基于時區法的ERP系統主生產計劃算例的編制*

戴建平

(無錫市廣播電視大學,江蘇 無錫 214021)

1 MPS在ERP中的地位及作用

主生產計劃(Master Production Schedule,MPS)是對企業生產計劃大綱(PP)的細化,說明在具備可用資源的條件下,在一定時期內的生產計劃,其計劃展望期一般為3～18個月,計劃周期一般為周或月。MPS可以協調生產需求與可用資源之間的差距,它是以獨立需求項目為對象的生產計劃。

在ERP的計劃層次中共有5大層次(見圖1),MPS處于第三層,是決策層的重要組成部分,它以生產計劃大綱為編制依據,同時它又是下一層物流需求計劃(MRP)的編制依據。

MPS編制是ERP的主要工作內容之一,MPS的質量將大大影響企業的生產組織工作和資源的利用效率,一個高質量的MPS它將在以下幾方面對企業產生積極影響:

(1)提高生產企業資源的利用效率,使企業勞動力或設備在一個合理的范圍內運作;

(2)大大減少在制品庫存的積壓,減少資金的占用;

(3)及時交貨,提高顧客的服務水平和滿意度;

(4)是整個計劃系統可靠性的重要保障,避免造成經濟損失,提高市場占有率。

2 時區法編制MPS的模型

編制MPS計劃的過程中通常涉及計劃展望期等時間因素,具有很強的時效性,而未來的需求存在諸多可變的因素,存在著較多的不確定性,為了能最大限度的減小這些不確定性因素對企業生產計劃帶來的影響,在編制主生產計劃的時候我們考慮將計劃展望期進一步進行細分,用時區的方式來分割計劃展望期。

根據需要我們將計劃展望期按順序劃分為三個時區(time zone):需求時區(時區1)、計劃時區(時區2)和預測時區(時區3),如圖2所示,每個時區包含若干個計劃周期。不同時區的分割點稱為時界或時間欄。

圖2 時區分布圖

時區的劃分對MPS計劃編制的重要意義:

(1)需求時區內訂單已經確定,此時區內產品生產數量和交貨期一般是不能變動的;

(2)計劃時區內表明企業已經安排生產,產品生產數量和交貨期一般也不能由MPS自動改變,需要變動時應由高層領導人批準;

(3)在預測時區內由于對客戶的需求知道得很少,只好利用預測,預測時區內的產品數量和交貨期可由系統任意進行改變。

3 編制MPS的步驟

編制MPS計劃主要包括收集整理需求數據、確定計劃展望期和計劃周期,并劃分時區、計算毛需求量、計算凈需求量、產生MPS初步計劃等,其基本步驟可表示成圖3。補充說明的是,毛需求量的確定可以由下列數學模型(如圖4)表述:其中GR(t)表示第t期的毛需求量;D(t)表示第t期的實際訂單量;F(t)表示第t期的凈需求量。

預計可用庫存量=前一周期末可用庫存量+本周期計劃接收量-本周期毛需求量+本周期計劃產出量(3-2);

安全庫存量=庫存量的最低限;

凈需求量=本周起毛需求量-前一周期末的可用庫存量-本周起計劃接收量+安全庫存量(3-3);

計劃產出量:當有凈需求產生時(凈需求＞0),為了滿足凈需求的需要,系統根據批量規則計算得到的計劃量稱為計劃產出量,就是MPS的計劃量。

4 算例

無錫某自行車生產企業,2007年12月庫存(當前庫存)為160輛,安全庫存50輛,MPS批量為150輛,提前期為1周。自行車的BOM結構如圖5所示,自行車的工藝路線及工時定額如表2所示,關鍵資源的額定能力如表3所示。銷售預測情況如下:2008年1月到8月為80輛,實際需求為:2008年1月至8月依次為92,95,92,40,64,111,0,60輛。需求時區為第1～2月,計劃時區為3～6月,預測時區為7～8月。

根據圖3的MPS流程,依據公式(3-1)～(3-3)的運算過程如下:

(1)將銷售預測填入表第一行;

(2)將實際需求填入表第二行;

(3)根據公式(3-1)計算毛需求量,將數據填入表第三行;

(4)根據公式(3-3)計算凈需求量,將數據填入表第四行,當產生凈需求＞0時則安排MPS初步計劃,批量為150,填入表第五行;

(5)根據公式(3-2)計算預計可用庫存,將數據填入表最后一行。編制的MPS如表1所示:

表1 無錫某自行車企業2008年1～8月MPS計劃

表2 自行車的工藝路線及工時定額

在得到自行車的MPS之后,其可行性要通過粗能力需求計劃(RCCP)進行驗證,粗能力需求計劃的運算與平衡是確認MPS的重要過程,未進行粗能力需求計劃平衡的MPS是不可靠的。

根據表4信息,分別計算自行車A對各工作中心(WC10、WC15、WC20、WC25、WC30)的能力需求,對于工作中心WC10,涉及加工項目D和E,根據自行車的BOM表得知,生產1件A需要有1件D和1件E組成,因此,單件A在WC10的加工時間=1×0.15+1×0.15=0.3(h),單件生產準備時間=1×0.0045+1×0.016=0.0205,以此類推得到表4所示自行車A的能力清單。

根據自行車A的能力清單和MPS,計算出自行車A的粗能力需求,如表5。

根據關鍵資源額定能力(表2)和自行車A的粗能力需求(表5)對自行車A在關鍵資源上的負荷和能力進行分析,結果如表6所示。

表3 關鍵資源的額定能力

表4 自行車的能力清單

表5 自行車A的粗能力需求計劃

表6 自行車A的粗能力分析

5 結論

上述根據時區法得到的MPS計劃經過RCCP的初步驗證可以看出,工作中心WC10、WC15存在超負荷運作的情況,WC20、WC25接近飽和負荷水平、WC30能力盈余,在第1、4、6、8周期總負荷為0。這些數據說明,生產計劃和資源、能力存在不平衡的現象,需要進一步加以調整,使得經過RCCP驗證并調整后的MPS將更加貼近企業生產實際,計劃的可行性得到了較好的保障。另外一旦制定出MPS初步計劃后,應向有關決策和管理部門提交該計劃及其分析結果以進行最后的MPS評估環節,只有經審核同意的MPS初步計劃才能正式批準并下達給有關部門執行。

[1]陳 莊.ERP原理與應用教程[M].北京:電子工業出版社,2007.

[2]林 勇.ERP理論與實踐[M].北京:中國科學技術大學出版社,2007.