《Odoo最佳业务实践》1.1.10产能预测的基本概念

Odoo系统生成的MRP是否可以执行,是否能最终保证生产计划的切实可行,必须通过运行能力需求计划才能得出准确的回答。能力需求计划主要用来检验MRP是否可行,以及平衡各工序的能力与负荷。本节将详细阐述能力需求计划的原理。

文|开源智造·Odoo金牌服务 老杨

概述

Odoo是全球排名第一的免费开源ERP系统,以其强大的功能和模块化设计著称,适用于各种规模及类型的企业。Odoo集成了生产、采购、销售、库存、财务、人力资源、市场营销、电子商务等多个模块,提供一站式管理企业的业务流程,是超越SAP、Oracle、金蝶、鼎捷等一众友商的完美平替首选产品。

Odoo系统的产能预测又称能力需求计划(Capacity Requirements Planning,CRP)是对各生产阶段和工作中心(工序)所需的各种资源进行精确计算,得出人力、设备等资源负荷情况,并做好生产能力与生产负荷的平衡工作。CRP是一种短期的、当前可实行的计划。

CRP可以解决如下问题:

①各个物料经过哪些工作中心加工?

②各工作中心的可用能力和负荷是多少?

③工作中心的各个时段的可用能力和负荷是多少?

CRP与粗能力需求计划同属于对以上问题的求解,都是为了平衡工作中心的能力与负荷,实现计划的可执行性与可靠性。

CRP的转换器、协调器和约束机制作用示意图如图2-14所示。来自于MRP的生产作业表示计划负荷,工艺路线可以提供单位负荷耗用能力标准,这两个数据可以形成对工作中心的能力需求。工作中心提供了企业当前环境的可用能力。能力需求和可用能力经过CRP的处理变成了可行的生产作业计划和已平衡的CRP报表。

粗能力需求计划

粗能力需求计划(Rough-Cut Capacity Planning,RCCP)是判定MPS是否可行的工具。RCCP的作用是把MPS中计划对象的生产计划转变成对工作中心的能力需求。在这里,MPS中的生产计划是生产负荷,关键工作中心能力是生产能力。如果生产能力大于或等于生产负荷,则MPS是可行的。否则,MPS是不可行的。没有经过RCCP判定MPS是不可靠的,因为企业可能无法完成MPS中的计划任务。

(1)RCCP的对象和特点

通常情况下,RCCP的对象是企业中的关键资源。这些关键资源通常包括物、资金和人,有有形和无形之分,例如管理约束。

①瓶颈工作中心,其加工能力可能是有限的。

②供应商,其供货能力可能是有限的。

③自然资源,企业可用的物料可能是有限的。

④专门技能,企业必需但是缺乏的人才。

⑤不可外协的工作,例如由于涉及商业机密,自己能力不足但是又不能外协扩散的工作。

⑥资金,企业可用的资金可能是有限的。

⑦运输,企业的运输能力可能是有限的。

⑧ 仓库,企业用于保管物料的仓库空间可能是有限的。

与CRP相比,RCCP主要是计算关键资源的能力和负荷,使得整个能力平衡的工作得到大大的简化,不涉及工艺路线等基础数据的细节,能力平衡需要的时间也大大缩短了,提高了能力平衡的效率,因此便于在早于MRP的MPS阶段进行能力平衡工作,减轻了后期详细能力平衡工作的压力。

但是,由于RCCP忽略了很多影响因素,经过RCCP平衡的计划也存在着许多缺点。这些缺点主要表现在:第一,可信度差。因为RCCP只考虑了关键资源,但是在某些情况下,非关键资源也可能变成了关键资源,因此经过RCCP平衡的计划很难保证其总是可行的。第二,与实际生产有偏。因为RCCP不考虑MPS计划对象的现有库存量、在制量和实际的提前期等数据,因此RCCP的平衡结果肯定与实际生产存在偏差。第三,RCCP只宜作为中长期计划的能力平衡手段,对企业的生产大纲和MPS等的可行性具有指导性意义,但是由于RCCP本身不是一种实际的、精细的能力平衡方式,因此它无法应用于短期作业计划的平衡。

(2)RCCP编制方法

编制粗能力计划,首先要建立资源清单(能力清单)或分时间周期的资源清单。因此,粗能力计划的编制有两种方法:资源清单法和分时间周期的资源清单法。

①用资源清单法编制粗能力计划。利用资源清单法编制粗能力计划通常按下列步骤进行:

第1步:定义关键资源。

第2步:从MPS中的每种产品系列中选出代表产品。

第3步:对每个代表产品确定其单位产品对关键资源的需求量。确定的根据包括MPS、物料清单、工艺路线、定额工时、平均批量等。

第4步:对每种产品系列,确定每月的MPS产量。

第5步:将MPS中的计划产量与资源清单中定义的资源需求量相乘。

第6步:将每种产品系列所需求的能力加起来,得到对应计划的总能力需求。

用资源清单进行粗能力计划编制,资源清单的建立与存储比较简单。一旦建立了资源清单,则可对不同的MPS重复使用。只有当它们所依赖的信息变化很大时,才需要修改这个清单。用这种方法,可以仅对关键资源(瓶颈环节)建立和使用资源清单。这样简化了能力计划的编制、维护和应用,并且由于计算量小,如果没有计算机,用计算器也可以进行能力计划的编制。

但是这种方法也存在着缺点和不足。首先,它忽略了提前期,即与累计的制造提前期相比,如果MPS所用的计划周期越长,那么所生成的负荷图就越可靠。所以如果MPS的计划周期短,而制造提前期长,那么CRP在时间性上的精度就差。其次,用这种方法在编制能力计划的过程中,没有考虑在制品或成品的库存,所以对负荷的估计偏高。

②分时间周期的资源清单法。用资源清单来编制CRP的方法没有考虑制造提前期,为了克服这一缺点,可以采用分时间周期的资源清单。分时间周期的资源清单法与资源清单法基本类似,差别只在于把对资源能力的需求按时间周期分配,将各种资源需求分配在对应的一段时间内,称为分时间周期的资源清单。分时间周期的资源清单法编制的关键点如下:

画出某类代表产品的工序网络图。

●计算该产品的分时间周期的能力清单。

●根据MPS和每个代表产品的能力清单,求出分阶段的能力计划。

建立分时间周期的资源清单所需的附加信息是时间周期。用时间周期把能力需求量和工序网络图进行时间的划分,就构成了按时间周期编制CRP的基础,它表明按照制造工序,在整个提前期范围内,资源需求量是如何分布的。

分时间阶段的时间周期应该与MPS相对应。如果这个周期是周,那么MPS也应当按周给出;如果计划周期是月,那么MPS的计划量就应当按月给出。但不论选择哪种时间周期,它都必须小于累计的提前期,否则分时间周期就没有意义了。

由于划分了时间周期,所以建立和维护这些清单,需要付出更多的努力。用分时间周期资源清单生成CRP,要花费更多的计算时间,但它最后生成的能力计划比没考虑时间因素的能力计划更加可信。对于工艺阶段和工序生产制造周期长,而计划周期相对较短的企业,如重型机器制造厂,其粗能力计划采用分时间周期资源能力清单法比较合适。

CRP数据环境

CRP的数据环境主要有:工作中心文件、工艺路线文件、已下达车间订单、MRP计划订单和车间日历等,CRP输入/输出如图2-15所示。

1.工作中心文件

工作中心文件除了包括计算工作中心额定能力的必要信息之外,还包括如下编制订单计划的必要信息:

①排队时间——工件等待加工的平均时间。

②运输时间——把工件从一个工序搬到另一个工序所需的时间。

有时这些信息也放在工艺路线文件中。

2.工艺路线文件

工艺路线文件描述项目加工或装配需要的各步骤信息。工艺路线文件主要信息有以下几种:

①加工工序描述。

②工序顺序。

③替换工序。

④工具。

⑤定额工时(准备时间和加工时间)。

3.已下达车间订单

已下达车间订单指已释放或正在加工的订单,它占用工作中心的一部分能力。订单上表示每种零部件的数量、交货期、加工工序、准备时间和加工时间、工作中心号或部门号及设备号等。做CRP时必须将这些因素考虑进去。同时为了CRP的准确性必须根据生产进度对其进行实时维护。

4.MRP计划订单

计划订单是MRP输出的尚未释放的订单。它记录通过MRP的运行计算出的产品零部件的净需求量和需求日期。MRP计划订单将占有工作中心的负荷。

5.车间日历

车间日历是用于编制计划的特殊形式的日历。通常计划是按工作日编制的,车间日历将普通日历转换成工作日历。它被表示成顺序计数的工作日,并除去周末、节日、停工和其他不生产的日子。

在CRP计算中,需要考虑的主要因素是生产基本信息和MRP。生产基本信息来自工作中心文件、工艺路线文件、订单信息等。MRP的信息主要用于MRP计划订单。CRP输入为MRP和生产基本信息,输出至采购。此外,CRP与车间控制及MRP也有实际反馈信息。

总之,CRP是把物料需求转换为能力需求。它不但考虑MRP的计划订单,还要考虑已下达但尚未完成的订单所需的负荷;它还要结合工作中心的工作日历,考虑工作中心的停工及维修等非工作日,确定各工作中心在各个时段的可用能力。

MRP/CRP反复运算调整后,如果仍无法解决矛盾,则要修正MPS。只有经过MRP/CRP运算落实后,才能作为MRP的建议计划下达给计划的执行层。

CRP编制方法

编制CRP的步骤分述如下:

1.收集数据

CRP需要的有以下这些数据:

(1)任务单数据

任务单是下达生产制造指令的有关单据。它的内容是针对经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。根据其不同的状态和阶段,又可将任务单分为MRP计划任务单、确认任务单和投放任务单。

(2)工作中心数据

工作中心是能力的基本单元,与能力有关的数据有每天班次、每班小时数、每班人数、每班设备数、效率、利用率及超额系数。

(3)工艺路线数据

工艺路线是表达BOM中制造物料的加工与传递顺序的资料。工艺路线描述一个或若干个物料从现行库存状态经过加工到另一个库存状态的过程。工艺路线是CRP运算时的重要信息,主要提供物料加工的工序、工作中心和加工时间等数据。

(4)工厂生产日历

工厂生产日历是企业用于编制计划的特殊日历,该日历一般将不工作的日期排除(星期天、法定假日及其他非生产日期)。

2.计算负荷

将所有的任务单分派到有关的工作中心上(不考虑有效的能力和限制),然后确定有关工作中心的负荷,并从任务单的工艺路线记录中计算出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,将按时间段合并计算。最后,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,得出工作中心负荷(需求)和能力之间的对比以及工作中心的利用率。

3.分析负荷情况

CRP指出了工作中心的负荷情况(负荷不足、负荷刚好或超负荷),存在问题的时间和问题的程度。问题是多种多样的,有MPS阶段的问题,有MRP存在的问题,也有工作中心和工艺路线方面的问题。对每个工作中心都要进行具体的分析和检查,确认导致各种具体问题的原因,以便正确地解决问题。

4.能力/负荷调整

CRP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,或两者同时调整。调整能力的方法有:加班,增加人员与设备,提高工作效率,更改工艺路线,增加外协处等。调整负荷的方法有:修改计划,调整生产批量,推迟交货期,撤销订单,交叉作业等。

5.确认CRP

在经过分析和调整后,将已确定的调整措施中有关的修改数据重新输入到相关的文件记录中。通过反复的平衡和调整,在能力和负荷达到平衡时,即可确认CRP,正式下达任务单。

《Odoo最佳业务实践》1.1.9MRP基本方法