第10章 能力需求计划

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工作中心能力
工作中心是指完成某种加工的设备或设备组。为了安排能 力需求计划，根据设备和劳动力状况，将能够执行相同或相似 工序的设备、劳动力组成一个工作中心生产单元。 工作中心不宜过大，否则使能力核算过粗，生产过程难以控 制；工作中心的划分也不宜过小，否则生产计划过分呆板，生 产调度不够灵活。总之，工作中心的划分要有利于生产计划的 完成，它可以是一个作业班组，也可以是现行作业的几个班组 。
● 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； • 零件短缺—— 是否有很多零件报废； • 工程改变—— 是否有额外的工程改变； • 操作人员的熟练程度。
CRP制订方式
CRP的制订有两种方式：无限能力方式和有限能力方式，其中有限能 力方式按分配选择方式又分为有限顺排计划和优先级计划。 1. 无限能力方式 无限能力计划是不考虑能力的限制，而将工作中心负荷进行相加，找 出超负荷和少负荷。在负荷工时大于能力工时的情况下，为超负荷。 对超过的部分进行负荷调整，负荷调整策略有：延长工作时间，使用 替代加工级别，转移工作中心负荷，做出购买的决策，选择替代工序 ，进行外协加工等。在采取以上各项措施均无效的情况下，可以延期 交货。负荷与能力平衡工作是反复进行的，直到得到较为满意的计划 方案为止。大多数生产管理软件都是按照这种方法设计的。
例如：某企业某工作中心由6名工人操作6台机床，每班8小时， 每天1班，每星期5天，利用率80%，效率为90%，则一周的定额能 力为6×8×1×5×0.80×0.90=172.80定额工时。 (3) 计算实际能力。实际能力是通过记录某工作中心在某一生产 周期内的产出而决定的，也称历史能力。 计算实际能力时，将给定时间周期内的总定额工时除以时间周 期数，得到该工作中心的实际能力。例如，某工作中心 在一个星 期5天里的定额工时为305、290、300、280、265，则实际能力 =(305+290+300+280+265)÷5＝1440÷5=288定额工时。
顺排计划同倒排计划可以结合使用。例如，在同客户洽谈交货期时，可 从瓶颈工序开始，考虑能力限制用顺排计划求出交货期。安排计划时，对 非瓶颈工序，用倒排计划和能力需求计划处理；对瓶颈工序用顺排计划， 并留有一定的缓冲余地。对超负荷情况，可以先调整工作中心能力，比如 周末或某几天第3班加班，然后用调整后的可用能力，进行顺排计划。在 这种情况下，软件必须有为工作中心使用的工作日历，并能调整日历上个 别日期的可用能力。 ERP的出发点首先是满足客户和市场的需求，每一个计划层次都要遵 守这个原则。因此，在编制计划时，首先进行需求的优先级计划，然后再 进行能力的计划。如果某个工作中心在某个时段由于加工了优先级低的物 料，使优先级高的物料排不上号，不能按计划加工，从表面上看似乎是一 种能力不足的现象，而实质上是资源没有有效利用。因此，必须先有优先 级计划，能力计划才有意义。
车间日历
1月 1 5 6 003 7 004 8 005 2月 2 001 9 006 3 002 10 007 4 11 2 3 02 3 10 02 8 17 24 03 7 31 7 06 8 14 07 3 21 07 8 28 08 4 024 5 025 6 02 6 13 03 1 20 03 5 27 04 0 3 06 6 10 07 1 17 07 5 24 08 1 7 02 7 14 03 2 21 03 6 28 04 1 4 06 7 11 07 2 18 07 6 25 08 2 1 8
(2) 计算定额能力。定额能力是在正常的生产条件下工作中心的 计划能力。定额能力不一定为最大能力。工作中心的定额能力是根 据工作中心文件和车间日历中有关信息计算而得到的。计算定额能 力所需的主要信息有： ● 每班可用操作人员数； ● 可用的机器数； ● 单机的额定工时； ● 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。
2. 有限能力方式
优先级计划是按照优先级分配给工作中心负荷，当满负荷时优先 级别低的被推迟。这种方法由于按优先级别分配负荷，不会产生 超负荷，可以不做负荷调整。 有限顺排计划(finite forward scheduling)是在考虑能力的限制下 排负荷，它假定能力是固定不能调整的，因而计划可完全由计算 机自动编排。有限顺排计划通常适用于某种单一的工作中心或较 难调整的能力单元。有时，它也可以用在短期或近期车间作业进 度编排上，作为能力需求计划的补充。有限顺排计划对头道工序 往往是有效的，但对后续工序会增加复杂性，甚至可能影响交货 期。不少软件都设置了有限顺排计划的功能。
计划对象 主要面向
计算参照 能力对象 订单范围 现有库存量 提前期计算
独立需求件 主生产计划
资源清单 关键工作中心 计划及确认 不扣除 提前期偏置
相关需求件 车间作业计划
工艺路线 全部工作中心 全部 扣除 准备、加工提前期
批量计算
工作日历
因需定量
企业通用日历
批量规则
工作中心日历
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。 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。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)。
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能力计划层次体系
能力计划 名称 资源需求 计划 粗能力需 求计划 细能力需 求计划 生产能力 控制
对应的生 产计划 生产规划 主生产计 划 物料需求 计划 车间作业 管理
计划展 望期 长期 中长期 中期 短期
计划周 期 季、月 月 月、周 周、天
计划频 度 每月 需要时 每周 每周
使用计 算机 可用 用 用 不用
1. 工作中心能力的建立 工作中心的能力用在一定的时间内完成的产出率来表示，需要考核的主要 是工作中心的实际能力和定额能力。工作中心能力的建立是 CRP处理过程中的 一个关键部分。建立工作中心能力通常按以下步骤进行。 (1) 选择计量单位。通常用于表示能力的单位有： ● 标准小时(时间)； ● 千克或吨(重量)； ● 米(长度)； ● 件数(数量)； 能力同负荷的计量单位必须一致。在离散型生产中多用加工单件所需的标 准时间，即小时/件。在重复式生产中多用单位小时的产量作为计量单位，即件/ 小时。在流程工业中多用日产量或班产量作为计量单位，如吨/日。
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能力需求计划
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。 物料需求计划的对象是物料，物料是具体的、形象的和可见的； 能力需求计划的对象是能力,能力是抽象的，且随工作效率、人员出 勤率、设备完好率等而变化。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。
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 其中 可用机器数或人数，是指对能力起限制作用的机器或人的数 量。 工作中心利用率=实际投入工时/计划工时 工作中心效率=完成的定额工时/实际投入工时 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 实际投入工时是指实际用在产品上的工时。 计划工时包括预防性维修、机器损坏、材料短缺、工作缺勤及其 他工作的时间。
能力计划作用与意义
能力需求计划是ERP中重要的反馈环节。ERP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ERP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。