ERP原理及应用第6章 能力需求计划

第6章能力需求计划ERP原理及应用物流管理专业教研室2023/2/15第6章能力需求计划学习目的：通过本章的学习，了解能力需求计划(CRP)，以及工作中心、工艺路线和生产日历等基本概念和相关术语的含义，熟悉能力需求计划的工作原理与计算流程的基础上，重点掌握能力需求计划的编制和计算。2023/2/15第6章能力需求计划第1节能力需求计划基本概念第2节能力需求计划的相关术语第3节物料需求计划的展开计算过程第4节CRP的工作原理与计算流程图第5节CRP计算流程及算例2023/2/15第1节能力需求计划基本概念6.1.1CRP基本概念6.1.2CRP与RCCP比较6.1.3无限能力计划和有限能力计划2023/2/15能力需求计划(CapacityRequirementPlanning，简称CRP)是帮助企业在分析物料需求计划后产生出一个切实可行的能力执行计划的功能模块。该模块帮助企业在现有生产能力的基础上，及早发现能力的瓶颈所在，提出切实可行的解决方案，从而为企业实现生产任务提供能力方面的保证。它利用工作中心定义的能力，将物料需求计划（MRP）的生产需求分配到各个资源上，在检查了物料和能力可行的基础上调整生产计划或将生产计划下达给车间。6.1.1基本概念2023/2/15能力需求计划CRP能够解决如下问题：各个物料经过哪些工作中心加工？各工作中心的可用能力是多少，负荷是多少？工作中心的各个时段的可用能力与负荷是多少？能力需求计划（CRP）旨在通过分析比较MRP的需求和企业现有生产能力，及早发现能力的瓶颈所在，从而为实现企业的生产任务而提供能力方面的保障。2023/2/15对比项目区别粗能力需求计划能力需求计划计划对象独立需求相关需求主要面向主生产计划物料需求计划计算参照资源清单工艺路线能力对象关键工作中心全部工作中心订单范围计划、确认为主全部提前期计算偏置天数准备、加工提前期6.1.2CRP与RCCP比较2023/2/151、无限能力计划无限能力计划是在作物料需求计划时先不考虑生产能力的限制，而后对各个工作中心的能力、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＞能力时，对超负荷的工作中心进行负荷调整。无限能力计划模式主要采用的是倒排计划模式。2、有限能力计划是认为工作中心的能力是不变的，计划的安排按照优先级安排，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。该方法计算出的计划可以不进行负荷与能力平衡。有限能力计划采用的是顺排计划方式。6.1.3无限能力计划和有限能力计划2023/2/15第2节能力需求计划的相关术语6.2.1工作中心6.2.2工艺路线6.2.3生产日历2023/2/156.2.1工作中心1、工作中心概念介绍工作中心（WorkingCenter,简称WC）是生产加工单元的统称。它是基于设备和劳动力状况，由执行相同或相似工序的设备、劳动力而组成的一个生产单元。工作中心是计划与控制范畴，而不属于固定资产或设备管理的范畴。传统手工管理进行能力平衡时，往往用各类设备组的可用小时数与负荷小时数进行对比。工作中心则把设备组的概念扩大了，除设备外还可以是人员或特定区域。2023/2/15工作中心可以是：一部功能独特的机器及其所配备的人员；一条生产线或装配线及所配人员；一个成组单元及所配人员；或生产单一产品的封闭车间及所配人员。对外包工序来说，对应的工作中心则是一个外包单位的代码。注意不要把工作中心（WorkCenter）同加工中心（MachiningCenter）混淆起来。众所周知，后者是一种高精度，具有多种加工功能，带刀具库的数控机床。2023/2/15（1）作为平衡负荷与能力的基本单元，是运行能力计划时的计算对象。（2）它是定义物品工艺路线的依据，在定义工艺路线文件前必须先确定工作中心，并定义好相关工作中心数据；（3）它是车间作业分配任务和编排详细作业进度的基本单元，即派工单是以工作中心为对象并说明各加工单的优先级；（4）作为车间作业计划完成情况的数据采集点；也用作缓冲的控制点；（5）作为计算加工成本的基本单元。2、工作中心的作用2023/2/15

工作中心数据包括三种：工作中心基本数据、工作中心能力数据及工作中心成本数据。（1）基本数据。如工作中心代码、工作中心名称、工作中心说明、车间代码、人员每天班次、每班小时数、每班人数、设备数及是否关键工作中心等。（2）能力数据。指工作中心每日可以提供的工时、机器台数或可加工完工的产品数量。工作中心的标准能力是由历史数据分析得到的，其计算公式：3、工作中心的相关数据2023/2/15工作中心能力的计算公式：工作中心能力＝每日班次×每班工作时数×效率×利用率效率的说明：效率和利用率这两个因素是为了使工作中心的可用能力更符合实际从而使计划和成本也更加符实。我们在设置这两个参数时，可按照它们在计算中的逻辑关系，灵活使用。当设备的自动化程度较高，可以连续全日运转，或一个人可同时操作多台设备时，往往用台时作为能力单位。反之，以工时作为能力单位。换句话说，看约束能力的是设备台数还是工人人数。2023/2/15

效率说明实际消耗工时或台时与标准工时或台时的差别，与工人的技术水平或者机床的使用年限有关。可以大于、等于或小于100％。其计算公式如下：

效率＝单件产品的定额加工工时数/单件产品的实际加工工时数；效率＝单位时间内的实际生产量/单位时间内的额定生产量例如，某工作中心额定输出为200个/h，实际输出是250个/h，则效率为125%。

效率2023/2/15利用率的说明：

利用率同设备的完好率、工人的出勤率和任务的饱满程度有关，是一种统什平均值，通常小子100％。利用率还有期望负荷的含义，起调整能力计划的作用。利用率的计算公式：利用率＝实际工作工时数/计划工作工时数例如：如果8h工作制中机器只能开动6h，则利用率为75%。

利用率2023/2/15（3）成本数据工作中心成本费用包括：人员工资、直接能源（电、水等）、辅助材料（如机床润滑油等）、设备维修费和资产折旧费等。在核定产品的标准成本、进行产品的成本模拟及成本差异分析时都会用到工作中心的成本数据。工作中心费率的单位是元/工时，或元/台时，其计算依据是历史数据，计算方法为：工作中心的相关数据2023/2/15工作中心直接费率＝工作中心每日所发生直接费用/工作中心工作时数工作中心间接费率＝分摊系数×车间间接费用/工作中心工作时数工作中心费率＝工作中心直接费率＋工作中心间接费率2023/2/15

关键工作中心又称为瓶颈工作中心，是决定产品或零部件生产产量的工作中心。它是运行MRP运算中进行粗能力计划的计算对象。关键工作中心一般具有以下特点：（1）经常加班，满负荷工作；（2）操作技术要求高，短期内无法自由增加工人；（3）使用专用设备，而且设备昂贵。（4）受多种限制，如短期内不能随便增加负荷和产量(通常受场地、成本等约束)。关键工作中心2023/2/156.2.2工艺路线

主要说明物料实际加工和装配的工序顺序、每道工序使用的工作中心，各项时间定额（如：准备时间、加工时间和传送时间，传送时间包括排队时间与等待时间），及外协工序的时间和费用。2023/2/15工艺路线工艺路线描述了产成品逐步制造的过程每个工艺路线可以包括多道工序对于每道工序可以指定工作中心对于工作中心确定其使用的资源工序A工序M工序N2023/2/15工艺路线示意图工作中心工序工作中心工序加工件组装件采购件采购件工作中心1工序1工作中心2工序2工作中心3工序3产成品2023/2/15工艺路线作用（1）用于能力需求计划的分析计算、平衡各个工作中心的能力。工艺路线文件中说明了消耗各个工作中心的工时定额，用于工作中心的计算。（2）用于计算BOM的有关物料的提前期。根据工艺文件的准备时间、加工时间和传送时间计算提前期。（3）用于下达车间作业计划。根据加工顺序和各种提前期进行车间作业安排。（4）用于加工成本的计算。根据工艺文件的工时定额及工作中心的成本费用数据计算出标准成本。2023/2/156.2.3生产日历

生产日历说明企业各部门、车间或工作中心在一年中可以工作或生产的日期。生产日历标明了休息日、节假日、设备检修日等非工作日期，并能调整工作中心在不同日期的能力，比加周末或第三班加班。2023/2/15下面以某年1月份为例进行说明

（单元格下部为生产日历编号）日一二三四五六120013002400350046780059006100071100812009131415010160111701218013190142021220152301624017250182601927282902030021310222023/2/15第3节能力需求计划的工作原理能力需求计划的逻辑流程MRP与CRP的转换关系2023/2/15工艺路线需用能力加工任务准备下达/已下达定单需用负荷1.需用负荷？2.需用能力？3.可用能力？4.平衡负荷/能力。工作中心工作日历可用能力能力需求计划平衡负荷工作中心平均能力小时时段(日期）未结订单计划订单102173订单号能力需求计划逻辑流程图2023/2/15MRP与CRP的转换示意图物料需求计划：对象：物料物料1物料2物料3

能力需求计划：对象：工作中心工作中心1工序10工作中心2工序20工作中心4工序40工序10工序40工艺路线1工艺路线2工艺路线3工序10工序40工作中心3工序30工序202023/2/15第4节CRP计算流程及算例6.4.1能力需求计划的计算流程6.4.2能力需求计划算例2023/2/156.4.1计算过程流程图MRP数据工艺路线工作中心负荷数据负荷与能力比较能力数据工作日历负荷报告2023/2/15计算步骤：1.收集数据任务单数据：任务单是下达生产制造指令的有关单据。内容是针对经MRP运算后，或虽未经MRP运算但需要由企业自行制造的物料而下达的加工任务书。MRP计划任务单确认任务单下达任务单2023/2/15工作中心数据：与能力有关的每天班次、每班小时数、每班设备数、效率及利用率等。工艺路线数据：表达BOM中制造物料的加工与传递顺序的资料。主要提供物料加工的工序、工作中心和加工时间等数据。工厂生产日历：生产日历一般将不工作的日期排除（星期天、法定节假日及其他非生产日期）。2023/2/152.计算负荷将所有任务单分派到有关的工作中心（不考虑有效的能力和限制），然后计算每个有关工作中心的负荷。当不同的任务单使用同一个工作中心时，将时间段合并计算。将每个工作中心的负荷与工作中心记录中存储的额定能力数据进行比较，得出工作中心的负荷（需求）和能力需求之间的对比以及工作中心的利用率。2023/2/15能力需求计划需分析出工作中心的负荷情况(负荷不足、负荷刚好或超负荷)，并分析存在问题的时间和问题的程度。

3.分析负荷情况2023/2/15

能力需求计划中有两个要素：能力和负荷。在解决负荷过小或超负荷的能力问题时，应视具体情况对能力和负荷进行调整：增加或降低能力增加或降低负荷两者同时调整。4、能力／负荷调整2023/2/15调整能力的方法:

加班，增加人员与设备，提高工作效率，更改工艺路线，增加外协处理等调整负荷的方法:

修改计划，调整生产批量，推迟交货期，撤消订单，交叉作业等。2023/2/15

在经过分析和调整后，将已确定调整措施中有关的修改数据重新输入。5.确认能力需求计划2023/2/156.4.2CRP的算例（1）-能力清单法表1工艺路线工作中心物料能力类别能力数据能力单位WC01物料A工时10小时WC01物料B工时5小时周12345物料A10510物料B1065周12345物料A510物料B510表2WC01物料需求计划-下达及确认表3WC01物料需求计划-计划2023/2/15(1)计算MRP计划（根据已下达及确认的MRP）工作中心物料能力类别能力数据能力单位WC01物料A工时10小时WC01物料B工时5小时周12345物料A10510物料B1065表2WC01物料需求计划-下达及确认周12345确认需求负荷计划需求负荷总负荷平均能力余/欠能力累计余/欠能力WC01能力需求计算负荷＝10×10＝100单件物料A在WC01上加工需要10个小时100100单件物料B在WC01上加工需要5个小时负荷＝10×5＝5050

50负荷＝5×10＋6×5＝8080

80100

252023/2/15(2)根据MRP计划(未下达)工作中心物料能力类别能力数据能力单位WC01物料A工时10小时WC01物料B工时5小时周12345物料A510物料B510表3WC01物料需求计划-计划周12345确认需求负荷计划需求负荷总负荷平均能力余/欠能力累计余/欠能力WC01能力需求计算负荷＝5×10＝505050负荷＝5×5＝252525负荷＝10×10＝10010010050

1005080100252023/2/15(3)计算总负荷及确定平均能力周12345确认需求负荷计划需求负荷总负荷余/欠能力累计余/欠能力100508010025WC01能力需求计算502510050

1507515025180总负荷＝确认需求负荷+

计划需求负荷平均能力工作中心WC01能力类别工时能力数据100能力单位小时/周能力数据1001001001001002023/2/15计划需求负荷总负荷平均能力余/欠能力2累计余/欠能力确认需求负荷5431周10050

8010025502510050

1507515025180100100100100100WC01能力需求计算(4)计算余/欠能力及累计能力100–150＝-50-50-50-80-502575-50-105-155-25-802023/2/15小时时段(日期）工作中心WC01的平均能力1001501752180345252023/2/15(5)能力与负荷的平衡调整能力的方法有：加班；增加人员、设备；提高工作效率；增加外协处理等。2023/2/15调整负荷的方法有：修改计划；推迟交货期；更改工艺路线；撤消订单。2023/2/15(6)平衡实例（以模型图为例）第一时段改变能力，加班50工时。第三时段部分物料提前到第二时段加工，再加班55工时。第四时段物料调整负荷，推迟在第五时段加工。计划需求负荷总负荷平均能力余/欠能力2累计余/欠能力确认需求负荷5431周100508010025502510050

150

75+25150-50

25+50180-25100+50100100100+55100WC01能力需求计算-500-800-5002507525-50-105-155-25-80前后增加能力2023/2/15(7)调整后的结果计划需求负荷总负荷平均能力余/欠能力2累计余/