6.1 MRP 是 PMC 的“基本功“,也是“重灾区”
主生产计划(MPS)定了生产什么、什么时候生产,下一步就是算物料:需要什么料、需要多少、什么时候到。这就是物料需求计划(Material Requirements Planning,MRP)。
MRP 的逻辑不复杂:按 BOM 展开,减去库存和在途,加上提前期,算出净需求。一个初中生都能理解。但就是这个“简单”的逻辑,在实际工厂里翻车的案例数不胜数。
我见过太多这样的场景:
•系统跑出来的采购建议,采购部看都不看,直接按经验下单
•仓库里某种物料堆了三年的量,另一种物料每个月都断货
•紧急采购的单子比正常采购还多,采购员天天在救火
•月底盘点,系统库存和实物差出几十万,没人说得清为什么
这些问题表面上看是 MRP 不准,根子上是MRP 的参数设置不合理、数据更新不及时、执行过程没闭环。AI 不能解决所有问题,但能在几个关键点上帮 PMC 把 MRP 从“算料”提升到“智料”。
6.2 MRP 跑不准的六大原因
在讲 AI 怎么优化之前,先把 MRP 跑不准的常见原因列清楚。你对号入座,看看自己的工厂中了几条。
原因一:BOM 不准
BOM 是 MRP 的基石。BOM 错了,后面全错。常见问题:
•版本混乱:工程变更(ECN)发了,但 ERP 里的 BOM 没及时更新,MRP 按老版本算料
•用量不准:理论用量是 1.2 克,实际生产损耗后需要 1.5 克,MRP 按 1.2 克算,永远不够
•替代料缺失:A 料缺货时可以用 B 料,但系统里没维护替代关系,MRP 只会建议买 A 料
•层级错误:半成品应该走 MRP 展开,但系统里设成了“虚拟件”或“计划件”,导致需求没传递下去
应对方法:建立 BOM 审核机制。每次 ECN 生效前,PMC 要确认 ERP 里的 BOM 已同步更新。每季度抽 10% 的 BOM 做现场核对,对比理论用量和实际领料量,偏差超过 5% 的要做修正。
原因二:库存数据不准
系统库存和实物库存对不上,是 MRP 不准的头号杀手。常见原因:
•出入库不及时:车间领料了没及时入账,供应商送货了没及时入库
•在途状态不清:货已经发出了但系统显示“未发货”,或者货还在供应商仓库但系统显示“在途”
•质量待检物料:物料到了但还在 IQC 检验,系统里算“在途”还是“可用”?
•呆滞料未隔离:过期、报废、变质的物料还在系统里算“可用库存”
应对方法:每天上班先看库存异常报表。重点看负数库存、超期未入库、超期未出库。对于质量待检物料,建议设“待检区”虚拟库位,系统里单独显示,PMC 排产时根据检验进度决定是否纳入可用库存。
原因三:提前期不准
提前期(Lead Time)是 MRP 的核心参数,包括采购提前期和生产提前期。常见问题:
•采购提前期按合同签的算,不按实际到货算:合同写 30 天,实际平均 45 天,MRP 按 30 天算,料永远到不齐
•没有区分“下单提前期”和“到货提前期”:有些供应商确认订单要 5 天,生产要 20 天,运输要 10 天,合起来 35 天。但 MRP 只设了一个“30 天”,没拆细
•季节性波动没考虑:春节前供应商提前停工、雨季运输延迟,这些在固定提前期里体现不出来
•内部生产提前期按标准工时算,没考虑排队和等待:某工序标准工时 2 小时,但前面有 10 个产品在排队,实际要等 2 天
应对方法:建立“提前期档案”。对每个供应商、每个物料,记录每次下单的约定交期和实际到货日期,算出平均偏差和波动范围。MRP 里的提前期按“实际平均 + 安全缓冲”设,不要按合同签的设。对于内部生产提前期,要在标准工时基础上加“排队时间“和“等待时间”,可以用历史数据估算。
原因四:批量规则不合理
MRP 算出来净需求 105 个,怎么下单?是一次买 105 个,还是按最小包装量 100 个买 200 个,还是按经济批量 500 个买?
批量规则设错了,要么库存积压,要么频繁下单增加采购成本。常见问题:
•最小订货量(MOQ)没维护:供应商要求最小 1000 个起订,MRP 建议买 200 个,采购员要么被供应商骂,要么硬买 1000 个造成库存
•经济订货批量(EOQ)没算或算错了:EOQ 公式需要年需求量、订货成本、持有成本,很多公司随便拍一个数
•倍数规则乱用:有些物料按箱买(一箱 50 个),MRP 没设倍数规则,建议买 103 个,实际只能买 100 或 150 个
应对方法:每个物料在 ERP 里维护完整的批量参数:MOQ、倍数、EOQ。EOQ 每年根据实际数据重新算一次。对于 MOQ 很高的物料,评估是否可以和供应商谈判拆单,或者找替代供应商。
原因五:安全库存设成“固定值”
安全库存是 MRP 的“保险垫”,但怎么设?很多公司的做法是:所有物料统一设 2 周安全库存,或者按采购员的经验“这个料重要,多备点;那个料便宜,少备点”。
这种拍脑袋的做法,结果是:
•有些物料安全库存太高,资金占用大、呆滞风险高
•有些物料安全库存太低,稍微波动就断货
•需求变了、供应商交期变了,安全库存几年都不调整
应对方法:安全库存应该动态计算,基于需求波动和供应不确定性。后面会详细讲 AI 驱动的动态安全库存模型。
原因六:MRP 跑一次就不管了
很多公司的 MRP 是每周一早上跑一次,跑完生成采购建议和生产指令,然后一周都不再看。但这一周里,客户需求变了、供应商交期变了、车间进度变了,周一跑出来的 MRP 到周三就已经过时了。
应对方法:MRP 应该是滚动运行的。建议每天跑一次(至少关键物料每天跑),或者设置触发机制:当库存低于再订货点时自动触发 MRP 重算。不是每次都要重新下单,而是要持续监控偏差,及时调整。
6.3 从 MRP 到“智料”:AI 能优化什么
上面六个原因,AI 能在哪些环节帮上忙?我们逐个分析。
问题 | AI 能做什么 | AI 不能做什么 |
BOM 不准 | 辅助识别 BOM 版本冲突、用量异常 | 替代工程变更流程、替代现场核对 |
库存数据不准 | 异常检测(负数库存、超期未动销) | 替代仓库管理制度、替代盘点 |
提前期不准 | 基于历史数据预测实际提前期 | 替代供应商沟通、替代合同谈判 |
批量规则不合理 | 优化 EOQ 计算、模拟不同批量方案 | 替代商务谈判、替代供应商关系管理 |
安全库存不合理 | 动态安全库存模型 | 替代对业务风险的判断 |
MRP 运行频率低 | 自动化触发、实时监控 | 替代 PMC 的决策和执行 |
总结一句话:AI 擅长“算”和“监控”,不擅长“谈”和“定”。算提前期、算安全库存、算批量、监控异常,这些交给 AI;跟供应商谈判、判断战略物料的风险、决定要不要为某个客户破例,这些还得人来做。
6.4 实战一:动态安全库存模型
安全库存是 MRP 中最值得用 AI 优化的环节。传统方法是固定值,动态方法是根据需求波动和供应不确定性实时调整。
动态安全库存的基本公式
安全库存 = Z × √(平均提前期 × 需求标准差² + 平均需求² × 提前期标准差²)
拆解一下:
•Z:服务水平系数。Z=1.65 对应 95% 服务水平,Z=2.33 对应 99% 服务水平。服务水平越高,安全库存越多。
•平均提前期:供应商实际交货的平均天数
•需求标准差:过去一段时间(比如 6 个月)需求量的波动程度
•平均需求:过去一段时间的平均需求量
•提前期标准差:供应商实际交货天数的波动程度
这个公式叫“需求与提前期双不确定模型”,比传统的“固定天数× 平均需求”更科学,因为它同时考虑了需求波动和供应波动。
Excel 实现动态安全库存
不需要编程,用 Excel 就能做。
步骤一:准备历史数据
需要过去 12-24 个月的月度需求量和实际提前期。
月份 | 需求量 | 实际提前期(天) |
2024-01 | 1200 | 32 |
2024-02 | 950 | 28 |
… | … | … |
步骤二:计算统计量
用 Excel 函数:
•平均需求:=AVERAGE(B2:B13)
•需求标准差:=STDEV.S(B2:B13)
•平均提前期:=AVERAGE(C2:C13)
•提前期标准差:=STDEV.S(C2:C13)
步骤三:计算安全库存
假设服务水平 95%(Z=1.65):
=1.65 * SQRT(平均提前期 * 需求标准差^2 + 平均需求^2 * 提前期标准差^2)
步骤四:设置自动更新
把公式和原始数据放在同一个文件里,每月新增一行数据,公式自动重算。建议每月初更新一次安全库存,同步到 ERP 系统。
AI 进阶:用机器学习预测需求波动
上面的方法假设历史波动能代表未来波动。但如果需求模式在变化(比如新产品上市、市场竞争加剧),历史标准差可能低估未来风险。
这时可以用机器学习模型(如 XGBoost)预测未来需求,同时给出预测区间。安全库存基于预测区间的宽度来设,而不是基于历史标准差。
具体做法:
1.收集更多特征变量:促销活动、季节性指数、宏观经济指标、竞品动态
2.用 XGBoost 训练需求预测模型,输出点预测和 80% 置信区间
3.安全库存 = 置信区间上限 - 点预测
这种方法比纯历史统计更前瞻,但需要更多数据和建模能力。对于数据基础好的公司,值得尝试。
6.5 实战二:AI 驱动的 ABC 智能分类
ABC 分类是库存管理的基本功:A 类物料金额占比高、品种少,重点管控;C 类物料金额占比低、品种多,粗放管理。
传统的 ABC 分类只按“年消耗金额”一个维度分。但实战中,这个单一维度不够。有些物料金额不高,但缺了产线就停;有些物料金额高,但供应很稳定、替代很容易。
AI 可以做多维度 ABC 分类,综合考虑更多因素。
分类维度建议
维度 | 权重 | 说明 |
年消耗金额 | 30% | 传统 ABC 的核心指标 |
供应风险 | 25% | 供应商集中度、替代难度、交期波动 |
关键性 | 25% | 是否关键路径物料、缺料是否停线 |
需求稳定性 | 20% | 需求波动程度、预测难度 |
评分方法
每个物料在每个维度上打 1-5 分,加权求和得到综合评分。然后按评分排序,前 20% 为 A 类,中间 30% 为 B 类,后 50% 为 C 类。
供应风险评分示例:
•独家供应、无替代、交期波动大:5 分(高风险)
•两家供应、有替代、交期稳定:2 分(低风险)
关键性评分示例:
•缺料直接导致产线停工:5 分
•缺料可以用替代工艺或替代料临时应付:2 分
AI 辅助评分
对于物料种类多的公司(几千种以上),人工逐个评分不现实。可以用 AI 辅助:
•文本分析:从供应商合同、物料描述中提取关键信息,自动判断供应风险和替代难度
•聚类分析:用 K-means 等算法,基于历史数据自动把物料分成若干类,再人工标注类别含义
•异常检测:自动识别评分异常的物料(比如金额很高但风险评分很低),提示人工复核
6.6 实战三:缺料预警系统
MRP 跑出来的缺料建议,往往是“事后”的——等系统算出来缺料,再紧急采购,已经来不及了。真正的缺料管理,应该是“事前预警”。
预警逻辑设计
缺料预警不是简单看“库存够不够”,而是要看“在未来某个时间窗口内,库存能不能覆盖需求”。
预警层级:
预警级别 | 触发条件 | 响应动作 |
绿色 | 未来 4 周库存 > 需求 × 1.5 | 正常监控 |
黄色 | 未来 4 周库存 < 需求 × 1.5,但 > 需求 × 1.2 | 关注,确认供应商交期 |
橙色 | 未来 4 周库存 < 需求 × 1.2,但 > 需求 × 1.0 | 预警,启动备选供应商或紧急采购 |
红色 | 未来 4 周库存 < 需求 × 1.0 | 紧急,升级至部门经理,协调生产计划调整 |
“未来 4 周需求”怎么算?
•已确认订单:按订单数量
•预测需求:按滚动预测(第 4 章讲的方法)
•安全库存:按动态安全库存(本章讲的方法)
三者叠加,就是未来 4 周的总需求。
Excel 实现缺料预警
在计划总控表(第 3 章)基础上,增加以下字段:
字段 | 公式/来源 |
当前库存 | WMS 系统实时同步 |
在途数量 | 采购订单系统 |
未来 4 周已确认需求 | MPS 展开 + 已确认订单 |
未来 4 周预测需求 | 滚动预测 |
未来 4 周安全库存 | 动态安全库存 |
总可用供应 | 当前库存 + 在途数量 |
总需求 | 已确认需求 + 预测需求 + 安全库存 |
缺口 | 总需求 - 总可用供应 |
预警级别 | IF 嵌套公式,按上述层级判断 |
用条件格式把“红色““橙色“自动标出来,每天上班先看预警表。
AI 进阶:异常模式识别
缺料预警的更高阶玩法,是用 AI 识别缺料的早期信号。
比如某物料过去 6 个月从没缺过,但最近两周:
•车间领料频率突然增加(可能需求超预期)
•供应商确认交期的回复变慢(可能产能紧张)
•采购询价次数增加(可能其他客户也在抢料)
这些信号单独看都不构成缺料,但组合起来可能预示风险。AI 可以通过关联规则挖掘或时间序列异常检测,自动识别这些模式,提前 2-4 周发出预警。
实现这个需要接入更多数据源(MES 领料数据、供应商沟通记录、采购询价数据),对于数据基础好的公司,值得投入。
6.7 呆滞料预警:MRP 的另一面
MRP 管的是“缺料”,但 PMC 还要管“多料”。呆滞料就是“多料”的极端表现——买了没用、越放越贬值、最后只能报废。
呆滞料的定义
不同公司定义不同,建议按以下标准:
类别 | 定义 | 处理动作 |
预警料 | 6 个月无动销 | 黄色预警,排查原因 |
呆滞料 | 12 个月无动销 | 橙色预警,启动消化方案 |
报废料 | 24 个月无动销,或已过期/变质 | 红色预警,走报废流程 |
呆滞料预警的 AI 应用
① 需求衰减预测
有些物料的需求不是突然归零,而是逐渐衰减。AI 可以从历史销量曲线中识别衰减模式,提前 3-6 个月预警“这个料可能要呆滞”。
② 关联物料分析
某种成品停产了,它专用的物料可能变成呆滞。AI 可以分析 BOM 关联关系,自动识别“因成品停产而风险上升的物料清单”。
③ 呆滞料消化建议
对于已经呆滞的物料,AI 可以分析:
•有没有其他产品可以用?(BOM 替代分析)
•能不能退给供应商?(合同条款 + 供应商历史行为分析)
•能不能折价卖给二级市场?(市场价格数据)
6.8 本章小结:MRP 的终极目标是“刚刚好”
这一章讲了 MRP 跑不准的六大原因、动态安全库存、智能 ABC 分类、缺料预警和呆滞料管理。核心就一句话:
MRP 的最高境界不是“不缺料”,也不是“零库存”,而是“刚刚好”——需要的时候有,不需要的时候没有。
“刚刚好”很难达到,因为需求和供应永远在波动。但 AI 工具能让你离“刚刚好”更近一点:动态安全库存减少过度储备,智能分类把精力用在刀刃上,缺料预警把救火变成防火,呆滞料预警把事后处理变成事前预防。
下一篇文章我们进入供应商管理与采购协同——MRP 算出来要买什么,但东西能不能按时到、质量好不好、价格合不合理,取决于供应商。AI 在这块能帮 PMC 做什么?我们接着聊。
夜雨聆风