ERP有五個計劃層次,即:經(jīng)營規(guī)劃、銷售與運作規(guī)劃(生產(chǎn)規(guī)劃)、主生產(chǎn)計劃、物料需求計劃、車間作業(yè)控制(或生產(chǎn)作業(yè)控制)。采購作業(yè)也屬于第5個層次,但它不涉及企業(yè)本身的能力資源。 劃分計劃層次的目的是為了體現(xiàn)計劃管理由宏觀到微觀,由戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)、由粗到細(xì)的深化過程。在對市場需求的估計和預(yù)測成分占較大比重的階段,計劃內(nèi)容比較粗略,計劃跨度也比較長;一旦進(jìn)入客觀需求比較具體的階段,計劃內(nèi)容比較詳細(xì),計劃跨度也比較短,處理的信息量大幅度增加,計劃方法同傳統(tǒng)手工管理的區(qū)別也比較大。劃分層次的另一個目的是為了明確責(zé)任,不同層次計劃的制訂或?qū)嵤┯刹煌墓芾韺迂?fù)責(zé)。 在五個層次中,經(jīng)營規(guī)劃和銷售與運作規(guī)劃帶有宏觀規(guī)劃的性質(zhì)。主生產(chǎn)計劃是宏觀向微觀過渡的層次。物料需求計劃是微觀計劃的開始,是具體的詳細(xì)計劃;而車間作業(yè)控制或生產(chǎn)作業(yè)控制是進(jìn)入執(zhí)行或控制計劃的階段。通常把前3個層次稱為主控計劃(Master Planning),說明它們是制定企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略目標(biāo)的層次。 企業(yè)的計劃必須是現(xiàn)實和可行的,否則,再宏偉的目標(biāo)也是沒有意義的。任何一個計劃層次都包括需求和供給兩個方面,也就是需求計劃和能力計劃。要進(jìn)行不同深度的供需平衡,并根據(jù)反饋的信息,運用模擬方法加以調(diào)整或修訂。每一個計劃層次都要回答3個問題: 1、 生產(chǎn)什么?生產(chǎn)多少?何時需要? 2、 需要多少能力資源? 3、 有無矛盾?如何協(xié)調(diào)? 換句話說,每一個層次都要處理好需求與供給的矛盾。做到計劃既落實可行,又不偏離經(jīng)營規(guī)劃的目標(biāo)。上一層的計劃是下一層計劃的依據(jù),下層計劃要符合上層計劃的要求。如果下層計劃偏離了企業(yè)的經(jīng)營規(guī)劃,即使計劃執(zhí)行得再好也是沒有意義的。全廠遵循一個統(tǒng)一的計劃,是ERP/MRPⅡ計劃管理最最基本的要求。
1. 經(jīng)營規(guī)劃
企業(yè)的計劃是從長遠(yuǎn)規(guī)劃開始的,這個戰(zhàn)略規(guī)劃層次在ERP系統(tǒng)中稱為經(jīng)營規(guī)劃。經(jīng)營規(guī)劃要確定企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)和策略,為企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展做出規(guī)劃,主要是: 1、產(chǎn)品開發(fā)方向及市場定位,預(yù)期的市場占有率; 2、營業(yè)額、銷售收入與利潤、資金周轉(zhuǎn)次數(shù)、銷售利潤率和資金利潤率(ROI); 3、長遠(yuǎn)能力規(guī)劃、技術(shù)改造、企業(yè)擴(kuò)建或基本建設(shè); 4、員工培訓(xùn)及職工隊伍建設(shè)。 企業(yè)經(jīng)營規(guī)劃的目標(biāo),通常是以貨幣或金額來表達(dá)。這是企業(yè)的總體目標(biāo),是ERP系統(tǒng)其它各層計劃的依據(jù)。所有層次的計劃,只是對經(jīng)營規(guī)劃進(jìn)一步具體細(xì)化,而不允許偏離經(jīng)營規(guī)劃。 經(jīng)營規(guī)劃在企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)主持下會同市場、生產(chǎn)、計劃、物料、技術(shù)與財務(wù)各部門的負(fù)責(zé)人共同制定。在執(zhí)行過程中有意外情況,下層計劃人員只有反饋信息的義務(wù),沒有變動規(guī)劃的權(quán)限;變更經(jīng)營規(guī)劃只能由企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)決策。
2.銷售與運作規(guī)劃
一、作用與意義
銷售與運作規(guī)劃是ERP系統(tǒng)的第二個計劃層次。在早期的MRPII流程中是分為銷售規(guī)劃與生產(chǎn)規(guī)劃(或產(chǎn)品規(guī)劃)兩個層次,由于它們之間有不可分割的聯(lián)系,后來合并為一個層次。 銷售與運作規(guī)劃是為了體現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營規(guī)劃而制定的產(chǎn)品系列生產(chǎn)大綱,按ERP標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)要求,軟件應(yīng)包括這個計劃層次,但由于它主要是由人工方式進(jìn)行決策并錄人數(shù)據(jù),不是由系統(tǒng)運算得出的結(jié)果。因此,并非所有的軟件都包括這層計劃功能。 銷售與運作規(guī)劃的作用是: 1、把經(jīng)營規(guī)劃中用貨幣表達(dá)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換為用產(chǎn)品系列的產(chǎn)量來表達(dá); 2、制定一個均衡的月產(chǎn)率,以便均衡地利用資源,保持穩(wěn)定生產(chǎn); 3、控制拖欠量(對MTO)或庫存量(對MTS); 4、作為編制主生產(chǎn)計劃(MPS)的依據(jù)。 銷售規(guī)劃不一定和生產(chǎn)規(guī)劃完全一致。例如,銷售規(guī)劃要反映季節(jié)性需求,而生產(chǎn)規(guī)劃要考慮均衡生產(chǎn)。在不同的銷售環(huán)境下,生產(chǎn)規(guī)劃的側(cè)重點也不同。對現(xiàn)貨生產(chǎn)(MTS)類型的產(chǎn)品,生產(chǎn)規(guī)劃在確定月產(chǎn)率時,要考慮已有庫存量。如果要提高成品庫存資金周轉(zhuǎn)次數(shù),年末庫存水準(zhǔn)要低于年初,那么,生產(chǎn)規(guī)劃的月產(chǎn)量就低于銷售規(guī)劃的預(yù)測值,不足部分用消耗庫存量來彌補(bǔ)。 對定貨生產(chǎn)(MTO)類型的產(chǎn)品,生產(chǎn)規(guī)劃要考慮未交付的拖欠定單量(Backlog),如果要減少拖欠量,那么,生產(chǎn)規(guī)劃的月產(chǎn)量要大于銷售規(guī)劃的預(yù)計銷售量。
二、資源需求計劃
同銷售與運作規(guī)劃相伴運行的能力計劃是資源需求計劃(Resource Requirements Planning)。資源需求計劃所指的資源是關(guān)鍵資源,可以是關(guān)鍵工作中心的工時、關(guān)鍵原材料(受市場供應(yīng)能力或供應(yīng)商生產(chǎn)能力限制)、資金等。用每一種產(chǎn)品系列消耗關(guān)鍵資源的綜合平均指標(biāo)(如工時/臺、噸/臺或元/臺)來計算。ERP是一種分時段的計劃,計算資源需求量必須同生產(chǎn)規(guī)劃采用的時間段一致(如月份),不能按全年籠統(tǒng)計算。只有經(jīng)過按時段平衡了供應(yīng)與需求后的生產(chǎn)規(guī)劃,才能作為下一個計劃層次──主生產(chǎn)計劃的輸入信息。 有些ERP軟件是從銷售與運作規(guī)劃(SOP)層次開始的。計劃期一般為1年,時段為月;至少每月復(fù)核一次,作必要的修訂。
3. 主生產(chǎn)計劃
一、作用與意義
主生產(chǎn)計劃(MPS)在ERP系統(tǒng)中是一個重要的計劃層次,是傳統(tǒng)手工管理沒有的新概念。它根據(jù)客戶合同和預(yù)測,把銷售與運作規(guī)劃中的產(chǎn)品系列具體化,確定出廠產(chǎn)品,使之成為展開MRP與CRP運算的主要依據(jù),起了從宏觀計劃向微觀計劃過渡的承上啟下作用。 主生產(chǎn)計劃又是聯(lián)系市場、主機(jī)廠或配套廠及銷售網(wǎng)點(面向企業(yè)外部)同生產(chǎn)制造(面向企業(yè)內(nèi)部)的橋梁,使生產(chǎn)計劃和能力計劃符合銷售計劃要求的優(yōu)先順序,并能適應(yīng)不斷變化的市場需求;同時,主生產(chǎn)計劃又能向銷售部門提供生產(chǎn)和庫存信息,提供可供銷售量的信息,作為同客戶洽商的依據(jù),起了溝通內(nèi)外的作用。見圖1.3.1。

圖1.3.1 主生產(chǎn)計劃的作用
總之,主生產(chǎn)計劃在ERP系統(tǒng)中的位置是一個上下內(nèi)外交叉的樞紐,地位十分重要。在運行主生產(chǎn)計劃時要相伴運行粗能力計劃,只有經(jīng)過按時段平衡了供應(yīng)與需求后的主生產(chǎn)計劃,才能作為下一個計劃層次──物料需求計劃的輸入信息。主生產(chǎn)計劃必須是現(xiàn)實可行的,需求量相需求時間都是符實的,沒有夸大或縮小。它必須是一種可以執(zhí)行的目標(biāo)。只有可執(zhí)行的才是可信的,才能使企業(yè)全體員工認(rèn)真負(fù)責(zé)地去完成計劃。因此,主生產(chǎn)計劃編制和控制是否得當(dāng),在相當(dāng)大的程度上關(guān)系到ERP系統(tǒng)的成敗。它之所以稱為“主”生產(chǎn)計劃,就是因為它在ERP系統(tǒng)中起著“主控”的作用。 我們強(qiáng)調(diào)主生產(chǎn)計劃的重要意義是指普遍的情況,特別是多品種小批量和有多種變型的系列產(chǎn)品的情況。如果企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期特別長,比如說在9或10個月以上,同時每年生產(chǎn)的數(shù)量又只有少數(shù)幾臺,那么主生產(chǎn)計劃的重要性可能就不一定十分明顯。德國的重型設(shè)備制造業(yè)習(xí)慣用的一種粗計劃/細(xì)計劃的計劃系統(tǒng),主生產(chǎn)計劃相當(dāng)于這種系統(tǒng)中的矩陣粗計劃,也就是負(fù)荷/能力矩陣。
二、計劃對象與方法
主生產(chǎn)計劃的計劃對象是把生產(chǎn)規(guī)劃中的產(chǎn)品系列具體化以后的出廠產(chǎn)品,通稱最終成品(End Item)。最終成品通常是獨立需求件,但是由于銷售環(huán)境不同,作為計劃對象的最終成品其含義也不相同。

圖1.3.2 計劃物料單
1、現(xiàn)貨生產(chǎn)(MTS)通常是流通領(lǐng)域直接銷售的產(chǎn)品,MPS計劃對象通常是A形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的頂層。這類產(chǎn)品的需求量往往根據(jù)分銷網(wǎng)點的反饋信息(分銷資源計劃)或預(yù)測。對產(chǎn)品系列下有多種具體產(chǎn)品的情況,有時要根據(jù)市場分析估計各類產(chǎn)品占系列產(chǎn)品總產(chǎn)量的比例。此時,生產(chǎn)規(guī)劃的計劃對象是系列產(chǎn)品,MPS的計劃對象是按預(yù)測比例計算的具體產(chǎn)品。以下用圖1.3.2來說明。
圖中“電子掛鐘”是生產(chǎn)規(guī)劃中的一個產(chǎn)品系列,具體的產(chǎn)品有大眾型、功能型和藝術(shù)型三種。每種的需求量是用占產(chǎn)品系列總數(shù)的預(yù)計百分比來計算的。產(chǎn)品系列同具體產(chǎn)品的比例結(jié)構(gòu)形式,類似一個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖,通常稱為計劃物料單或計劃BOM。
2、定貨生產(chǎn)(MTO)及專項生產(chǎn)CTO)的最終成品一般就是標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品或按定貨要求設(shè)計的產(chǎn)品,通常也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中0層的最終產(chǎn)品。對鋼材生產(chǎn)這種類型的定貨生產(chǎn),同一種鋼號的鋼坯可軋制出規(guī)格繁多的鋼材,這時,MPS的計劃對象可以放在按鋼號區(qū)分的鋼坯上(相當(dāng)于T形或V形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的低層),以減少必計劃物料的數(shù)量,然后,再根據(jù)定單確定最終產(chǎn)品。
3、定貨組裝(ATO)。對模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),產(chǎn)品可有多種搭配選擇時,用總裝進(jìn)度(FAS)安排出廠產(chǎn)品的計劃,用多層MPS和計劃BOM制定通用件、基本組件和可選件的計劃。這時,MPS的計劃對象相當(dāng)于X形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中“腰部”的物料,頂部物料是FAS的計劃對象。
三、報表及其應(yīng)用
主生產(chǎn)計劃以出廠產(chǎn)品為對象,按每種產(chǎn)品分別顯示計劃報表。報表的生成主要根據(jù)預(yù)測和合同信息,顯示該產(chǎn)品在未來各時段的需求量、庫存量和計劃生產(chǎn)量。報表格式有橫式和豎式兩種。橫式報表主要說明需求和供給以及庫存量的計算過程。
這里再針對主生產(chǎn)計劃需求計算的特點作些補(bǔ)充說明。
1、毛需求(gross requirements)。必須明確,MPS的毛需求量不再是預(yù)測信息,而是生產(chǎn)信息。如何把預(yù)測值和實際的合同值組合得出毛需求,在各個時區(qū)的取舍方法是不同的。在本例中,設(shè)定需求時界以內(nèi)各時段的毛需求以合同為準(zhǔn)(時段1至3),需求時界以外的時段以預(yù)測值或合同值中較大的數(shù)值為準(zhǔn)。除預(yù)測與合同外,有時還單獨列出“其它需求”在軟件屏幕上,預(yù)測和合同信息通常在MPS豎式報表上顯示,橫式報表僅顯示毛需求。這里為了便于解釋毛需求是怎樣得出的,所以列出了預(yù)測和合同信息。
2、計劃接收量(Scheduled Receipts)。主要指正在執(zhí)行中的定單上的數(shù)量。計劃產(chǎn)出量若經(jīng)確認(rèn),根據(jù)軟件的設(shè)置也可以顯示在計劃接收量項中。最初顯示的數(shù)量往往是在計劃日期前執(zhí)行中的下達(dá)定單、在計劃日期之后到達(dá)的數(shù)量,如時段1的10。人工添加的接收量也可在此行顯示。
3、預(yù)計可用庫存量(Projected Available Balance,簡稱PAB)。可用庫存雖是現(xiàn)有庫存中,扣除了預(yù)留給其它用途的已分配量,可以用于需求計算的那部分庫存。它同現(xiàn)有量不是同一個概念。 預(yù)計可用庫存量=前一時段末的可用庫存量 + 本時段計劃接收量 - 本時段毛需求+本時段計劃產(chǎn)出量 上式中若右側(cè)前3項計算的結(jié)果為負(fù)值,說明如果不給予補(bǔ)充,將出現(xiàn)短缺;也就是表中預(yù)計可用庫存量行中上面一半的數(shù)據(jù)。如表中時段2,前3項計算結(jié)果是6+0-8=-2。在發(fā)生計劃產(chǎn)出量后計算的結(jié)果,顯示在預(yù)計可用庫存量下面一半行項中。
4、可供銷售量(Avanable to Promise,簡稱ATP)。由于按設(shè)定的批量投產(chǎn),計劃產(chǎn)出量會出現(xiàn)大于凈需求的情況。此外,若預(yù)測值大于合同量,毛需求取預(yù)測值,也會出現(xiàn)產(chǎn)大于需的情況。在某個計劃產(chǎn)出時段范圍內(nèi),計劃產(chǎn)出量超出下一次出現(xiàn)計劃產(chǎn)出量之前各時段合同量之和的數(shù)量,是可以隨時向客戶出售的,這部分?jǐn)?shù)量稱之為可供銷售量。這個信息主要是供銷售部門決策用的,它是銷售人員同臨時來的客戶洽商供貨條件時的重要依據(jù)。因此,我們稱之為可銷售,而不稱可定貨、可簽約或直譯可承諾。可供銷售量的計算方法如下: 可供銷售量(ATP)=某時段計劃產(chǎn)出量(含計劃接收最)- 下一次出現(xiàn)計劃產(chǎn)出量之前各時段合同量之和。
四、計劃的重排與部分修訂
第一次編制計劃比較容易,但是修改計劃卻是一件繁重的工作。修改計劃是不可避免的、經(jīng)常性的工作。不論是計劃變動,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或工藝變動,采購件脫期,加工件報廢,都會要修改MPS或MRP。這就要求計劃員非常熟悉MRP計劃與控制的原理與方法,熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和各種數(shù)據(jù)參數(shù),并能靈活熟練地判斷和運用;人的因素永遠(yuǎn)是第一位的。 修訂計劃前要注意以下事項,防止朝令夕改,大起大落:
1、弄清問題的性質(zhì),明確修訂的必要性;例如預(yù)測生成的計劃,不一定要修訂。注意問題出現(xiàn)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的哪個層次;已確認(rèn)或下達(dá)的定單系統(tǒng)是不能自動修改的; 2、利用系統(tǒng)的功能,追溯有關(guān)計劃任務(wù)(定單)的來源,查詢問題影響的范圍,若在需求時界以內(nèi)的變動,要有審批手續(xù); 3、分清輕重緩急,重新調(diào)整優(yōu)先級。 在MRP系統(tǒng)中,修改MPS或MRP有兩種方法。 1)全重排法(Regeneration)。主生產(chǎn)計劃完全重新制訂,重新展開物料清單,重新編排物料需求的優(yōu)先順序。原有計劃定單都會被系統(tǒng)刪除并重新編排。全重排法的好處是計劃全部理順一遍,避免差錯。重排計劃的間隔時間,要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度,物料數(shù)量的多少,對計劃準(zhǔn)確度的要求,計劃少動影響面的大小,計算機(jī)的檔次和運行速度等因素分析確定。有的企業(yè)產(chǎn)品比較簡單,對所有產(chǎn)品的計劃全重排一次的時間只需十幾分鐘或個把小時,可根據(jù)情況及時運行或在夜班運行,盡早提出修訂好的計劃,不一定要等到周末。復(fù)雜產(chǎn)品全重排的運行時間雖然比較長,但即使如此,也是手工管理無法比擬的。 2)凈改變法(Net Change)。系統(tǒng)只對定單中有變動的部分進(jìn)行局部修改,一般改動量比較小;如只變動部分產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、需求量、需求日期等。運行時,只展開受變動影響的部分物料,修改量小,運算時間快,可以隨時進(jìn)行;一般用于計劃變動較多但影響面不大的情況。但是,大量頻繁地局部修改會產(chǎn)生全局性的差錯,因此,隔一定時間還有必要用全重排法把全部物料的需求計劃全面理順一遍。一般軟件都提供兩種修訂計劃的功能,但全重排法總是不可少的。 修訂計劃時,應(yīng)充分利用系統(tǒng)的模擬功能。計劃模擬可以在不打亂現(xiàn)有數(shù)據(jù)、不妨礙正常運行的情況下相并運行。ERP/MRPII不是一種優(yōu)化程序,但可以通過模擬對比,在幾個可行的方案中選擇最佳方案。

圖1.3.3 關(guān)鍵工作中心偏置天數(shù)
五、粗能力計劃
同主生產(chǎn)計劃相伴運行的能力計劃是粗能力計劃(RCCP)。粗能力計劃是一種計算量較小,占用計算機(jī)機(jī)時較少、比較簡單粗略、快速的能力核定方法,通常只考慮關(guān)鍵工作中心及相關(guān)的工藝路線。關(guān)鍵工作中心在工作中心文件中定義后,系統(tǒng)會自動計算關(guān)鍵工作中心的負(fù)荷。 運行粗能力計劃可分兩個步驟。首先建立資源清單,說明每種產(chǎn)品的數(shù)量及各月占用關(guān)鍵工作中心的負(fù)荷小時數(shù),同時與關(guān)鍵工作中心的能力進(jìn)行對比。表1.7作為舉例,僅顯示了某一個月的負(fù)荷情況。 第二步,在產(chǎn)品的計劃期內(nèi),對超負(fù)荷的關(guān)鍵工作中心,要進(jìn)一步確定其負(fù)荷出現(xiàn)的時段。主生產(chǎn)計劃的計劃對象主要是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中0層的獨立需求型物料,但是這個獨立需求件的工藝路線中(例如裝配工藝)往往并不一定含有關(guān)鍵工作中心。對這個產(chǎn)品來講,它涉及到的關(guān)鍵工作中心往往是在它下屬低層某個子件的工藝路線上出現(xiàn)。如圖1.3.3中X、Y是獨立需求件,B、C是X的下層物料,M、N是Y的下層物料;它們都要使用同一個關(guān)鍵工作中心。這些物料使用關(guān)鍵工作中心的日期同最終產(chǎn)品完工日期之間的時間間隔,稱之為偏置天數(shù)或提前期偏置(Days Offset或Leadtime Offset)。計算關(guān)鍵工作中心負(fù)荷時,只有說明發(fā)生這個負(fù)荷相對于MPS最終產(chǎn)品完工日期的偏置天數(shù),才能說明出現(xiàn)超負(fù)荷的具體時段。偏置天數(shù)由物料清單文件中的累計提前期推算確定。

圖1.3.4 能力計劃直方圖
配合主生產(chǎn)計劃運行的粗能力計劃是一種中期計劃,因此一般僅考慮計劃定單和確認(rèn)定單,而忽略在近期正在執(zhí)行的和未完關(guān)鍵工作中心負(fù)荷小時匯總成的定單,也不考慮在制品庫存。關(guān)鍵工作中心的負(fù)荷-能力報表,通常用分時段的直方圖表示,時段的長度同主生產(chǎn)計劃一致。對超出工作中心可用能力的負(fù)荷,在直方圖上用特殊的方式(如加大亮度、不同色彩、閃爍等)表示。見圖1.3.4。 能力同負(fù)荷有了矛盾必須調(diào)整,眾所周知,超出能力的任務(wù)是不可能完成的。調(diào)整后MPS計劃由主生產(chǎn)計劃員確認(rèn),確認(rèn)后的MPS作為MRP運行的依據(jù)。
有些情況,如企業(yè)只有一條裝配流水線,只需以它為關(guān)鍵工作中心,運行粗能力計劃,不再需要運行能力需求計劃。要意識到,做好粗能力計劃是運行能力需求計劃的先決條件,會減少大量反復(fù)運算能力需求計劃的工作。 平衡關(guān)鍵工作中心能力/負(fù)荷時,首先要核實需求是否符合優(yōu)先級的原則。不要把不急需的物料提前加工。要保證關(guān)鍵工作中心的設(shè)備完好率,使其有可能滿負(fù)荷運行。對送往關(guān)鍵工作中心的物料必須事先經(jīng)過檢驗,不要加工不合格的毛坯或工件,浪費關(guān)鍵工作中心資源。同時,又要保證關(guān)鍵工作中心有一定的緩沖物料,不發(fā)生停工待料現(xiàn)象。要及時采集關(guān)鍵工作中心的數(shù)據(jù),掌握它的運行狀況。
六、主生產(chǎn)計劃員
主生產(chǎn)計劃是由專職的主生產(chǎn)計劃員(Master Scheduler),或稱主管計劃員,負(fù)責(zé)編制的。這個崗位的人員應(yīng)有較高的素質(zhì),必須: 1、熟悉產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝,了解車間作業(yè)及物資供應(yīng)情況,了解銷售合同及客戶要求。 2、知道如何建立產(chǎn)品的搭配組合(Product Mix),以減少生產(chǎn)準(zhǔn)備、合理利用資源。 3、知道如何安排通用零部件生產(chǎn),縮短交貨期。 4、時刻保持同市場銷售、設(shè)計、物料、生產(chǎn)、財務(wù)等部門的聯(lián)系與合作,預(yù)見未來可能發(fā)生的問題,防患于未然。 5、把核實和調(diào)整系統(tǒng)生成的MPS計劃定單,作為日常工作,保證MRP能正常運行。 總之,主生產(chǎn)計劃員是一個非常關(guān)鍵的崗位,推行ERP/MRPII系統(tǒng),必須有合適的人選。國內(nèi)一些先進(jìn)企業(yè),全部計劃人員都具有大專以上文化水平,這是十分必要的。
4. 物料需求計劃
一、作用與意義 我們在介紹ERP的發(fā)展過程時已簡要地討論了物料需求計劃(MRP)的基本概念,說明它是一種優(yōu)先級計劃,又必然是一種分時段計劃。它是ERP系統(tǒng)微觀計劃階段的開始,是ERP的核心。 主生產(chǎn)計劃只是對最終產(chǎn)品的計劃,一個產(chǎn)品可能由成百上千種相關(guān)物料組成,如果把企業(yè)所有產(chǎn)品的相關(guān)需求件匯合起來,數(shù)量更大。一種物料可能會用在幾種產(chǎn)品上,不同產(chǎn)品對同一個物料的需用量又不相同。另外,不同物料的加工周期或采購周期不同,需用日期也不同。要使每個物料能在需用日期配套備齊,滿足裝配或交貨期的要求,又要在不需要的時期不要過量占用庫存,還要考慮合理的生產(chǎn)批量,靠手工管理是不可能進(jìn)行如此大量數(shù)據(jù)運算的。這也是手工管理難以解決物料短缺和庫存量過人的癥結(jié)所在。 MRP是MPS需求的進(jìn)一步展開,也是實現(xiàn)MPS的保證和支持。它根據(jù)MPS、物料清單和物料可用量,計算出企業(yè)要生產(chǎn)的全部加工件和采購件的需求量。按照產(chǎn)品出廠的優(yōu)先順序,計算出全部加工件和采購件的需求時間,并提出建議性的計劃定單。 為了適應(yīng)客觀不斷發(fā)生的變化,MRP需要不斷修訂。修改MRP同樣要用到全重排法和凈改變法。
二、MRP的信息處理 MRP主要根據(jù)MPS展開編制相關(guān)需求件的計劃;它也可以人工直接錄入某些物料的需求量,如增加作為備品備件的數(shù)量。MRP最終要提出每一個加工件和采購作的建議計劃,除說明每種物料的需求量外,還要說明每一個加工件的開始日期和完成日期;說明每一個采購件的定貨日期和人庫日期。把生產(chǎn)作業(yè)計劃和物資供應(yīng)計劃統(tǒng)一起來。
三、MRP運算與報表 這里我們要進(jìn)一步說明MRP是如何根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)逐層展開計算各層物料的需求量,以及MRP又是如何計算用于多個產(chǎn)品的通用件的需求量。 下面以X、Y兩種產(chǎn)品中的A、C兩個子件舉例(為簡化,暫不考慮其它零部件),來說明MRP的運算方法。例中A是產(chǎn)品X的1層子件,C是X、Y兩種產(chǎn)品的通用件,但在兩種產(chǎn)品中所處的層次不同,需用的數(shù)量(括號內(nèi)數(shù)字)也不同。見圖1.3.5。

圖1.3.5 X、Y產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖
下面用C件在時段1的需求計算來說明MRP的運算方法。某時段下層物料的毛需求是根據(jù)上層物料在該時段的計劃投入量和上下層數(shù)量關(guān)系計算的。在時段1,X件的計劃投入量為10,引發(fā)對A件的毛需求1O;A件現(xiàn)有庫存量為15,可以滿足。但在時段3,A件的預(yù)計可用庫存量5不能滿足毛需求10,系統(tǒng)顯示負(fù)值一5,說明將出現(xiàn)短缺,并生成計劃產(chǎn)出量5以補(bǔ)足短缺。按A件提前期為2時段倒排計劃,在時段1生成A件的計劃投入量5。每件A需要2件C,共需1O件C。再將Y件計劃投入量2O對C件的需求20合并,生成C件在時段1的毛需求: (5×2)+(20)=30 物料有成品率或損耗率時,系統(tǒng)會自動計算增補(bǔ)量,并加到計劃投入量中。此時,計劃投入量會大于計劃產(chǎn)出量。 物料有備件或其它需求時,報表格式應(yīng)增加一欄“其它需求”;一般指不經(jīng)物料清單展開或由人工添加的需求。 MRP是根據(jù)確認(rèn)的MPS,通過物料清單展開的。MRP計劃是否還要再確認(rèn),一般說,按日產(chǎn)出率制定作業(yè)計劃的情況下,MRP不需要確認(rèn)。對人為變更了系統(tǒng)設(shè)置的提前期或批最規(guī)則的情況下,則需要確認(rèn),以免在計劃修訂時,系統(tǒng)再更改經(jīng)人工設(shè)定的參數(shù)。無論是計劃定單或確認(rèn)定單,系統(tǒng)都可以轉(zhuǎn)換為下達(dá)定單。 MRP報表同MPS報表的格式一樣,也有橫式和豎式兩種。為了說明MRP的運算方法,這里僅舉了橫式報表的例子。豎式報表的格式同MPS的報表格式是類似的。每項物料有各自的MRP計劃報表,單從這樣的報表還不能判定MRP計劃是否可行。MRP計劃是否可行,要通過能力需求計劃來驗證。運行能力計劃時,要根據(jù)各個物料的工藝路線,把各個時段企業(yè)要生產(chǎn)的全部物料占用各個工作中心的負(fù)荷同工作中心的可用能力進(jìn)行對比,經(jīng)過調(diào)整,使負(fù)荷與能力平衡后,計劃才是可行的,只有可執(zhí)行的計劃才能下達(dá)。因此,物料需求計劃必須同能力需求計劃相伴運行。
四、能力需求計劃
ERP的出發(fā)點首先是滿足客戶和市場的需求,每一個計劃層次都要遵守這個原則。因此,在編制計劃時,首先進(jìn)行需求的優(yōu)先級計劃,然后再進(jìn)行能力的計劃。經(jīng)過多次反復(fù)運算,調(diào)整落實,才轉(zhuǎn)入下一個層次。只有先不考慮能力的約束,才能談得上對能力的計劃。如果考慮了能力的約束再做需求計劃,這樣的計劃有可能不一定能符合客戶和市場的需求日期,因而會偏離ERP的計劃原則。

圖1.3.6 能力計劃邏輯流程圖
物料需求計劃的對象是物料,物料是具體的、形象的和可見的。能力需求計劃的對象是工作中心的能力,相對物料而言,由于隨生產(chǎn)效率、人員變動、設(shè)備完好率等因素的影響而變化,不定因素較多,比較抽象。運行能力需求計劃,是根據(jù)物料需求計劃中的加工件的數(shù)量和需求時段、它們在各自工藝路線中使用的工作中心及占用時間,對比工作中心在該時段的可用能力,生成能力需求報表。這個過程可用圖1.3.6來表示。它與MRP邏輯流程圖有類似之處,也要回答幾個問題: 1、生產(chǎn)什么?何時生產(chǎn)? 2、使用什么工作中心?負(fù)荷(即需用能力)是多少? 3、工作中心的可用能力是多少? 4、分時段的能力需求情況如何? 總之,能力需求計劃是把物料需求轉(zhuǎn)換為能力需求:它不但考慮MRP的計劃定單,還要考慮已下達(dá)但尚未完成的定單所需的負(fù)荷。它還要結(jié)合工作中心的工作日歷,考慮工作中心的停工及維修等非工作日,確定各工作中心在各個時段的可用能力。 要注意,能力同負(fù)荷的計量單位必須一致。在離散型生產(chǎn)中多用加工單作所需的標(biāo)準(zhǔn)時間,即:小時/件。在重復(fù)式生產(chǎn)中多用單位小時的產(chǎn)量作為計量單位,即:件/小時。在流程工業(yè)中多用日產(chǎn)量或班產(chǎn)量作為計量單位,如噸/日。 能力需求計劃只說明能力需求情況,提供信息,可以通過模擬功能尋找解決辦法,但是能力需求計劃不能直接提供解決方案。處理能力與需求的矛盾,還是要靠計劃人員的分析與判斷,靠計劃人員對系統(tǒng)掌握和應(yīng)用的熟練程度。 能力需求計劃同粗能力計劃一樣,在屏幕上用直方圖顯示,同時也用報表方式,說明每個時段的負(fù)荷小時,和若干時段累計負(fù)荷小時及累計可用能力。如果個別時段負(fù)荷超過能力,但在某個時期的累計負(fù)荷沒有超過累計能力,說明是有可能調(diào)整的。如前所述,負(fù)荷是根據(jù)需求信息和工藝路線文件中的時間數(shù)計算得出的,這些數(shù)據(jù)如果不準(zhǔn)確,將直接影響能力需求計劃的運算。有的軟件允許操作人員設(shè)定顯示超負(fù)荷的范圍,比如,只顯示超出可用能力10%以上的負(fù)荷情況;這樣做只是為了減少平衡負(fù)荷的工作量,不要因此忽視了維護(hù)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要性。
能力需求計劃也應(yīng)有追溯負(fù)荷來源的功能,查明超負(fù)荷的現(xiàn)象是由于什么定單引起的,便于計劃人員調(diào)整計劃時分析參考。仍如,某加工中心在9月份出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象,通過負(fù)荷追溯查詢,可以知道是由于什么加工單,加工什么物料造成的超負(fù)荷。 有人用“無限能力計劃方法”來解釋能力需求計劃,這是不確切的。MRP系統(tǒng)只是在“暫時”不考慮能力的約束,不強(qiáng)調(diào)限制負(fù)荷的情況下(Infinite Loading),按需求的優(yōu)先級制定物料的需求計劃,目的是盡力滿足交貨期的要求。如果不說明需求的優(yōu)先級,工作中心負(fù)荷的順序就無所依從。如果某個工作中心在某個時段由于加工了優(yōu)先級低的物料,使優(yōu)先級高的物料排不上號不能按計劃加工,從表面上看似乎是一種能力不足的現(xiàn)象,而實質(zhì)上是資源沒有有效利用。因此,必須先有優(yōu)先級計劃,能力計劃才有意義。

圖1.3.7 有限順排計劃的應(yīng)用
能力計劃主要要處理好超負(fù)荷的問題;對低負(fù)荷問題,應(yīng)具體分析,不要為了形式上追求,滿負(fù)荷,而破壞了物料的均衡流動或增加庫存。能力需求計劃還將對企業(yè)的技術(shù)改造規(guī)劃提供有價值的信息,找出真正的瓶頸問題,它是一種非常有用的計劃工具。 MRP/CRP反復(fù)運算調(diào)整后,如果仍無法解決矛盾時,要修正MPS。只有經(jīng)過MRP/CRP運算落實后,才能作為MRP的建議計劃下達(dá)給計劃的執(zhí)行層。核定和維護(hù)工作中心能力是CRP的一項重要工作,通過分析投入/產(chǎn)出的小時工作量來修正工作中心能力。 為了保證工作中心有持續(xù)可靠的能力,一定要做好設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)制度,保證設(shè)備的完好率。同時要抓好質(zhì)量管理,消除廢品和返修作,防止因追加任務(wù)而破壞能力需求計劃。ERP軟件一般對設(shè)備故障和質(zhì)量事故都可設(shè)置原因碼,供管理人員分析改進(jìn)。從這一點也可以看出,成功實施ERP系統(tǒng),絕不僅僅限于用會一個ERP軟件的道理,它需要眾多方面管理工作的改革與配合。
五、有限順排計劃
有限順排計劃(Finite Forwad Scheduling)是在考慮能力的限制下排負(fù)荷(Finite Loading),它假定能力是固定不能調(diào)整的。通常適用于某種單一的工作中心或較難調(diào)整的能力單元,如一條裝配線、生產(chǎn)線、柔性制造單元或成組單元,或某種價格昂貴的機(jī)床、某種無法替代的關(guān)鍵工作中心。有時,它也可以用在短期或近期車間作業(yè)進(jìn)度編排上,作為能力需求計劃的補(bǔ)充。我們曾經(jīng)說過,ERP是一個以人為中心的管理系統(tǒng),有限順排計劃這樣的功能則是完全由計算機(jī)自動編排的計劃,計劃人員較難了解真實的能力短缺情況,人的能動作用降低了,這是有限順排計劃同能力需求計劃的主要區(qū)別。有限順排計劃對頭道工序往往是有效的,但對后續(xù)工序會增加復(fù)雜性,甚至可能影響交貨期。因此,我們在運用時要注意它的適用范圍和條件,而不是用它取代能力需求計劃。不少軟件都設(shè)置了有限順排計劃的功能。 順排計劃同倒排計劃可以結(jié)合使用。例如,在同客戶洽談交貨期時,可從瓶頸工序開始考慮能力限制用順排計劃求出交貨期。安排計劃時,對非瓶頸工序,用倒排計劃和能力需求計劃處理;對瓶頸工序用順排計劃,并留有一定的緩沖余地。對超負(fù)荷情況,可以先調(diào)整工作中心能力,比如周末或某幾天第3班加班,然后用調(diào)整后的可用能力,進(jìn)行順排計劃。見圖1.3.7。在這種情況下,軟件必須有為工作中心使用的工作日歷,并能調(diào)整日歷上個別日期的可用能力。
5. 車間作業(yè)控制
一、控制的意義和內(nèi)容
在ERP系統(tǒng)中,車間作業(yè)控制(Shop Floor Control,簡稱SFC)同采購作業(yè)一樣都是計劃的執(zhí)行層次。SFC只是執(zhí)行計劃,不能改動計劃。因此在MRPII中對車間作業(yè)用“控制”而不用“計劃”。控制在這里有3個意義: 1、控制生產(chǎn)作業(yè)在執(zhí)行中不偏離MPS/MRP計劃; 2、出現(xiàn)偏離時,采取措施,糾正偏差。若無法糾正,將信息反饋到計劃層; 3、報告生產(chǎn)作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。 具體說來,SFC要控制以下內(nèi)容: l、控制加工單的下達(dá)。只有在物料、能力、提前期和工具都齊備的情況下才下達(dá)定單。以免造成生產(chǎn)中的混亂。通過查詢一系列報表,如:加工單、庫存分配、例外短缺、工藝路線、能力計劃、工作日歷等來核實。 2、控制加工件在工作中心加工的工序優(yōu)先級(根據(jù)加工單的完工日期);具體講就是:生成下達(dá)定單、源工單及車間文檔(文檔包括圖紙、工藝過程卡、領(lǐng)料單、工票等)。 3、控制投入和產(chǎn)出的工作量,保持物流穩(wěn)定;同時控制排隊時間、提前期和在制品庫存; 4、控制加工成本(包括返修、廢品、材料利用、工時等),結(jié)清定單,完成庫存事務(wù)處理。 SFC主要是針對離散機(jī)群生產(chǎn)方式(Job Shop)的控制,如果把對重復(fù)式生產(chǎn)和流程式生產(chǎn)的控制也包括進(jìn)來,通常統(tǒng)稱為生產(chǎn)作業(yè)控制(Production Activity Control,簡稱PAC),PAC同SFC在含義上是有區(qū)別的。 運行SFC的主要信息依據(jù)是: l、MRP生成的建議計劃或確認(rèn)計劃,及人工添加的定單;(加工什么?) 2、工藝路線文件;(加工順序?) 3、工作中心文件;(在何處加工?) 4、工藝裝備或?qū)S霉ぞ呶募▍⒖加茫?/P>
二、加工單 加工單(Work Order)或車間定單(Shop Order)是一種面向加工件說明物料需求計劃的文件。有一點象手工管理中的傳票,可以跨車間甚至廠際協(xié)作。車間作業(yè)的優(yōu)先級主要根據(jù)MRP要求的計劃產(chǎn)出日期。加工單的格式同工藝路線報表很相似。它的表頭和左側(cè)各欄的信息取自工藝路線文件;只是增加了加工單號、加工單需用日期、每道工序的開始日期和完成日期。
三、派工單 派工單(Dispatch List)或譯調(diào)度單,是一種面向工作中心說明加工優(yōu)先級的文件,說明工作中心在一周或一個時期內(nèi)要完成的生產(chǎn)任務(wù)。它還說明哪些工作已經(jīng)到達(dá),正在排隊,應(yīng)當(dāng)什么時間開始加工,什么時間完成,加工單的需用日期是哪天,計劃加工時數(shù)是多少,完成后又應(yīng)傳送給哪道工序。它還說明哪些工件即將到達(dá),什么時間到,從哪里來。見表1.13。沒有信息集成系統(tǒng),這樣的報表靠手工管理是不可能實現(xiàn)的。 有了派工單,車間調(diào)度員、工作中心的操作員對目前和即將到達(dá)的任務(wù)一目了然。如果在日期或小時數(shù)上有問題,也容易及早發(fā)現(xiàn),采取補(bǔ)救措施。通常,應(yīng)當(dāng)把控制的重點放在關(guān)鍵工作中心上。
四、確定工序優(yōu)先級 派工單上加工的優(yōu)先級一般是按照工序開始日期的順序排列的。而工序開始日期又是以滿足加工單要求的完成日期或需用日期為基準(zhǔn)的。多數(shù)情況下二者的優(yōu)先順序是一致的,但是也可能有例外,比如某個工件的工序加工時間很短,雖然開始日期在前,但即使略微推后也不致影響加工單的需用日期。當(dāng)在提前期上出現(xiàn)矛盾時,可以參考以下幾種常用確定優(yōu)先級的方法來判斷。在使用這些方法時要注意,最直觀的方法仍然是用完成或需用日期來表示優(yōu)先級,用優(yōu)先序號只能表示相對關(guān)系,如果盲目地一味遵照相對優(yōu)先級,有可能延誤加工單的需用日期,在應(yīng)用時要注意分析。 1、 緊迫系數(shù)(Critical Ratio,簡稱CR) 公式說明,到需用日期的剩余天數(shù)與需要加工的時間(計劃提前期)對比,可出現(xiàn)4種情況: CR=負(fù)值 說明已經(jīng)脫期; CR=1 剩余時間剛好夠用; CR>1 剩余時間有富裕; CR<1 剩余時間不夠。 很明顯,CR值小者優(yōu)先級高。一個工件完成后,其余工件的CR值會有變化,應(yīng)隨時調(diào)整。 2、最小單個工序平均時差(Least Slack Per Operation,簡稱LSPO)。時差也稱緩沖時間或?qū)捲r間。 式中尚需加工時間指剩余工序的提前期之和。LSPO值越小,也就是剩余末完工序可分?jǐn)偟钠骄彌_時間越短,優(yōu)先級越高。 3、最早定單完成日期(Earliest Due Date) 完成日期越早的定單優(yōu)先級越高。使用這條規(guī)則時,對處于起始工序的定單要慎重,有必要用LSPO復(fù)核。本規(guī)則比較適用于判斷工藝路線近似的各種定單,或已處于接近完工工序的各種定單。 確定工序優(yōu)先級的方法很多,以上3種比較簡單易懂,便于車間人員使用;這也是多數(shù)軟件常用的幾種方法。總之,確定優(yōu)先級主要考慮的是: 1)定單完成日期; 2)至完成日期剩余的時間; 3)剩余的工序數(shù)。 確定工序優(yōu)先級的前提條件是要有一個可靠的MPS和MRP計劃。由于系統(tǒng)的工作日歷是以日為最小時段,目前多數(shù)商品軟件中還極少有細(xì)化到“班計劃”的。處理班計劃,可以在優(yōu)先級上標(biāo)注。
五、常用調(diào)度措施 在需要壓縮生產(chǎn)周期的情況下,一般軟件提供的處理方法,大體上有以下幾類。 1、平行順序作業(yè)。通過設(shè)依次順序作業(yè)中下道工序的排隊時間Q為負(fù)值來實現(xiàn)。工件在上一個工作中心完成一定數(shù)量,不等全部加工完,就部分地傳送到下一個工作中心去加工。平行順序作業(yè)可以縮短加工周期,但是由于增加了傳送次數(shù),傳送時間增加了,搬運費用相應(yīng)增加;也就是說,成本會增加。另外,考慮傳送的批次時要注意上、下工序加工時間的比值,如果前道工序加工時間很長,或各工序加工時間呈無規(guī)律地長短相間,有些工作中心會出現(xiàn)窩工等待,因此,有些工序還會在全部加工完成后再傳送給下道工序,形成平行順序作業(yè)和依次順序作業(yè)交替使用的現(xiàn)象。 2、加工單分批。就是把原來一張加工單加工的數(shù)量分成幾批,由幾張加工單來完成,以縮短加工周期。每批的數(shù)量可以不相同。采用加工單分批或分割只有在用幾組工作中心能完成同樣的工作時才有可能。每組工作中心都需要有準(zhǔn)備時間,準(zhǔn)備時間增加了,此外,還可能需要幾套工藝裝備,成本也會增加。有時,上道工序由一臺工作中心完成,下一道工序分為由兩組不同的工作中心加工,然后又由一臺工作中心來完成第3道工序。這種分合交替的作業(yè)經(jīng)常會發(fā)生。 3、壓縮排隊、等待和傳送時間。有人為設(shè)定和系統(tǒng)按設(shè)定的比例壓縮兩種處理方式。 4、替代工序或改變工藝。 5、其它。如加班加點,調(diào)配人力等。
六、查詢報表 在SFC系統(tǒng)中,一般軟件提供的常用查詢報表有以下幾類,這些報表反映的動態(tài)信息已超出了手工管理統(tǒng)計報表的概念,因此,不能簡單地稱為統(tǒng)計報表。 1、物料和能力可用量報表。根據(jù)加工單上物料的數(shù)量和時間,系統(tǒng)自動顯示所需的物料及能力,若有短缺也將自動標(biāo)識。 2、加工單狀態(tài)報表。按已下達(dá)、已發(fā)料、短缺或例外情況、部分完成、完成末結(jié)算、完成已結(jié)算等分別報告。 3、工序狀態(tài)報表。說明需求量、完成量、報廢量、傳送量,同時說明材料和工時消耗以及發(fā)生的成本。
七、投入/產(chǎn)出控制 投入/產(chǎn)出控制(Input/Output control,簡稱I/0)是控制能力計劃執(zhí)行的方法,或者說是一種衡量能力執(zhí)行情況的方法;它也可以用來計劃和控制排隊時間和提前期。投入/產(chǎn)出報表要用到的數(shù)據(jù)是:計劃投入、實際投入、計劃產(chǎn)出、實際產(chǎn)出、計劃排隊時間、實際排隊時間以及投入、產(chǎn)出時數(shù)的允差。這是一種需要逐日分析的控制方法。
投入/產(chǎn)出報表還可以用來分析物料流動和排隊狀況。排隊時間相當(dāng)于已下達(dá)定單但尚未完成的“拖欠量”,并不意味著一定是脫期。排隊時間的變化可用下式表示: 時段末的排隊時間=時段初的排隊時間 - 產(chǎn)出量 + 投入量 如果要減少排隊時間,就必須使產(chǎn)出量大于投入量。永遠(yuǎn)不要投入超過工作中心可用能力的工作量。當(dāng)拖欠量增大時,不加分析地用延長提前期(放寬工時定額)的辦法,過早地下達(dá)過多的定單,增加投入只會增加排隊時間,積壓更多的在制品,人為地破壞了優(yōu)先級,從而造成了更多的拖欠量,形成惡性循環(huán)。由于能力問題造成的拖欠量只能從能力人手來解決,即加大“出水管”的口徑。見圖1.3.9。

圖1.3.9 能力控制
可見,企業(yè)的工時定額不準(zhǔn)確是無法運行能力計劃和投入/產(chǎn)出控制的。