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1、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,第1节 能力需求计划基本概念,6.1.1 CRP基本概念 6.1.2 CRP与RCCP比较 6.1.3 无限能力计划和有限能力计划,能力需求计划(Capacity Requirement Planning，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
2、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无限能力计划和有限能力计划,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。,6.1.2 CRP与RCCP比较,1、无限能力计划 无限能力计划是在作物料需求计划时不考虑生产能力的限制，而后对各个工
3、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。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。,6.1.3无限能力计划和有限能力计划,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,6.2.1 工作中心,1、工作中心概念介绍工作中心（Working Center,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，
4、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。,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（Work Center）同加工中心（Machining Center）混淆起来。众所周知，后者是一种高精度，具有多种加工功
5、能，带刀具库的数控机床。,（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用进度的基本单元，即派工单是以工作中心为对象并说明各加工单的优先级；,2、工作中心的作用,（4）作为车间作业计划完成情况的数据采集点；也用作反冲的控制点；（5）作为计算加工成本的基本单元。,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、
6、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,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入入数。,效率说明实际消耗工
7、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,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,（3）成本数
8、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,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,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
9、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,6.2.2 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。,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你可以指定工作中心对于工作中心确定其使用的资源,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。
10、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）用于下达车间作用计划。根据加工顺序和各种提前进行车间作业安排。（4）用于加工成本的计算。根据工艺文件的工时定额几工作中心的成本费用数据计算出标准成本。,工艺路线示例,6.2.3 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。,下面以2007年1月份为例进行说明,第3节 能力需求计划的工作原
11、理,能力需求计划的逻辑流程MRP与CRP的转换关系,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。,能力需求计划逻辑流程图,MRP与CRP的转换示意图,物料需求计划：对象：物料,能力需求计划：对象：工作中心,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,6.4.1 计算过程流程图,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,工作中心数据
12、：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）。,2.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。,能力需求计划需分析出工作中心的负荷情况(负荷不足
13、、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,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,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。,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,6.4.2 CRP的算例,表1 产品A的MPS节选,图1 产品A的产品结构,LT=1,LT=1,LT=2,LT=
14、2,LT=1,表2 简要工艺路线资料,表3 B的MRP报表,表4 C的MRP报表,表5 E的MRP报表,表6 F的MRP报表,CRP的计算（1）-按LT（即平均批量）,1、考察WC5,在WC5上只有A的作业10，且LT=1,所以WC5能力需求的期别与其SR和PORC的期别一致。例如，SR（1）的20件A应在第1周周末完成，其加工只需在第1周进行，则该SR（1）对WC5产生的能力需求为“负荷（WC5,t=1）=20*0.1+0.2=2.2”。由表2可知，WC5上第1至第10周都将有能力需求，其计算汇总结果见表7。如“负荷（WC5,t=5)=60*0.1+0.2=6.2”需要注意：与RCCP粗略地
15、将加工数量乘以单件总时间不同，在进行CRP的负荷计算时，批量准备时间不因加工数量的变化而变化。,CRP的计算（1）-按LT（即平均批量）,2、考察WC4,在WC4上只有B的作业20，且LT=1,同理WC4能力需求的期别与其SR和PORC的期别也一致。例如，SR（1）的50件B应在第1周周末完成，其加工只需在第1周进行，则该SR（1）对WC4产生的能力需求为“负荷（WC4,t=1）=50*0.1+0.4=5.4”。由表3可知，WC4上第1、4、6、8周将有能力需求，结果见表7。,CRP的计算（1）-按LT（即平均批量）,3、考察WC3,在WC3上只有C的后道作业40。因为C的LT为2,此处假设其
16、后道工序40的耗时为1个时段（1周），所以其对WC3能力需求的期别与其SR和PORC的期别一致。例如，因SR(1)的100件C应该在第1周周末完成，故其正好在第1周进行后道作业40的加工，则该SR（1）对WC3产生的能力需求为“负荷（WC3,t=1）=100*0.1+0.6=10.6”。由表4可知，WC3上地1、4、6、8周将有能力需求，结果见表7。,CRP的计算（1）-按LT（即平均批量）,4、考察WC2,在WC2上有C的前道工序30和E的后道工序60，各耗时1周。其中，C的SR(1)不会再对WC2产生能力需求；而E的SR(2)对应的后道工序60恰好在第2周对WC2产生能力需求。相应，因WC
17、2对应C的为前道工序，故由C产生的对WC2的能力需求的期别应比相应C的PORC期别提前1周；因WC2对应E的为其后道工序，故由E产生的对WC2的能力需求的期别应与相应E的PORC期别一致。由表4和表5可知WC2上第2、3、5、7周将有能力需求，结果见表7。,CRP的计算（1）-按LT（即平均批量）,5、考察WC1,在WC1上有E的前道工序50和F的工序70，各耗时1周。其中，E的SR(2)对应的前道工序50和F的SR(1)的工序70都会在第1期对WC1产生能力需求，即：“负荷（WC1,t=1）=（80*0.1+0.8)+(100*0.1+0.6)=19.8”。相应地，因WC1对应E的前道工序，
18、故由E产生的对WC1的能力需求的期别应比相应E的PORC期别提前1周；因WC1对应F的唯一工序70，故其对WC1的能力需求的期别与F的PORC期别一致。由表5和表6可知，WC1上第1、4、5、7周将有能力需求，结果见表7。,表7 按照LT分配能力需求计算的CRP,CRP的计算（2）-按实际批量分配能力需求,各物料的LT是依据平均批量计算得出的提前期，它不随实际批量的变化而变化。因此，按照LT计算CRP得到的工时需求与实际需求在时间上仍然存在差别。为了更准确地反映实际加工对能力的需求，可采用时间倒推法（以MRP的计划完工日期为起点倒排各道工序，求出工序开工时间。）来计算CRP。从工序开始时间到结
19、束时间之差称为工序提前期，它与物料的LT并不完全一致。这样的能力将精确到天，而不是周。,CRP的计算（2）-按实际批量分配能力需求,CRP的计算（2）-按实际批量分配能力需求,此处假设各工作中心每周工作6天，每天8h、效率95%、利用率85.3%，则每天各工作中心的能力：8h/天*95%*85.3%=6.48h/天。另外，假设每个物料加工的第1道手续都是为期1天的仓库领料。,CRP的计算（2）-考察产品A,对最大批量60，加工时间：60*0.1+0.2=6.2h其加工时间近似为1天。因A的各实际批量的工序提前期都未超过其LT值，故反映在以“周”为单位的负荷报表上无变化。,CRP的计算（2）-考
20、察物料B,对最大批量120，加工时间：120*0.1+0.4=12.4h，12.4/6.48=1.9，其加工时间近似为2天。因B的各实际批量的工序提前期都未超过其LT值，故反映在以“周”为单位的负荷报表上也无变化。,CRP的计算（2）-考察物料C,C的SR(1)=100，其在WC3进行的后道工序40占用的加工时间：100*0.1+0.6=10.6h，10.6/6.48=1.64，约为2天。在WC2上进行的前道工序30占用的加工时间：100*0.2+0.6=20.6，20.6/6.48=3.18，约为4天,（1）对C的SR(1)=100,对SR(1)=100的能力需求分析：,CRP的计算（2）-
21、考察物料C,对此处考察的SR(1),后道工序40产生的能力需求在以“周”为时段长度的负荷表上将没有变化；但前道工序30因部分加工时间滞后，将在WC2上第1周新增负荷6.48（1天），这与LT计算CRP方法中“C的SR(1)对应的前道工序30应在过去时段已完成，不会再对WC2产生能力需求”不同。,CRP的计算（2）-考察物料C,在WC3进行的后道工序40占用的加工时间：160*0.1+0.6=16.6h，16.6/6.48=2.56，约为3天。在WC2上进行的前道工序30占用的加工时间：160*0.2+0.6=32.6，32.6/6.48=5.03，约为5天,（2）对C的PORC(4)=160,
22、对PORC(4)=160的能力需求分析：,CRP的计算（2）-考察物料C,C的实际批量160的工序提前期超过LT一天，但超期工作为不占用工作中心时间的领料（但需提前下达计划并提前开始工作）两道工序都落在各自相应一周内，故在以“周”为时段长度的符号表上无变化。,CRP的计算（2）-考察物料C,在WC3进行的后道工序40占用的加工时间：200*0.1+0.6=20.6h，20.6/6.48=3.18，约为4天。在WC2上进行的前道工序30占用的加工时间：200*0.2+0.6=40.6，40.6/6.48=6.27，约为7天,（3）对C的PORC(6)=200,对PORC(6)=200的能力需求分
23、析：,CRP的计算（2）-考察物料C,C的实际批量200的工序提前期超过LT四天，并其WC2上前道工序30向前超期部分加工时间为8.2h（40.6-32.4），这将反映在以“周”为时段长度的负荷报表上。另外其POR应在LT的基础上再提前4天下达并提前开工。,CRP的计算（2）-考察物料C,在WC3进行的后道工序40占用的加工时间：240*0.1+0.6=24.6h，24.6/6.48=3.8，约为4天。在WC2上进行的前道工序30占用的加工时间：240*0.2+0.6=48.6，48.6/6.48=7.5，约为8天,（3）对C的PORC(8)=240,对PORC(8)=240的能力需求分析：,
24、CRP的计算（2）-考察物料C,C的实际批量240的工序提前期超过LT五天，并其WC2上前道工序30向前超期部分加工时间为16.2h（48.6-32.4），这将反映在以“周”为时段长度的负荷报表上。另外其POR应在LT的基础上再提前5天下达并提前开工。,CRP的计算（2）-考察物料E,WC2上工序60的加工时间：80*0.2+0.8=16.8h，12.4/6.48=2.6，其加工时间近似为3天。WC1上工序50的加工时间：80*0.1+0.8=8.8h，8.8/6.48=1.36，其加工时间近似为2天。,（1）E的SR（2）=80,CRP的计算（2）-考察物料E,WC2上工序60的加工时间：2
25、00*0.2+0.8=40.8h，40.8/6.48=6.9，其加工时间近似为7天。WC1上工序50的加工时间：220*0.1+0.8=22.8h，22.8/6.48=3.5，其加工时间近似为4天。,（2）E的PORC（5）=200,对PORC(5)=220的能力需求分析：,CRP的计算（2）-考察物料E,E的实际批量220的工序提前期超过LT四天，并其两道工序都横跨两个时段。WC1上的前道工序50横跨第3、4时段，其中第4周12.96h，第3周9.84h；WC2上的后道工序60横跨第4、5周，第5周有32.4h，第4周12.4h。这将反映在以“周”为时段长度的负荷报表上。,CRP的计算（2）-考察物料F,WC1上工序70的加工时间：200*0.1+1.0=21h，21/6.48=3.24，其加工时间近似为4天。因最大工序提前期仅超LT一天的取料，故在以“周”为时段长度的负荷报表上没有变化。,F只有WC1上的工序70。此处仅考虑最大批量220,表8 按照实际批量计算的CRP,
