【任務(wù)】

生管人員王宏根據(jù)2月份的自行車的銷售預(yù)測200輛和已經(jīng)接到的天津清華有限公司100輛自行車的銷售訂單去組織生產(chǎn)，并安排主生產(chǎn)計(jì)劃。計(jì)劃調(diào)整確認(rèn)后，將生產(chǎn)計(jì)劃派工給生產(chǎn)車間1完成，該車間生產(chǎn)自行車的關(guān)鍵資源是人力，生產(chǎn)車間1現(xiàn)有工人5人，每人每天是8小時(shí)產(chǎn)能，每生產(chǎn)一輛自行車耗用1小時(shí)產(chǎn)能。如何利用ERP系統(tǒng)中的能力需求計(jì)劃系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力與資源的最佳配置？

【任務(wù)分析】

本實(shí)驗(yàn)涉及生產(chǎn)能力的計(jì)算，根據(jù)工作中心是關(guān)鍵工作中心還是一般工作中心分為粗能力計(jì)算和細(xì)能力計(jì)算。該任務(wù)中涉及的生產(chǎn)車間1是關(guān)鍵中心，因此我們只需要做粗能力計(jì)算。

【知識(shí)點(diǎn)鏈接】

一、能力需求計(jì)劃的定義

能力需求計(jì)劃(Capacity Requirements Planning，CRP)是對(duì)物料需求計(jì)劃所需能力進(jìn)行核算的一種計(jì)劃管理方法。具體地講，CRP就是對(duì)各生產(chǎn)階段和各工作中心(工序)所需的各種資源進(jìn)行精確計(jì)算，得出人力負(fù)荷、設(shè)備負(fù)荷等資源負(fù)荷情況，并做好生產(chǎn)能力與生產(chǎn)負(fù)荷的平衡工作。

MRP是在資源無限的條件下編制的，該計(jì)劃是否可行，還要進(jìn)行分析。分析的主要內(nèi)容是確定是否有足夠的物料和生產(chǎn)能力。如果有物料，可是沒有足夠的生產(chǎn)能力，則無法完成原有的生產(chǎn)指標(biāo)。反過來，如果有足夠的生產(chǎn)能力，但沒有必需的物料，生產(chǎn)能力也只好閑置起來停工待料。

CRP旨在通過分析比較MRP的需求和企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)能力，及早發(fā)現(xiàn)能力的瓶頸所在，從而為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)而提供能力方面的保障。

CRP可解決以下3個(gè)問題：

(1)MRP涉及的物料經(jīng)過哪些工作中心加工？

(2)這些工作中心的可用能力是多少？這些工作中心在計(jì)劃展望期中各計(jì)劃周期的可用能力是多少？

(3)MRP涉及的物料在各工作中心的負(fù)荷是多少？這些物料在各工作中心、各計(jì)劃周期的負(fù)荷又是多少？

能力需求計(jì)劃一般分為兩級(jí)：粗能力需求計(jì)劃和細(xì)能力需求計(jì)劃。前者主要用于編制生產(chǎn)計(jì)劃大綱或主生產(chǎn)計(jì)劃，它將主計(jì)劃轉(zhuǎn)換成相關(guān)的工作中心能力的需要。粗能力計(jì)劃忽略了一些基本的信息，目的是簡化和加快能力計(jì)劃的處理過程。另外，粗能力計(jì)劃僅對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃所需的關(guān)鍵工作中心的能力作一簡單的估算，給出能力需求的概貌。細(xì)能力計(jì)劃則是依據(jù)MRP的輸出，并結(jié)合生產(chǎn)制造信息，對(duì)工作中心的能力進(jìn)行詳盡的需求分析，計(jì)算出人員負(fù)荷和設(shè)備負(fù)荷，進(jìn)行瓶頸預(yù)測，調(diào)整生產(chǎn)負(fù)荷，做好生產(chǎn)能力與人力、設(shè)備負(fù)荷的平衡工作。一方面能充分利用人力與設(shè)備；另一方面，可以減少產(chǎn)品的加工等待時(shí)間，縮短生產(chǎn)周期，為生產(chǎn)人員提供能力。表2-6-1列出了粗能力計(jì)劃與能力需求計(jì)劃的區(qū)別。

表2-6-1 粗能力計(jì)劃與能力需求的計(jì)劃的區(qū)別

二、CRP的分類

ERP的CRP可分為無限能力計(jì)劃和有限能力計(jì)劃兩種。

1.無限能力計(jì)劃

無限能力計(jì)劃是指不考慮生產(chǎn)能力的限制，而對(duì)各個(gè)工作中心的能力與負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，得出工作中心的負(fù)荷情況，產(chǎn)生能力報(bào)告。當(dāng)負(fù)荷大于能力時(shí)，對(duì)超負(fù)荷的工作中心進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整，采取的措施有加班、轉(zhuǎn)移負(fù)荷工作中心、采用替代工序、外協(xié)加工或直接購買。若這些措施都無效，只有延長交貨期或取消訂單。

這里所說的無限能力只是暫時(shí)不考慮能力的約束，盡量去平衡與調(diào)整能力，發(fā)揮最大能力，或進(jìn)行能力擴(kuò)充，目的是為了滿足市場的需求。

現(xiàn)行的多數(shù)ERP均采用這種方式，這也體現(xiàn)了企業(yè)以市場為中心的戰(zhàn)略思想。

2.有限能力計(jì)劃

有限能力計(jì)劃是指工作中心的能力是有限的，計(jì)劃的安排按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行。先把能力分配給優(yōu)先級(jí)高的物料，當(dāng)工作中心負(fù)荷已滿時(shí)，優(yōu)先級(jí)低的物料被推遲加工，即訂單被推遲。這種方法由于按優(yōu)先級(jí)分配負(fù)荷不會(huì)產(chǎn)生超負(fù)荷，可以不進(jìn)行負(fù)荷與能力平衡。

優(yōu)先級(jí)是指物品加工的緊迫程度，優(yōu)先級(jí)數(shù)字越小說明優(yōu)先級(jí)越高。

三、CRP的計(jì)算與平衡

計(jì)算CRP，首先要將物料需求計(jì)劃的物料需求量轉(zhuǎn)換成為能力需求，即轉(zhuǎn)換為負(fù)荷。編制CRP的具體做法是：將MRP的各時(shí)段需要加工的物料通過工藝路線文件進(jìn)行編制，得到所需要的各工作中心負(fù)荷，再同各工作中心的額定能力進(jìn)行比較，得出按時(shí)段劃分的各工作中心的負(fù)荷報(bào)告。然后，由管理人員根據(jù)報(bào)告提供的負(fù)荷情況及訂單的優(yōu)先級(jí)因素加以調(diào)整和平衡。CRP的編制可分為以下五個(gè)步驟。

1.收集相關(guān)數(shù)據(jù)

收集數(shù)據(jù)是CRP計(jì)算過程的第一步，收集的相關(guān)數(shù)據(jù)包括：各種任務(wù)單(有關(guān)生產(chǎn)制造指令的單據(jù))、工作中心數(shù)據(jù)(反映能力)、工藝路線文件、工作中心文件和工作日歷等。這些數(shù)據(jù)信息在模塊二中已經(jīng)介紹過，在此不再詳細(xì)敘述。

2.計(jì)算工作中心的負(fù)荷

將所有的訂單分派到有關(guān)的工作中心上(不考慮有效的能力和限制)，然后確定有關(guān)工作中心的負(fù)荷，并從訂單的工藝路線記錄中計(jì)算出每個(gè)工作中心的負(fù)荷。當(dāng)不同的訂單使用同一個(gè)工作中心時(shí)，將按時(shí)間段合并計(jì)算。

最后，將每個(gè)工作中心的負(fù)荷與工作中心記錄中存儲(chǔ)的額定能力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出工作中心負(fù)荷(需求)和能力之間的對(duì)比以及工作中心的利用率。

3.分析結(jié)果并反饋

負(fù)荷報(bào)告指出了工作中心的負(fù)荷情況(超負(fù)荷、負(fù)荷剛好和負(fù)荷不足)及存在問題的時(shí)間和程度。如果有很多工作中心表現(xiàn)為超負(fù)荷或負(fù)荷不足，那么能力就不平衡了。在進(jìn)行校正之前，必須分析其原因。

如果超負(fù)荷，則必須采取措施解決能力不足的問題，否則不能實(shí)現(xiàn)能力計(jì)劃。如果負(fù)荷不足，則作業(yè)費(fèi)用增大。對(duì)于流程式工業(yè)來說，設(shè)備不易關(guān)閉，負(fù)荷不足則問題更為嚴(yán)重。因此，必須對(duì)負(fù)荷報(bào)告進(jìn)行分析，并反饋信息，調(diào)整計(jì)劃。

問題是多種多樣的，有主生產(chǎn)計(jì)劃階段的問題，有MRP存在的問題，也有工作中心和工藝路線方面的問題。對(duì)每個(gè)工作中心都要進(jìn)行具體的分析和檢查，確認(rèn)造成各種具體問題的原因，以便正確地解決問題。

4.調(diào)整能力或負(fù)荷

CRP中有兩個(gè)要素：能力和負(fù)荷。在解決負(fù)荷過小或超負(fù)荷時(shí)，應(yīng)視具體情況對(duì)能力和負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。

調(diào)整能力的措施主要包括以下四項(xiàng)。

(1)調(diào)整勞力。如果缺乏勞力，則根據(jù)需要增加工人。如果勞力超出當(dāng)前需要，則可安排培訓(xùn)，提高工人技術(shù)水平，或重新分配勞力，把負(fù)荷不足的工作中心和勞力分配到超負(fù)荷的工作中心。

(2)安排加班。加班只能是一種應(yīng)急措施，經(jīng)常加班絕不是一種好方法。

(3)重新安排工藝路線。一旦某個(gè)工作中心承擔(dān)的任務(wù)超負(fù)荷，則可把一部分訂單安排到負(fù)荷不足的替代工作中心上去。這樣可以使兩個(gè)工作中心的負(fù)荷水平都得到改善。

(4)轉(zhuǎn)包。如果在相當(dāng)長的時(shí)間超負(fù)荷，可以考慮把某些瓶頸作業(yè)轉(zhuǎn)包給供應(yīng)商。

調(diào)整負(fù)荷的措施主要包括以下四項(xiàng)。

(1)交叉作業(yè)。為了減少在工藝路線中兩個(gè)相連工作中心的總加工時(shí)間，可以在第一個(gè)工作中心完成整個(gè)批量的加工任務(wù)之前，把部分已完成的零件傳給第二個(gè)工作中心。

(2)調(diào)整生產(chǎn)批量。將一份訂單的批量細(xì)分成幾個(gè)小批量，在同樣的機(jī)器上同時(shí)安排生產(chǎn)。這種調(diào)度方法不能降低負(fù)荷，而是將負(fù)荷集中在更短的時(shí)間內(nèi)。

(3)減少準(zhǔn)備提前期。將準(zhǔn)備過程規(guī)范化，可以減少準(zhǔn)備時(shí)間，從而降低負(fù)荷，于是可以把節(jié)省下來的能力用于實(shí)際的加工過程。

(4)調(diào)整訂單。考慮可否把一份訂單提前和拖后安排，或者可否先完成一份訂單的一部分其余部分拖后安排，有些訂單是否可以取消，等等。

在經(jīng)過分析和調(diào)整后，當(dāng)能力和負(fù)荷達(dá)到平衡時(shí)，即可確認(rèn)能力需求計(jì)劃，正式下達(dá)任務(wù)單了。

5.確認(rèn)CRP

在經(jīng)過分析和調(diào)整后，將已確定采取過調(diào)整措施的有關(guān)修改數(shù)據(jù)重新輸入。

四、CRP的編制案例

某產(chǎn)品A的物料清單如圖2-6-1所示，其主生產(chǎn)計(jì)劃、庫存信息、工藝路線及工作中心工時(shí)定額信息和工序間隔時(shí)間如表2-6-2所示；零件B、C的批量規(guī)則均是：2周凈需求零件E的批量規(guī)則是：3周凈需求。零件F的批量規(guī)則是：固定批量80；每周工作5天，每天工作6小時(shí)，每個(gè)工作中心有一位操作工，所有的工作中心利用率和效率均為95%。試編制其CRP并分析其能力情況。

圖2-6-1 產(chǎn)品A的物料清單

表2-6-2 編制CRP有關(guān)數(shù)據(jù)輸入資料

CRP是在MRP編制之后，對(duì)MRP進(jìn)行驗(yàn)證的處理過程。因此必須先編制MRP，再編制CRP，而CRP的編制則包括計(jì)算工作中心能力、用倒序排產(chǎn)法計(jì)算每道工序的開工日期和完工日期、編制負(fù)荷圖等三個(gè)步驟。

1.編制MRP計(jì)劃

首先編制產(chǎn)品A的MRP計(jì)劃，具體編制方法見模塊五。編制結(jié)果如表2-6-3所示。

表2-6-3 產(chǎn)品A的MRP

2.編制CRP

(1)計(jì)算工作中心能力。為了編制CRP，首先要計(jì)算工作中心的負(fù)荷能力。各工作中心所需的負(fù)荷能力可用以下公式計(jì)算：

工作中心負(fù)荷能力=件數(shù)×單件加工時(shí)間+準(zhǔn)備時(shí)間

例如，對(duì)于工作中心30，由于最終產(chǎn)品A在工作中心30加工，單件加工時(shí)間和生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間分別為0.09h和0.4h。因此對(duì)于主生產(chǎn)計(jì)劃的每一批計(jì)劃量25、20及30件在該工作中心的負(fù)荷能力分別是：25×0.09+0.4=2.65h，20× 0.09+0.4=2.20h，30×0.09+0.4=3.10h。根據(jù)上述方法，可以得到其他加工中心所需的能力負(fù)荷情況見表2-6-4。

表2-6-4 工作中心的能力需求表

(2)用倒序排產(chǎn)法計(jì)算每道工序的開工日期和完工日期。所謂倒序排產(chǎn)法，是指將MRP確定的訂單完成時(shí)間作為起點(diǎn)，然后安排各道工序，找出各工序的開工日期，進(jìn)而得到MRP訂單的最晚開工日期。

下面僅以零件C為例，說明如何用倒序排產(chǎn)法計(jì)算每一批訂單每道工序的開工日期和完工日期。

由表2-6-2(d)可知，零件C的加工有兩道順序工序：工序10和工序20，這兩道工序分別在工作中心15和20上完成。根據(jù)該例的已知條件：每周工作5天，每天工作6小時(shí)，每個(gè)工作中心有一位操作工，所有的工作中心利用率和效率均為95%，可以得到各工作中心每天的可用能力為：8×1×0.95×0.95=7.22小時(shí)；一周的最大可用能力為：7.22×5=36.1小時(shí)。

根據(jù)MRP(見表2-6-3)，第1批C零件應(yīng)在第3周周一早上已經(jīng)在庫房中，因此其完成時(shí)間應(yīng)該是第2周周五下午下班之前完成；由于最后一道工序20完成后，按計(jì)劃還要安排1天運(yùn)輸時(shí)間(見表2-6-2(d))，所以工序20的完工時(shí)間定在第2周周四的下班時(shí)間；工序20的生產(chǎn)時(shí)間為6.35小時(shí)(見能力表2-6-3)，工作中心20每天的可用工時(shí)為7.22小時(shí)，因此在工序20上的生產(chǎn)時(shí)間為6.35/7.22=0.88天(取整為1天)；而在在工作中心20前的排隊(duì)時(shí)間和將工作中心15運(yùn)輸?shù)焦ぷ髦行?0的時(shí)間都是1天(見表2-6-2(d))，所以第2周的第2天和第3天用于運(yùn)輸和排隊(duì)等待；工序10的完成時(shí)間應(yīng)在第2周的第1天下班時(shí)間；工序10的生產(chǎn)時(shí)間為2天(12.10/7.22=1.68，取整為2天)。工序10的開工時(shí)間為第1周第5天，由于還要有1天運(yùn)輸和1天等待，這樣，這批訂單的開工時(shí)間為第1周的第3天。

(3)編制負(fù)荷圖。以下以工作中心15為例，說明如何編制工作中心能力負(fù)荷曲線圖。

根據(jù)已知上述的有關(guān)計(jì)算知，工作中心15的額定可用能力為36.1，在第1、3、5、7周的能力需求分別為32.82、12.80、48.78、17.0，因此除了第5周因其能力-負(fù)荷=-12.6＜0，因此其負(fù)荷處于超負(fù)荷狀態(tài)(或其能力處于欠能力狀態(tài))，其余各周均處于超能力或低負(fù)荷狀態(tài)。工作中心15的負(fù)荷曲線圖如圖2-6-2所示。

圖2-6-2 為工作中心15的能力負(fù)荷曲線圖

【任務(wù)實(shí)施】

一、輸入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

此次任務(wù)需要輸入的數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)資料準(zhǔn)備階段輸入，主要有以下內(nèi)容。

(1)產(chǎn)品預(yù)測單，自行車的需求量為200輛。

(2)生產(chǎn)車間1的數(shù)據(jù)定義，設(shè)定為關(guān)鍵工作中心、工廠日歷為每天8小時(shí)工作制。

(3)定義關(guān)鍵資源為人力資源，數(shù)量為5。

(4)在自行車的BOM表中反映每輛自行車的所用工時(shí)為1小時(shí)。

二、粗能力計(jì)算

因?yàn)榇舜挝覀兩婕暗氖顷P(guān)鍵工作中心和關(guān)鍵資源，所以只需要進(jìn)行粗能力計(jì)算，圖2-6-3和圖2-6-4反映了該物品粗能力計(jì)算過程。具體操作如下：

(1)進(jìn)入“生產(chǎn)制造”的“能力需求計(jì)劃”模塊，在“日常業(yè)務(wù)”中雙擊“粗能力計(jì)算”，即可出現(xiàn)粗能力計(jì)算向?qū)У慕缑?，如圖2-6-3所示。

(2)輸入計(jì)劃開始日期和截止日期，只有在計(jì)劃開始日期與截止日期之間的計(jì)劃和訂單才會(huì)參與計(jì)算。

圖2-6-3 粗能力計(jì)算向?qū)?/p>

(3)單擊“下一步”或“計(jì)算報(bào)告”按鈕，進(jìn)入“計(jì)算報(bào)告”選項(xiàng)卡，如圖2-6-4所示。

圖2-6-4 粗能力計(jì)算報(bào)告

(4)單擊“完成”按鈕，即完成了粗能力計(jì)算。

三、粗能力查詢

“粗能力查詢”界面可查看各關(guān)鍵工作中心某時(shí)段的能力及負(fù)荷，并提供了差異數(shù)據(jù)，為用戶評(píng)價(jià)主生產(chǎn)計(jì)劃是否可行及進(jìn)行能力平衡提供了依據(jù)。系統(tǒng)提供了列表和圖形兩種方式顯示粗能力計(jì)劃。

需要注意的是，查詢企業(yè)某一天的負(fù)荷并不具有實(shí)際的意義，合理的安排查詢的時(shí)間跨度，從一個(gè)時(shí)間段上來查看負(fù)荷與能力的狀況，更加準(zhǔn)確、有效。

(1)進(jìn)入“生產(chǎn)制造”的“能力需求計(jì)劃”模塊，在“日常業(yè)務(wù)”中雙擊“粗能力查詢”，即可出現(xiàn)粗能力計(jì)劃查詢界面(如圖2-6-5所示)，是以圖形方式顯示的狀態(tài)。

圖2-6-5 粗能力計(jì)劃查詢

(2)根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ髦行暮筒樵冎芷?，也可單擊“列?圖形”按鍵轉(zhuǎn)到如圖2-6-6所示的列表顯示方式中進(jìn)行相關(guān)查詢。

圖2-6-6所示界面中的各項(xiàng)參數(shù)說明如下。

①工作中心：需查詢能力的工作中心。

②查詢周期：設(shè)置查詢的時(shí)間分段方式，可按天、周、月方式查詢。

③開始日期：查詢時(shí)間段的開始日期。

④截止日期：查詢時(shí)間段的截止日期。

⑤標(biāo)準(zhǔn)能力：工作中心的標(biāo)準(zhǔn)加工能力，為所屬工作中心關(guān)鍵資源在查詢時(shí)間段的工作時(shí)間合計(jì)，其不考慮資源的利用率和有效率。

圖2-6-6 查詢粗能力計(jì)劃

⑥可用能力：工作中心的實(shí)際可用能力。工作中心的實(shí)際可用能力是該工作中心關(guān)鍵資源可用能力的總和。

⑦累計(jì)負(fù)荷：工作中心在當(dāng)前時(shí)間段中的累計(jì)負(fù)荷，包括將要下達(dá)的計(jì)劃負(fù)荷、已經(jīng)下達(dá)但未開始執(zhí)行的訂單負(fù)荷以及正在執(zhí)行的下達(dá)負(fù)荷。

⑧計(jì)劃負(fù)荷：未下達(dá)成訂單的主生產(chǎn)計(jì)劃或物料需求計(jì)劃所產(chǎn)生的負(fù)荷。

⑨工序負(fù)荷=(工序準(zhǔn)備時(shí)間+加工批量/標(biāo)準(zhǔn)批量×工序加工時(shí)間)×該工序關(guān)鍵資源數(shù)量。

⑩工作中心負(fù)荷=Σ(該工作中心工序負(fù)荷)。

訂單負(fù)荷：未開始執(zhí)行的生產(chǎn)訂單在工作中心的負(fù)荷，本系統(tǒng)以是否審批作為執(zhí)行的標(biāo)志。

(3)粗能力查詢的相關(guān)功能，具體說明如下。

①負(fù)荷明細(xì)查詢。單擊如圖2-6-6所示界面中的“負(fù)荷明細(xì)”按鈕，可詳細(xì)查看引起所選工作中心負(fù)荷的計(jì)劃或訂單信息，出現(xiàn)如圖2-6-7所示界面。

②計(jì)劃維護(hù)。當(dāng)主生產(chǎn)計(jì)劃需要調(diào)整的時(shí)候，可單擊“計(jì)劃維護(hù)”按鈕，調(diào)出主生產(chǎn)計(jì)劃維護(hù)界面，對(duì)主生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

圖2-6-7 負(fù)荷明細(xì)

③日歷調(diào)整。單擊“日歷調(diào)整”按鍵，可調(diào)出日歷設(shè)置窗體，相應(yīng)調(diào)整工作時(shí)間已滿足能力平衡的需要。

④粗能力計(jì)算。對(duì)于調(diào)整后的計(jì)劃，需要重新進(jìn)行粗能力計(jì)算。單擊“粗能力計(jì)算”按鍵，可調(diào)出粗能力計(jì)算向?qū)?，進(jìn)行粗能力計(jì)算。

⑤打印。可通過打印功能將粗能力計(jì)劃打印輸出。打印功能支持輸出為EX-CEL、ACCESS、HTML、純文本、金算盤電子表格等多種格式。