ERP系統的計劃層次

ERP有五個計劃層次,即:經營規劃、銷售與運作規劃(生產規劃)、主生產計劃、物料需求計劃、車間作業控制(或生產作業控制)。採購作業也屬於第5個層次,但它不涉及企業本身的能力資源。劃分計劃層次的目的是爲了體現計劃管理由宏觀到微觀,由戰略到戰術、由粗到細的深化過程。在對市場需求的估計和預測成分佔較大比重的階段,計劃內容比較粗略,計劃跨度也比較長;一旦進入客觀需求比較具體的階段,計劃內容比較詳細,計劃跨度也比較短,處理的信息量大幅度增加,計劃方法同傳統手工管理的區別也比較大。劃分層次的另一個目的是爲了明確責任,不同層次計劃的制訂或實施由不同的管理層負責。在五個層次中,經營規劃和銷售與運作規劃帶有宏觀規劃的性質。主生產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,是具體的詳細計劃;而車間作業控制或生產作業控制是進入執行或控制計劃的階段。通常把前3個層次稱爲主控計劃(Master Planning),說明它們是制定企業經營戰略目標的層次。企業的計劃必須是現實和可行的,否則,再宏偉的目標也是沒有意義的。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。要進行不同深度的供需平衡,並根據反饋的信息,運用模擬方法加以調整或修訂。每一個計劃層次都要回答3個問題:1、生產什麼?生產多少?何時需要?2、需要多少能力資源?3、有無矛盾?如何協調?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,又不偏離經營規劃的目標。上一層的計劃是下一層計劃的依據,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的經營規劃,即使計劃執行得再好也是沒有意義的。全廠遵循一個統一的計劃,是ERP/MRPⅡ計劃管理最最基本的要求。1.經營規劃企業的計劃是從長遠規劃開始的,這個戰略規劃層次在ERP系統中稱爲經營規劃。經營規劃要確定企業的經營目標和策略,爲企業長遠發展做出規劃,主要是:1、產品開發方向及市場定位,預期的市場佔有率;2、營業額、銷售收入與利潤、資金週轉次數、銷售利潤率和資金利潤率(ROI);3、長遠能力規劃、技術改造、企業擴建或基本建設;4、員工培訓及職工隊伍建設。企業經營規劃的目標,通常是以貨幣或金額來表達。這是企業的總體目標,是ERP系統其它各層計劃的依據。所有層次的計劃,只是對經營規劃進一步具體細化,而不允許偏離經營規劃。經營規劃在企業高層領導主持下會同市場、生產、計劃、物料、技術與財務各部門的負責人共同制定。在執行過程中有意外情況,下層計劃人員只有反饋信息的義務,沒有變動規劃的權限;變更經營規劃只能由企業高層領導決策。 
  2.銷售與運作規劃一、作用與意義銷售與運作規劃是ERP系統的第二個計劃層次。在早期的MRPII流程中是分爲銷售規劃與生產規劃(或產品規劃)兩個層次,由於它們之間有不可分割的聯繫,後來合併爲一個層次。銷售與運作規劃是爲了體現企業經營規劃而制定的產品系列生產大綱,按ERP標準系統要求,軟件應包括這個計劃層次,但由於它主要是由人工方式進行決策並錄人數據,不是由系統運算得出的結果。因此,並非所有的軟件都包括這層計劃功能。銷售與運作規劃的作用是:1、把經營規劃中用貨幣表達的目標轉換爲用產品系列的產量來表達;2、制定一個均衡的月產率,以便均衡地利用資源,保持穩定生產;3、控制拖欠量(對MTO)或庫存量(對MTS);4、作爲編制主生產計劃(MPS)的依據。銷售規劃不一定和生產規劃完全一致。例如,銷售規劃要反映季節性需求,而生產規劃要考慮均衡生產。在不同的銷售環境下,生產規劃的側重點也不同。對現貨生產(MTS)類型的產品,生產規劃在確定月產率時,要考慮已有庫存量。如果要提高成品庫存資金週轉次數,年末庫存水準要低於年初,那麼,生產規劃的月產量就低於銷售規劃的預測值,不足部分用消耗庫存量來彌補。對定貨生產(MTO)類型的產品,生產規劃要考慮未交付的拖欠定單量(Backlog),如果要減少拖欠量,那麼,生產規劃的月產量要大於銷售規劃的預計銷售量。 
  二、資源需求計劃同銷售與運作規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鍵資源,可以是關鍵工作中心的工時、關鍵原材料(受市場供應能力或供應商生產能力限制)、資金等。用每一種產品系列消耗關鍵資源的綜合平均指標(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規劃採用的時間段一致(如月份),不能按全年籠統計算。只有經過按時段平衡了供應與需求後的生產規劃,才能作爲下一個計劃層次──主生產計劃的輸入信息。有些ERP軟件是從銷售與運作規劃(SOP)層次開始的。計劃期一般爲1年,時段爲月;至少每月複覈一次,作必要的修訂。 
  3.主生產計劃一、作用與意義主生產計劃(MPS)在ERP系統中是一個重要的計劃層次,是傳統手工管理沒有的新概念。它根據客戶合同和預測,把銷售與運作規劃中的產品系列具體化,確定出廠產品,使之成爲展開MRP與CRP運算的主要依據,起了從宏觀計劃向微觀計劃過渡的承上啓下作用。主生產計劃又是聯繫市場、主機廠或配套廠及銷售網點(面向企業外部)同生產製造(面向企業內部)的橋樑,使生產計劃和能力計劃符合銷售計劃要求的優先順序,並能適應不斷變化的市場需求;同時,主生產計劃又能向銷售部門提供生產和庫存信息,提供可供銷售量的信息,作爲同客戶洽商的依據,起了溝通內外的作用。
  總之,主生產計劃在ERP系統中的位置是一個上下內外交叉的樞紐,地位十分重要。在運行主生產計劃時要相伴運行粗能力計劃,只有經過按時段平衡了供應與需求後的主生產計劃,才能作爲下一個計劃層次──物料需求計劃的輸入信息。主生產計劃必須是現實可行的,需求量相需求時間都是符實的,沒有誇大或縮小。它必須是一種可以執行的目標。只有可執行的纔是可信的,才能使企業全體員工認真負責地去完成計劃。因此,主生產計劃編制和控制是否得當,在相當大的程度上關係到ERP系統的成敗。它之所以稱爲“主”生產計劃,就是因爲它在ERP系統中起着“主控”的作用。我們強調主生產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品的情況。如果企業產品的生產週期特別長,比如說在9或10個月以上,同時每年生產的數量又只有少數幾臺,那麼主生產計劃的重要性可能就不一定十分明顯。德國的重型設備製造業習慣用的一種粗計劃/細計劃的計劃系統,主生產計劃相當於這種系統中的矩陣粗計劃,也就是負荷/能力矩陣。 
  二、計劃對象與方法主生產計劃的計劃對象是把生產規劃中的產品系列具體化以後的出廠產品,通稱最終成品(End Item)。最終成品通常是獨立需求件,但是由於銷售環境不同,作爲計劃對象的最終成品其含義也不相同。 
   
  計劃物料單 
  1、現貨生產(MTS)通常是流通領域直接銷售的產品,MPS計劃對象通常是A形產品結構中的頂層。這類產品的需求量往往根據分銷網點的反饋信息(分銷資源計劃)或預測。對產品系列下有多種具體產品的情況,有時要根據市場分析估計各類產品佔系列產品總產量的比例。此時,生產規劃的計劃對象是系列產品,MPS的計劃對象是按預測比例計算的具體產品。以下用圖1.3.2來說明。 
  圖中“電子掛鐘”是生產規劃中的一個產品系列,具體的產品有大衆型、功能型和藝術型三種。每種的需求量是用佔產品系列總數的預計百分比來計算的。產品系列同具體產品的比例結構形式,類似一個產品結構圖,通常稱爲計劃物料單或計劃BOM。 
  2、定貨生產(MTO)及專項生產CTO)的最終成品一般就是標準定型產品或按定貨要求設計的產品,通常也是產品結構中0層的最終產品。對鋼材生產這種類型的定貨生產,同一種鋼號的鋼坯可軋製出規格繁多的鋼材,這時,MPS的計劃對象可以放在按鋼號區分的鋼坯上(相當於T形或V形產品結構的低層),以減少必計劃物料的數量,然後,再根據定單確定最終產品。 
  3、定貨組裝(ATO)。對模塊化產品結構,產品可有多種搭配選擇時,用總裝進度(FAS)安排出廠產品的計劃,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的計劃對象相當於X形產品結構中“腰部”的物料,頂部物料是FAS的計劃對象。 
  三、報表及其應用主生產計劃以出廠產品爲對象,按每種產品分別顯示計劃報表。報表的生成主要根據預測和合同信息,顯示該產品在未來各時段的需求量、庫存量和計劃生產量。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。 
  這裏再針對主生產計劃需求計算的特點作些補充說明。 
  1、毛需求(gross requirements)。必須明確,MPS的毛需求量不再是預測信息,而是生產信息。如何把預測值和實際的合同值組合得出毛需求,在各個時區的取捨方法是不同的。在本例中,設定需求時界以內各時段的毛需求以合同爲準(時段1至3),需求時界以外的時段以預測值或合同值中較大的數值爲準。除預測與合同外,有時還單獨列出“其它需求”在軟件屏幕上,預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。這裏爲了便於解釋毛需求是怎樣得出的,所以列出了預測和合同信息。 
  2、計劃接收量(Scheduled Receipts)。主要指正在執行中的定單上的數量。計劃產出量若經確認,根據軟件的設置也可以顯示在計劃接收量項中。最初顯示的數量往往是在計劃日期前執行中的下達定單、在計劃日期之後到達的數量,如時段1的10。人工添加的接收量也可在此行顯示。 
  3、預計可用庫存量(Projected Available Balance,簡稱PAB)。可用庫存雖是現有庫存中,扣除了預留給其它用途的已分配量,可以用於需求計算的那部分庫存。它同現有量不是同一個概念。預計可用庫存量=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+本時段計劃產出量上式中若右側前3項計算的結果爲負值,說明如果不給予補充,將出現短缺;也就是表中預計可用庫存量行中上面一半的數據。如表中時段2,前3項計算結果是6+0-8=-2。在發生計劃產出量後計算的結果,顯示在預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)。由於按設定的批量投產,計劃產出量會出現大於淨需求的情況。此外,若預測值大於合同量,毛需求取預測值,也會出現產大於需的情況。在某個計劃產出時段範圍內,計劃產出量超出下一次出現計劃產出量之前各時段合同量之和的數量,是可以隨時向客戶出售的,這部分數量稱之爲可供銷售量。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。因此,我們稱之爲可銷售,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)=某時段計劃產出量(含計劃接收最)-下一次出現計劃產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、經常性的工作。不論是計劃變動,產品結構或工藝變動,採購件脫期,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,熟悉產品結構和各種數據參數,並能靈活熟練地判斷和運用;人的因素永遠是第一位的。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,明確修訂的必要性;例如預測生成的計劃,不一定要修訂。注意問題出現在產品結構的哪個層次;已確認或下達的定單系統是不能自動修改的;2、利用系統的功能,追溯有關計劃任務(定單)的來源,查詢問題影響的範圍,若在需求時界以內的變動,要有審批手續;3、分清輕重緩急,重新調整優先級。在MRP系統中,修改MPS或MRP有兩種方法。1)全重排法(Regeneration)。主生產計劃完全重新制訂,重新展開物料清單,重新編排物料需求的優先順序。原有計劃定單都會被系統刪除並重新編排。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,要根據產品結構的複雜程度,物料數量的多少,對計劃準確度的要求,計劃少動影響面的大小,計算機的檔次和運行速度等因素分析確定。有的企業產品比較簡單,對所有產品的計劃全重排一次的時間只需十幾分鍾或個把小時,可根據情況及時運行或在夜班運行,儘早提出修訂好的計劃,不一定要等到週末。複雜產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)淨改變法(Net Change)。系統只對定單中有變動的部分進行局部修改,一般改動量比較小;如只變動部分產品結構、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,可以隨時進行;一般用於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,應充分利用系統的模擬功能。計劃模擬可以在不打亂現有數據、不妨礙正常運行的情況下相併運行。ERP/MRPII不是一種優化程序,但可以通過模擬對比,在幾個可行的方案中選擇最佳方案。 
   
  關鍵工作中心偏置天數 
  五、粗能力計劃同主生產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,佔用計算機機時較少、比較簡單粗略、快速的能力覈定方法,通常只考慮關鍵工作中心及相關的工藝路線。關鍵工作中心在工作中心文件中定義後,系統會自動計算關鍵工作中心的負荷。運行粗能力計劃可分兩個步驟。首先建立資源清單,說明每種產品的數量及各月佔用關鍵工作中心的負荷小時數,同時與關鍵工作中心的能力進行對比。表1.7作爲舉例,僅顯示了某一個月的負荷情況。第二步,在產品的計劃期內,對超負荷的關鍵工作中心,要進一步確定其負荷出現的時段。主生產計劃的計劃對象主要是產品結構中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)往往並不一定含有關鍵工作中心。對這個產品來講,它涉及到的關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。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鍵工作中心。這些物料使用關鍵工作中心的日期同最終產品完工日期之間的時間間隔,稱之爲偏置天數或提前期偏置(Days Offset或Leadtime Offset)。計算關鍵工作中心負荷時,只有說明發生這個負荷相對於MPS最終產品完工日期的偏置天數,才能說明出現超負荷的具體時段。偏置天數由物料清單文件中的累計提前期推算確定。 
   
  能力計劃直方圖 
  配合主生產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定單,而忽略在近期正在執行的和未完關鍵工作中心負荷小時彙總成的定單,也不考慮在製品庫存。關鍵工作中心的負荷-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計劃一致。對超出工作中心可用能力的負荷,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。能力同負荷有了矛盾必須調整,衆所周知,超出能力的任務是不可能完成的。調整後MPS計劃由主生產計劃員確認,確認後的MPS作爲MRP運行的依據。 
  有些情況,如企業只有一條裝配流水線,只需以它爲關鍵工作中心,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,會減少大量反覆運算能力需求計劃的工作。平衡關鍵工作中心能力/負荷時,首先要覈實需求是否符合優先級的原則。不要把不急需的物料提前加工。要保證關鍵工作中心的設備完好率,使其有可能滿負荷運行。對送往關鍵工作中心的物料必須事先經過檢驗,不要加工不合格的毛坯或工件,浪費關鍵工作中心資源。同時,又要保證關鍵工作中心有一定的緩衝物料,不發生停工待料現象。要及時採集關鍵工作中心的數據,掌握它的運行狀況。 
  六、主生產計劃員主生產計劃是由專職的主生產計劃員(Master Scheduler),或稱主管計劃員,負責編制的。這個崗位的人員應有較高的素質,必須:1、熟悉產品和生產工藝,瞭解車間作業及物資供應情況,瞭解銷售合同及客戶要求。2、知道如何建立產品的搭配組合(Product Mix),以減少生產準備、合理利用資源。3、知道如何安排通用零部件生產,縮短交貨期。4、時刻保持同市場銷售、設計、物料、生產、財務等部門的聯繫與合作,預見未來可能發生的問題,防患於未然。5、把覈實和調整系統生成的MPS計劃定單,作爲日常工作,保證MRP能正常運行。 
  總之,主生產計劃員是一個非常關鍵的崗位,推行ERP/MRPII系統,必須有合適的人選。國內一些先進企業,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,說明它是一種優先級計劃,又必然是一種分時段計劃。它是ERP系統微觀計劃階段的開始,是ERP的核心。主生產計劃只是對最終產品的計劃,一個產品可能由成百上千種相關物料組成,如果把企業所有產品的相關需求件匯合起來,數量更大。一種物料可能會用在幾種產品上,不同產品對同一個物料的需用量又不相同。另外,不同物料的加工週期或採購週期不同,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佔用庫存,還要考慮合理的生產批量,靠手工管理是不可能進行如此大量數據運算的。這也是手工管理難以解決物料短缺和庫存量過人的癥結所在。MRP是MPS需求的進一步展開,也是實現MPS的保證和支持。它根據MPS、物料清單和物料可用量,計算出企業要生產的全部加工件和採購件的需求量。按照產品出廠的優先順序,計算出全部加工件和採購件的需求時間,並提出建議性的計劃定單。爲了適應客觀不斷髮生的變化,MRP需要不斷修訂。修改MRP同樣要用到全重排法和淨改變法。 
  二、MRP的信息處理MRP主要根據MPS展開編制相關需求件的計劃;它也可以人工直接錄入某些物料的需求量,如增加作爲備品備件的數量。MRP最終要提出每一個加工件和採購作的建議計劃,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;說明每一個採購件的定貨日期和人庫日期。把生產作業計劃和物資供應計劃統一起來。 
  三、MRP運算與報表這裏我們要進一步說明MRP是如何根據產品結構逐層展開計算各層物料的需求量,以及MRP又是如何計算用於多個產品的通用件的需求量。下面以X、Y兩種產品中的A、C兩個子件舉例(爲簡化,暫不考慮其它零部件),來說明MRP的運算方法。例中A是產品X的1層子件,C是X、Y兩種產品的通用件,但在兩種產品中所處的層次不同,需用的數量(括號內數字)也不同。
  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上層物料在該時段的計劃投入量和上下層數量關係計算的。在時段1,X件的計劃投入量爲10,引發對A件的毛需求1O;A件現有庫存量爲15,可以滿足。但在時段3,A件的預計可用庫存量5不能滿足毛需求10,系統顯示負值一5,說明將出現短缺,並生成計劃產出量5以補足短缺。按A件提前期爲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合併,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,系統會自動計算增補量,並加到計劃投入量中。此時,計劃投入量會大於計劃產出量。物料有備件或其它需求時,報表格式應增加一欄“其它需求”;一般指不經物料清單展開或由人工添加的需求。MRP是根據確認的MPS,通過物料清單展開的。MRP計劃是否還要再確認,一般說,按日產出率制定作業計劃的情況下,MRP不需要確認。對人爲變更了系統設置的提前期或批最規則的情況下,則需要確認,以免在計劃修訂時,系統再更改經人工設定的參數。無論是計劃定單或確認定單,系統都可以轉換爲下達定單。MRP報表同MPS報表的格式一樣,也有橫式和豎式兩種。爲了說明MRP的運算方法,這裏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,要根據各個物料的工藝路線,把各個時段企業要生產的全部物料佔用各個工作中心的負荷同工作中心的可用能力進行對比,經過調整,使負荷與能力平衡後,計劃纔是可行的,只有可執行的計劃才能下達。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,首先進行需求的優先級計劃,然後再進行能力的計劃。經過多次反覆運算,調整落實,才轉入下一個層次。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。 
   
  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,由於隨生產效率、人員變動、設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,是根據物料需求計劃中的加工件的數量和需求時段、它們在各自工藝路線中使用的工作中心及佔用時間,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、生產什麼?何時生產?2、使用什麼工作中心?負荷(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換爲能力需求:它不但考慮MRP的計劃定單,還要考慮已下達但尚未完成的定單所需的負荷。它還要結合工作中心的工作日曆,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,能力同負荷的計量單位必須一致。在離散型生產中多用加工單作所需的標準時間,即:小時/件。在重複式生產中多用單位小時的產量作爲計量單位,即:件/小時。在流程工業中多用日產量或班產量作爲計量單位,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,靠計劃人員對系統掌握和應用的熟練程度。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,說明每個時段的負荷小時,和若干時段累計負荷小時及累計可用能力。如果個別時段負荷超過能力,但在某個時期的累計負荷沒有超過累計能力,說明是有可能調整的。如前所述,負荷是根據需求信息和工藝路線文件中的時間數計算得出的,這些數據如果不準確,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定顯示超負荷的範圍,比如,只顯示超出可用能力10%以上的負荷情況;這樣做只是爲了減少平衡負荷的工作量,不要因此忽視了維護數據準確的重要性。 
  能力需求計劃也應有追溯負荷來源的功能,查明超負荷的現象是由於什麼定單引起的,便於計劃人員調整計劃時分析參考。仍如,某加工中心在9月份出現超負荷現象,通過負荷追溯查詢,可以知道是由於什麼加工單,加工什麼物料造成的超負荷。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系統只是在“暫時”不考慮能力的約束,不強調限制負荷的情況下(Infinite Loading),按需求的優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先級,工作中心負荷的順序就無所依從。如果某個工作中心在某個時段由於加工了優先級低的物料,使優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象,而實質上是資源沒有有效利用。因此,必須先有優先級計劃,能力計劃纔有意義.
     有限順排計劃的應用 
  能力計劃主要要處理好超負荷的問題;對低負荷問題,應具體分析,不要爲了形式上追求,滿負荷,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的技術改造規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反覆運算調整後,如果仍無法解決矛盾時,要修正MPS。只有經過MRP/CRP運算落實後,才能作爲MRP的建議計劃下達給計劃的執行層。覈定和維護工作中心能力是CRP的一項重要工作,通過分析投入/產出的小時工作量來修正工作中心能力。爲了保證工作中心有持續可靠的能力,一定要做好設備的預防性維護制度,保證設備的完好率。同時要抓好質量管理,消除廢品和返修作,防止因追加任務而破壞能力需求計劃。ERP軟件一般對設備故障和質量事故都可設置原因碼,供管理人員分析改進。從這一點也可以看出,成功實施ERP系統,絕不僅僅限於用會一個ERP軟件的道理,它需要衆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荷(Finite Loading),它假定能力是固定不能調整的。通常適用於某種單一的工作中心或較難調整的能力單元,如一條裝配線、生產線、柔性製造單元或成組單元,或某種價格昂貴的機牀、某種無法替代的關鍵工作中心。有時,它也可以用在短期或近期車間作業進度編排上,作爲能力需求計劃的補充。我們曾經說過,ERP是一個以人爲中心的管理系統,有限順排計劃這樣的功能則是完全由計算機自動編排的計劃,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別。有限順排計劃對頭道工序往往是有效的,但對後續工序會增加複雜性,甚至可能影響交貨期。因此,我們在運用時要注意它的適用範圍和條件,而不是用它取代能力需求計劃。不少軟件都設置了有限順排計劃的功能。順排計劃同倒排計劃可以結合使用。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,並留有一定的緩衝餘地。對超負荷情況,可以先調整工作中心能力,比如週末或某幾天第3班加班,然後用調整後的可用能力,進行順排計劃。見圖1.3.7。在這種情況下,軟件必須有爲工作中心使用的工作日曆,並能調整日曆上個別日期的可用能力。5.車間作業控制一、控制的意義和內容在ERP系統中,車間作業控制(Shop Floor Control,簡稱SFC)同採購作業一樣都是計劃的執行層次。SFC只是執行計劃,不能改動計劃。因此在MRPII中對車間作業用“控制”而不用“計劃”。控制在這裏有3個意義:1、控制生產作業在執行中不偏離MPS/MRP計劃;2、出現偏離時,採取措施,糾正偏差。若無法糾正,將信息反饋到計劃層;3、報告生產作業執行結果。具體說來,SFC要控制以下內容:l、控制加工單的下達。只有在物料、能力、提前期和工具都齊備的情況下才下達定單。以免造成生產中的混亂。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、工作日曆等來覈實。2、控制加工件在工作中心加工的工序優先級(根據加工單的完工日期);具體講就是:生成下達定單、源工單及車間文檔(文檔包括圖紙、工藝過程卡、領料單、工票等)。3、控制投入和產出的工作量,保持物流穩定;同時控制排隊時間、提前期和在製品庫存;4、控制加工成本(包括返修、廢品、材料利用、工時等),結清定單,完成庫存事務處理。SFC主要是針對離散機羣生產方式(Job Shop)的控制,如果把對重複式生產和流程式生產的控制也包括進來,通常統稱爲生產作業控制(Production Activity Control,簡稱PAC),PAC同SFC在含義上是有區別的。運行SFC的主要信息依據是:l、MRP生成的建議計劃或確認計劃,及人工添加的定單;(加工什麼?)2、工藝路線文件;(加工順序?)3、工作中心文件;(在何處加工?)4、工藝裝備或專用工具文件(參考用)。 
  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作。車間作業的優先級主要根據MRP要求的計劃產出日期。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)或譯調度單,是一種面向工作中心說明加工優先級的文件,說明工作中心在一週或一個時期內要完成的生產任務。它還說明哪些工作已經到達,正在排隊,應當什麼時間開始加工,什麼時間完成,加工單的需用日期是哪天,計劃加工時數是多少,完成後又應傳送給哪道工序。它還說明哪些工件即將到達,什麼時間到,從哪裏來。見表1.13。沒有信息集成系統,這樣的報表靠手工管理是不可能實現的。有了派工單,車間調度員、工作中心的操作員對目前和即將到達的任務一目瞭然。如果在日期或小時數上有問題,也容易及早發現,採取補救措施。通常,應當把控制的重點放在關鍵工作中心上。 
  四、確定工序優先級派工單上加工的優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爲基準的。多數情況下二者的優先順序是一致的,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,但即使略微推後也不致影響加工單的需用日期。當在提前期上出現矛盾時,可以參考以下幾種常用確定優先級的方法來判斷。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先級,用優先序號只能表示相對關係,如果盲目地一味遵照相對優先級,有可能延誤加工單的需用日期,在應用時要注意分析。1、緊迫係數(Critical Ratio,簡稱CR)公式說明,到需用日期的剩餘天數與需要加工的時間(計劃提前期)對比,可出現4種情況:CR=負值說明已經脫期;CR=1剩餘時間剛好夠用;CR>1剩餘時間有富裕;CR<1剩餘時間不夠。很明顯,CR值小者優先級高。一個工件完成後,其餘工件的CR值會有變化,應隨時調整。2、最小單個工序平均時差(Least Slack Per Operation,簡稱LSPO)。時差也稱緩衝時間或寬裕時間。式中尚需加工時間指剩餘工序的提前期之和。LSPO值越小,也就是剩餘末完工序可分攤的平均緩衝時間越短,優先級越高。3、最早定單完成日期(Earliest Due Date)完成日期越早的定單優先級越高。使用這條規則時,對處於起始工序的定單要慎重,有必要用LSPO複覈。本規則比較適用於判斷工藝路線近似的各種定單,或已處於接近完工工序的各種定單。確定工序優先級的方法很多,以上3種比較簡單易懂,便於車間人員使用;這也是多數軟件常用的幾種方法。總之,確定優先級主要考慮的是:1)定單完成日期;2)至完成日期剩餘的時間;3)剩餘的工序數。確定工序優先級的前提條件是要有一個可靠的MPS和MRP計劃。由於系統的工作日曆是以日爲最小時段,目前多數商品軟件中還極少有細化到“班計劃”的。處理班計劃,可以在優先級上標註。 
  五、常用調度措施在需要壓縮生產週期的情況下,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。通過設依次順序作業中下道工序的排隊時間Q爲負值來實現。工件在上一個工作中心完成一定數量,不等全部加工完,就部分地傳送到下一個工作中心去加工。平行順序作業可以縮短加工週期,但是由於增加了傳送次數,傳送時間增加了,搬運費用相應增加;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律地長短相間,有些工作中心會出現窩工等待,因此,有些工序還會在全部加工完成後再傳送給下道工序,形成平行順序作業和依次順序作業交替使用的現象。2、加工單分批。就是把原來一張加工單加工的數量分成幾批,由幾張加工單來完成,以縮短加工週期。每批的數量可以不相同。採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纔有可能。每組工作中心都需要有準備時間,準備時間增加了,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,下一道工序分爲由兩組不同的工作中心加工,然後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經常會發生。3、壓縮排隊、等待和傳送時間。有人爲設定和系統按設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,調配人力等。 
  六、查詢報表在SFC系統中,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信息已超出了手工管理統計報表的概念,因此,不能簡單地稱爲統計報表。1、物料和能力可用量報表。根據加工單上物料的數量和時間,系統自動顯示所需的物料及能力,若有短缺也將自動標識。2、加工單狀態報表。按已下達、已發料、短缺或例外情況、部分完成、完成末結算、完成已結算等分別報告。3、工序狀態報表。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生的成本。 
  七、投入/產出控制投入/產出控制(Input/Output control,簡稱I/0)是控制能力計劃執行的方法,或者說是一種衡量能力執行情況的方法;它也可以用來計劃和控制排隊時間和提前期。投入/產出報表要用到的數據是:計劃投入、實際投入、計劃產出、實際產出、計劃排隊時間、實際排隊時間以及投入、產出時數的允差。這是一種需要逐日分析的控制方法。 
  投入/產出報表還可以用來分析物料流動和排隊狀況。排隊時間相當於已下達定單但尚未完成的“拖欠量”,並不意味着一定是脫期。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-產出量+投入量如果要減少排隊時間,就必須使產出量大於投入量。永遠不要投入超過工作中心可用能力的工作量。當拖欠量增大時,不加分析地用延長提前期(放寬工時定額)的辦法,過早地下達過多的定單,增加投入只會增加排隊時間,積壓更多的在製品,人爲地破壞了優先級,從而造成了更多的拖欠量,形成惡性循環。由於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。
  可見,企業的工時定額不準確是無法運行能力計劃和投入/產出控制的。 
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