制造資源計劃

1、什么是能力需求方案 能力需求方案是對物料需求方案(MRP)所需能力進行核算的一種方案管理方法。具體地講，CRP就是對各生產(chǎn)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(shè)備負荷等資源負荷情況，并做好生產(chǎn)能力負荷的平衡工作。 能力需求方案是幫助企業(yè)在分析物料需求方案后產(chǎn)生出一個切實可行的能力執(zhí)行方案的功能模塊。該模塊幫助企業(yè)在現(xiàn)有生產(chǎn)能力的根底上，及早發(fā)現(xiàn)能力的瓶頸所在，提出切實可行的解決方案，從而為企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)提供能力方面的保證。其實，能力需求方案制訂的過程就是一個平衡企業(yè)各工作中心所要承當(dāng)?shù)馁Y源負荷和實際具有的可用能力的過程，即根據(jù)各個工作中心的物料需求方案和各物料的工藝路線

2、，對各生產(chǎn)工序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(shè)備負荷等資源負荷情況，然后根據(jù)工作中心各個時段的可用能力對各工作中心的能力與負荷進行平衡，以便實現(xiàn)企業(yè)的生產(chǎn)方案。 編輯能力需求方案的分類 廣義的能力需求方案分為粗能力方案RCCP，又被成為產(chǎn)能負荷分析和細能力方案CRP)又被稱為能力方案。 1、粗能力方案 粗能力方案是指在閉環(huán)MRP設(shè)定完畢主生產(chǎn)方案后，通過對關(guān)鍵工作中心生產(chǎn)能力和方案生產(chǎn)量的比照，判斷主生產(chǎn)方案是否可行。 2、細能力方案 細能力方案是指在閉環(huán)MRP通過MRP運算得出對各種物料的需求量后，計算各時段分配給工作中心的工作量，判斷是否超出該工作中心的最大工作能力

3、，并做出調(diào)整。 編輯能力需求方案的作用 能力需求方案可以解決以下幾個問題： 1、各個物料經(jīng)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？ 能力需求方案中的細能力需求方案與粗能力需求方案的功能相似，都是為了平衡工作中心的能力負荷，從而保證方案的可行性與可靠性。但能力需求方案與粗能力需求方案又有區(qū)別，這些區(qū)別見表1所示。 比照工程區(qū)別 粗能力需求方案細能力需求方案 方案階段MRP制訂階段MRP與SPC制訂階段 能力方案對象關(guān)鍵工作中心MRP物料涉及的所有工作中心 負荷計算對象最終產(chǎn)品和獨立需求物料相關(guān)需求物料 方案的訂單類型方案及確認的

4、訂單不含已下達的方案訂單所有訂單含已下達的方案訂單 使用的工作日歷工廠工作日歷或工作中心日歷工作中心日歷 方案提前期考慮以方案周期為最小單位物料的開始與完工時間，精確到天或小時 編輯能力需求方案的計算模型 考慮能力需求方案的計算方法時，需要把物料需求方案的物料需求量轉(zhuǎn)換為負荷小時，即把物料需求轉(zhuǎn)換為對能力的需求。不但要考慮MRP的方案訂單，還要結(jié)合工作中心和生產(chǎn)日歷，同時還得考慮工作中心的停工及維修情況，最后確定各工作中心在各時間段的可用能力，能力需求方案計算的模型如圖1所示。 圖1CRP的計算模型 編輯能力需求方案的業(yè)務(wù)流程圖 能力需求方案管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流程圖第二層，如圖2所示。 圖2CRP管

5、理業(yè)務(wù)的流程圖 從圖2所示中可知：主要業(yè)務(wù)部門是生產(chǎn)車間；數(shù)據(jù)由生產(chǎn)工藝文件取出后，進入工序時度方案模塊進行加工處理，將加工處理后的數(shù)據(jù)存入MRP文件和工序進度方案文件；工作中心負荷模塊將從生產(chǎn)工藝文件和工序進度方案文件以及工作中心文件中讀取數(shù)據(jù)并加工處理后，將數(shù)據(jù)存入WC負荷文件中；CRP生成模塊從WC負荷文件和資源清單文件中讀取數(shù)據(jù)并進行加工處理后，將數(shù)據(jù)存入能力需求方案文件和CRP例外信息文件以及MRP文件，并將數(shù)據(jù)傳入生產(chǎn)車間進行生產(chǎn)方案處理，同時將數(shù)據(jù)傳入輸入輸出控制模塊進行加工處理，將處理后的數(shù)據(jù)存入輸入輸出控制文件中。 編輯能力需求方案的制定流程 圖3：能力需求方案在ERP體系中

6、的位置 通常，編制能力需求方案的方式有無限能力負荷方案和有限能力負荷方案兩種。無限能力負荷計算是指在不限制能力負荷情況下進行能力計算。即從訂單交貨期開始，采用倒排的方式根據(jù)各自的工藝路線中的工作中心安排及工時定額進行計算。不過，這種計算只是暫時不考慮生產(chǎn)能力的限制，在實際執(zhí)行方案過程中不管由于什么原因，如果企業(yè)不能按時完成訂單，就必須采用順排生產(chǎn)方案、加班、外協(xié)加工、替代工序等方式來保證交貨期。這時，有限能力負荷計算方式就派上了用場。有限能力負荷計算就是假定工作中心的能力是不變的，把拖期訂單的當(dāng)期日期剩下的工序作為首序，向前順排，對后續(xù)工序在能力允許下采取連續(xù)順排不斷地實現(xiàn)方案，以挽回訂單交貨

7、期。 一般來說，編制能力需求方案遵照如下思路：首先，將MRP方案的各時間段內(nèi)需要加工的所有制造件通過工藝路線文件進行編制，得到所需要的各工作中心的負荷；然后，再同各工作中心的額定能力進行比擬，提出按時間段劃分的各工作中心的負荷報告。最后，由企業(yè)根據(jù)報告提供的負荷情況及訂單的優(yōu)先級因素加以調(diào)整和平衡。 1、收集數(shù)據(jù)。 能力需求方案計算的數(shù)據(jù)量相當(dāng)大，通常，能力需求方案在具體計算時，可根據(jù)MRP下達的方案訂單中的數(shù)量及需求時間段，乘上各自的工藝路線中的定額工時時間，轉(zhuǎn)換為需求資源清單，加上車間中尚未完成的訂單中的工作中心工時，成為總需求資源。再根據(jù)現(xiàn)有的實際能力建立起工作中心可用能力清單，有了這些

8、數(shù)據(jù)，才能進行能力需求方案的計算與平衡。 2、計算與分析負荷。 將所有的任務(wù)單分派到有關(guān)的工作中心上，然后確定有關(guān)工作中心的負荷，并從任務(wù)單的工藝路線記錄中計算出每個有關(guān)工作中心的負荷。然后，分析每個工作的負荷情況，確認導(dǎo)致各種具體問題的原因所在，以便正確地解決問題。 3、能力/負荷調(diào)整。 解決負荷過小或超負荷能力問題的方法有3種：調(diào)整能力，調(diào)整負荷，以及同時調(diào)整能力和負荷。 4、確認能力需求方案。 在經(jīng)過分析和調(diào)整后，將已修改的數(shù)據(jù)重新輸入到相關(guān)的文件記錄中，通過屢次調(diào)整，在能力和負荷到達平衡時，確認能力需求方案，正式下達任務(wù)單。 圖4CRP工作流程 MRPII中能力需求方案模塊的功能： &

9、#183; 實時維護資源清單，同時提供直接由工藝流程數(shù)據(jù)生成的資源； · 可變的能力核算展望期定義及維護； · 靈活的粗能力需求方案報表(分時間段匯總及明細)； · 精確的細能力需求方案，考慮車間在制品，考慮工種； · 支持正向(Forward)及反向(Backward)兩種排序方法； · 工作中心能力的輸入/輸出控制的實時維護； · 可變的時間周期長度和周期數(shù)； · 具有反查功能的能力需求查詢/報告，可反查到主生產(chǎn)方案和物料需求方案。 編輯案例分析 編輯案例一:ERP環(huán)境下能力需求方案的分析與設(shè)計1 能力需求方案是ERP系

10、統(tǒng)中重要的反應(yīng)環(huán)節(jié),是對生產(chǎn)過程中所需要的能力進行核算的方案方法,系統(tǒng)根據(jù)物料需求方案MRP(MaterialRequirementPlanning,MRP)的任務(wù),最終裝配方案任務(wù)和車間在制任務(wù)編制能力需求方案,分析各工作中心的能力,負荷分布情況,使決策人員及早發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)安排問題,采取相應(yīng)措施及時調(diào)整生產(chǎn)任務(wù),使任務(wù)安排更為合理、順暢,充分利用資源,節(jié)約資金,創(chuàng)造更大的效益。 能力需求方案還能對企業(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。目的是設(shè)計CRP系統(tǒng),并利用Microsoft公司提供的新的集成開發(fā)環(huán)境.NET框架實現(xiàn)CRP理論。 一、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的ERP系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 本ERP

11、系統(tǒng)以Web站點的形式存在于互聯(lián)網(wǎng)上(也可以是企業(yè)的局域網(wǎng)),客戶端利用瀏覽器作為輸入界面,輸入必要的數(shù)據(jù),瀏覽器將這些數(shù)據(jù)傳送至效勞器網(wǎng)站,網(wǎng)站再對輸入的數(shù)據(jù)進行處理,并將執(zhí)行后的結(jié)果返回給瀏覽器,通過瀏覽器將最終的執(zhí)行結(jié)果提交給用戶。就是說客戶機可以通過網(wǎng)絡(luò)從數(shù)據(jù)庫中獲得數(shù)據(jù),并在效勞器端執(zhí)行必要的處理后,從而創(chuàng)立動態(tài)的Web頁面,然后把完成的Web頁面發(fā)送回到用戶瀏覽器,顯示在Web頁面中,如下列圖所示。 二、系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 軟件的開發(fā)環(huán)境包括硬件環(huán)境和軟件環(huán)境。 (1)硬件環(huán)境:系統(tǒng)開發(fā)是在一個局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進行的,包括一臺惠普效勞器兼當(dāng)Web效勞器和數(shù)據(jù)庫效勞器,客戶機由16臺高性能的

12、PC機組成,并配置高效率的交換機作為網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)臉蛄骸?(2)軟件環(huán)境:效勞器操作系統(tǒng)是Windows Server 2003 Enterprise Edition,并且在效勞器中安裝了SQL Server2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),客戶機安裝Windows98及以上版本的操作系統(tǒng)。 (3)開發(fā)工具:在進行數(shù)據(jù)庫建模的過程中,使用Power Designer作為數(shù)據(jù)庫建模工具;在Web應(yīng)用程序開發(fā)過程中,使用Microsoft Visual Studio.NET2003集成開發(fā)環(huán)境作為軟件開發(fā)工具,使用Microsoft Internet信息效勞(IIS)管理器6.0作為Web效勞器,以及Mic

13、rosoft Internet Explorer6.0作為Web瀏覽器。 三、基于Web的CRP系統(tǒng)的設(shè)計 1.CRP系統(tǒng)分析 本系統(tǒng)的主要任務(wù)是根據(jù)MRP任務(wù)、最終裝配方案任務(wù)和車間任務(wù)生成能力需求方案。系統(tǒng)提供對能力方案的各種查詢功能,如:工序進度方案查詢、日能力負荷查詢、能力需求方案查詢、能力負荷比擬圖。 能力方案能力需求方案的對象是工作中心。能力需求方案邏輯流程圖如圖2所示。 它不但考慮MRP的方案訂單,已下達但尚未完成的訂單所需的負荷。還需要結(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。 編制能力需求方案的具體做法是: (1)收集數(shù)據(jù)

14、,能力需求方案主要收集的數(shù)據(jù)有: 任務(wù)單數(shù)據(jù)。任務(wù)單是下達生產(chǎn)制造指令有關(guān)的數(shù)據(jù)。它的內(nèi)容是經(jīng)過MRP運算后或企業(yè)自行下達的加工任務(wù)書,根據(jù)其不同階段和狀態(tài)可分為:MRP方案任務(wù)單、確認任務(wù)單和投放任務(wù)單。 工作中心數(shù)據(jù)。工作中心是能力的根本單元,其根本數(shù)據(jù)有:每天班次、每班小時數(shù)、每班人數(shù)、設(shè)備數(shù)、效率、利用率和超額系數(shù)。 工藝路線數(shù)據(jù)。工藝路線是表達BOM中制造物料的加上與傳遞順序的資料。工藝路線描述的是一個和多個物料從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的過程。它是能力需求運算的重要信息,主要提供加工工序,工作中心和加工時間數(shù)據(jù)。 工廠日歷。工廠日歷是企業(yè)用于編制方案的特殊日歷,該日歷將不工作的日期排除

15、。 (2)計算負荷,將所有的任務(wù)單分派到有關(guān)的工作中心上(不考慮能力的限制),然后確定有關(guān)工作中心的負荷,并從工藝路線文件中計算出每個有關(guān)工作中心的負荷。不同的工作中心按時段合并。 (3)分析負荷,比擬后指出各工作中心負荷情況,如果出現(xiàn)超負荷,找出造成超負荷的原因以便正確解決問題。 (4)能力/負荷調(diào)整,能力需求方案中有兩個要素:能力和負荷。在解決負荷過小或超負荷的能力時,應(yīng)視具體情況對能力和負荷進行調(diào)整:增加能力,或減少負荷,或者共同使用。調(diào)整能力的方法有:加班,增加人員與設(shè)備,提高效率,更改工藝路線,增加外協(xié)等。調(diào)整負荷的方法有:修改方案,調(diào)整生產(chǎn)批量,推遲交貨,撤銷訂單,交叉作業(yè)等。 (

16、5)確認方案,在經(jīng)過分析與調(diào)整后,將已確定的調(diào)整措施中有關(guān)的修改數(shù)據(jù)重新輸入到相關(guān)的文件記錄中。通過反復(fù)的平衡和調(diào)整,到達平衡時即可確認能力需求方案,正式下達任務(wù)單。 2.CRP的數(shù)據(jù)流 ERP系統(tǒng)的所有的目的歸根到底是數(shù)據(jù)的管理,數(shù)據(jù)流動是它的精髓。因此,CRP數(shù)據(jù)流動的正確與否直接影響到整個系統(tǒng)運行質(zhì)量。數(shù)據(jù)流也是系統(tǒng)實現(xiàn)的重要依據(jù)。CRP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流圖如圖3所示。 3.系統(tǒng)功能模塊的劃分 能力需求方案子系統(tǒng)主要分為:根底數(shù)據(jù)定義、方案生成和方案查詢3個模塊。各功能模塊的劃分如圖4所示。 工藝路線數(shù)據(jù)的準確性直接影響到能力平衡和車間作業(yè)方案的結(jié)果,為保證系統(tǒng)的正確運行,特別是能力平衡的有效

17、性,除保證工藝路線數(shù)據(jù)的完整性外,還應(yīng)盡量保證工時定額準確。 企業(yè)日歷是執(zhí)行方案系統(tǒng)及車間系統(tǒng)的時間依據(jù)。根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)安排,設(shè)定休息日,執(zhí)行企業(yè)日歷生成功能,生成準確的企業(yè)日歷數(shù)據(jù),以保證各種方案數(shù)據(jù)的正確性。 能力統(tǒng)計期定義是依據(jù)管理業(yè)務(wù)的需要預(yù)定義統(tǒng)計時間區(qū)域的一種方法。能力方案生成將按用戶在此定義的統(tǒng)計期匯總每一工作中心在每一統(tǒng)計期間內(nèi)的能力和負荷結(jié)果。需要定義的能力統(tǒng)計期最大數(shù)目取決于用戶定義統(tǒng)計期的天數(shù)大小、日歷選擇和MRP,最終裝配方案的展望期天數(shù)。 生成能力需求方案是根據(jù)MRP,最終裝配方案和車間在制任務(wù),并按最早開工或最晚開工方案生成工序進度方案、日能力需求方案和能力需求方案。方案生成過程中,如有問題,生成相應(yīng)的例外信息,用戶可以根據(jù)例外信息,檢查數(shù)據(jù)給定的是否合理,并進行修改和確認,然后再執(zhí)行生成功能。 方案查詢主要是提供各種查詢功能。從而使決策人員及早發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)安排問題。 四、CRP系統(tǒng)實現(xiàn) CRP系統(tǒng)采用B/S(browser/server,瀏覽器/效勞器)模式設(shè)計,應(yīng)用前臺代碼與后臺代碼別離技術(shù)實現(xiàn)。其中后臺應(yīng)用C#高級語言編制,用以完成數(shù)據(jù)庫連接、數(shù)據(jù)查詢、調(diào)用存儲過程等。前臺應(yīng)用超文本標記語言(HyperTextMarkupLangua