主生产计划（MPS）理论工作课程讲义

第五章主生产计划（MPS）,主生产计划与ERP,5.1主生产计划理论,什么是主生产计划编制主生产计划的目的主生产计划的时间基准主生产计划的对象与计划方法,主生产计划与ERP,5.1.1什么是主生产计划,主生产计划MPS是对企业生产计划大纲的细化，MPS给出按时间分段计划企业应生产的最终产品的数量和交货期。它是一个详细的进度计划。它必须平衡物料和能力的供求，是MRP不可缺少的输入。,主生产计划与ERP,什么是主生产计划(续),主生产计划不是对最终产品的需求预测主生产计划是对最终产品的供应描述主生产计划用来控制MRP系统中所有的其他计划,主生产计划与ERP,5.1.1什么是主生产计划,主生产计划（MasterProductionSchedule，简称为MPS）是确定每一个具体的产品在每一个具体的时间段的生产计划。计划的对象一般是最终产品，即企业的销售产品，但有时也可能是组件的MPS计划，然后再下达最终装配计划。主生产计划是一个重要的计划层次。,主生产计划与ERP,几个易混淆的概念,销售计划生产规划(生产计划大纲)装配计划(FAS)主生产计划,主生产计划与ERP,产品类,最终产品,5.1.2编制主生产计划的目的,按公司的目标控制MRP系统的所有其他计划接收反馈信息作为编制粗能力计划的依据把生产和市场需求结合起来控制MRP系统的敏感性,主生产计划与ERP,客户需求,主生产计划与ERP,稳定的主生产计划,主生产计划与ERP,图：主生产计划的输入输出,主生产计划与ERP,5.1.3MPS的时间基准,时段（TimePeriod）。时段就是时间段落、间隔或时间跨度，划分时段只是为了说明在各个时间跨度内的计划量、产出量、需求量，以固定时间段的间隔汇总计划量、产出量、需求量，便于对比计划，从而可以区分出计划需求的优先级别。,主生产计划与ERP,5.1.3MPS的时间基准,计划展望期一般为3-18个月；应至少等于总的累计提前期或多出3-6个月时段可以按每天、每周、每月或每季度，当月生产计划常常按天表示时界需求时界和计划时界时区分为需求、计划和预测时区，将订单分为三种不同状态：下达、确认和计划状态下达订单已下达生产，是系统管理的主要订单确认订单数量和时间可以固定，只有计划员能修改计划订单系统生成的建议性订单，允许系统自动修改,主生产计划与ERP,5.1.3MPS的时间基准,时区(TimeZone)与时界（TimeFence）某产品单次生产计划在时间上的时区分布关系,时段：1234567891011121314151617181920212223,主生产计划与ERP,5.1.3MPS的时间基准,某产品多个订单计划在时间上的时区分布关系,主生产计划与ERP,5.1.3MPS的时间基准,时区、时界对计划的影响时区1，需求依据实际合同，计划已下达及执行，计划变动代价极大，很难变动。产品已经投入生产，装配已在进行，变动需由厂领导决定，应该尽量避免更改。时区2，需求依据合同与预测，可以取：合同、预测、合同与预测之和、最大值。计划已确认及下达，变动代价大，系统不能自动变动更改，只能由人工干预。,主生产计划与ERP,5.1.3MPS的时间基准,时区3，计划以预测为主，或取预测与合同的最大值。计划允许变动，无代价。系统可自动更改，计划员即有权可进行更改。,主生产计划与ERP,5.1.4主生产计划的对象与计划方法,由生产规划得到的生产预测或市场需求预测客户订单备品备件厂际间需求客户选择件及附加件计划维修件,主生产计划与ERP,表2：各种制造环境下MPS计划对象与计划方法,主生产计划与ERP,图5-2不同生产方式MPS的计划对象,主生产计划与ERP,5.2主计划制订流程,主生产计划与ERP,5.2.1制定MPS的基本思路,制定MPS的基本思路，可表述为以下几步：1）根据生产规划和计划清单确定对每个最终项目的生产预测。2）根据生产预测、已收到的客户订单、配件预测以及该最终项目作为非独立需求项的需求数量，计算毛需求。,主生产计划与ERP,5.2.1制定MPS的基本思路(续),3）根据毛需求和事先确定好的订货策略和批量，以及安全库存量和期初库存量，计算各时区的主生产计划产出量和预计可用库存量。预计可用库存量：0，表示可以满足需求量，不必再安排主生产计划量；最小”即费用=f(Q)=(R/Q)S+CI(Q/2)-min极值条件f(Q)=0所以即EOQ=,主生产计划与ERP,经济订货批量法EOQ=,主生产计划与ERP,最小单位成本法,最小单位成本的计算订货费用$100，库存保管费用每件每时区1时区净需求保管时区候选批量每批保管费单位保管费单位订货费单位成本135035002.862.8621014510.000.222.222.44302440385130.001.531.182.71,主生产计划与ERP,最小总成本法,单位库存时区EPP=最小总成本的计算时区净需求保管时区候选批量单位库存时区(累计)13503502101451030243385130,主生产计划与ERP,Wagner-Whitin法,这种方法的出发点是逐一评审能满足计划期内每个时区净需求量的所有可能的订货方案,以便找出对于整个净需求量日程表最优的订货方案。但这种方案的缺点，就是计算工作量太大，原理也比较复杂。,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（3）批量周期：周期批量指如果物品按周期批量订货时，订货的周期。在MPS或MRP的计算过程时，根据此处定义的批量周期（以天为单位）对周期合并净需求，将其作为计划量,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（4）批量（批量增量）：做MPS时，计算物品计划下达的数量(即主生产计划量)的基数。批量增量是此倍数,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（5）毛需求量（或总需求）：客户订单、未消耗预测和非独立需求(厂际需求、备品备件、分销量等)之和,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（6）计划接受量：在计划日期前已在执行的将在计划期间到达的已下达订单数量,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（7）预计可用库存量：在现有库存中，扣除预留其他用途的已分配量之后，可用于未来需求的库存量预计可用库存量=前一时段末的可用库存量+本时段计划接收量-本时段毛需求+本时段计划产出量,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（8）净需求量：满足毛需求和安全库存量的目标数量净需求量=毛需求量-计划接收量-可利用库存量=毛需求量-计划接收量-(现有库存-安全库存-已分配量),主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（9）计划产出量：当净需求0，计划产出量=N批量满足：计划产出量(N-1)批量,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（10）计划投入量：计划投入量（t)=计划产出量(t-LT)LT-订货提前期,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（11）可供销售量：在某个计划时段内，计划产出量超出下一次出现计划产出量之前各时段合同量之和的数量。这个信息可供销售部门机动决策选用。可供销售量ATP=本时段计划产出量+本时段计划接收量-下一次出现计划产出量之前各时段销售合同量之和此项计算从计划展望期的最远时区开始由远及近逐个时区进行。如果在一个时区内实际需求量大于计划产出量，超出的需求量可从早先时区的可供销售量中预留出来，如果在第一个时区内可供销售量是负值，则保持负值。,主生产计划与ERP,5.2.2MPS报表的有关术语（续）,（12)累计可供销售量：指出在不改变主生产计划的前提下，积累到目前所考虑的时区关于此项物料还可向客户作出多大数量的供货承诺。从最早的时区开始，把各个时区的可供销售量累加到所考虑的时区,主生产计划与ERP,主生产计划计算流程,主生产计划与ERP,5.2.3主生产计划的编制,编制步骤编制示例,主生产计划与ERP,编制步骤,预测需求：根据生产规划和计划清单确定对每个最终项目的生产预测计算毛需求计算初始预计可用库存量初始预计可用库存=现有库存量+计划接收量-已分配量推算PAB初值PAB初值=上期末预计可用库存量+计划接收量-毛需求量4)计算净需求=安全库存量+毛需求量-计划接收量-上期末预计可用库存量=安全库存量-PAB初值,主生产计划与ERP,编制步骤(续),推算计划产出量当净需求0，计划产出量=N批量满足：计划产出量(N-1)批量推算预计可用库存量预计可用库存量=计划产出量+PAB初值分别重复进行第4)-6)步，循环计算至计划期为止推算计划投入量推算可供销售量及累计可供销售量=本时段计划产出量+本时段计划接收量-下一次出现计划产出量之前各时段销售合同量之和,主生产计划与ERP,编制示例1,例1：假定某叉车厂期初库存为160台，安全库存量为20台，生产批量为200台，需求时界2，计划时界6。则MPS计划如表5所示。,主生产计划与ERP,表5：主生产计划初稿,需求时界,计划时界,主生产计划与ERP,具体计算：,时段1：PAB初值=160-72=8820净需求=0计划产出量=0预计库存量PAB=160-72=88可供销售量=160-72=88时段2：PAB初值=88-100=-120净需求=20-(-12)=32计划产出量=200预计库存量PAB=88+200-100=188可供销售量=200-100-72=8时段4：PAB初值=96-80=1650净需求=0计划产出量=0预计库存量PAB=70可供销售量=80+100-110=70时段2：PAB初值=70-80=-1050净需求=50-(-10)=60计划产出量=100预计库存量PAB=70+100-80=90可供销售量=100-80=20时段4：PAB初值=90-50=4050净需求=50-40=10计划产出量=100预计库存量PAB=90+100-50=140可供销售量=100-50-70=-20,主生产计划与ERP,MPS的编制原则,原则1：用最少的项数目进行安排。MPS应尽可能代表企业的产品系列。如果MPS中的项目数过多，则预测和管理都很困难。因此，要根据不同的制造环境，选取产品结构不同的级，来进行主生产计划的编制，使得在产品结构的这一级，制造和装配的过程中，产品(或部件)选型的数目最少。下面对三种制造环境MPS应选取产品结构的那一级，才满足最少项目数的原则：(l)在为库存而生产(MTS)的公司，用很多种原材料和部件制造出少量品种的标准产品，MPS通常是最终产品的生产计划。(2)在为订单生产(MTO)的公司，用少量品种的原材料和部件，根据客户的要求，生产出各种各样不同品种的最终项目，MPS一般是原材料和部件的生产计划。(3)在为订单而装配(ATO)的公司，生产具有高度选择性的产品，这时主生产计划是子装配件的生产计划。,主生产计划与ERP,原则2：只列出可构造项目，而不是一些项目组或计划清单项目MPS应当列出实际的、独立的，具有特定型号的产品项目，而不是计划清单项目。原则3：列出对生产能力，财务或关键材料有重大影响的项目对生产能力有重大影响的项目，是指那些对生产和装配过程起重大影响的项目。如一些大批量项目，造成生产能力的瓶颈环节的项目或通过关键工作中心的项目。对财务而言，这里指的是为公司创造最高利润的项目。如制造费用高，含有贵重部件，原材料。也包括那些作为公司主要利润来源的，相对不贵的项目。对于关键材料而言，是指那些提前期很长或供应厂商有限的项目。原则4：考虑预防性维修设备的时间可把预防性维修作为一个项目安排在MPS中，也可以按预防性维修的时间，减少工作中心的能力。,MPS的编制原则,主生产计划与ERP,原则5：对有多种选择性的产品，用成品装配计划(FinalAssemblySchedule，简称FAS)简化MPS的处理FAS也是一个实际的生产制造计划，它以成品项目或特定的用户配置来描述。它包括从部件和子装配件的制造到产品发货这一部分的生产和装配，如产品的最终装配、测试和包装等。对于有多种选择项的项目，一般将MPS设立在基本部件这一级，用FAS来装配组合最终项目，因而不必预测确切的最终项目的配置，仅根据用户的订单对成品装配制定短期的生产计划。当采用FAS时，可简化MPS的编制，MPS和FAS的协同运行，实现了从原材料的采购，部件的制造到最终产品的交货的整个计划过程。,MPS的编制原则,主生产计划与ERP,5.2.4主生产计划的实施与维护,计划时界：在计划时界之前，由主计划员对主生产计划进行手工维护，在计划时界之后，由MRP系统自动维护在自动维护时，主计划员不对主生产计划进行控制,主生产计划与ERP,MPS的维护,主生产计划是一个不断更新的滚动计划：不论是计划变动，产品结构或工艺变动，采购件脱期，加工件报废，都会要修改MPS或MRP。更新的频率和需求预测的周期、客户订单的变更等因素有关。修改计划是不可避免的，并且是经常性的工作。如果能及时维护，将会减少库存，保证准时交货，提高生产率。主生产计划的增加或修改进行的时间越早，对低层物料的MRP及CRP的影响就越小；而当物料订购之后，修改计划产生的影响就会较大，生产费用也将会受到影响。,主生产计划与ERP,修订主生产计划应注意的事项,弄清问题的性质,明确修订的必要性,注意问题出现在产品结构的哪个层次.利用系统的功能,追溯有关计划任务(订单)的来源,查询问题影响的范围.分清轻重缓急,重新调整优先级,主生产计划与ERP,MPS的实施与控制,MPS计划的变更情况:用户变更或取消订单。生产能力发生显著变化(例如，机床故障)无法提供原计划所需材料(比如由于供方失约、原材料短缺等原因)，不得不停止或减少生产。出现过多废次品。,主生产计划与ERP,在修改MPS时，应着重考虑以下因素：,是否影响对用户的服务水平?成本增加了没有?所用物料是否增加?MPS的可信度是否严重下降?确认订单和下达订单系统都不能自动修改，以保持计划的稳定性。如果要改，只能人工修改，或把订单状态改回到计划状态，由系统修订,主生产计划与ERP,主生产计划员,主生产计划员的素质须：非常熟悉MPSMRP计划与控制的原理与方法，并能灵活熟练地判断和运用。熟悉产品和生产工艺，了解车间作业及物料供应情况，了解销售合同及客户要求。知道如何建立产品的搭配组合，以减少生产准备，合理利用资源。知道如何安排通用零部件生产，缩短交货期。保持同销售、设计、物料、生产、财务等部门的联系，预见可能发生的问题，防患于未然。把核实和调整系统生成的MPS计划订单作为日常工作，保证MRP系统正常运行。,主生产计划与ERP,练习1,按照以下条件填写完整的主生产计划报表：物料号：203001物料名称：喷墨打印机计划日期：2010/10/7计划员：李四现有库存：80安全库存：40批量规则：固定批量批量：100提前期：2需求时界：3计划时界：8,主生产计划与ERP,计算过程：,5.3粗能力计划(RCCP),粗能力计划（Rough-cutCapacityPlanning简称RCCP）是对关键工作中心的能力进行运算而产生的一种能力需求计划，它的计划对象只是针对设置为“关键工作中心”的工作中心能力，计算量要比能力需求计划小许多。主生产计划的可行性主要通过粗能力计划进行校验。只对主生产计划所需的关键生产能力进行估算，给出能力需求的概貌.用以评估主生产计划的可行性,主生产计划与ERP,RCCP的计划对象RCCP的优缺点RCCP的编制RCCP的输出,5.3粗能力计划(RCCP),主生产计划与ERP,5.3.1粗能力计划的计划对象,粗能力计划通常是对生产中所需的关键资源进行计算和分析。关键资源通常是指：关键工作中心，其处于瓶颈位置特别供应商，其供应能力有限自然资源，其可供数量有限专门技能，属稀有资源资金仓库运输不可外协的工作等,主生产计划与ERP,5.3.2粗能力计划的优缺点,粗能力计划的优点：进行生产计划初稿可行性的分析与评价集中关键资源，突出重点不涉及具体细节计划的编制比较简单，计算量少减少后期能力需求计划的核算工作,主生产计划与ERP,5.3.2粗能力计划的优缺点(续),粗能力计划的缺点：忽略现有库存和在制量的影响无法反映计划的动态实际变化只包含关键资源，无法彻底保证计划的可信度对短期计划无用,主生产计划与ERP,5.3.3粗能力计划的编制,编制步骤编制方法,主生产计划与ERP,一、粗能力计划的编制步骤,计算关键工作中心的资源需求。进一步确定某工作中心的各具体时段的负荷与能力，找出超负荷时段。再确定各时段的负荷有哪些物品引起的，各占用的资源情况如何，然后平衡工作中心的能力，同时要总体平衡MPS的最终产品的各子件的进度（可初步平衡，详细的平衡在物料需求计划与能力需求计划时制订进行）。,主生产计划与ERP,表1粗能力计划,时段：2010/01/01至2010/01/30,主生产计划与ERP,二、粗能力计划的编制方法,粗能力计划的编制通常有三种方法:综合因子法资源清单法分时间周期的资源清单法,主生产计划与ERP,（一）资源清单,资源清单是根据物料清单(BOM)和工艺路线文件得到的，它描述了项目生产所需的生产资料(设备、工装等)的数量及生产地点。资源清单样式如下表所示。,主生产计划与ERP,（一）资源清单,表2资源清单样式,主生产计划与ERP,主生产计划与ERP,（二）综合因子法,利用综合因子法编制RCCP具体步骤如下：1)定义关键资源2)从主生产计划中的每种产品系列中选出代表产品3)将MPS的产量与单位产品的能力需求(依据历史或经验数据)相乘，得到总的能力需求4)根据每一关键中心所占分配比例（历史或经验数据)，把每个周期所需要的能力分配给各关键工作中心,主生产计划与ERP,（二）综合因子法示例,【例5-3-1】某产品A对应的产品结构、主生产计划、工艺路线文件见图1、表2和表3所示。图1中，零件D、E、G为外购件，不消耗内部的生产能力，不用在能力计划中考虑。,主生产计划与ERP,（二）综合因子法示例（续）,D、E、G为外购件()为需要数量,图1产品A的产品结构图,主生产计划与ERP,（二）综合因子法示例（续）,某产品A对应的能力需求、主生产计划见表1、表2所示。假设分配到关键工作中心W15、W20、W25、W30工时的百分比分别为60%、15%、6%、10%（其余9%为非关键中心能力需求）。,主生产计划与ERP,（二）综合因子法示例（续）,表1产品A的能力需求,主生产计划与ERP,（二）综合因子法示例（续）,表2产品A的主生产计划MPS,主生产计划与ERP,第1步，根据表1的能力需求和表2的产品主生产计划，计算未来7周的总的能力需求。产品A的总能力需求：,（二）综合因子法示例(续),单位：小时,主生产计划与ERP,第2步：将总能力需求按比例分配到各个关键中心(WC)：总能力需求分配比例如，WC-15的分配百分比为60%，所以第1周加工时间为26.2560%=15.75工时由此，其他工作中心的单件加工时间为：WC-3026.2515%=3.938WC-2026.256%=1.575WC-2526.2510%=2.625,（二）综合因子法示例(续),主生产计划与ERP,同理，可得出未来7周各关键工作中心的粗能力计划：,（二）综合因子法示例(续),单位：小时,主生产计划与ERP,（三）资源清单法,利用资源清单法编制RCCP具体步骤如下：1)定义关键资源2)从主生产计划中的每种产品系列中选出代表产品3)对每个代表产品确定其单位产品对关键资源的需求量(依据MPS、BOM、工艺路线、定额工时、平均批量等)4)对每个产品系列，确定每月的MPS产量5)将MPS的产量与能力清单中定义的资源需求量相乘6)将每个产品系列所需的能力加起来，得到对应计划的总能力需求,主生产计划与ERP,（三）资源清单法示例,【例5-3-2】某产品A对应的产品结构、主生产计划、工艺路线文件见图1、表2和表3所示。图1中，零件D、E、G为外购件，不消耗内部的生产能力，不用在能力计划中考虑。,主生产计划与ERP,（三）资源清单法示例,D、E、G为外购件()为需要数量,图1产品A的产品结构图,主生产计划与ERP,（三）资源清单法示例(续),表2产品A的主生产计划MPS,主生产计划与ERP,（三）资源清单法示例(续),表3产品A的工艺路线文件,单位：小时,主生产计划与ERP,数据计算：单件准备时间由生产准备时间基于每个零件的订货批量分配得到单件准备时间=生产准备时间平均批量如，零件A的单件准备时间=0.4020=0.0200,（三）资源清单法示例(续),主生产计划与ERP,计算过程：首先计算出每一个工作中心(WC)上产品A所需全部项目的单件加工时间：加工件数单件加工时间如，WC-15上有1件B和2件C，所以单件加工时间为10.26+20.14=0.54工时/件由此，其他工作中心的单件加工时间为：WC-3010.09=0.09WC-2020.07=0.14WC-2510.06=0.06,（三）资源清单法示例(续),主生产计划与ERP,计算过程(续)：2)计算出每一个工作中心(WC)上产品A所需全部项目的单件生产准备时间：加工件数单件准备时间由此，各工作中心的单件准备时间为：WC-3010.0200=0.0200WC-1520.0200+10.0096=0.0496WC-2020.0138=0.0276WC-2510.0070=0.0070,（三）资源清单法示例(续),主生产计划与ERP,计算过程(续)：3)计算出每一个工作中心(WC)上产品A所需全部项目的单件总时间为：单件加工时间+单件准备时间由此，相应于产品A的能力清单如表4所示：,（三）资源清单法示例(续),主生产计划与ERP,计算过程(续)：4)根据产品A的能力清单和主生产计划，计算出产品A的粗能力计划：计划产量单件总时间如，第7周各个工作中心总工时为：WC-30300.1100=3.30WC-15300.5896=17.69WC-20300.1676=5.03WC-25300.0670=2.01,（三）资源清单法示例(续),主生产计划与ERP,计算过程(续)：4)产品A的粗能力计划：,（三）资源清单法示例(续),单位：小时,主生产计划与ERP,（四）分时间周期的资源清单法,利用分时间周期的资源清单法编制RCCP具体步骤如下：1)定义关键资源2)从主生产计划中的每种产品系列中选出代表产品3)对每个代表产品确定其单位产品对关键资源的需求量(依据MPS、BOM、工艺路线、定额工时、平均批量、偏置时间等)4)对每个产品系列，确定每月的MPS产量5)将MPS的产量与能力清单中定义的资源需求量相乘6)将每个产品系列所需的能力加起来，得到对应计划的总能力需求,主生产计划与ERP,图5.2偏置时间的计算,主生产计划与ERP,（四）分时间周期的资源清单法示例,【例5-3-3】某产品A对应的主生产计划、该产品在关键中心1的单位需求见表1和表2所示。,主生产计划与ERP,（续）,表1产品A的主生产计划MPS,主生产计划与ERP,（四）分时间周期的资源清单法示例,表2关键工作中心1的单位资源需求,表1产品A的主生产计划MPS,假设关键中心1的粗能力计划表如下：,表2关键工作中心1的单位资源需求,主生产计划与ERP,（四）分时间周期的资源清单法示例,（续）,假设关键中心1的粗能力计划表如下：,主生产计划与ERP,（四）分时间周期的资源清单法示例,关键中心1的使用情况如下：,主生产计划与ERP,（四）分时间周期的资源清单法示例,（续）,可得计算如下：C1=A0B1+A1B2+A2B3C2=A0B2+A1B3C3=A0B3,主生产计划与ERP,（四）分时间周期的资源清单法示例,如何计算考虑配置时间的资源清单？,主生产计划与ERP,思考：,5.3.4RCCP的输出,工作中心能力计划工作中心时段能力计划（输出形式：表、图）,主生产计划与ERP,工作中心能力计划表,工作中心编码：G001工作中心名称：1号车床车间编码：C01车间名称：机械加工车间核算方式：设备日