精细制造资源计划管理

1）制造资源计划的提出

物料需求计划（material requirement planning，MRP）的优点使它在世界各国的制造企业中得到了大力推广，成为改变企业管理的有力工具。但在其实施过程中也存在以下不足。

（1）没有考虑能力约束，往往使最优的计划难以实施。例如，如果制订的计划未考虑生产线的能力，执行时经常会因实际生产能力的限制而使现场生产情况偏离预定计划。又如采购计划可能受供货能力或运输能力的限制而无法保证物料的及时供应，从而影响装配车间的生产进度，使产品无法按时出厂。因此这种不考虑实际能力而做出的物料需求计划往往难以保证实际生产达到预计的最优化。

（2）没有考虑资金的运作，易使采购计划等由于资金的短缺而无法按时完成，最终影响整个生产计划的执行。因为企业的流动资金是有限的，为提高资金的使用效率必须使其动态流动。显然，若制订计划时没有详细考虑资金动态流动的状态，那么往往会造成急需资金的时候却由于资金被其他环节占用，使预定的采购计划等由于资金的短缺而无法按时完成，从而最终影响整个生产计划的完成。

为解决MRP存在的问题，人们发展了闭环MRP方法，在此基础上，1977年9月美国奥列弗·怀特（Oliver W.Wight）提出了制造资源计划（manufacturing resource planning，MRPⅡ）。MRPⅡ系统是一个既考虑能力又考虑资金约束的闭环系统。

2）MRPⅡ系统的组成

MRPⅡ系统的基本结构如图5-11所示。

图5-11　MRPⅡ系统的基本结构

注：状态反馈信息包括人员状态、设备状态、库存状态等

该系统的运行过程如下：首先由物料需求计划模块根据主生产计划模块下达的指令，产生初始的物料需求计划；其次由能力需求计划模块根据生产现场、供应环境等的实际状态进行能力（包括资金能力）需求分析，产生包含能力约束的生产计划和采购计划；最后由能力分析模块对生产计划和采购计划进行分析，如满足要求则将其作为最终计划，分别送生产车间和采购部门执行；如果经过能力分析不满足要求，则生成相应的反馈信息反馈给物料需求计划模块和主生产计划模块，以对相应计划进行适当调整。对于小范围的问题一般可由物料需求计划模块对初始物料需求计划进行适当调整，再通过上述过程处理，直至产生出满足要求的最终计划。如果出现的问题较大，物料需求计划模块难以解决，则需进一步通过主生产计划模块对原先生成的主生产计划进行适当调整，然后再予以实施。

在MRPⅡ系统中，能力需求计划模块是新增加的模块之一，该模块的功能对于保证整个系统的正常运行具有很重要的作用。下面将对其工作原理和实现方法作进一步介绍。

3）能力需求计划

（1）能力需求计划的定义。能力需求计划（capacity requirement planning，CRP）是对MRP所需能力进行核算的一种计划管理方法。

能力需求计划的具体任务是对各生产阶段和各工作中心（工序）所需的各种资源进行精确计算，得出人力负荷、设备负荷等资源状况，并据此对生产能力与生产负荷进行平衡，产生可行的能力需求计划。

（2）能力需求计划的分类。能力需求计划可分为两类：

①无限能力计划。根据实际负荷，动态调整工作中心的能力（如加班、转移负荷、替代工序、外协加工等）。该方法体现了企业以市场为中心的战略思想。(www.xing528.com)

②有限能力计划。认为工作中心的能力是不变的，计划的安排按照优先级别进行。

（3）制订能力需求计划的步骤：

①收集数据。制定能力需求计划所应收集的数据包括任务单数据、工作中心数据、工艺路线数据、工厂生产日历等。

②计算负荷。根据任务单和工艺路线对有关工作中心的负荷进行精确计算。

③分析负荷情况。对能力与负荷的平衡情况进行分析，找出存在的问题。一般能力/负荷不匹配问题的来源有主生产计划、MRP、工作中心、工艺路线等。

④能力/负荷调整。当能力/负荷不匹配时，需对其进行调整。调整方法有转负（转移负荷）、提能（提高能力）、转负与提能相结合等。对于能力调整，针对短期的办法有改变雇佣水平、加班、分包等；考虑长期的办法有新增设备、扩建厂房和车间等。

⑤确认能力需求计划。为保证数据和计划的正确性，最后需对所生成的能力需求计划进行确认。能力需求计划通过确认后，方可实施。

（4）能力需求计划中的能力负荷平衡。能力负荷平衡是能力需求计划模块的重要功能之一。实现负荷平衡的常用手段有转负、提能、转负提能相结合等。下面通过例子对能力负荷平衡的实现过程进行说明。

例如，如图5-12所示，某生产过程第1、第3和第4周期的能力小于负荷，而第2和第5周期的能力大于负荷。为此采用以下措施进行能力负荷平衡：

图5-12　平衡前的能力与负荷曲线

①第1周期加班50工时（提能）；

②第3周期的25工时提前到第2周期加工，此外第3周期再加班55工时（转负、提能）；

③第4周期的50工时推迟到第5周期加工（转负）。

平衡后的能力与负荷曲线如图5-13所示。

图5-13　平衡后的能力与负荷曲线