能力需求计划(CRP)

1、第第8章章 能力需求计划能力需求计划(CRP) 8.1 CRPCRP概念及内容概念及内容 8.2 CRPCRP的分类和计算模型的分类和计算模型 8.3 工作中心数据的建立与维护工作中心数据的建立与维护 8.4 生产能力计划生产能力计划 8.5 CRP的编制方法的编制方法 8.1 CRP概念及内容概念及内容 8.1.1 CRP概念8.1.2 CRP的作用8.1.3 CRP的运行流程8.1.4 CRP在ERP中的层次 8.1.1 CRP概念概念能力需求计划(Capacity Requirement Planning，CRP)是对物料需求计划(MRP)所需能力进行核算的一种计划管理方法。具体地讲，C

2、RP就是对各生产阶段和各工作中心所需的各种资源进行精确计算，得出人力负荷、设备负荷等资源负荷情况，并做好生产能力负荷的平衡工作。广义的能力需求计划又可分为粗能力计划（RCP，又被成为产能负荷分析）和细能力计划（CRP，又被称为能力计划）。（1）粗能力计划是指在闭环MRP设定完毕主生产计划后，通过对关键工作中心生产能力和计划生产量的对比，判断主生产计划是否可行。（2）细能力计划是指在闭环MRP通过MRP运算得出对各种物料的需求量后，计算各时段分配给工作中心的工作量，判断是否超出该工作中心的最大工作能力，并做出调整。8.1.1 CRP概念概念（3）粗能力计划和细能力计划的主要区别：是参与闭环MRP

3、计算的时间点不一致，粗能力计划在主生产计划确定后即参与运算，而细能力计划是在物料需求计划运算完毕后才参与运算。粗能力计划只计算关键工作中心的负荷，而细能力计划需要计算所有工作中心的负荷情况。粗能力计划计算时间较短，而细能力计划计算时间长，不宜频繁计算、更改。 8.1.2 8.1.2 CRPCRP的作用的作用 能力需求计划可以解决以下几个问题：（1）各个物料经过哪些工作中心加工？（2）各工作中心的可用能力和负荷是多少？（3）工作中心的各个时段的可用能力和负荷是多少？能力需求计划中的能力需求计划（CRP）与粗能力需求计划（RCP）的功能相似，都是为了平衡工作中心的能力负荷，从而保证计划的可行性与可

4、靠性。但能力需求计划与粗能力需求计划又有区别，这些区别见表8.1所示。 8.1.2 8.1.2 CRPCRP的作用的作用8.1.3 CRP的运行流程的运行流程能力需求计划运行的流程如图8.1所示。 能力需求计划的运行过程是根据物料需求计划（MRP）和各物料的工艺路线，对在各个工作中心加工的所有物料计算出加工这些物料在各时间段上要占用该工作中心的负荷小时数，并与工作中心的能力（即可能提供的能力，如工时、台时等）进行比较，生成能力计划需求。能力需求计划中的能力是指在一定条件下（如人力、设备、面积、资金等）单位时间内企业能持续保持的最大产出。能力需求计划的对象是工作中心。 8.1.4 8.1.4 C

5、RPCRP在在ERPERP中的层次中的层次 CRP与物料需求计划（MRP）一样，同处在ERP系统中的管理层，它与其他计划的关系如图8.2所示。 8.2 8.2 CRPCRP的分类和计算模型的分类和计算模型 8.2.1 无限能力计划8.2.2 有限能力计划8.2.3 CRP的计算模型8.3.4 CRP管理业务的流程图8.2.1 无限能力计划无限能力计划无限能力计划(Infinite Capacity Planning)是指在物料需求计划时不考虑生产能力的限制，而对各个工作中心的能力与负荷进行计算，得出工作中心的负荷情况，产生能力报告。当负荷大于能力时，对超负荷的工作中心进行负荷调整，采取的措施有

6、加班、转移负荷工作中心、采用替代加工级别、替代工序、外协加工或直接购买。若这些措施都无效，只有延长交货期或取消订单。这里所说的无限能力只是暂时不考虑能力的约束，尽量去平衡与调度能力，发挥最大能力，或进行能力扩充，目的是为了满足市场的需求。现行的多数ERP系统均采用这种方式，这也体现了企业以市场为中心的战略思想。 8 8.2.2 2.2 有限能力计划有限能力计划 有限能力计划(Finite Capacity Planning)是指工作中心的能力是不变的或有限的，计划的安排按照优先级进行。先把能力分配给优先级高的物料，当工作中心负荷已满时，优先级别低的物料被推迟加工，即订单被推迟。 该方法计算出的

7、计划可以不进行负荷与能力平衡。这里的优先级是指物品加工的紧迫程度，优先级数字越小说明优先级越高，不同的软件有不同的设置方法。 8.2.3 CRP的计算模型的计算模型 考虑能力需求计划的计算方法时，需要把物料需求计划的物料需求量转换为负荷小时，即把物料需求转换为对能力的需求。不但要考虑MRP的计划订单，还要结合工作中心和生产日历，同时还得考虑工作中心的停工及维修情况，最后确定各工作中心在各时间段的可用能力，能力需求计划计算的模型如图8.3所示。 8.2.3 CRP的计算模型的计算模型8.3.4 CRP管理业务的流程图管理业务的流程图能力需求计划管理业务数据流图(第二层)如图8.4所示。8.3.4

8、 CRP管理业务的流程图管理业务的流程图从图8.4所示中可知：主要业务部门是生产车间；数据由生产工艺文件取出后，进入工序时度计划模块进行加工处理，将加工处理后的数据存入MRP文件和工序进度计划文件；工作中心负荷模块将从生产工艺文件和工序进度计划文件以及工作中心文件中读取数据并加工处理后，将数据存入WC负荷文件中；CRP生成模块从WC负荷文件和资源清单文件中读取数据并进行加工处理后，将数据存入能力需求计划文件和CRP例外信息文件以及MRP文件，并将数据传入生产车间进行生产计划处理，同时将数据传入输入输出控制模块进行加工处理，将处理后的数据存入输入输出控制文件中。 8.3 工作中心数据的建立与维护

9、工作中心数据的建立与维护 8.3.1 工作中心数据的建立 8.3.2 工作中心数据的维护8.3.1 8.3.1 工作中心数据的建立工作中心数据的建立工作中心（Word Center，WC）是基于设备和劳动力状况，将执行相同或相似工序的设备、劳动力组成一个生产单元。工作中心是各种生产能力单元的统称，可以是一组设备或一群人或一块地或他们的组合。工作中心的能力是指工作中心在一定的时间周期内完成的生产率。工作中心的作用是： 工作中心作为平衡负荷与能力的基本单元，是运行能力需求计划的计算对象。分析能力计划执行情况也是以工作中心为对象，进行工作量的投入/产出分析。工作中心还作为车间作业分配任务和编制详细作

10、业进度计划的基本单元。派工单是以工作中心为对象，说明工作中心的生产任务即加工优先级。 计算标准作业成本或实际作业成本的最小归集和分配单元。 作为车间实际作业数据采集点；也作为重复式生产的反冲的控制点;工作中心的数据需要维护基本数据、能力参数、成本参数。8.3.1 8.3.1 工作中心数据的建立工作中心数据的建立建立工作中心数据的步骤如下：（1）选择计量单位。一般情况下使用工作中心能力的单位有：标准小时（时间）、公斤或吨（重量）、米（长度）、件数（数量）等。（2）计算定额能力。定额能力是在正常的生产条件下工作中心的计划能力。计算定额能力所需的主要信息有：每班可用操作人员数、可用的机器数、单机的额

11、定工时、工作中心的利用率、工作中心的效率、在该工作中心每天排产的小时数、每天开动班次、每周的工作天数等。基于以上的信息，工作中心的定额能力的公式表示为： 8.3.1 8.3.1 工作中心数据的建立工作中心数据的建立（3）计算实际能力。实际能力是通过记录某工作中心在某一生产周期内的产出而决定的，也称为历史能力。工作中心的实际能力的公式表示为：8.3.28.3.2 工作中心数据的维护工作中心数据的维护 对于工作中心能力的数据要及时地进行维护，以确保工作中心能力数据的准确性。若工作中心定额能力与其实际能力之差超过允许范围时，应及时检查偏差的原因并给予修正。那么，造成工作中心定额能力与其实际能力偏差的

12、主要原因是：（1）实际能力的测定时间对工作中心来讲不具有代表性；（2）工作中心的效率或利用率不准确；（3）工作中心变化；（4）停机时间超过计划数；（5）工人是否有效地使用机器；（6）维护是否更改预防性维修；（7）加班是否过分地加班而降低效率；（8）产品组合产品组合是否改变；（9）缺勤缺勤的滴水不漏是否高于计划；（10）零件短缺是否停工待料；（11）质量是否有很多零件报废；（12）工程改变是否有额外的工程改变；（13）操作人员的熟练程序。 8.4 生产能力计划生产能力计划 8.4.1 生产能力的相关概念 8.4.2 生产能力计划 8.4.3 生产能力计算8.4.1 生产能力的相关概念生产能力的相

13、关概念1生产能力的概念生产能力是指企业的固定资产在一定时期内，在一定的技术组织条件下，经过综合平衡后，所能生产的一定种类产品最大可能的产量。 企业的生产能力可以按年、季、月、周、班、小时作为计算的时间跨度，但通常按年来计算。按年计算的企业生产能力可与企业年度生产计划任务相比较，同行业的不同企业也常以年生产能力互相比较，计算流水线的生产能力常采用轮班、小时等作为时间单位；生产能力以实物指标为计算单位。 2生产能力的种类（1）设计能力。设计能力指的是在企业设计时确定的生产能力。它是由设计企业生产规模时，所采用的机器设备、生产定额及技术水平等条件决定的。8.4.1 生产能力的相关概念生产能力的相关概

14、念（2）计划能力。计划能力指的是企业在计划期内能够达到的生产能力。它是根据企业现有的生产技术条件与计划期内所能实现的技术组织措施情况来确定的。计划能力是企业编制生产计划的依据，也可以说是计划期生产任务与生产条件平衡的依据。（3）实际能力。实际能力指的是在企业现有的固定资产、当前的产品方案、协作关系和生产技术组织条件下所能达到的生产能力。实际能力是企业编制生产计划的依据，也可以说是计划期生产任务与生产条件平衡的依据。（4）查定能力。查定能力是指企业生产了一段时间以后，重新调查核定的生产能力。企业的产品方向、固定资产、协作关系、资源条件、劳动状况等方面发生了重大变化，在这种新的条件下可能实现的最大

15、生产能力。（5）最佳运行能力。最佳运行能力是指在生产设备的固定资产既定条件下，存在着一个使单位产品成本最小的生产量，这个生产量就是这个生产设备的最佳运行生产能力。最佳运行生产能力这个概念提醒我们在制订计划时，对计划方案要作成本测算。 8.4.1 生产能力的相关概念生产能力的相关概念3生产能力中心生产能力中心（Capacity focus）与斯金纳定义的“厂中厂”密切相关。一家工厂里有多个“厂中厂”，这些“厂中厂”可能出现在同一个生产车间中，但每个“厂中厂”的生产对象不同，各自有独立的内部组织结构、生产设备、工艺流程、员工制度和生产管理方式，这些“厂中厂”各自追求的目标也不一样：有的是追求低成本

16、，有的是追求高质量，有的是追求生产能力柔性等等。这就形成了不同的生产能力中心。4影响生产能力的因素影响生产能力的因素有：产品的品种、数量构成、产品结构的复杂程度、质量要求、零部件的标准化、通用化水平、设备的数量、性能及成套性、工艺加工方法、生产面积的大小、工厂的专业化组织水平、生产组织及劳动组织形式、工人的劳动熟练程度及劳动积极性等。8.4.1 生产能力的相关概念生产能力的相关概念5生产中的固定资产的数量生产中的固定资产的数量是指企业在查定时期内所拥有的全部能够用于生产的机器设备、厂房和其他生产性建筑物的面积。包括：正在运转的机器设备、正在修理安装或正等待修理安装的机器设备、因生产任务不足、变

17、化或其它非正常原因暂时停止不用的机器设备等。不包括：判定不能修复、决定报废的设备、不配套的设备、留作备用的设备、封存待调的设备等。6固定资产的工作时间固定资产的工作时间是指机器设备的全部有效工作时间和生产面积的全部利用时间。其中包括：制度工作时间（全部日历日数节假日数） 每日制度工作小时数）、有效工作时间（T效=制度工作时间(1设备修理停工率)）、生产面积的利用时间为制度工作时间等。 8.4.2 生产能力计划生产能力计划1生产能力计划（1）时间性。生产能力计划的时间性是指生产能力计划的制定，可分为三个时期： 长期计划：长期计划是指时间在一年以上的生产能力计划。长期计划中涉及的生产性资源需要一段

18、较长时间才能获得，也将在一段较长的时间内消耗完毕，如建筑物、设备、物料设施等等。长期计划需要高层管理者的参与和批准。长期计划是基于对企业的长远利益的考虑而制定的生产能力计划。长期计划具有战略性质，对企业的远期利益至关重要。长期计划具有很大的风险，需要谨慎处置，周密考虑。长期计划分为扩展与收缩两类。 中期计划：中期计划是指在半年至18个月的时间内制定的月计划或季度计划。这里，雇员人数的变化（招聘或解雇）、新工具的增加、小型设备购买以及转包合同的签订等情况发生时，中期计划可能需要调整。8.4.2 生产能力计划生产能力计划 短期计划：短期计划是指小于一个月的生产能力计划。这种类型的生产能力计划关系到

19、每天或每周的生产调度情况，而且为了消除计划产量与实际产量的矛盾，短期计划需作相应调整，这包括超时工作、人员调动或替代性生产程序计划等。（2）层次性。生产能力计划的层次性是指对于不同层次的经营管理者，生产能力计划的意义不同，具体如下： 公司层级：企业副总经理总心的是企业内部各工厂的总体生产能力的大小，因为他（她）要为实现这些总的生产能力而投入大量的资金，那么这些资金需要多少呢？可以通过分析总体生产能力得到答案。财政学的投资预算部分涉及到这方面的知识。 工厂层级：工厂的经理（Plant manager， PM）则更关心全工厂的生产能力状况，他（她）们必须决定如何以最优方式利用工厂的生产能力以满足预

20、期的需求量。由于一年中需求高峰时的短期需求可能会远远大于计划产量，因此经理必须预测可能出现的需求高峰，并且安排好在什么时候储存多少产品以备急需。 车间层级：更低一层的生产一线主管最为关心的是，在本部门的生产水平基础上，机器设备与人力资源结合的情况怎样？生产可达到多大产量？一线主管需作出详尽具体的工作调度计划以满足每天的工作量。 8.4.2 生产能力计划生产能力计划2生产能力计划的步骤（1）估计未来的能力需求。在进行生产能力计划时，首先要进行需求预测。由于能力需求的长期计划不仅与未来的市场需求有关，还与技术变化、竞争关系以及生产率提高等多种因素有关，因此必须综合考虑。还应该注意的是，所预测的时间

21、段越长，预测的误差可能性就越大。对市场需求所做的预测必须转变为一种能与能力直接进行比较的度量。在制造业企业中，企业能力经常是以可利用的设备数来表示的，在这种情况下，管理人员必须把市场需求（通常是产品产量）转变为所需的设备数。（2）计算需求与现有能力之间的差。当预测需求与现有能力之间的差为正数时，很显然，就需要扩大产能，这里要注意的是，当一个生产运作系统包括多个环节或多个工序时，能力的计划和选择就需要格外谨慎。8.4.2 生产能力计划生产能力计划 （3）制定候选方案。处理能力与需求之差的方法可有多种。最简单的一种是：不考虑能力扩大，任由这部分顾客或订单失去。其他方法包括能力扩大规模和时间的多种方

22、案，包括积极策略，消极策略或中间策略的选择，也包括新设施地点的选择，还包括是否考虑使用加班、外包等临时措施，等等。 （4）评价每个方案。评价包括两方面：定量评价和定性评价。定量评价主要是从财务的角度，以所要进行的投资为基准，比较各种方案给企业带来的收益以及投资回收情况。这里，可使用净现值法、盈亏平衡分析法、投资回收率法等不同方法。8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算 1生产能力的计算单位由于企业种类的广泛性，不同企业的产品和生产过程差别很大，在作生产能力计划以前，必须确定本企业的生产能力计量单位。常见的生产能力计量单位如下：（1）以产出量为计量单位。调制型和合成型生产类型的制造企业

23、生产能力以产出量表示十分确切明了。如钢铁厂、水泥厂都以产品吨位作为生产能力，家电生产厂是以产品台数作为生产能力。这类企业它们的产出数量越大，能力也越大。若厂家生产多种产品，则选择代表企业专业方向，产量与工时定额乘积最大的产品作为代表产品，其他的产品可换算到代表产品。换算系数Ki由下面公式求得： 8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算（2）以原料处理量为计量单位。有的企业使用单一的原料生产多种产品，这时以工厂年处理原料的数量作为生产能力的计量单位是比较合理的，如炼油厂以一年加工处理原油的吨位作为它的生产能力。这类企业的生产特征往往是分解型的，使用一种主要原料，分解制造出多种产品。（3）

24、以投入量为生产能力计量单位。有些企业如果以产出量计量它的生产能力，则会使人感到不确切，不易把握。8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算2设备组生产能力的计算设备组中的各个设备具有以下特点：在生产上具有互换性，即设备组中的任何一台设备都可以完成分配给该设备组的任务，并能达到规定的质量标准。（1）在单一品种生产情况下，设备组生产能力计算公式是： 8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算（2）成批加工产品生产情况下，当设备组的加工对象结构工艺相似时，采用代表产品计量单位来计算设备组的生产能力。 （3）在多品种生产情况下，当设备组的加工对象结构工艺不相似时，应采用假定产品计量单位来计

25、算设备组的生产能力。 3企业生产能力计算（1）流水线生产类型企业的生产能力计算。在大量生产企业，总装与主要零件生产都采用流水线生产方式，因此，企业生产能力是按每条流水线检查的。先计算各条零件制造流水线的能力，再确定车间的生产能力，最后通过平衡，求出全厂的生产能力。具体如下所述： 流水线生产能力计算：流水线的生产能力取决于每道工序设备的生产能力，所以，计算工作从单台设备开始。计算公式如下： 8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算工序由一台设备承担时，单台设备的生产能力即为该工序能力。当工序由S台设备承担时，工序生产能力为M（单）S。这种由设备组成的流水生产线，各工序能力不可能相等，生产

26、线能力只能由最小工序能力确定。 8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算 车间生产能力的确定：车间能力确定需要分几种情况讨论。如果仅仅是零件加工车间，每个零件有一条专用生产线，而所有零件又都是为本厂的产品配套，那么该车间的生产能力应该取决于生产能力量小的那条生产线的能力；如果是一个部件制造车间，它既有零件加工流水生产线，又有部件装配流水线，这时它的生产能力应该由装配流水线的能力决定。即使有个别的零件加工能力低于装配流水线能力，也应该按照这个原则确定，零件能力不足可以通过其他途径补充。 工厂生产能力确定：在确定了车间生产能力的基础上，通过综合平衡的方法来确定工厂的生产能力。第一步对基本生

27、产车间的能力作平衡。（2）成批加工生产类型企业的生产能力计算。成批加工生产类型的企业，生产单位的组织采用工艺专业化原则。产品的投料与产出有较长的间隔期，有明显的周期性。它们的生产能力计算与工艺专业化原则划分车间和班组有密切关系，有自己的特点。8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算 单台设备及班组生产能力计算：在这类企业中，车间内班组是最小生产单位，每个班组配备一定数量的加工工艺相同的设备，但它们的性能与能力不一定相同。所以班组生产能力的计算也是从单台设备开始。 由于加工的零件不是单一品种，是多对象多品种，数量可达上百数千种。所有零件的形状大小不同，加工的工艺步骤不同，加工的时间长短不

28、一，这时不能用产出量计算，而只能采用设备能提供的有效加工时间来计算，称为机时。计算公式如下： 8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算如果班组内全部设备的加工技术参数差异不大，则全部设备的机时之和就是班组的生产能力。如果技术参数相差很大，以车床为例，床身长度和回转半径两个参数规定了设备可以加工的工件尺寸，这时有必要再分别统计不同参数设备的机时，着重查看某些大工件的设备加工能力能否满足。 8.4.3 8.4.3 生产能力计算生产能力计算 车间生产能力的确定：由于班组的加工对象是零件，它们的能力以机时计量是合理的，而对于车间它的生产对象往往是产品或零部件配套数，所以它的生产能力应该以产量计

29、量。工时与产量之间的换算是很容易的，换算后可能会发现，各设备组（班组）的生产能力是不平衡的。车间的生产能力可以按关键设备能力来确定。能力不足的设备组，可以通过能力调整措施来解决。 工厂生产能力的确定：工厂生产能力可以参照主要生产车间的能力来确定，能力不足的车间，可以用调整措施解决。 8.5 8.5 CRPCRP的编制方法的编制方法 8.5.1 能力需求计划编制过程 8.5.2 能力需求计划平衡与输出8.5.1 8.5.1 能力需求计划编制过程能力需求计划编制过程1输入数据输入数据包括:已下达的生产订单，MRP计划订单，工作中心数据，工艺路线数据，工厂生产日历。（1）已下达的生产订单（2）MRP

30、计划订单（3）工作中心数据（4）工艺路线数据（5）工厂生产日历2计算负荷将所有的任务单分派到有关的工作中心上(不考虑有效的能力和限制)，然后确定有关工作中心的负荷，并从任务单的工艺路线记录中计算出每个有关工作中心的负荷。8.5.1 8.5.1 能力需求计划编制过程能力需求计划编制过程3分析负荷情况能力需求计划指出了工作中心的负荷情况（负荷不足、负荷刚好或超负荷），并存在问题的时间和问题的程度。问题是多种多样的，有主生产计划阶段的问题，有MRP存在的问题，也有工作中心和工艺路线方面的问题。对每个工作中心都要进行具体的分析和检查，确认导致各种具体问题的原因，以便正确地解决问题。 4分析结果并反馈调整 超负荷和负荷不足都是应解决的问题。如果超负荷，则必须采取措施解决能力问题，否则不能实现能力计划，如果负荷不足，则作业费用增大。对于流程式工业来说，设备不易关闭 ，负荷不足则问题更显得严重。因此，必须对负荷报告进行分析，并反馈信息，调整计划。 8.5.1 8.5.1 能力需求计划编制过程能力需求计划编制过程（1）对工作中心的负荷和能力进行对比分析。（2）调整能力和负荷（3）调整能力的方法。 调整