生产计划与控制能力需求计划.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,7,章 能力需求计划,7.1,能力计划层次体系,7.2,能力计划的作用于意义,7.3,工作中心能力核算,7.4,粗能力需求计划,7.5,能力需求计划,7.6,能力需求计划的编制,1,7.1,能力计划层次体系,能力需求计划功能,2,能力计划名称,对应的生产计划,计划展望期,计划周期,计划频数,使用计算机,资源需求计划,生产规划,长期,季、月,每月,可用,粗能力需求计划,主生产计划,中长期,月,需要时,用,细能力需求计划,物料需求计划,中期,月、周,每周,用,生产能力控制,车间作业管理,短期,周、天,每周,不用,能力计划层次体系,3,生产规划,资源需求计划,主生产计划,粗能力计划,物料需求计划,能力需求计划,生产作业控制,物料需求计划,计划,执行控制,能力计划层次,4,7.2,能力计划作用与意义,能力需求计划是,MRP,中重要的反馈环节。,MRP,系统克服了,MRP,系统的不足之处，在软件中增加了生产能力计划、生产活动控制、财务管理等功能，形成闭环,MRP,系统。在,MRP,中首先集中于生产计划的编制，在每一个计划级，先编制生产计划，然后用能力需求计划评价这个计划，最后采取必要的措施使计划得以实施。生产计划大纲、主生产计划等是否可行，生产设备是否有保证，生产能力是否合理，这些问题都需要通过能力需求计划来进行平衡，以此修正生产计划，达到生产状况的最佳均衡。,5,7.3,工作中心能力核算,工作中心（,Work Center,WC,）,是指完成某种加工的设备和设备组,是基于设备和劳动力状况，将执行相同或相似工序的设备、劳动力组成的一个生产单元，也是进行生产进度安排、核算能力和计算成本的一个基本单元。,作用：,是,MRP,和,CRP,运算的基本单元；,定义物品工艺路线的依据，在定义工艺路线文件前必须先确定工作中心，并定义好相关工作中心数据；,是车间作业安排的基本单元；,完工信息与成本核算信息的数据来源。,6,1,、工作中心能力的核算,主要考虑工作中心的实际能力和定额能力,（,1,）选择计量单位,标准小时（时间）,千克或吨（重量）,米（长度）,件数（数量）,7,（,2,）计算定额能力,每班可用操作人员数,可用的机器数,单机的定额工时,工作中心的利用率,在该工作中心每天排产的小时数,每天开工班次,每周的工作天数,8,工作中心的定额能力可用机器数或人数,每班工时,每天的开班数,每周的工作天数,利用率,效率,工作中心的利用率实际直接工作工时,/,计划工作工时数,工作中心的效率完成的标准定额工时数,/,实际直接工作工时数,完成的定额工时生产的产品数量,按工艺路线计算的定额工时,9,（,3,）计算实际能力,2,、工作中心能力的维护,实际能力的测定期间对该工作中心不具代表性,工作中心的效率或利用率不准确,10,该工作中心可能会有以下改变：,停机,停机时间超过计划数,工人,工人是否有效地使用机器,维护,预防性维修改变,加班,是否过分地加班而降低效率,产品组合,产品组合是否改变,缺勤,缺勤的水平是否高于计划,工程改变,是否有很多零件报废,操作人员的熟练程度,11,7.4,粗能力需求计划,同主生产计划相伴运行的能力计划是粗能力计划,(RCCP),。粗能力计划仅对主生产计划所需的关键生产能力做一粗略的估算，给出一个能力需求的概貌。粗能力计划,(RCCP),的处理过程是将成品的生产计划转换成相关的工作中心,(Work Center,，简称,WC),的能力需求。,12,7.3.1,粗能力需求计划的对象和特点,粗能力计划通常是对生产中所需的关键工作中心（关键资源）进行计算和分析。关键资源通常是指：,关键工作中心，其处于瓶颈位置；,特别供应商，其供应能力有限；,自然资源，其可供的数量有限；,专门技能，属稀有资源；,资金；,仓库；,运输；,不可外协的工作等。,13,粗能力计划的优点：,可用粗能力计划进行生产计划初稿可行性的分析与评价；,集中关键资源，而不是面面俱到，影响效率；,不涉及工艺路线和工作中心的具体细节；,能力计划的编制比较简单，计算量少；,实施所要求的前提条件较少；,减少后期能力需求计划的核算工作。,粗能力计划的缺点：,忽略了现有库存量和在制量的影响，无法反映计划的动态实际变化平均批量和生产提前期是假设的值，与实际值将产生执行偏差；,只包含关键资源，无法彻底保证计划的可信度；,对短期计划无用。,14,7.3.2,粗能力需求计划的编制方法,首先要建立资源清单,(,能力清单,),或分时间周期的资源清单。,粗能力计划的编制有两种方法：资源清单法和分时间周期的资源清单法。,1.,用资源清单法编制粗能力计划,利用资源清单法编制粗能力计划通常按下列步骤进行：,(1),定义关键资源。,15,(2),从主生产计划中的每种产品系列中选出代表产品。,(3),对每个代表产品确定其单位产品对关键资源的需求量。确定的根据包括主生产计划、物料清单、工艺路线、定额工时、平均批量等。,(4),对每个产品系列，确定每月的主生产计划产量。,(5),将主生产计划中的计划产量与资源清单中定义的资源需求量相乘。,(6),将每个产品系列所需求的能力加起来，得到对应计划的总能力需求。,16,例,7.1,某产品,A,对应的产品结构、主生产计划、工艺路线文件见图,7-2,、表,7-3,和表,7-4,所示。在图,7-2,中，零件,D,、,G,、,H,、,I,为外购件，不消耗内部的生产能力，不用在能力计划中考虑。,17,18,表,7-3,已知产品,A,的主生产计划,周期,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,项目,A,25,25,20,20,20,20,30,30,30,25,19,表,7-4,已知产品,A,的工艺路线,项目,工序号,工作中心,单件加工时间（,h,）,生产准备时间（,h,）,平均批量,单件准备时间（,h,）,单件总时间（,h,）,A,10,30,0.09,0.40,20,0.0200,0.1100,B,10,25,0.06,0.28,40,0.0070,0.0670,C,10,15,0.14,1.60,80,0.0200,0.1600,20,20,0.07,1.10,80,0.0138,0.0838,E,10,10,0.11,0.85,100,0.0085,0.1185,20,15,0.26,0.96,100,0.0096,0.2696,F,10,10,0.11,0.8580,0.0106,0.1206,20,分别计算单件产品,A,对各工作中心的能力需求。对工作中心,15,，生产单件产品,A,需要,2,件,C,和,1,件,E,，且项目,C,的工序,10,和项目,E,的工序,20,在工作中心,15,上加工，生产单件产品,A,对工作中心,15,得到能力需求为：,20.14,10.26,0.54,（定额工时,/,件）,将生产单件产品,A,对所有工作中心的需求分别计算出来，得产品,A,的能力清单如表,7-5,21,表,7-5,产品,A,的能力清单,工作中心,单件加工时间,单件生产准备时间（,h,）,单件总时间（,h,）,10,0.22,0.0191,0.2391,15,0.54,0.0496,0.5896,20,0.14,0.0376,0.1776,25,0.06,0.0070,0.0670,30,0.09,0.0200,0.1100,合计,1.05,0.1233,1.1833,22,根据产品,A,的能力清单和主生产计划，计算出产品,A,的粗能力需求（总工时周计划量,单件总时间），如表,7-6,所示,23,项目,计 划 周 期,总计,关键工作中心,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,30,2.75,2.75,2.20,2.20,2.20,2.20,3.30,3.30,3.30,2.75,25,1.68,1.68,1.34,1.34,1.34,1.34,2.01,2.01,2.01,1.68,20,4.19,4.19,3.35,3.35,3.35,3.35,5.03,5.03,5.03,4.19,15,14.74,14.74,11.79,11.79,11.79,11.79,17.69,17.69,17.69,14.74,10,5.98,5.98,4.78,4.78,4.78,4.78,7.17,7.17,7.17,5.98,总工时,29.34,29.34,23.46,23.46,23.46,23.46,35.20,35.20,35.20,29.34,287.46,表,7-6,产品,A,的粗能力需求计划,24,根据关键资源额定能力（表,5.3,）和产品,A,的粗能力需求（表,5.4,）对产品,A,在关键资源上负荷和能力进行分析，表,5.5,25,项 目,计 划 周 期,关键工作中心,能力分析,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,30,需求负荷,2.75,2.75,2.20,2.20,2.20,2.20,3.30,3.30,3.30,2.75,总能力,3.0,3.0,3.0,3.0,3.0,3.0,3.0,3.0,3.0,3.0,能力超,/,欠,0.25,0.25,0.80,0.80,0.80,0.80,0.30,0.30,0.30,0.25,负荷率,92,92,73,73,73,73,110,110,110,92,25,需求负荷,1.68,1.68,1.34,1.34,1.34,1.34,2.01,2.01,2.01,1.68,总能力,2.0,2.0,2.0,2.0,2.0,2.0,2.0,2.0,2.0,2.0,能力超,/,欠,0.32,0.32,0.66,0.66,0.66,0.66,0.01,0.01,0.01,0.32,负荷率,84,84,67,67,67,67,100,100,100,84,20,需求负荷,4.19,4.19,3.35,3.35,3.35,3.35,5.03,5.03,5.03,4.19,总能力,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,能力超,/欠,1.31,1.31,2.15,2.15,2.15,2.15,0.47,0.47,0.47,1.31,负荷率,76,76,61,61,61,61,92,92,92,76,15,需求负荷,14.74,14.74,11.79,11.79,11.79,11.79,17.69,17.69,17.69,14.74,总能力,14.0,14.0,14.0,14.0,14.0,14.0,14.0,14.0,14.0,14.0,能力超,/,欠,0.74,0.74,2.21,2.21,2.21,2.21,3.69,3.69,3.69,0.74,负荷率,105,105,84,84,84,84,126,126,126,105,10,需求负荷,5.98,5.98,4.78,4.78,4.78,4.78,7.17,7.17,7.17,5.98,总能力,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,5.5,能力超,/,欠,0.48,0.48,0.72,0.72,0.72,0.72,1.67,1.67,1.67,0.48,负荷率,109,109,87,87,87,87,130,130,130,109,26,7.5,能力需求计划,7.5.1 CRP,概述,能力需求计划,(Capacity Requirements Planning,，简称,CRP),是对物料需求计划所需能力进行核算的一种计划管理方法。,能力需求计划把物料需求转换为能力需求，估计可用的能力并确定应采取的措施，以便协调能力需求和可用能力之间的关系。因此，生产计划能否顺利实施，生产任务能否按计划完成，是否能达到既定的生产指标，都需要在能力需求计划中进行平衡。,27,加工任务,计划,/,确认,/,下达,工艺路线,能力需求计划,工作中心能力,需求,能力,可用,能力,需用,负荷,需求,平衡,未结订单,计划订单,时段,小时,超负荷,工作中心能力,图,7,-,4,能力计划逻辑流程图,28,表,7-10,能力需求计划和粗能力计划的区别,项,目,粗能力计划,(RCCP),能力需求计划,(CRP),计划阶段,MPS,MRP,，,SFC,计划对象,独立需求件,相关需求件,主要面向,主生产计划,车间作业计划,计算参照,资源清单,工艺路线,能力对象,关键工作中心,全部工作中心,订单范围,计划及确认,全部,现有库存量,不扣除,扣除,提前期计算,提前期偏置,准备、加工提前期,批量计算,因需定量,批量规则,工作日历,企业通用日历,工作中心日历,29,7.4.2 CRP,数据环境,CRP,的数据环境主要有：工作中心文件、工艺路线文件、已下达车间订单、,MRP,计划订单和车间日历等。,1.,已下达车间订单,已下达车间订单指已释放或正在加工的订单，它占用了工作中心的一部分能力。订单上表示每种零部件的数量、交货期、加工工序、准备时间和加工时间、工作中心号或部门号及设备号等。必须根据生产进度对其进行实时维护。,30,2.MRP,计划订单,计划订单是,MRP,输出的尚未释放的订单。它记录有通过,MRP,的运行计算出的产品零部件的净需求量和需求日期。,MRP,计划订单将占有工作中心的负荷。,3.,工艺路线文件,工艺路线文件描述项目加工或装配需要的各步骤信息。,31,工艺路线文件主要信息有：,加工工序描述；,工序顺序；,替换工序；,工具；,定额工时,(,准备时间和加工时间,),。,32,4.,工作中心文件,工作中心文件除了包括计算工作中心额定能力的必要信息之外，还包括如下编制订单计划的必要信息：,排队时间,工件等待加工的平均时间；,运输时间,把工件从一个工序搬到另一个工序所需的时间。,有时这些信息也放在工艺路线文件中。,33,5.,车间日历,车间日历是用于编制计划的特殊形式的日历。通常计划是按工作日编制的，车间日历将普通日历转换成工作日历。它被表示成顺序计数的工作日，并除去周末、节日、停工和其他不生产的日子。表,7-11,是车间日历的例子。,34,1,月,1,001,2,002,3,4,5,6,003,7,004,8,005,9,006,10,007,11,12,13,008,14,009,15,010,16,011,17,012,18,19,20,013,21,014,22,015,23,016,24,017,25,26,27,018,28,019,29,020,30,021,31,022,35,36,7.5.3 CRP,制定方式,无限能力计划,大多数,ERP,系统都采用无限能力计划方式，体现“市场为中心”的战略管理思想。,有限能力计划,37,7.6,能力需求计划编制,7.5.1 CRP,编制概述,1.,收集数据,能力需求计划,(CRP),是在物料需求计划,(MRP),运行之后，对,MRP,进行验证的处理过程。它利用从车间控制模块来的已发工单，再加上对工作中心所输入的负荷量，而产生对工作中心相适应的能力需求。因此，,CRP,编制的第一步是收集数据。用于,CRP,的输入数据包括：,已下达的车间订单；,MRP,计划订单；,工艺路线文件,工作中心文件；,车间日历。,38,2.,编制工序计划,编制工序计划有以下步骤：,(1),根据订单、工艺路线和工作中心文件计算每道工序的负荷。,(2),计算每道工序在每个工作中心上的负荷。,(3),计算每道工序的交货日期和开工时间。,(4),按时间周期计算每个工作中心的负荷。,MRP,常用倒序排产方式确定订单下达日期。,39,3.,编制负荷图,在,MRP,中能力需求计划运行之后，一般可用负荷图来直观表示能力与负荷的匹配情况。当收集了必要的数据之后，就能够开始处理订单，编制负荷图，分析结果，调整能力。,40,7.6 CRP,的编制案例,某产品,A,的物料清单见图，其主生产计划、库存信息、工艺路线及工作中心工时定额信息和工序间隔见表,(a)(d),，求零件,B,C,的批量规则均是,2,周净需求，零件,E,的批量规则是,3,周净需求，零件,F,的批量规则是固定批量,80,；每周工作,5,天，每天工作,8,小时，每个工作中心有一位操作工，所有的工作中心利用率和效率均为,95,。试编制其能力需求计划并分析其能力情况。,41,A,LT=0,B(1),LT=1,C(2),LT=2,B(1),LT=2,F(1),LT=1,图 产品,A,的物料清单,42,(a),项目,A,主生产计划清单,周期,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,项目,A,25,25,20,20,20,20,30,30,30,25,43,(b),库存信息,项目,计划收到量（计划周期）,现有库存,已分配量,提前期,固定批量,1,2,3,4,5,6,7,8,A,B,38,14,1,2,周,E,76,5,2,3,周,F,22,1,80,C,72,33,2,2,周,44,（,c,）工艺路线及工作中心工时定额信息,项目,工序号,工作中心,单件加工时间（,h,）,生产准备时间（,h,）,平均批量,单件准备时间（,h,）,单件总时间（,h,）,A,10,30,0.09,0.40,20,0.0200,0.1100,B,10,25,0.06,0.28,40,0.0070,0.0670,C,10,15,0.141.60,80,0.0200,0.1600,20,20,0.07,1.10,80,0.0138,0.0838,E,10,10,0.11,0.85,100,0.0085,0.1185,20,15,0.26,0.96,100,0.0096,0.2696,F,10,10,0.11,0.85,80,0.0106,0.1206,45,(d),工作中心工序间隔时间,工作中心,工序间隔时间（天）,排队时间,运输时间,30,2,1,25,2,1,20,1,1,15,1,1,10,1,1,库房,1,46,1,、编制,MRP,计划,根据,MRP,编制方法及例题已知条件，可编制产品,A,的,MRP,计划，如下表：47,项目,计划周期,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,A,主生产计划,25,25,20,20,20,20,30,30,30,25,B,LT=1,毛需求量,25,25,20,20,20,20,30,30,30,25,计划接收量,38,现有库存,14,27,2,20,0,20,0,30,0,25,0,净需求量,18,0,20,0,30,0,30,0,计划订单入库,38,40,60,55,计划订单下达,38,40,60,55,E,LT=2,毛需求量,38,40,60,55,计划接收量,76,现有库存,5,5,43,43,3,3,55,55,0,0,0,净需求量,57,55,计划订单入库,112,计划订单下达,112,F,LT=1,毛需求量,38,40,60,55,计划接收量,现有库存,22,22,64,64,24,24,44,44,69,69,69,净需求量,16,36,11,计划订单入库,80,80,80,计划订单下达,80,80,80,C,LT=2,毛需求量,50,50,40,40,40,40,60,60,60,50,计划接收量,72,现有库存,33,55,5,40,0,40,0,60,0,净需求量,35,0,40,0,60,0,60,0,计划订单入库,75,80,120,110,计划订单下达,75,80,120,110,48,2,、编制能力需求计划,1,、计算工作中心能力,工作中心负荷能力件数,单件加工时间准备时间,如对于工作中心,30,，最终产品,A,在工作中心,30,加工，单件加工时间和生产准备时间分别为,0.09h,和,0.4h,，分别是：,25 0.09,0.4,2.65h,，,20 0.09,0.4,2.20h,，,30 0.09,0.4,3.10h,。,49,零件,工作中心,拖期,计划周期,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,A,30,0,2.65,2.65,2.20,2.20,2.20,2.20,3.10,3.10,3.10,2.65,小计,0,2.65,2.65,2.20,2.20,2.20,2.20,3.10,3.10,3.10,2.65,B,25,0,0,2.56,0,2.68,0,3.88,3.58,0,0,小计,0,0,2.56,0,2.68,0,3.88,3.58,0,0,C,20,0,6.35,0,6.70,0,9.50,0,8.80,0,0,小计,0,6.35,0,6.70,0,9.50,0,8.80,0,0,15,0,12.1,0,12.8,0,18.4,0,17.0,E,15,0,20.72,0,0,0,30.08,0,0,0,0,0,小计,0,32.82,0,12.8,0,48.,48,0,17.0,0,0,0,10,0,0,0,0,13.17,0,0,0,0,0,0,F,10,0,9.65,0,0,0,9.65,0,9.65,0,0,0,小计,0,9.65,0,0,13.17,9.65,0,9.65,0,0,0,能力需求计划,50,零件号,工作中心,可用能力,排队时间（工序前）,运输时间（工序后）,订单数量（件）,能力负荷,生产时间,A,30,7.22,2,1,25,2.65,1,20,2.68,1,30,3.10,1,B,25,7.22,2,1,38,2.56,1,40,2.68,1,60,3.88,1,55,3.58,1,C,20,7.22,1,1,75,6.35,1,80,6.70,1,120,9.50,1,110,8.80,1,C,15,7.22,1,1,75,12.1,2,80,12.8,2,120,18.4,3,110,17.0,2,E,15,7.22,1,1,76,20.72,3,112,30.08,4,10,7.22,1,1,112,13.17,2,F,10,7.22,1,1,80,9.65,1,A,产品制造信息,51,准备时间,加工时间,等待运输时间,搬运时间,等待加工时间,准备时间,加工时间,工序,X,运输时间,排队时间,工序间隔时间,工序,Y,工序和工序间隔时间,52,1,4,3,4,5,1,2,3,2,5,第,1,周,第,2,周,定额工时：,12.10,定额工时：,6.35,工序,10,工序,20,工作中心,15,工作中心,20,MRP,订单开始日期,CRP,订单开始日期,加工开始,加工开始,加工结束,加工结束,订单结束,第,1,个计划订单,75,件工序安排,53,1,4,3,4,5,1,2,3,2,5,第,3,周,第,4,周,定额工时：,12.80,定额工时：,6.70,工序,10,工序,20,工作中心,15,工作中心,20,MRP,订单开始日期,CRP,订单开始日期,加工开始,加工开始,加工结束,加工结束,订单结束,第,2,个计划订单,80,件工序安排,54,MRP,订单开始日期,1,4,3,4,5,1,2,3,5,第,5,周,第,6,周,定额工时：,18.40,定额工时：,9.50,工序,10,工序,20,工作中心,15,工作中心,20,CRP,订单开始日期,加工开始,加工开始,加工结束,加工结束,订单结束,第,3,个计划订单,120,件工序安排,2,55,1,4,3,4,5,1,2,3,2,5,第,7,周,第,8,周,定额工时：,17.0,定额工时：,8.80,工序,10,工序,20,工作中心,15,工作中心,20,MRP,订单开始日期,CRP,订单开始日期,加工开始,加工开始,加工结束,加工结束,订单结束,第,4,个计划订单,110,件工序安排,56,用倒序排产法计算每道工序的开工日期和完工日期,编制负荷图,负荷曲线,35,40,45,50,5,10,15,20,25,30,36.1,36.1,36.1,36.1,1 2 3 4 5 6 7 8 9,定额能力,计划周期,超负荷,低负荷,负荷,3.28,23.3,19.1,工作中心,15,的负荷曲线图,57,7.5.3 CRP,编制评述,总结分析能力需求计划的处理过程可知，,CRP,是一种编制能力需求计划的技术，它将计划的和下达的制造订单排产，并按“无限负荷”的原则，将能力工时加到各工作中心。为了用,CRP,生成能力需求计划，需要的信息如下。,主生产计划。,MRP,系统，它包括：,产品结构；,库存文件,(,现有库存状态,),；,58,下达订单,(,计划接收量,),文件；,批量计算过程；,计划生产制造提前期。,工艺路线文件,(,包括定额时间的制造信息,),。,工作中心文件，它包括：,在每个工作中心的平均排队时间。,在各工作中心之间的运输时间。,59,与粗能力需求计划,RCCP,相比，,CRP,有一些优点。它是最详细的一种方法，将制造订单的排产计划转换成分时间周期的能力需求。对于产品结构的所有级，它考虑了：,现有库存和在制库存。这将减少执行主生产计划所需的总能力。,实际批量。这样对每个工作中心的加工时间和生产准备时间的估计更加精确。,60,制造提前期，依此生成了分时间周期的能力计划。,考虑了维修件、废品和安全库存等因素。,用发放到车间的新订单，可以考虑返工所需的能力。,61,CRP,也有一些缺点和不足：,它涉及,MRP,、工艺路线、主生产计划、车间管理系统等各个层次的大量信息。故,CRP,信息处理计算工作量非常大，处理过程比较复杂；运行,CRP,的先决条件比粗能力计划更多。,CRP,的计算工作量大，所以,CRP,必须是一个计算机化的处理过程。计算机的大部分机时是用于读取各个文件的数据，相对地减少了真正的,CRP,运算时间。,62,CRP,是在“无限负荷”的假设前提下进行的，在排产中没有考虑工作中心的可用能力。在实际生产中，每个工作中心的任务按照每日任务分配单上印的优先级排列。所以，每个任务的实际排队时间与在能力计划编制中所用的平均排队时间相差很大，这就意味着在计划排产中所用的开始日期和结束日期并没有精确地反映实际情况。另外，如果管理人员对某时间周期的过负荷不作任何处理，那么订单会拖期，并进一步偏离工序的开始日期和结束日期，于是也就改变了在一段时间负荷的分布。,63,