生产集成系统课件

江苏大学工商管理学院

信息管理与信息系统系主任

江苏大学制造业信息化研究中心秘书长刘秋生教授主讲:生产集成系统1主要内容基础知识制造业生产类型和计划方式订单的生命周期MRPII的基础数据环境需求管理主生产计划能力需求计划订货批量车间作业管理采购作业管理2基础知识1___ERP计划层次经营规划生产规划主生产计划物料需求计划能力需求计划基础数据计划活动执行计划3基础知识2___ERP管理层次决策层管理层计划层作业活动层4基础知识3___ERP系统结构简图企业主管供应商客户财务主管原料库销售生产采购采购订单生产订单客户订单在制品库成品库5制造业生产类型和计划方式制造业生产类型制造业生产计划方式生产过程和计划方式产品生命周期和计划方式6制造业生产类型流程型—如化工、制药离散型车间任务型—如机械制造每项生产任务只要求企业的部分资源将功能类似的设备按空间和行政管理的不同划分成生产组织工艺路线灵活库存管理复杂重复生产—如电视机装配加工能力和工装设备专门设定工艺路线固定生产加工时间短，排队等待时间短，在制品少7制造业生产计划方式面向订单设计（ETO）面向订单生产（MTO）面向订单装配（ATO）面向库存生产（MTS）8产品生命周期和计划方式MTSATOMTOETO开发

9产品生命周期和计划方式MTSATOMTOETO开发期 增长期 10产品生命命周期和和计划方方式MTSATOMTOETO开发期成成熟熟期增长期11产品生命命周期和和计划方方式MTSATOMTOETO开发期成成熟期期增长期衰衰退期期12订单生命命周期1----MRP计划划订单2----确认认的计划划订单3----准备备下达的的订单4----已下下达的订订单5----关闭闭的订单单13MRPII的基基础数据据环境物料主文文件物料清单单工艺路线线工作中心心库存记录录14物料主文文件标识和描描述用于于生产过过程中的的每项物物料的属属性和信信息，是是MRPII系系统的基基本文件件之一。。包含含的信息息：物料代码码和描述述物料代码码—每项物料料均应有有唯一的的代码简明，不不要太长长无含义，，只是标标识符，，不是描描述符物料描述述—15物料主文文件1、与设设计有关关的信息息图号重量体积版次生效日期期，失效效日期16物料主文文件2、与物物料管理理有关的的信息物料来源源计量单位位转换系数数损耗率分类码订货策略略存货位置置批号批量调整整因子计划员代代码，采采购员代代码17物料主文文件3、与计计划有关关的信息息：提前期（排队、、准备、、加工、、等待、、传送））计划时时界，，需求求时界界预测代代码独立需需求或或相关关需求求（计计划策策略）18物料主文件件4、与成本本有关的信信息帐号材料费，人人工费，间间接费，外外协费累计成本计划价格19物料清清单1、物料清单的的重要性：：控制文件件，核心文文件2、物料清清单的准确确性：98%以上物料清单不不准确的后后果：增加库存，，浪费资源源生产率低，，成本增加加交货期得不不到保证部门协调困困难20物料清单3、子项类类型普通物料工具参考资料副产品、联联产品虚项21物料清单4、物料清清单中的数数据项物料代码物料描述数量单位数量类型生效日期、、失效日期期残料率22单层BOM只显示直接接组成父项项物料的子子项，只显显示一层关关系。23多层BOMABCDEFGHJLIK24工艺路线说明各项目目制造的加加工顺序和和标准工时时定额，是是计划文件件，不是工工艺文件，，不说明加加工的技术术和操作要要求25工艺路线例：物料代代码：80002，，名称：定定位栓工序部部门门工工作中心心描描述准准备备时间每每件加工时时间10081322下下料0.50.0120321600粗粗车车1.50.0332321204抛抛光光3.30.0484011检检测测26工艺路线作用:计算加工件件的提前期期，提供MRP的计计算数据,销售部门门可据以洽洽谈交货期期提供加工成本（工时）跟踪WIP27工艺艺路路线线工艺艺路路线线的的准准确确性性：：98%计算算每每周周下下达达到到车车间间的的工工艺艺路路线线数数和和工工长长回回报报的的错错误误路路线线数数，，可可得得工工艺艺路路线线的的准准确确度度。。MRP试点点前，，检查查并校校正占占有80%活动动的20%的工工艺路路线MRP逐步步投入入运行行时，，通过过计划划下达达订单单提前前几周周指明明应检检查和和校正正的工工艺路路线在编制制能力力计划划和调调度表表之前前，应应确保保在最最近将将要用用到的的工艺艺路线线是正正确的的28工艺路路线工艺路路线的的维护护：和物料料清单单一样样，由由工程程设计计部门门建立立和维维护，，由生生产部部门使使用工长应应根据据调度度表随随时报报告所所发现现的错错误，，工艺艺路线线的变变更，，由两两个部部门协协商进进行。。29工作中中心工作中中心是是生产产资源源的描描述，，是能能力计计划的的基础础，包包括设设备和和人。。不属属于固固定资资产或或设备备管理理的范范畴。。30工作中中心的的内容容编码、、名称称、所所属部部门，此外，，还有有两类类数据据：说明生生产能能力的的数据据用于计计算成成本的的数据据31工作中中心的的内容容说明生生产能能力的的数据据每班可可用人人数、、机器器数、、机器器单台台定额额、每每班工工时数数、天天班次次、利利用率率、效效率、、平均均排队队时间间等，，由此此可计计算工作中中心定定额能能力=每日班班次*每班班工时时*效效率*利用用率其中利用率率=实实际投投入工工时数数/计计划工工时数数效率=完成成定额额工时时数/实际际投入入工时时数32工作中中心的的内容容用于计计算成成本的的数据据单位时时间费费率（（工时时及机机时费费率，，间接接费率率等））,工人人人数、、等级级等33工作中中心的的作用用作为平平衡任任务负负荷与与生产产能力力的基基本单单元作为车车间作作业分分配任任务和和编排排详细细生产产进度度的基基本单单元作为计计算加加工成成本的的基本本单元元34工作中中心的的定义义和调调整关键是是确保保工作作中心心的划划分与与企业业管理理所需需的控控制程程度和和计划划能力力相适适应瓶颈工工作中中心要要单独独标识识35库存记记录作用内容准确度度0~5%362.4需需求管管理需求管管理主主要包包括预预测和和客户户订单单管理理,是是高层层计划划过程程的组组成部部分。。需求管管理的的目的的是建37需求管理理通过有效效地管理理需求流流，一方方面可以以避免对对销售和和运作计计划以及及主生产产计划作作无意义义的改变变，另38需求管理理在需求管管理过程程中，预预测和客客户订单单承诺等等环节都都是人的的行为过过程。有效的需需求管理理的本质质是明确确的职责责，好的的通讯和和迅速的的反馈。。计算机作作为有效效的工具具，对这这些重要要的活动动起到支支持作用用。39预测系统统预测是经经营规划划、销售售和运作作计划以以及主生生产计划划的主要要输入信信息。公司的管管理层和和主计划划员必须须对包括括预测在在内的构构成三级级计划的的各种因因素进行行评估。。40预测系统统预测和其其他许多多经营活活动一样样，是一一个具有有特定责责任的管管理过程程。计算机可可以在建建立和更更新预测测方面提提供有意意义的帮帮助，但但最终由由人评估估和批准准预测，，并建立立计划。。41为什么需要预预测?采购制造局部组装总装发货42为什么需要预预测?订单发货采购制造局部装配总装发运43为什么需要预预测?订单下达订单发货采购制造局部装配总装发运44为什么需要预预测?采购制造局部装配总装发运订单下达订单发货45为什么需要预预测?在此之前必须开始订单下达订单发货采购制造局部装配总装发运46预测生成的的技术与上一阶段段相同移动平均加权移动平平均指数平滑最小平方回回归分析。。。。。。。简单复杂47预测方法举举例—移动动平均法设1至10周的销售售量是50，60，，73，36，40，48，，55，70，69，30，，10周的销销售总量是是540，，平均值是是54，即即作为第11周的预预测值。去掉第1周周的销售量量，添上第第11周的的销售量，，计算出新新的平均值值，作为第第12周的的预测值。。48预测方法举举例—指数数平滑法Ft+1=αVt+(1-α)Ftα(o<αα<1)称为平滑因因子Ft+1=αVt+α(1-α)Vt-1+α(1-α)2Vt-2+...近期数据Vt在上式中起起主要作用用。其余历历史数据的的作用按等等比级数(公比1-α)迅迅速降。数据波动大大，则α值值应大些，，以强调近近期影响49关于预测的的两种错误误观点关于预测，，长期以来来存在两种种错误观点点：其一认为通通过构造越越来越复杂杂深奥的预预测算法可可以“算出出”正确的的数字其二认为可可以用一种种预测技术术对所有物50然而而，，数数学学上上复复杂杂深深奥奥程程度度的的每每次次增增加加都都伴伴随随着着人人们们评评估估和和使使用用预预测测方方法法能能力力的的降降低低，，而而预预测测的的准准确确性性则则几几乎乎没没有有提提高高。。51经验验表表明明，，如如果果人人们们不不理理解解为为什什么么预预测测系系统统产产生生某某些些数数据据和和建建议议，，人人们们就就不不能能有有效效地地应应用用该该系系统统。。52调焦焦预预测测（FocusForecasting））今天天的的趋趋势势是是离离开开数数学学上上的的优优化化使用计算机模拟不同的预测策略并评估它们的有效性。从中选择最有效的预测技术。这种方法称为调焦预测（FocusForecasting）。53调焦焦预预测测的的概概念念调焦焦预预测测是是一一个个系系统统，，它它可可以以模模拟拟并并评评估估一一系系列列不不同同的的策策略略，，然然后后从从中中选选择择已已被被证证明明对对于于最最近近的的过过去去所所作作的的预预测测最最为为有有效效的的预预测测技技术术，，用用来来预预测测未未来来。。54调焦焦预预测测的的概概念念使用用简简单单的的规规则则对所所有有的的规规则则进进行行测测试试，，选选择择出出对对某某项项物物料料最最为为适适合合的的方方法法使用用所所选选择择的的方方法法预预测测未未来来的的销销售售量量55调焦焦预预测测举举例例人们们经经常常使使用用简简单单的的规规则则进进行行预预测测。。例例如如，，人人们们使使用用以以下下规规则则预预测测未未来来一一个个季季度度的的销销售售量量：：A：和去去年同期期一样B：比去去年同期期多百分分之十C：和上上季度一一样D：是过过去六个个月的一一半56调焦预测测举例现在是六六月份，，要预测测7-9月份的的销售量量。历史史数据如如下：月份123456789101112去年181210386161829121513今年2182149257调焦预测测举例调焦预测测采用一一种迭代代的方法法。假定现在在是3月月，用各各种方法法对4-6月份份的销售售量进行行预测，，将预测测结果和和实际情情况相比比较，从从中选择择得到最最好预测测结果的的预测方方法用来来预测7-9月月份的销销售量。58调焦预测测举例用上述ABCD四种方方法得到到的预测测值分别别是17,18.7,41和40.5,实实际值是是15，，于是选选择方法法A为对对7-9月份的的销售量量进行预预测的方方法，预预测值为为63。。59客户订单单录入客户订单单的每个个物料行行要有5条信息息：物料代码码客户订单单号订购数量量客户要求求的日期期承诺日期期60客户订单单录入订单录入入过程应应当包括括对订单单上的每每个物料料行进行行可承诺诺量检查查的功能能，以便便确定根根据当前前的主生生产计划划，新的的客户订订单何时时可以满满足。如如果在客客户要求求的日期期不能作作出承诺诺，系统统则显示示客户要要求日期期和可承承诺日期期，供人人选择。。61客户订单单录入客户订单单录入系系统应当当能够处处理关于于面向订订单生产产且有多多个选项项的产品品的客户户订单。。此时的的客户户订单单将是是关于于产品品族和和一系系列选选项的的。客客户订订单号号将是是仅有有的产产品标标识符符。62客户订订单录录入对于一一个由由选项项构成成的产产品，，客户户要求求的日日期是是一个个单一一的日日期，，但产产品的的可用用性则则决定定于多多个选选项的的可用用日期期。因此，，订单单录入入系统统应当当检查查该产产品每每个选选项的的可承承诺量量。如如果某某些选选项在在客户户要求求的日日期不不可用用，系系统将将标记记该订订单供供人检检查。。63预测消消耗逻逻辑预测消消耗逻逻辑是是指如如果订订单是是预测测的一一部分分，则则其数数量应应当从从预测测量中中减去去。预测消消耗逻逻辑的的目标标是，，根据据当前前预测测和实实际的的客户户订单单，最最准确确地表表示市市场需需求。64预测消消耗逻逻辑并非所所有的的客户户订单单都是是预测测的实实现。。因此此，在在订单单录入入的过过程中中，要要能够够识别别非正正常需需求并并认识识它所所反映映的市市场趋趋势。。否则则，可可能要要破坏坏为现现有客客户（（来自自这些些客户户的订订单是是预测测的一一部分分）服服务的的能力力。65预测消消耗逻逻辑按照预预测消消耗逻逻辑，，应在在客户户订单单所要要求的的时区区内从从预测测量中中减去去客户户订单单量。。如果果在该该时区区内客客户需需求超超过预预测，，系统统可以以从该该时区区之前前或之之后的的时区区中减减去。。66预测消消耗逻逻辑系统还还应有有处理理过期期未消消耗预预测的的方法法。67独立需需求系统还还应提提供一一种方方法，，把独独立需需求录录入到到MRP系系统中中。这这些需需求不不是主主生产产计划划的一一部分分。这种方方法适适用于于备用用件以以及其其他无无需经经过主主生产产计划划控制制的物物料。。68独立需需求独立需需求作作为毛毛需求求录入入到MRP系统统中并并和经经过MRP计划划展开开得到到的毛毛需求求加在在一起起得到到总需需求。。再作作进一一步的的计划划展开开。69主生产产计划划什么是是主生生产计计划编制主主生产产计划划的目目的主生产产计划划的输输入生产产规规划划主生生产产计计划划有有关关数数值值及及其其计计算算主生生产产计计划划的的维维护70什么么是是主主生生产产计计划划主生生产产计计划划不不是是对对最最终终项项目目的的需需求求预预测测主生生产产计计划划是是对对最最终终项项目目的的供供应应描描述述主生生产产计计划划用用来来控控制制MRP系系统统中中所所有有的的其其他他计计划划71编制制主主生生产产计计划划的的目目的的按公公司司的的目目标标控控制制MRP系系统统的的所所有有其其他他计计划划接收反馈信息息作为编制粗能能力计划的依依据把生产和市场场需求结合起起来控制MRP系系统的敏感性性72客户需求73稳定的主生产产计划74主生产计划的的输入由生产规划得得到的生产预预测或市场需需求预测维修件预测客户订单粗能力计划车间反馈信息息75主生产计划的的有关数值生产预测：用用于指导主生生产计划的编编制，使得主主计划员在编编制主生产计计划时能遵循循生产规划的的目标未消耗的预测测：指出对此此项物料在不不超过预测的的前提下还可可以满足多少少客户订单总需求：客户户订单、未消消耗预测和非非独立需求之之和76主生产产计划划的有有关数数值累计可可承诺诺量：：指出出在不不改变变主生生产计计划的的前提提下，，积累累到目目前所所考虑虑的时时区关关于此此项物物料还还可向向客户户作出出多大大数量量的供供货承承诺预计可可用量量：反反映在在未来来时区区将会会出现现的库库存量量77主生产产计划划有关关数值值的计计算生产预预测：：该产品品族的的总产产量中中预期期分配配到该该项产产品的的部分分，其其计算算通常常使用用百分分比清清单来来分解解生产产规划划78主生产产计划划有关关数值值的计计算未消耗耗预测测：在一个个时区区中尚尚未被被实际际客户户订单单抵销销掉的的那部部分预预测。。早于于需求求时界界的累累计未未消耗耗预测测将按按选定定的预预测处处理规规则来来处理理，或或删除除，或或移到到需求求时界界之后后的第第一个个时区区。79主生产产计划划有关关数值值的计计算总需求求：在一个个时区区内的的客户户订单单、未未消耗耗预测测和非非独立立需求求之和和80主生产产计划划有关关数值值的计计算可承诺诺量：：主生产产计划划量减减去实实际需需求量量。此此项计计算从从计划划展望望期的的最远远时区区开始始由远远及近近逐个个时区区进行行。如如果在在一个个时区区内实实际需需求量量大于于计划划量，，超出出的需需求量量可从从早先先时区区的可可承诺诺量中中预留留出来来，如如果在在第一一个时时区内内可承承诺量量是负负值，，则保保持负负值。。81主生产计划划有关数值值的计算累计可承诺诺量：从最早的时时区开始，，把各个时时区的可承承诺量累加加到所考虑虑的时区预计可用量量：同MRP的的计算82过去12345678910生产预测200200200200200200200200200200增加的客户订单13028预测的客户订单198145234145167145150100340未兑现的预测总需求主生产计划40004000400040004000预计可用量175可签约量超可用量累计可签约量需求时界计划时界83过去12345678910生产预测200200200200200200200200200200增加的客户订单13028预测的客户订单198145234145167145150100340未兑现的预测002355335550100166200总需求198145257200330228200200200200主生产计划40004000400040004000预计可用量175377232375175245172171721717可签约量17580000015003660超可用量1944921570173100累计可签约量175183183183183183183333333699699需求时界计划时界84主生产计划划的维护计划时界：：在计划时时界之前，，由主计划划员对主生生产计划进进行手工维维护，在计计划时界之之后，由MRP系统统自动维护护在自动维护护时，主计计划员不对对主生产计计划进行控85能力需求计计划粗能力计划划能力需求计划划86粗能力计划(RCCP)只对主生产计计划所需的关关键生产能力力进行估算，，给出能力需需求的概貌用以评估主生生产计划的可可行性87能力需求计划划(CRP)CRP把MRP的物料数数量转化为标标准负荷小时时，把物料需需求转化为能能力需求。88能力需求计计划(CRP)CRP的编编制过程：：1.数据输输入已下达生产产订单MRP计划划订单工艺路线工作中心工厂日历2.编制工工作中心负负荷报告编制工序计计划：倒序序排产，确确定各工序序的开工日日期按时区累计计负荷，产产生负荷报报告或图89工作中心负负荷图能力可用能力180时区20015010050090能力力需需求求计计划划(CRP)3.分分析析结结果果，，反反馈馈调调整整4.能能力力控控制制投入入产产出出报报告告劳力力报报告告设备备运运行行记记录录91物料料管管理理和和订订货货批批量量92物料料管管理理APICS字字典典：：物物料料管管理理集集中中了了支支持持物物流流全全过过程程的的所所有有管管理理功功能能，，从从采采购购到到生生产产物物料料，，所所有有在在制制品品的的计计划划与与控控制制，，到到成成品品的的入入库库，，发发货货和和分分销销。。MRPII的的物物料料管管理理强强调调系系统统的的观观点点和和动动态态的的观观点点，，强强调调物物料料间间的的相相关关性性。。MRPII的主主线是计计划管理理，计划划管理的的基础是是物料管管理。93销售收入入的分解解零部件制制造商设设备制制造商消消费品品制造商商劳力0.110.070.04物料0.280.430.25管理费0.200.210.10工厂成本本0.590.710.39销售费用用0.250.150.40总成本0.840.860.79利润0.160.140.21销售收入入1.001.001.00从表中可可以看出出，在产产品总成成本中劳劳力成本本占的比比例比较较小（平平均10％），，而物料料成本占占了相当当大的比比例。对对于有些些大型机机械设备备，物料料成本的的比例甚甚至可高高达75％。94物料管理理的目标标在降低成成本、减减少库存存资金占占用的同同时，保保证物料料按计划划流动，，即保证证生产过过程中的的物料需需求。国外机械械行业一一般2－6JIT10以以上日本丰田田25库存周转转次数＝年销售产产品成本本库存平均均价值95确定订货货批量的的方法固定订货货批量法法经济订货货批量法法按需订货货法按固定时区区需求量确确定批量法法时区订货批批量法最小单位费费用法最小总费用用法Wagner-Whitin法96确定订货批批量的方法法固定订货批批量法经济订货批批量法97确定订货批批量的方法法按需订货法法按固定时区区需求量确确定批量法法98确定订货批批量的方法法最小单位成成本法最小单位成成本的计算算订货费用$100，，库存保管管费用每件件每时区＄＄1时区净净需求保保管时区候候选批量量每批批保管费单单位保保管费单单位订货费费单位成成本135035002.862.8621014510.000.222.222.44302440385130.001.531.182.7199确定订货批批量的方法法最小总成本本法最小总成本本的计算时区净净需求保保管时区区候选选批量单单位库存存时区(累累计)13503502101451030243385130100车间作业管管理MRP的运运行产生车车间作业计计划。车间间作业管理理（ShopFloorControl-SFC））进一步生生成以零件件为对象的的加工单和和以工作中中心为对象象的派工单单。这是执执行计划的的两项主要要文件。101车间作业管管理SFC特点点SFC工作作内容工序优先级级确定投入/产出出控制重复生产102SFC的特特点只是执行计计划，不生生成新的计计划只控制工序序的优先级级不改变车车间作业单单的优先顺顺序只是妥善地地利用已有有的资源，，不能再得得到新的资资源作为分析和和改进计划划的依据，，信息反馈馈非常重要要103SFC的工工作内容核实MRP产生的计计划生产订订单下达生产订订单收集信息，，监控在制制品生产采取调整措施施生产订单完成成104核实MRP产产生的计划生生产订单通过计划订单单报告、物料料主文件、库库存报告、工工艺路线、工工作中心文件件以及车间日日历完成以下下任务：确定加工工序序确定所需的物物料、能力、、提前期和工工具确定物料、能能力、提前期期和工具的可可用性解决物料、能能力、提前期期和工具的短短缺问题105下达生产订单单下达物料生产产订单说明零件加工工顺序和时间间下达工作中心心派工单用来指明工件件通过工作中中心的优先级级和所用时间间准备和提供车车间文档（图图纸、工艺卡卡、领料单、、工票等）用来跟踪生产产订单的生产产过程106收集信息，监监控在制品生生产查询工序状态态、完成工时时、物料消耗耗状况、废品品、投入产出出报告分析投料批量量控制排队时间间控制在制品库库存预计物料短缺缺或拖期107采取调整措施施如预计要出现现物料短缺或或拖期，则应应采取措施：：改变能力及负负荷加班、转包、、分解生产订订单以求并行行改变计划给出反馈信息息108生产订单完成成统计实耗物料料和工时计算生产成本本分析差异完工入库事务务处理109工序优先级的的确定紧迫系数（CriticalRatio）最小单个工序序平均时差（（LeastSlackperOperation）按订单完工日日期确定优先先级110紧迫系数CR＝CriticalRatioCR值越小，，优先级越高高CR<0已已拖期期CR=1剩剩余时时间恰好CR>1剩剩余时时间有余CR<1剩剩余时时间不够CR=需用日期－今今日日期剩余的计划提提前期111最小单个工序序平均时差LSPO＝LeastSlackperOperationLSPO越小小，则剩余未未完成工序可可分摊的平均均缓冲时间越越短，优先级级越高LSPO＝计划完工日期期－今日日期期－尚需加工工时间剩余工序数112按订单完工日日期确定优先先级按订单完工日日期排序，要要求完工日期期早，则优先先级高适用于判断工工艺路线近似似的生产订单单和已处于接接近完工工序序的订单。对处于起始工工序的订单要要慎重。因为为此类订单虽虽然完工日期期可能比较晚晚，但将有较较多的工序要要被执行。可可用LSPO规则复核。。113投入/产出控控制通过关于能力力需求计划执执行情况的投投入/产出控控制报告，来来监控能力需需求计划的执执行。应当指出能力力计划容许的的偏差限度，，例如，累计计偏差超过一一周能力的一一半。一旦从投入/产出报告发发现偏差超过过容许限度，，则应采取措措施，使生产产运行重上计计划的轨道。。根据据投投入入/产产出出报报告告，，分分