第7章-主生产计划课件

第7章主生产计划【学习要点】主生产计划的概念、作用及与其他计划的关系主生产计划在不同业务环境下的对象和方法主生产计划的时间参数面向主生产计划的物料清单主生产计划的编制过程主生产计划的需求计算方法最终装配计划第7章主生产计划7.1主生产计划概述7.1.1主生产计划的概念主生产计划(MasterProductionSchedule，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。它通过对综合计划中产品出产进度计划的细化，根据订单和预测信息，在计划期内，把产品系列具体化，针对最终需求制定的生产计划。主生产计划是一个重要的计划层次，是连接生产与销售的纽带。7.1.2MPS的任务与作用主生产计划的任务是把综合计划具体化为可操作的实施计划，它主要回答以下几方面的问题：第一，生产什么产品；第二，每种产品的生产数量；第三，每种产品开始生产的时间；第四：每种产品的交货时间。7.1主生产计划概述7.1.1主生产计划的概念主生产计划的主要作用是：（1）在计划体系中起着承上启下的作用，实现了宏观计划向微观计划的分解过渡。（2）主生产计划协调市场需求和企业制造资源之间的差距，其运行机制可较好的解决销售与生产的矛盾，保证计划的可行性和资源的充分利用。在市场多变的情况下，良好的主生产计划可使后续的生产活动实现稳定和均衡。（3）主生产计划将销售、设计、生产等部门联系起来，成为从营销到制造的桥梁。主生产计划的主要作用是：7.1.3MPS与其他计划的关系图7-1MPS与其它计划的关系7.1.3MPS与其他计划的关系图7-1MPS与其它计划7.2主生产计划的时间参数7.2.1MPS的计划期与时段1.计划期或称计划展望期、计划水平期、计划跨度。是主生产计划所覆盖的时间范围。通常大于计划对象的一个完整的生产周期或累积提前期。2.时段是计划期的时间周期单位。划分时段是为了说明在各个时间跨度内的计划量、产出量和需求量，以固定时间段的间隔汇总计划量、产出量和需求量。时段的长度可以是年、季、月、周或日，可以根据需要确定。需要明确这些计划参数是发生在时段的期初还是期末，一般都以期末为计算基准。7.2主生产计划的时间参数7.2.1MPS的计划期与时段7.2.2时区与时界1.时区是说明某一计划的产品在某时刻处于该产品的计划期内的时间位置。一般根据需要，将计划期按顺序分为三个时区：需求时区（时区1）、计划时区（时区2）和预测时区（时区3），每个时区包含若干时段。图7-2时区与时界7.2.2时区与时界图7-2时区与时界（1）需求时区（时区1）：是产品的总装提前期的时间跨度，即产品最终装配的时间跨度。在时区1内，订单经过确认并已经下达执行，产品已经进入最后装配阶段。（2）计划时区（时区2）：是在产品的累计提前期的时间段内，超过需求时区以外的时段，实质上是指产品零部件的采购与加工阶段。（3）预测时区（时区3）：是在产品总提前期或计划期的时间段内，超过需求时区和计划时区以外的时段，也就是比一个完整的生产周期多出的那部分。（1）需求时区（时区1）：是产品的总装提前期的时间跨度，即产2.主生产计划的时区分布图7-2所表示的时区与时界概念，是从左向右表示产品的预测阶段、采购与加工阶段、最后装配阶段。而实际的主生产计划是按照生产过程的反方向倒排的，即从编制计划的某一时刻开始，从左到右依次是第一时区、第二时区、第三时区，见图7-3所示。图7-3主生产计划的时区分布2.主生产计划的时区分布图7-3主生产计划的时区分布3.时界及其对计划的控制作用时区与时区之间的分隔点，称为时界。（1）需求时界。需求时界是需求时区和计划时区之间的分界点。（2）计划时界。计划时界是计划时区与预测时区之间的分隔点。在计划时界之后的第三时区，需求量取预测量，计划还未正式确认和下达，主要是做好技术准备工作。所以计划允许变动，无代价。计划员即有权进行更改。3.时界及其对计划的控制作用7.2.3MPS的修改与变更方式为保证MPS的严肃性和稳定性，同时又要适应市场需求多变的要求，提高计划的灵活性和适应性，一般可采用滚动计划法来编制MPS。时区1计划编制的很具体、准确性高，必须执行，不能更改；时区2准确性一般，可以适当粗略，原则上不更改，但是根据实际，可以适当调整；时区3准确性较差，制定不必太具体，原则上可以任意更改。经过一个滚动期，计划向后滚动一次。滚动期的大小一般取一个时段或几个时段。可以定期滚动，也可以不定期滚动。在每次滚动时，修改MPS可以采用全重排和净改变两种方法。7.2.3MPS的修改与变更方式7.3MPS的编制

7.3.1MPS的报表MPS报表集成了销售、计划、生产、库存等各方面的业务信息，是多个相关业务部门所共享的文件。1.MPS报表的输入。MPS报表的输入信息主要包括：（1）销售的预测和合同信息；（2）物料主文件中与物料管理有关的信息（提前期、需求时界、计划时界；计划员代码；批量、批量增量；安全库存量等）；（3）库存量的信息。2.MPS的输出。MPS的输出信息，是计划产品在未来各时段的需求量、库存量、计划出产量和投入量、可供销售量等信息。7.3MPS的编制7.3.1MPS的报表表7-1MPS横式报表典型格式物料号：26#E2计划日期：2011/04/30物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5时段当期1234567预测量60606060606060订单量651153575305070毛需求量651156075606060计划接收量90预计可用库存量406513070851155585净需求量010005525055计划产出划投入可供销售量65301510—表7-1MPS横式报表典型格式物料号：26#E2表7-2MPS竖式报表典型格式物料号：26#E2计划日期：2011/03/31物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5供给需求提示加工单号供给量下达日期到期日期毛需求需用日期需求追溯库存节余下达400019003/3104/011306504/01合同12365确认4000218004/0104/0211504/02合同234130安全库存计划9004/0304/042504/03合同345安全库存计划9004/0404/053504/03预测70安全库存计划9004/0604/077504/04合同456853004/05合同5673004/05预测1156004/06预测556004/07预测85表7-2MPS竖式报表典型格式物料名称：26”平式车把7.3.2MPS中相关指标的计算1.毛需求量(GrossRequirements)是指在特定时段为满足销售的总需求数量。毛需求量不再是一种假定或估计，而是实际的需求信息，并且具有时段性，不是某一个计划期的平均值。（1）在需求时区内，订单已经确定，毛需求=实际订单量；（2）在计划时区内，毛需求=max{预测量，订单量}；（3）在预测市区内，毛需求=预测量或者毛需求=max{预测量，订单量}2.计划接收量（ScheduledReceipts）是指在计划日期之前早已下达订单、但是在计划日期之后完成接收的数量。它可看作实际接收时段的可用库存量。计算净需求量和预计可用库存量时，应该考虑计划接收量。7.3.2MPS中相关指标的计算3.预计可用库存量（ProjectedAvailableBalance,PAB）是指某个时段的期末库存量扣除用于其它用途的已分配量，可以用于需求计算的那部分库存量。它与现有量不是一个概念。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+计划产出量-本时段毛需求量4.净需求量（NetRequirements）是指在某时段某项目的实际需求数量。净需求与毛需求不同，毛需求是指需要多少，净需求是指还缺多少。净需求量=本时段毛需求量-前一时段末的可用库存量-本时段计划接收量+安全库存量3.预计可用库存量（ProjectedAvailable5.计划出产量（PlannedOrderReceipts）是指当需求不能满足，即净需求大于零时，根据设置的批量规则计算得到的应该出产或供应的数量。根据预先制定的批量规则，当净需求量小于一个固定批量时，计划出产量就取一个固定批量的数值，当净需求量大于一个固定批量时，计划出产量则取固定批量的倍数；如果采用“直接批量”规则，即缺多少补多少，计划出产量就等于净需求量。6.计划投入量（PlannedOrderReleases）是根据计划产出量、提前期和合格率等计算出来的投入数量。其所在时段比计划出产量的时段早一个提前期，其数量是在计划出产量的基础上，增加一定的补充可能出现的不合格品的数量。5.计划出产量（PlannedOrderReceipts7.可供销售量（AvailabletoPromise，ATP），在某一期间内，物品的出产数量大于订单数量的差值，就是可供销售量。它是一种多余的库存，可以随时向客户销售。这里的“某一期间”是指连续两次出产该项目的时间间隔。可供销售量的计算方法如下：（1）第一期间。是指编制计划的当期至下一批计划出产之前的期间。可供销售量=前期预计可用库存量+计划产出量+（期间）计划接收量之和-（期间）订单量之和（2）其它期间。指第一期间以后的各个期间。可供销售量=计划产出量+（期间）计划接收量之和-（期间）订单量之和7.可供销售量（AvailabletoPromise，7.3.2MPS的主要期量标准1.批量及批量规则在成批生产中，对于自制物料（产品、部件、零件、毛坯等），批量是指一次投入或出产的同种物料的数量；对于外购物料，批量是指只一次采购的物料数量。在主生产计划和接下来的物料需求计划中，都是重要的系统参数。常用的批量规则有以下几种：（1）固定批量。是指每次采购或生产都按照一个固定数值。（2）经济批量。是指使库存费用和订货费用之和为最小的批量。经济批量也属于固定批量的一种。（3）直接批量。完全根据计划（或实际）需求量确定的批量，也就是有多少算多少。（4）固定间隔批量。是指每间隔一段时间汇总该段时间内的需求量为一个批量。7.3.2MPS的主要期量标准（5）经济间隔期批量。是固定间隔批量法的一种，是指根据经济订货批量计算间隔期，决定每年订货次数。（6）最小总成本法。是指运用经济批量原理处理离散型需求的一种确定批量的方法。在离散型需求的条件下，经济批量是不成立的。经济订货批量理论表明，当总订货成本与总保管费用相等时，总成本最低，因此，可以按照下式计算一个判定批量组合是否经济的判定值——经济件期数（EconomicPartPeriod，EPP）:

采用试算的方法，通过组合几期的需求量作为一个订货批量，才能使库存成本与订货成本相等，即：

C=（HX2+2HX3+…+kHXk+1)式中：C—每次订货成本；H—每期单位库存成本；Xk—第k期的需求量；K—期数。（5）经济间隔期批量。是固定间隔批量法的一种，是指根据经济订当库存成本与订货成本相等时，库存总费用最低。此时

EPP=C/H=（X2+2X3+…+kXk+1)由此可知，经济件期数(EPP)的含义是库存数量与存货时间的乘积。例：假设某物料订购成本100元，单价为50元，库存费用率为2%，其净需求量见表7-3所示，试确定在计划期内的订货安排。解：计算经济件期数：逐期进行合批试算，当库存量与库存时间乘积的累计值最接近100时，停止合批，此时的批量即为成本最小的批量。

表7-3某物料的净需求量周期123456789净需求量3510202002051030当库存成本与订货成本相等时，库存总费用最低。此时表7-3表7-4最小总成本法的计算过程周期净需求量库存时间预定批量库存量与库存时间的乘积库存量与库存时间乘积的累计值备注135035002101451010320265405042038560110停止合批500620020007512555810235202593036590115停止合批前4期的需求量合为一批，批量为85，第5至9期的需求量合为一批，批量为65。表7-4最小总成本法的计算过程净需求量库存时间预定批量库存2.安全库存安全库存是指为了防止需求意外波动和供应不及时导致缺货而设置的库存量。它是库存量的底限，所以也称最小库存量。安全库存的确定，可以根据以往发生缺货的统计资料（如平均缺货天数）来确定其数量；也可以运用数理统计原理，通过规定不允许缺货的概率来确定（见第6章）。2.安全库存7.4MPS的计划对象及处理方法主生产计划的对象是把综合计划中的产品系列具体化之后的出厂产品，即最终产品或最终项目，它是具有独立需求的物料。但是，根据生产计划的业务环境不同，最终项目的含义也不完全相同。7.4.1MTS环境下的计划对象及处理方法备货型生产MTS环境，主要针对大批量、生产标准化产品的企业，这种企业产品型号变化较少，根据预测组织生产，并设置成品库存来保证迅速交货和缓冲销售的波动。所以，主生产计划的最终项目就是产成品、备件、配件等独立需求物料。但是，主生产计划的对象要求必须是具体的产品型号，而综合计划的预测对象是按照产品系列进行的，这就需要将对产品系列的预测转化为对具体产品型号的预测。采用的方法是，在预测时根据以往的销售统计资料和市场分析，估算各类具体产品占产品系列总销售量的比例。7.4MPS的计划对象及处理方法主生产计划的对象是把综合计图7-4计划BOM

如图7-4所示，某厂生产26英寸的自行车，根据以往的销售统计资料，标准版自行车占总量的70%，运动版自行车占30%，如果在某一计划时段预测26英寸自行车的总需求量是1000辆，则标准版的是700辆，运动版的是300辆。这样，MPS的预测对象就由对产品系列的预测按照比例转化成了对具体产品的预测。图7-4所示的产品结构形式称为计划BOM。图7-4计划BOM如图7-4所示，某厂生产27.4.2ATO环境下的计划对象及处理方法ATO环境下，产品的设计标准化、模块化程度较高，同一个产品系列，结构基本相同，都是由若干基本组件和一些通用件组成，每项基本组件又有多种可选项，从而可形成一系列多种规格的变形产品。此时，MPS的最终项目指的是基本组件和通用件。编制计划时，要根据计划BOM和多层MPS制定通用件、基本组件和可选件的计划。一旦收到正式订单，通过编制最终装配计划FAS安排产品的装配与出产。所谓多层MPS,就是将MPS分为两层或多层，上层MPS的处理对象是最终产品，下层MPS的处理对象是构成产品系列的各个模块。对于上层MPS，首先将对产品系列的预测数据输入系统，作为计算下层各模块预测数据的依据。待落实订单后，再编制最终装配计划，安排各种具体型号规格产品的装配和出产；对于下层MPS，则通过基于模块BOM的计划BOM形式，将对产品系列的预测数据，按一定比例计算得到各个构成模块的预测数据，并依此组织生产和采购。7.4.2ATO环境下的计划对象及处理方法图7-5模块化计划BOM如在某时期内，对自行车系列的预测量为1000，则不同轮胎的预测需求量为：标准型为1200,窄型为400，多纹型为400。上层MPS（FAS）下层MPS图7-5模块化计划BOM如在某时期内，对自行车系7.4.3MTO环境下的计划对象及处理方法在MTO环境下，企业主要是根据客户订单生产一些标准定型产品或客户来图加工产品。这种企业的产品品种很多、很杂，很难进行最终产品的预测，没有成品库存，接到订单后开始采购、加工和装配等作业。主生产计划的对象和主要控制点就是产品的最终装配和出产。原材料、零部件的采购和加工，可根据稳定的BOM由物料需求计划来控制。对于某些依据较少的原材料和零部件种类，可以生产出很多最终产品的行业，如钢铁厂，同一种钢号的钢坯可以轧制出规格繁多的钢材，这时，主生产计划的对象可以是按钢号区分的钢坯（相当于T型或V型产品结构的底层），以减少计划物料的数量，然后，再根据订单确定最终产品。7.4.3MTO环境下的计划对象及处理方法7.4.4ETO环境下的计划对象及处理方法在ETO环境下，企业是根据客户要求进行产品设计并制造。这种企业的产品一般都是较复杂的、大型的专用产品，产量很少或单件，品种很多，生产周期较长。应将用户订单作为一个项目，采用工作分解结构（WBS）将项目分解到主要节点。主生产计划一方面要根据产品的交货要求规定产品总装出产的日期；另一方面，还要对整个产品生产周期的各个主要节点进行计划控制，如产品设计、毛坯准备、零件加工与外协配套等。所以主生产计划的对象是用户订单要求的最终产品以及各个主要节点所要求完成的工作内容。

客户订单的交货期和各个主要节点都是主生产计划的控制点。

7.4.4ETO环境下的计划对象及处理方法表7-5MPS计划对象与方法业务环境计划对象计划方法附注MTS产品、备件、配件单层MPS计划BOM同分销需求计划DRP集成ATO基本组件、零件、通用件双层或多层MPS计划BOM最终装配计划FASMTO产品单层MPSETO产品交货期及主要节点单层BOM关键路线法CPM表7-5MPS计划对象与方法业务环境计划对象计划方法附注M7．5MPS编制的例子

以图7-5所示的26”型自行车为例，描述在ATO环境下MPS的编制过程。7.5.1使用计划BOM计算MPS需求1.预测选择项的百分比主生产计划员根据过去的可选项比例，预测可选项的比例。2.通过模块化BOM来展开需求最终项目的需求×每个最终项目所需要选择项的数量×百分率。总需求包括主生产需求和其他预测的独立需求，其他独立需求主要有公司内部需求（如由另一个自行车厂使用）、服务件（作为替换件出售）、客户可选件、安全库存等。7．5MPS编制的例子

以图7-5所示的表7-6物料需求展开表预测总量：100辆/天组成件需要数量选择项选择项百分率主生产需求其他独立需求总需求通用件11.01000100轮圈2钢圈0.612010130铝合金圈0.4801090轮胎2标准0.612020140窄0.240545多纹0.240545车座1标准型0.770575运动型0.330232车架1有横梁黑色0.3535035红色0.2121021棕色0.07707银色0.07707无横梁黑色0.1515015红色0.09909棕色0.03303银色0.03303车把1运动式0.220020平式0.660060高抬式0.220020表7-6物料需求展开表需要数量选择项选择项百分率主生产需求7.5.2编制MPS初步计划

采用模块化计划BOM进行MPS计算，将MPS与FAS的分离点定在第二层。而以组件模块为对象编制MPS。此处，以平式车把为例，以横式报表格式编制MPS初步计划。表7-7MPS计算表—需求预测和订单量物料号：26#E2计划日期：2011/04/30物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5时段当期1234567预测量60606060606060订单量651153575305070毛需求量计划接收量预计可用库存量净需求量计划产出量计划投入量可供销售量7.5.2编制MPS初步计划表7-7MPS计算表—需求预1.计算毛需求量

表7-8MPS计算表—计算毛需求量物料号：26#E2计划日期：2011/04/30物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5时段当期1234567预测量60606060606060订单量651153575305070毛需求量651156075606060计划接收量预计可用库存量净需求量计划产出量计划投入量可供销售量1.计算毛需求量表7-8MPS计算表—计算毛需求量物料2.计算计划接收量

表7-9MPS计算表—计算计划接收量物料号：26#E2计划日期：2011/04/30物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5时段当期1234567预测量60606060606060订单量651153575305070毛需求量651156075606060计划接收量90预计可用库存量40净需求量计划产出量计划投入量可供销售量2.计算计划接收量表7-9MPS计算表—计算计划接收量物3.计算预计可用库存量初值

表7-10MPS计算报表—计算预计可用库存量初值物料号：26#E2计划日期：2011/04/30物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5时段当期1234567预测量60606060606060订单量651153575305070毛需求量651156075606060计划接收量90预计可用库存量4065-50-110-185-245-305-365净需求量计划出产量计划投入量可供销售量预计可用库存量初值=上一时段末预计库存量+本时段计划接收量-本时段毛需求量。

3.计算预计可用库存量初值表7-10MPS计算报表—计算4.计算净需求量、计划出产量和预计可用库存量

表7-11MPS计算报表—净需求量和计划产出量物料号：26#E2计划日期：2011/04/30物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5时段当期1234567预测量60606060606060订单量651153575305070毛需求量651156075606060计划接收量90预计可用库存量406513070851155585净需求量010005525055计划产出量018009090090计划投入量可供销售量由于系统的计算逻辑是按照时段的顺序逐段计算的，所以净需求量和计划出产量以及预计可用库存量是同时计算和确定的。在计算完预计可用库存量初值后，对预计可用库存量初值第一个小于等于零的时段，开始计算净需求量，然后依据批量规则确定计划出产量，之后计算本时段的预计可用库存量。

4.计算净需求量、计划出产量和预计可用库存量表7-11M5.计算计划投入量根据计划出产量、提前期和废品率，计算计划投入量。6.计算可供销售量本例中，第一期间只包括时段1，可供销售量=前期预计可用库存量+计划产出量+（期间）计划接收量之和-（期间）订单量之和，故时段1的可供销售量=40+0+90-65=65。对于第二个期间，可供销售量=计划产出量+（期间）计划接收量之和-（期间）订单量之和，本例中第二个期间包括时段2和时段3，故时段2的可供销售量=180+0-（115+35）=30。5.计算计划投入量表7-12MPS计算报表—计划投入量和可供销售量物料号：26#E2计划日期：2011/04/30物料名称：26”平式车把安全库存量：50计划员：WU提前期：1天批量：90需求时界：2现有库存量：40批量增量：90计划时界：5时段当期1234567预测量60606060606060订单量651153575305070毛需求量651156075606060计划接收量90预计可用库存量406513070851155585净需求量010005525055计划产出划投入可供销售量65301510—表7-12MPS计算报表—计划投入量和可供销售量物料号7.6MPS的调整图7-6MPS编制流程7.6MPS的调整图7-6MPS编制流程7.6.1编制MPS初步计划主要包括收集、整理需求数据，确定计划期并划分时区，计算毛需求、净需求、生产MPS初步报表等。7.6.2制定粗能力计划参见第9章中有关粗能力计划编制的相关内容。7.6.3评价初步的MPS对制定的MPS初步计划，经过粗能力计划评估后，应向有关决策和管理部门提交计划。一般由企业高层领导牵头，组织营销、设计、制造、财务和采购部门，对MPS进行审核评价。7.6.1编制MPS初步计划MPS出现的异常情况可能出现在5个方面：1.能力方面：在所有时间时段内，生产量是否都在计划能力之内？是否计划了充足的时间做设备维护？是否已经充分平衡了其他制造资源？2.交货期方面：交货日期是否延期？订单交货日期是否不现实？3.成本控制方面：是否有不应有的加班或外协？在运输过程中是否负担了加急运输的成本？供应的货是否很快用光？4.客户服务方面：交货情况是否满意？是否满足客户服务目标？5.时区方面：是否违反了确定的时区原则？MPS出现的异常情况可能出现在5个方面：对MPS的产量和能力进行重新平衡和调整，其方法主要有两个方面：第一，改变预计的生产量。改变生产量的主要措施主要包括：(1)重新安排订单；(2)推迟执行订单；(3)中止某些订单；(4)改变产品组合；(5)将订单拆零重排。第二，改变生产能力。改变生产能力可能采取的措施主要有：