生产计划与控制教案

1、生产计划与控制（生产计划与控制（6） 第六章 主生产计划6.1 基本概念6.2 主生产计划的计算逻辑6.3 主生产计划的评价和维护6.4 最终装配计划 综合生产计划计划对象为产品群，而主生产计划（master production schedule，mps）则对具体产品作计划，在此基础上编制基于独立需求的具体物料的生产计划，主要是产成品的件数。通过物料需求计划变成原料、外购零件、自制零件和装配组件的具体需要量和需要时间。 一个有效的主生产计划需要充分考虑企业的生产能力，要能够体现企业的战略目标、生产和市场战略的解决方案。粗能力计划（rough-cut capacity planning，rcc

2、p）将决定企业是否有足够的能力来执行主生产计划。 第六章 主生产计划一、与其它制造活动之间的关系 主生产计划在计划模块中起承上启下，从宏观计划向微观计划过度的作用，它决定了后续的所有计划及制造行为的目标，从短期上讲，主生产计划是物料需求计划、零件生产、订货优先级和短期能力需求计划的依据。从长期上讲，主生产计划是估计企业生产能力（厂房面积、机床、人力等），仓库容量，技术人员和资金等资源需求的依据。 制订的约束条件： mps的生产总量应等于综合生产计划确定的生产总量 决定产品的批量和生产时间时必须考虑资源的约束6.1 基本概念粗能力计划（rccp）资源需求规划细能力计划（crp）生产战略规划综合生

3、产计划（app）短期市场预测物料需求计划（mrp）生产作业计划和采购计划长期市场预测最终装配计划顾客订单主生产计划主生产计划（mps） 二、主生产计划的计划对象 综合生产计划的计划对象是产品系列，每一系列可以由多个型号的产品所构成，综合生产计划不作细分，而编制主生产计划时，不仅要将该产品群分解至每一型号的产量，还要将时间周期进行分解，通常分解为以周为单位。 如果某汽车公司生产某种轿车，有四种型号a、b、c和d，计划年总产量为1万辆，a型车为2500辆、b型车为3500辆、c型车为2000辆、d型车为2000辆。 综合生产计划和主生产计划的关系 产品名称（型号及规格）计算单位上年预计计划年度全年

4、预计全年实际全年一季二季三季四季备注甲乙12345678主要产品 甲产品 乙产品外售维修配件台台套55080561826035010014020150301605015350工业产品产量计划表工业产品产量计划表年度主生产计划（甲产品） 年度月123周123456789101112a型产量（台）101215151011b型产量（台）5555878888月总产量（台）424553三、主生产计划的制造环境 1、备货生产 备货生产是先将产品生产出来然后依靠库存来满足需求，它是根据对市场需求预测和安全库存及期初库存来制定主生产计划。主生产计划和最终组装计划的计划对象是具体最终产品。 2、订货组装 订货组

5、装公司是用已装配好的结构零件装配成最终产品，期望交货期通常比实际交货期要短，所以生产必须在预测顾客订单时开始。在顾客的个性化要求下，产品的变型很多各类最终产品预测变得非常的困难，储存最终产品也有相当的风险。这种方式一般先生产基本零件和组件，在接到最终订单时才开始进行最终产品的装配。此时，主生产计划的计划对象是通用件、基本件或可选件，而顶部的产品，则通常是最终组装计划的计划对象。 如图所示，最终产品由四个次组件和一个零件组成。以组件为计划对象，则只有4+2+4+3+5=18种计划对象。sa1sa2sa3sa4csa11sa12sa13sa14sa21sa22sa31sa32sa33sa34sa4

6、1sa42sa43c5c1c2c3c4最终产品最终产品型式型式组件组件42435=480种 3、订货生产 接到订单再组织生产，mps 的计划对象为原料或最初的元件。fas 的计划对象是最终产品。 最终产品 最终产品 最终产品 原料/元件 原料/元件 原料/元件 备货生产 订货组装 订货生产mpsmpsfasmps/fasfas四、主生产计划的时间分段 主生产计划是一个分时段的生产计划，在不同的时间分段上，主生产计划对应的定单状态是不同的。主生产计划的定单分成三类：制造定单、确认的计划定单以及计划定单。 1、制造定单（manufacturing order） 已下达至系统的制造定单，授权制造指定

7、数量的产品。 2、确认的计划定单（firm planned order） 计划定单的数量和时间可以固定下来，计算机不能自动地改变它们，只有计划员可以改变它们。 3、计划定单（planned order） 计划定单是系统管理的定单，随时可以更改。 一旦时间栏设定，一般不希望改动它们，尤其是需求时间栏不要轻易改动。 通常在生产控制系统中的处理策略是：在需求时间栏以内，根据客户的实际定单作计划；在需求时间栏至计划时间栏，根据客户定单和预测定货量中的最大值进行计划；而在计划时间栏之后，一般便根据预测的订货量作计划。 目前时间 需求时间栏 计划时间栏 计划期结束时间 区间1 区间2 区间3 （实际需求）

8、 （实际需求和预测取最大值） （预测值） 制造定单 确认计划定单 计划定单6.2 主生产计划的计算逻辑 一、设计和制定程序 主生产计划要解决三个基本问题：制造的目标是什么？ 制造的资源是什么？ 如何协调目标与资源之间的关系？ 主生产计划的建立必须以市场的需求预测为前提，除了进行需求预测外，还要对客户的订单进行需求的管理。然后，制定初步的主生产计划，并用粗能力计划核算生产能力是否满足需求，如果能力小于负荷，则要修改主生产计划，此外，在主生产计划执行期间，还要不断对主生产计划的实时控制。 二、 主生产计划的制定及计算逻辑 1、相关原始参数的确定 主生产计划报表由表头和表体构成，表头是进行主生产计划

9、计算所需的重要原始参数（物料名称、物料编号、现有库存量、提前期、需求时界、计划时界、安全库存量、批量等参数值）。编制主生产计划除了上述原始参数外，还需预测量和实际订单量的信息，这是制定主生产计划的最重要的输入。报表主体则是主生产计划的计算主体，要分别确定预计可用库存量、净需求量、计划产出量和可供销售量等信息。 主生产计划和物料需求计划的编制过程基本一致，只是主生产计划比较关心产品的可供销售量，而物料需求计划则关心物料的可用库存量。参数名称参数值参数名称参数值物料号la001提前期（周）1物料名称灯具需求时界（周）3期初库存量（个）15计划时界（周）8安全库存量（个）5计划日期02/04/01批

10、量（个）60计划员pes相关原始参数 期 间（周） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10预测量合同量 20 20 20 25 18 2320 20 20 20 2016 28 15 24 1820 2020 18 需求时界点 计划时界点 计算过程基本上是首先根据预测量和合同量确定毛需求，再根据毛需求和现有库存量以及计划接受量计算净需求，从而确定何时投入、何时产出、投入多少、产出多少这些基本问题。 2、计算毛需求 毛需求的确定没有固定的模式，用得较多的是考虑所在的时段，在需求时界内，毛需求等于实际顾客合同量，在计划时界内，毛需求取预测量和合同量中的最大值，在计划时界以外，毛需求取预测值。 设

11、产品t在期间i的毛需求为gri（t），则其计算公式为： t t tft t t t,ftd t t tdtgrpipdiidii )()()(max )()( 式中： di（t）为产品在期间的实际订单量； fi（t）为产品在期间的需求预测量； td 为需求时界； tp 为计划时界。 期间（周）12345678910预测量（个）20202020202020202020合同量（个）25182316281524182018毛需求（个）25182320282024202020 3、确定在途量（scheduled receipts，sr） 在途量表示已经订购或已经生产，预计在期间t到货的物料量。设产品i

12、在期间t的在途量为sri(t)。计算净需求量和预计可用库存量时应考虑在途量。当该产品提前期大于1周时，如提前期为3周，则在途量既可以在第1周到达，也可以在第2周或第3周到达。当然，如果考虑实际的特殊情况，在途量可以在计划期间的任一期到达。 4、计算预计在库量（projected on-hand，poh） 某期间若没有计划订单产出，则期末预计的在库量称为预计在库量。可利用预计在库量poh来决定某期是否有净需求。设产品i在期间t的预计在库量为pohi(t) 。第一期的预计在库量等于期初库存量加上第一期的在途量再减去毛需求。计算公式为：其它期的预计在库量为：式中： pabi(t 1)为产品i在期间t

13、 1的预计可用库存量。 预计在库量是用来决定某期是否有净需求。若预计在库量比安全库存量少，则净需求等于安全库存量减预计在库量。反之，若预计在库量比安全库存量大，则没有净需求。 5、计算净需求（net requirement，nr） 净需求是实际的需求；毛需求是一个比较粗的需求，它只是根据客户定单和预测得到的，没有考虑这种物料的现有库存量，在途量。若考虑安全库存，则实际需求还应加上安全库存量，因此，净需求要根据产品的毛需求、现有库存量、) 1 () 1 () 1 (iiigrsrohpoh)()()()(tgrtsrtpabtpohiiiipabi(t 1)+sri(t)gri(t)在途量和安全

14、库存量计算。 若不考虑安全库存，则净需求可用本期毛需求减去本期在途量和上期可用库存量得到，设产品i在期间t净需求量为nri(t) ，则其计算公式可以写成：式中： pabi(t-1)为上期的预计可用库存量。 如果净需求为负值，也就是现有库存加上计划订单入库量之和超过了毛需求，则净需求为零，此时，不需要下达生产订单或采购订单。反之，如果净需求的计算结果为正值，表明可提供的量小于需求量，则有净需求。 若考虑安全库存，设安全库存为ss，则净需求为毛需求加安全库存并减去在途量和上期可用库存量得到，计算公式为：) 1()()()(tpabtsrtgrtnriiii) 1()()()(tpabtsrtgrs

15、stnriiii)()(tpohsstnrii 可以逐期推算每一期的净需求。本例安全库存为5，如第1期和第2期的净需求计算为：-5 15-20-255 (0)(1)(1)(1)iiiipabsrgrssnr13 10-0-185 (1)(2)(2)(2)iiiipabsrgrssnr 第1期的净需求为-5，小于0，第1期无净需求。第2期的净需求计算结果为13，第2期产生净需求。依次类推。 期间（周） 期初12345678910毛需求（个） 25182320282024202020在途量（个） 20 预计在库量（个） 10-8299-1921-33717-3预 计 可 用 库 存 量（个）151

16、052299412157371757净需求（个） 013002408008计 划 定 单 产 出 量（个） 6000600600060计 划 定 单 投 入 量（个） 6000600600060 可供销售量（个） 100001200000主生产计划计算结果 6 6、确定计划定单的产出、确定计划定单的产出 并非所有期间都有净需求，如果可提供的量不能满足毛需求，则有净需求。某一期间有净需求，就要求在该期必须获得等于或超过净需求的物料量，这就是计划订单的产出。通常设产品i在期间t的计划订单产出量为 。 计划订单的产出量的确定通常要考虑订货的经济批量因素，所以，计划订单的产出量应为批量的整数倍。批量的

17、大小通常在系统运行之前即已确定，在系统运行过程中也可以根据实际情况做相应调整。本例中，批量为60，因第2期的净需求为13单位，故只要有一个批量的产出即能满足净需求，如果净需求为75单位，则计划订单的产出应为2个批量大小。)(tporci 7、确定计划定单的投入 订单的下达到交货通常有个提前期，计划订单的下达时段等于净需求的需求日减去计划订单的提前期。设产品i在期间t的计划订单投入量为 ，则其计算公式为： 式中：lt为订货提前期。 如第2周有13单位的净需求，考虑到提前期为1周，故该计划订单应在第1周下达，即在第一周下达。 8、计算预计可用库存量 可用库存量是现有库存中，扣除了预留给其他用途的已

18、分配量，可以用于需求计算的那部分库存，它和现有库存量不是)(tpori)()(lttporctporii一个概念。每期预计可用库存量等于上期可用库存量加上本时段的在途量和本时段的计划产出量减去本期的毛需求。设第i种产品在第t期的预计可用库存为 ，计算公式为：也可写成： 若预计可用库存量为负值，则表示订单将被推迟。 )(tpabi)()()() 1()(tgrtporctsrtpabtpabiiiii)()()(tporctpohtpabiii10 2502015 ) 1 (1)(1)(0) 1 (iiiiigrporcsrpabpab第1周的预计可用库存量 第2周的预计可用库存量52 18-6

19、0010 (2)(2)(2) 1 ()2(iiiiigrporcsrpabpab 9、可供销售量 可供销售量的信息主要为销售部门提供决策信息，向客户承诺定单交货期，是销售人员同临时来的客户洽谈供货条件时的重要依据。在某个计划产出时段范围内，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，是可以随时向客户出售的，这部分数量称为可供销售量。 在第一期中，可供销售量等于在库量加上该时段计划产出量减去已到期和已逾期的客户定单量，在第一期之后的任何有计划产出量的期间，可供销售量应为某时段的计划产出量（含计划接受量）减去下一次出现计划产出量之前的各毛需求量之和得到。设产品i在期间t的可供销售

20、量为 ，则其计算公式为：)(tatpi式中：为期间的计划订单产出量；为下一次出现计划产出量前的期间。计算第1周的可供销售量应考虑期初库存。若某期间计算出来的可供销售量为负数，则表示业务员已超量承诺定单。)()()(ttjjiiigrtsrtportatp)(tpori t 第1周的可供销售量为： 第2周的可供销售量为：10 25-2015 ) 1 () 1 () 1 (1grsrporatpiii-1 20-23-18-060 )2()2()2(42jjiiigrsrporatp三、主生产计划中的批量 批量的确定主要有两种策略： 一种是固定批量战略，即批量为一恒定的数值，不会发生解雇和招聘的费

21、用，也不用对生产能力进行调整。 另一种为追逐战略，追逐战略要求调动生产以追求市场需求。（根据净需求确定计划订单产出量） 在两种截然不同的策略指导下会有很多可选用的主生产计划。目标是找出一个在成本和利润之间求得最佳平衡点的计划。固定策略有一个特例，就是如果一个批量大小不能满足需求，则实际的批量取该批量的整数倍。 书本123页例5.1 6.3 主生产计划的评价和维护 一个有效的主生产计划需要充分考虑企业的生产能力，粗能力计划（rough-cut capacity planning，rccp）将决定企业是否有足够的能力来执行主生产计划。 比较实际可用的能力和计划需求的能力之后，就可以确定目前的生产能

22、力是否满足需求，如果不满足，则需修改主生产计划。 一、粗能力计划 粗能力计划是计算平衡关键工作中心的能力需求。 主生产计划经过粗能力计划平衡后就可以确认能力是否满足实际需求，确定是否同意初步的主生产计划。 资源需求计划资源需求计划 （a、b和c） 主生产计划 单个项目粗能力计划粗能力计划 1、2和3 mrp 次组装件细能力计划细能力计划 a21和a22 元件abca2a3a1a21a22p2p3p4p1生产规划 产品群组生产计划的各个阶段所对应的能力规划二、主生产计划的改变 如果同意主生产计划，则利用它来继续生成后续的物料需求计划；如否定主生产计划，则要对能力和mps进行调整和平衡。调整的方法

23、有：改变预计的负荷量或改变生产能力。可以采取重新安排定单、拖延（暂缓）定单、终止定单、将定单拆零、改变产品组合的措施来改变预计的负荷量。对于能力的改变，则可以通过改变产品的生产工艺、申请加班、外协加工、雇佣临时工等措施来增加能力。 改变计划的方法有全重排法和净改变法。 1、全重排法 主生产计划完全重新制定，重新展开物料清单，重新编排物料需求的优先顺序，原有计划定单都会被系统删除并重新编排。优点是：计划全部理顺一遍，避免差错。缺点是耗时较长，全重排法的时间周期相对较长。 2、净改变法 系统只对定单中有变动的部分进行局部修改，一般改动量比较小。因为计算量较小，故运算时间快，一般用于计划变动较多但影响面不大的情况。但是，大量频繁地局部修改会产生全局性的差错，因此，隔一定时间还有必要用全重排法把全部物料的需求计划全面理顺一遍。三、主生产计划的批准和控制 主生产计划结果应报上级主管以审批，审批合格后可进