一、目的
1、深入理解、掌握能力需求計劃理論， ERP中MRP、工作中心、工藝路線等相關模塊的關係，以及ERP系統信息集成的含義。
2、綜合運用能力需求計劃理論和程序設計技術，設計適合表示能力需求計劃參數及計劃結果的數據結構，並使用程序設計語言實現。
3、綜合運用能力需求計劃理論和程序設計技術，設計能力需求計劃計算的算法，並使用程序設計語言實現。
4、設計並實現能力需求計劃結果顯示形式。
5、對於給定的能力需求計劃參數實例，制定可行的能力需求計劃。
二、內容
1、設計並實現適合存儲能力需求計劃參數及計算結果的數據結構。
2、設計並實現能力需求計劃計算的算法。
3、設計並實現能力需求計劃結果顯示形式。
4、根據數據文件的說明完成數據文件的解析，讀取計算能力需求計劃的相關參數，根據讀入的參數完成能力需求計劃的計算（具體計算內容包括：已確認和計劃MRP的總負荷、餘/欠能力、累積餘/欠能力），並顯示（如表、圖等，也可以輸出到Excel中）計算結果
三、存儲相關參數的文件及說明
1、MRPConfirmed.txt：已確認的MRP。文件可能包含若干行。每行對應一種物料。每行的格式如下：
物料名稱 時段1需求量 時段2需求量 ... 時段n需求量
例如
X 10 8 6 12 5 8
表示物料X在 時段1到時段6的需求量分別爲10 8 6 12 5 82、MRPPredicted.txt：計劃的MRP。文件可能包含若干行。每行對應一種物料。每行的格式如下：
物料名稱 時段1需求量 時段2需求量 ... 時段n需求量
例如
X 0 4 5 3 0 2
表示物料X在 時段1到時段6的需求量分別爲10 8 6 12 5 83、Routing.txt：工藝路線文件。文件可能包含若干行。每行對應某種物料的一道工序。每行的格式如下：
物料名稱 工序總數 該工序的執行順序 該工序對應的工作中心 額定能力需求
例如
X 2 1 WC01 3
表示物料X一共有2道工序，第一道工序需要在工作中心WC01加工3個小時4、WCRatedCapacity.txt：工作中心額定能力。文件可能包含若干行。每行對應一個工作中心。每行的格式如下：
工作中心名 額定能力（工時）
例如
WC01 90
表示工作中心WC01在一個時段內的額定能力爲90小時
四、相關理論知識
1. 能力需求計劃是對物料需求計劃(MRP)所需能力進行覈算的一種計劃管理方法。具體地講，CRP就是對各生產階段和各工作中心所需的各種資源進行精確計算，得出人力負荷、設備負荷等資源負荷情況，並做好生產能力負荷的平衡工作。
2. 能力需求計劃可以解決以下幾個問題：
（1）各個物料經過哪些工作中心加工？
（2）各工作中心的可用能力和負荷是多少？
（3）工作中心的各個時段的可用能力和負荷是多少3. 考慮能力需求計劃的計算方式時，要把物料需求計劃的物料需求量轉換爲 負荷小時，即把物料需求轉換爲對能力的需求。不但要考慮MRP的計劃訂單，還要結合工作中心和生產日曆，同時還得考慮工作中心的停工及維修情況，最 後確定各工作中心在各時間段的可用能力，計算模型如圖所示。
4. 工作中心加工物品的負荷計算方法下所示：
*負荷=該物品產量X佔用該工作中心的標準工時（或臺時）
*若能力-負荷>=0，則滿足加工要求，能力富餘（或剛好）。
*若能力-負荷<0,則不能滿足加工要求，能力不足。5. 編制能力需求計劃的步驟分述如下：
（1）收集數據
（2）計算負荷
（3）分析負荷情況
（4）能力/負荷調整
（5）確認能力需求計劃6. 讀取數據文件的方法：
def ReadMatInfo(filepath): with open(filepath,'r') as file: data:List[str] = [line.strip() for line in file.readlines()] return data
五、源代碼
from typing import List import xlsxwriter #讀取txt信息函數： def ReadMatInfo(filepath): with open(filepath,'r') as file: data:List[str] = [line.strip() for line in file.readlines()] return data #將從文件讀取的物料X的已確定的MRP進行處理換行符 temp_confirmed_mrp_X = ReadMatInfo('./data_files/MRPConfirmed.txt')[0].split(' ',-1) #讀取物料X的已確定MRP並加入數組 Confirmed_MRP_X = [] for i in range(len(temp_confirmed_mrp_X)-1): Confirmed_MRP_X.insert(i,int(temp_confirmed_mrp_X[i+1])) #將從文件讀取的物料Y的已確定的MRP進行處理換行符 temp_confirmed_mrp_Y = ReadMatInfo('./data_files/MRPConfirmed.txt')[1].split(' ',-1) #讀取物料Y的已確定MRP並加入數組 Confirmed_MRP_Y = [] for i in range(len(temp_confirmed_mrp_Y)-1): Confirmed_MRP_Y.insert(i,int(temp_confirmed_mrp_Y[i+1])) #將從文件讀取的物料X的預測MRP進行處理換行符 temp_pre_mrp_X = ReadMatInfo('./data_files/MRPPredicted.txt')[0].split(' ',-1) #讀取物料X的預測MRP Predicted_MRP_X = [] for i in range(len(temp_pre_mrp_X)-1): Predicted_MRP_X.insert(i,int(temp_pre_mrp_X[i+1])) #將從文件讀取的物料Y的預測MRP進行處理換行符 temp_pre_mrp_Y = ReadMatInfo('./data_files/MRPPredicted.txt')[1].split(' ',-1) #讀取物料Y的預測MRP Predicted_MRP_Y = [] for i in range(len(temp_pre_mrp_Y)-1): Predicted_MRP_Y.insert(i,int(temp_pre_mrp_Y[i+1])) #讀取加工車間額定工作能力： #讀取車間WC01的額定工作能力： workshop01 = int((ReadMatInfo('./data_files/WCRatedCapacity.txt')[0].split(' ',-1))[1]) #讀取車間WC02的額定工作能力： workshop02 = int((ReadMatInfo('./data_files/WCRatedCapacity.txt')[1].split(' ',-1))[1]) #讀取文件中工藝路線信息（一共有3條工藝路線） #讀取第一條工藝路線X1 X1_process_num = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[0].split(' ',-1))[1]) X1_process_order = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[0].split(' ',-1))[2]) X1_workshop = (ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[0].split(' ',-1))[3] X1_precess_time = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[0].split(' ',-1))[4]) #讀取第二條工藝路線X2 X2_process_num = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[1].split(' ',-1))[1]) X2_process_order = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[1].split(' ',-1))[2]) X2_workshop = (ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[1].split(' ',-1))[3] X2_precess_time = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[1].split(' ',-1))[4]) #讀取第三條工藝路線Y Y_process_num = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[2].split(' ',-1))[1]) Y_process_order = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[2].split(' ',-1))[2]) Y_workshop = (ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[2].split(' ',-1))[3] Y_precess_time = int((ReadMatInfo('./data_files/Routing.txt')[2].split(' ',-1))[4]) #計算過去需求負荷 #計算WC01的過去需求負載 past_demand_load1 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): past_demand_load1.insert(i,Confirmed_MRP_X[i] * X1_precess_time + Confirmed_MRP_Y[i] * Y_precess_time) #計算WC02的過去需求負載 past_demand_load2 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): past_demand_load2.insert(i,Confirmed_MRP_X[i] * X2_precess_time) #計算計劃需求負荷 #計算WC01的計劃需求負荷 plan_demand_load1 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): plan_demand_load1.insert(i,Predicted_MRP_X[i] * X1_precess_time + Predicted_MRP_Y[i] * Y_precess_time) #計算WC02的計劃需求負荷 plan_demand_load2 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): past_demand_load2.insert(i,Predicted_MRP_X[i] * X2_precess_time) #計算總負荷 #計算WC01的總負荷 total_load1 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): total_load1.insert(i,past_demand_load1[i] + plan_demand_load1[i]) #計算WC02的總負荷 total_load2 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): total_load2.insert(i,past_demand_load2[i] + plan_demand_load2[i]) #計算平均能力 #計算WC01的平均能力 average_process_time1 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): average_process_time1.insert(i,workshop01) #計算WC02的平均能力 average_process_time2 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): average_process_time2.insert(i,workshop02) #計算餘/欠能力 #計算WC01的餘/欠能力 surplus_capacity1 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): surplus_capacity1.insert(i,total_load1[i] - average_process_time1[i]) #計算WC02的餘/欠能力 surplus_capacity2 = [] for i in range(len(Confirmed_MRP_X)): surplus_capacity2.insert(i,total_load2[i] - average_process_time2[i]) #計算累計能力 #計算WC01的累計能力 acc_capacity1 = [] acc_capacity1.insert(0,surplus_capacity1[0]) for i in range(1,len(Confirmed_MRP_X)): acc_capacity1.insert(i,surplus_capacity1[i] + surplus_capacity1[i-1]) #計算WC02的累計能力 acc_capacity2 = [] acc_capacity2.insert(0,surplus_capacity2[0]) for i in range(1,len(Confirmed_MRP_X)): acc_capacity2.insert(i,surplus_capacity2[i] + surplus_capacity2[i-1]) #將數據寫入到Excel並創建表格 #創建Excel文檔 print("正在進行Excel錄入中：") wb = xlsxwriter.Workbook("/Users/jayphone/Desktop/calculation_of_CRP.xlsx") #創建WC01計算結果的表單 ws1 = wb.add_worksheet(name="caculation_of_WC01") calculation_item = ['過去需求量','計劃需求量','總負荷量','平均能力','餘/欠能力','累計能力'] headline = ['週數','1','2','3','4','5','6'] #將數據插入到表格中： ws1.write_row('A1',headline) ws1.write_column('A2',calculation_item) ws1.write_row('B2',past_demand_load1) ws1.write_row('B3',plan_demand_load1) ws1.write_row("B4",total_load1) ws1.write_row('B5',average_process_time1) ws1.write_row('B6',surplus_capacity1) ws1.write_row('B7',acc_capacity1) #創建WC02計算結果的表單 ws2 = wb.add_worksheet(name="caculation_of_WC02") calculation_item = ['過去需求量','計劃需求量','總負荷量','平均能力','餘/欠能力','累計能力'] headline = ['週數','1','2','3','4','5','6'] #將數據插入到表格中： ws2.write_row('A1',headline) ws2.write_column('A2',calculation_item) ws2.write_row('B2',past_demand_load2) ws2.write_row('B3',plan_demand_load2) ws2.write_row("B4",total_load2) ws2.write_row('B5',average_process_time2) ws2.write_row('B6',surplus_capacity2) ws2.write_row('B7',acc_capacity2) print("Excel錄入完畢！！") wb.close() #在控制檯簡單輸出： print("WC01結果：") print("過去需求量是：") print(past_demand_load1) print("計劃需求量是：") print(plan_demand_load1) print("總負荷是：") print(total_load1) print("平均能力是：") print(average_process_time1) print("餘/欠能力是：") print(surplus_capacity1) print("累計能力是：") print(acc_capacity1) print("WC02結果：") print("過去需求量是：") print(past_demand_load2) print("計劃需求量是：") print(plan_demand_load2) print("總負荷是：") print(total_load2) print("平均能力是：") print(average_process_time2) print("餘/欠能力是：") print(surplus_capacity2) print("累計能力是：") print(acc_capacity2)
六、結果
1.在PyCharm控制檯輸出
2.WC01計算結果輸出Excel
3.WC02計算結果輸出Excel
七、所使用的數據文件
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