將生產能力需求計劃、車間作業計劃和采購作業計劃也全部納入MRP，形成一個封閉的系統。
1．閉環MRP的原理與結構
MRP系統的正常運行，需要有一個現實可行的主生產計劃。它除了要反映市場需求和合同訂單以外，還必須滿足企業的生產能力約束條件。因此，除了要編制資源需求計劃外，我們還要制定能力需求計劃(CRP)，同各個工作中心的能力進行平衡。只有在采取了措施做到能力與資源均滿足負荷需求時，才能開始執行計劃。
而要保證實現計劃就要控制計劃，執行MRP時要用派工單來控制加工的優先級，用采購單來控制采購的優先級。這樣，基本MRP系統進一步發展，把能力需求計劃和執行及控制計劃的功能也包括進來，形成一個環形回路，稱為閉環MRP，如圖1示。
圖1 閉環MRP邏輯流程圖
因此，閉環MRP則成為一個完整的生產計劃與控制系統。
2．能力需求計劃(Capacity Requirement Planning, CRP)
（1）資源需求計劃與能力需求計劃
在閉環MRP系統中，把關鍵工作中心的負荷平衡稱為資源需求計劃，或稱為粗能力計劃，它的計劃對象為獨立需求件，主要面向的是主生產計劃；把全部工作中心的負荷平衡稱為能力需求計劃，或稱為詳細能力計劃，而它的計劃對象為相關需求件，主要面向的是車間。由于MRP和MPS之間存在內在的聯系，所以資源需求計劃與能力需求計劃之間也是一脈相承的，而后者正是在前者的的基礎上進行計算的。
（2）能力需求計劃的依據
①工作中心：它是各種生產或加工能力單元和成本計算單元的統稱。對工作中心，都統一用工時來量化其能力的大小。
②工作日歷：是用于編制計劃的特殊形式的日歷，它是由普通日歷除去每周雙休日、假日、停工和其它不生產的日子，并將日期表示為順序形式而形成的。
③工藝路線：是一種反映制造某項"物料"加工方法及加工次序的文件。它說明加工和裝配的工序順序，每道工序使用的工作中心，各項時間定額，外協工序的時間和費用等。
④由MRP輸出的零部件作業計劃。
（3）能力需求計劃的計算邏輯
閉環MRP的基本目標是滿足客戶和市場的需求，因此在編制計劃時，總是先不考慮能力約束而優先保證計劃需求，然后再進行能力計劃。經過多次反復運算，調整核實，才轉入下一個階段。能力需求計劃的運算過程就是把物料需求計劃定單換算成能力需求數量，生成能力需求報表。這個過程可用圖2來表示。
圖2 能力需求報表生成過程
當然，在計劃時段中也有可能出現能力需求超負荷或低負荷的情況。閉環MRP能力計劃通常是通過報表的形式(直方圖是常用工具)向計劃人員報告之，但是并不進行能力負荷的自動平衡，這個工作由計劃人員人工完成。
3．現場作業控制
各工作中心能力與負荷需求基本平衡后，接下來的一步就要集中解決如何具體地組織生產活動，使各種資源既能合理利用又能按期完成各項訂單任務，并將客觀生產活動進行的狀況及時反饋到系統中，以便根據實際情況進行調整與控制，這就是現場作業控制。它的工作內容一般包括以下四個方面：
車間定單下達：定單下達是核實MRP生成的計劃訂單，并轉換為下達定單。
作業排序：它是指從工作中心的角度控制加工工件的作業順序或作業優先級。
投入產出控制：是一種監控作業流(正在作業的車間定單)通過工作中心的技術方法。利用投入/產出報告，可以分析生產中存在的問題，采取相應的措施。
作業信息反饋：它主要是跟蹤作業定單在制造過程中的運動，收集各種資源消耗的實際數據，更新庫存余額并完成MRP的閉環。
ERP知識學習系列之——八十年代的MRPII
閉環MRP系統的出現，使生產活動方面的各種子系統得到了統一。但這還不夠，因為在企業的管理中，生產管理只是一個方面，它所涉及的僅僅是物流，而與物流密切相關的還有資金流。這在許多企業中是由財會人員另行管理的，這就造成了數據的重復錄入與存貯，甚至造成數據的不一致性。
于是，在八十年代，人們把生產、財務、銷售、工程技術、采購等各個子系統集成為一個一體化的系統，并稱為制造資源計劃（Manufacturing Resource Planning）系統，英文縮寫還是MRP，為了區別物流需求計劃（亦縮寫為MRP）而記為MRP II。
1．MRPⅡ的原理與邏輯
MRPⅡ的基本思想就是把企業作為一個有機整體，從整體最優的角度出發，通過運用科學方法對企業各種制造資源和產、供、銷、財各個環節進行有效地計劃、組織和控制，使他們得以協調發展，并充分地發揮作用。
MRPⅡ的邏輯流程圖如圖1所示。
圖1 MRPⅡ邏輯流程圖
在流程圖的右側是計劃與控制的流程，它包括了決策層、計劃層和控制執行層，可以理解為經營計劃管理的流程；中間是基礎數據，要儲存在計算機系統的數據庫中，并且反復調用。這些數據信息的集成，把企業各個部門的業務溝通起來，可以理解為計算機數據庫系統；左側是主要的財務系統，這里只列出應收帳、總帳和應付帳。各個聯線表明信息的流向及相互之間的集成關系。
2．MRPⅡ管理模式的特點
MRPⅡ的特點可以從以下幾個方面來說明，每一項特點都含有管理模式的變革和人員素質或行為變革兩方面，這些特點是相輔相成的。
1．計劃的一貫性與可行性
MRPⅡ是一種計劃主導型管理模式，計劃層次從宏觀到微觀、從戰略到技術、由粗到細逐層優化，但始終保證與企業經營戰略目標一致。它把通常的三級計劃管理統一起來，計劃編制工作集中在廠級職能部門，車間班組只能執行計劃、調度和反饋信息。計劃下達前反復驗證和平衡生產能力，并根據反饋信息及時調整，處理好供需矛盾，保證計劃的一貫性、有效性和可執行性。
2．管理的系統性
MRPⅡ是一項系統工程，它把企業所有與生產經營直接相關部門的工作聯結成一個整體，各部門都從系統整體出發做好本職工作，每個員工都知道自己的工作質量同其他職能的關系。這只有在"一個計劃"下才能成為系統，條塊分割、各行其是的局面應被團隊精神所取代。
3．數據共享性
MRPⅡ是一種制造企業管理信息系統，企業各部門都依據同一數據信息進行管理，任何一種數據變動都能及時地反映給所有部門，做到數據共享。在統一的數據庫支持下，按照規范化的處理程序進行管理和決策。改變了過去那種信息不通、情況不明、盲目決策、相互矛盾的現象。
4．動態應變性
MRPⅡ是一個閉環系統，它要求跟蹤、控制和反饋瞬息萬變的實際情況，管理人員可隨時根據企業內外環境條件的變化迅速作出響應，及時決策調整，保證生產正常進行。它可以及時掌握各種動態信息，保持較短的生產周期，因而有較強的應變能力。
5．模擬預見性
MRPⅡ具有模擬功能。它可以解決"如果怎樣……將會怎樣"的問題，可以預見在相當長的計劃期內可能發生的問題，事先采取措施消除隱患，而不是等問題已經發生了再花幾倍的精力去處理。這將使管理人員從忙碌的事務堆里解脫出來，致力于實質性的分析研究，提供多個可行方案供領導決策。
6．物流、資金流的統一
MRPⅡ包含了成本會計和財務功能，可以由生產活動直接產生財務數據，把實物形態的物料流動直接轉換為價值形態的資金流動，保證生產和財務數據一致。財務部門及時得到資金信息用于控制成本，通過資金流動狀況反映物料和經營情況，隨時分析企業的經濟效益，參與決策，指導和控制經營和生產活動。
以上幾個方面的特點表明，MRPⅡ是一個比較完整的生產經營管理計劃體系，是實現制造業企業整體效益的有效管理模式。
ERP知識學習系列之——九十年代的ERP系統
基本MRP的運算邏輯
進入90年代，隨著市場競爭的進一步加劇，企業競爭空間與范圍的進一步擴大，80年代MRPⅡ主要面向企業內部資源全面計劃管理的思想逐步發展為90年代怎樣有效利用和管理整體資源的管理思想，ERP（Enterprise Resource Planning）——企業資源計劃也就隨之產生。ERP是在MRP-Ⅱ的基礎上擴展了管理范圍，給出了新的結構。
1．ERP同MRPⅡ的主要區別
在資源管理范圍方面的差別
MRP II主要側重對企業內部人、財、物等資源的管理，ERP系統在MRP II的基礎上擴展了管理范圍，它把客戶需求和企業內部的制造活動、以及供應商的制造資源整合在一起，形成企業一個完整的供應鏈并對供應鏈上所有環節如訂單、采購、庫存、計劃、生產制造、質量控制、運輸、分銷、服務與維護、財務管理、人事管理、實驗室管理、項目管理、配方管理等進行有效管理。
在生產方式管理方面的差別
MRP II系統把企業歸類為幾種典型的生產方式進行管理，如重復制造、批量生產、按訂單生產、按訂單裝配、按庫存生產等，對每一種類型都有一套管理標準。而在80年代末、90年代初期，為了緊跟市場的變化，多品種、小批量生產以及看板式生產等則是企業主要采用的生產方式，由單一的生產方式向混合型生產發展，ERP則能很好地支持和管理混合型制造環境，滿足了企業的這種多角化經營需求。
在管理功能方面的差別
ERP除了MRP II系統的制造、分銷、財務管理功能外，還增加了支持整個供應鏈上物料流通體系中供、產、需各個環節之間的運輸管理和倉庫管理；支持生產保障體系的質量管理、實驗室管理、設備維修和備品備件管理；支持對工作流（業務處理流程）的管理。
在事務處理控制方面的差別
MRP II是通過計劃的及時滾動來控制整個生產過程，它的實時性較差，一般只能實現事中控制。而ERP系統支持在線分析處理OLAP（Online Analytical Processing）、售后服務即質量反饋，強調企業的事前控制能力，它可以將設計、制造、銷售、運輸等通過集成來并行地進行各種相關的作業，為企業提供了對質量、適應變化、客戶滿意、績效等關鍵問題的實時分析能力。
此外，在MRP II中，財務系統只是一個信息的歸結者，它的功能是將供、產、銷中的數量信息轉變為價值信息，是物流的價值反映。而ERP系統則將財務計劃和價值控制功能集成到了整個供應鏈上。
在跨國（或地區）經營事務處理方面的差別
現在企業的發展，使得企業內部各個組織單元之間、企業與外部的業務單元之間的協調變得越來越多和越來越重要，ERP系統應用完整的組織架構，從而可以支持跨國經營的多國家地區、多工廠、多語種、多幣制應用需求。
在計算機信息處理技術方面的差別
隨著IT技術的飛速發展，網絡通信技術的應用，使得ERP系統得以實現對整個供應鏈信息進行集成管理。ERP系統采用客戶/服務器（C/S）體系結構和分布式數據處理技術，支持Internet/Intranet/Extranet、電子商務（E-business、E-commerce）、電子數據交換（EDI）。此外，還能實現在不同平臺上的互操作。
2．ERP系統的管理思想
ERP的核心管理思想就是實現對整個供應鏈的有效管理，主要體現在以下三個方面：
體現對整個供應鏈資源進行管理的思想
現代企業的競爭已經不是單一企業與單一企業間的競爭，而是一個企業供應鏈與另一個企業的供應鏈之間的競爭，即企業不但要依靠自己的資源，還必須把經營過程中的有關各方如供應商、制造工廠、分銷網絡、客戶等納入一個緊密的供應鏈中，才能在市場上獲得競爭優勢。ERP系統正是適應了這一市場競爭的需要，實現了對整個企業供應鏈的管理。
體現精益生產、同步工程和敏捷制造的思想
ERP系統支持都混合型生產方式的管理，其管理思想表現在兩各方面：其一是“精益生產LP（Lean Production）”的思想，即企業把客戶、銷售代理商、供應商、協作單位納入生產體系，同他們建立起利益共享的合作伙伴關系，進而組成一個企業的供應鏈。其二是“敏捷制造（Agile Manufacturing）”的思想。當市場上出現新的機會，而企業的基本合作伙伴不能滿足新產品開發生產的要求時，企業組織一個由特定的供應商和銷售渠道組成的短期或一次性供應鏈，形成“虛擬工廠”，把供應和協作單位看成是企業的一個組成部分，運用“同步工程（SE）”，組織生產，用最短的時間將新產品打入市場，時刻保持產品的高質量、多樣化和靈活性，這即是“敏捷制造”的核心思想。
體現事先計劃與事中控制的思想
ERP系統中的計劃體系主要包括：主生產計劃、物流需求計劃、能力計劃、采購計劃、銷售執行計劃、利潤計劃、財務預算和人力資源計劃等，而且這些計劃功能與價值控制功能已完全集成到整個供應鏈系統中。另一方面，ERP系統通過定義事務處理（Transaction）相關的會計核算科目與核算方式，在事務處理發生的同時自動生成會計核算分錄，保證了資金流與物流的同步記錄和數據的一致性。從而實現了根據財務資金現狀，可以追溯資金的來龍去脈，并進一步追溯所發生的相關業務活動，便于實現事中控制和實時做出決策。
至此我們就完成了對整個ERP原理的介紹。當然，ERP仍舊處于不斷發展變化的過程中。對于它的最新發展，我們還會在以后的系列中給予詳盡的介紹。最后，作為一個總結，我們可以通過圖1來對ERP發展的幾個主要階段進行一下簡要的回顧：
圖1 ERP發展階段
