闭环MRP

zmay15年前ERP系统249

一、闭环MRP的处理过程
基本MRP能根据有关数据计算出相关物料需求的准确时间与数量,对制造业物资管理有重要意义。但它还不够完善,如没有解决如何保证零部件生产计划成功实施问题;缺乏对完成计划所需的各种资源进行计划与保证的功能;也缺乏根据计划实施情况的反馈信息对计划进行调整的功能。因此,在基本MRP的基础上,引入了资源计划与保证,安排生产、执行监控与反馈等功能,形成闭环的MRP系统,其处理过程如图11—5所示。

闭环MRP系统的逻辑流程图如下:
闭环MRP逻辑流程图
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二、生产数据库
生产数据库的建立,是实施闭环MRP的基础。

1、生产数据库的基础数据
在生产数据库中组织与管理和基础数据主要有:
(1)产品定义数据。所谓项目可以定义为一种产品、一个部件或者一个零件,有时也可将原材料、消耗品等定义为项目。产品定义数据是企业管理信息系统中最基本的数据集合,企业的产品、部件或零件都有唯一的定义和数据描述,如:项目号、项目名称、类型(产品、部件、零件、标准件等),计量单位、批量、安全库存、提前期(安全提前期)制造或采购代码、存放位置、低层代码、工艺路线号、所用材料标准及价格等。
(2)产品结构数据(BOM)。描述产品、部件和零件之间的装配关系与数量要求,这部分在产品结构及零件清单中作介绍。
(3)加工工艺数据。可以分两级建立与维护,即工艺阶段数据和工艺路线数据。制造过程按物流顺序可以划分为若干工艺阶段。
工艺阶段数据包括:所在车间、提前期、起止工序、价格(或成本)增值及其他有关数据。
工艺路线数据包括:工序号、工序描述、完成该工序的工作中心号、可替代的工作中心号、有无工装、工装号、工序准备时间、到达工作中心作业或批量的运输时间、工时定额、工序提前期。
(4)工作中心(能力资源)数据。能力资源主要指人力资源及设备资源。工作中心数据包括:工作中心号,工作中心描述,每班可用机器数(或操作人员数),工作中心利用率,工作中心效率,每班排产小时数,每天开动班次,工作中心一般排队时间,单位工时成本,单位台时成本和单位时间管理费等。
(5)工具数据。工具数据主要内容是:工具号、工具名、工具描述、在工具库中的位置、工具状态、可替代的工具号、工具寿命、已使用的时间累计值和工具寿命计量单位。
(6)工厂日历。它是普通日历除去每周双休日、假日停工和其他不生产的日子,并将日期表示为顺序形式而形成。
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2、产品结构及零件清单
(1)产品结构。产品结构列出构成产品或装配件的所有部件、组件、零件的组成,装配关系和数量要求。
制造业一般都有产品结构复杂、品种繁多的特点。许多企业在基本型产品的基础上进行一些更改如增加或减少某些零部件而形成许多变型产品。产品基型少而变型品种多,既能满足社会多方面的需要,又能减轻企业生产的工作量,提高经济效益。
为满足设计和生产情况不断变化的要求,适应变型产品增加的趋势,BOM必须设计得十分灵活,使用户既能从BOM取得与每种产品相对应的零件清单,又不致在计算机中存贮大量重复的数据。因此,在计算机中采用将项目描述与结构描述分开,产品结构使用单级描述方法,如图11—6 所示。图11—6(a)为这两种产品结构在计算机中的存贮方式,图11—6(b)中表示产品A和K的完整结构。由图11—6可见,在计算机中对每种成品、部件只描述其直接下层,即产品结构数据按单级零件清单存贮,每个单级零件清单只出现一次。每种零部件,无论它在多少种产品中出现,在计算机中只存贮一次有关它的信息。如部件D在多个产品中要使用它,而且在A产品中有两处用到C部件,C是由D及其他零件组成的。

但在描述中,我们只对D描述一次。若D部件的组成有变化,只要改变它在计算机中的单级零件清单,在各产品中它的结构也随之更改。在图11— 6(a)中,项目数据(根段)的存贮内容如前面有关产品定义数据所述。产品结构数据部分存贮内容为:父项件号、每个子项的件号和需求数量(装配一个父项所需的数量)等。

利用以单级清单为基础的产品结构数据,通过程序处理,可以生成不同型式的零件清单来满足生产经营管理的不同要求。
产品单级结构和产品结构树
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(2)零件清单。提供给用户的零件清单,分为展开和反查两种处理方式。展开处理又称为拆零或分解,它通过分解产品或部件,求出其组成成份及每组份的数量。反查处理则与之相反,它是采用追踪各零部件在哪些上级装配件中使用及使用数量多少的方式。每种处理方式又有不同的输出形式,如展开型清单有以下三种输出形式:
①单级展开。即按水平分层顺序分拆一个装配件,求出它的直接组成部分,如图 11—6(a)所示。
②层次展开。即按产品、部件的装配形态自上而下分解装配件,直到最基本的零件为止。
③综合展开。即按产品汇总列出一个产品所需各种零部件总需要量的清单。
类似于展开型零件清单,反查型零件清单也有单级反查、层次反查和综合反查等输出形式。

三、能力需求计划
在编制主生产计划时,一般要在总体上进行能力平衡核算,即能力计划工作。但是,对于多品种小批量生产的企业,生产的产品品种,数量每月各不相同,生产能力需求经常变化。当总负荷核算平衡时,每个生产周期、每个工作中心可能并不平衡。所以还要按较短的时间期、更小的能力范围(如工作中心)进行详细负荷核算与能力平衡,称为能力需求计划。闭环MRP的能力平衡反映在以下两个层次上:

首先,在主生产计划层次需对独立需求物料用到的关键资源进行平衡。只有对关键资源平衡通过后,才进行MRP的运算。因此,主生产计划层次的能力平衡是先决条件,通常称此能力平衡为粗能力计划(Rough Cut Capacity Planning,RCCP)。

其次,在MRP层次需对相关需求中的所有自制物料所要用到的工作中心(Work Center, WC)的能力进行平衡,通常称为能力需求计划(Capacity Requirements Planning, CRP)。闭环MRP就是在MRP系统的基础上,加上能力需求计划和执行计划情况的反馈,形成环形回路。闭环MRP已成为较完整的生产计划与控制系统。
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能力需求计划处理过程如下:
(1)编制工序进度计划。用倒序编排法或工序编排法,利用订单下达(投入)日期(开工期)、计划订单入库日期(完工日期)及数量,进行工序进度计划编制。
(2)编制负荷图。当所有订单都编制了工序进度计划以后。以工作中心为单位编负荷图,如图11—7所示。
(3)负荷与能力调平。如果大多数工作中心表现为超负荷或欠负荷,而且超欠量比较大,说明能力不平衡。引起能力不平衡的主要原因有:MPS计划不全面,能力数据不准确,提前期数据不准确等,对上述因素进行分析,找出原因,逐个纠正,如能力和负荷仍不平衡时,就要通过增加或降低能力;增加或降低负荷;同时调整能力和负荷等方法,将能力与负荷调平。

负荷与能力直方图
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四、生产活动控制
通过能力需求计划,使各工作中心能力与负荷需求基本平衡,为组织生产活动、安排作业(派工)打下基础。如何具体地组织生产活动、安排作业顺序和及时反馈信息,对生产活动进行调整与控制,使各种资源合理利用又能按期完成各项订单任务,是需要进一步讨论的问题。

1、作业排序
如前所述,通过执行能力需求计划,已初步排定各工作中心每周期的具体工作任务。但是在同一周期,一个工作中心往往有多个任务等待完成,如图11—7工作中心3507在第一周期有J、I、C等任务需完成。这时应该先加工哪一个零(部)件,后加工哪一个零(部)件,才能使整个任务加工时间短、保证按期完工,又使资源利用率高,这就是作业排序的任务。

2、任务下达
任务下达过程如下:
(1)按工作中心建立可排序的作业集合;
(2)计算各作业的优先级;
(3)下达任务。

在工作中心排序的作业集合中,将最高优先级的作业分配给第一台可利用的机器;下一个最优先级的作业分配给第二台机器,如此下去。当全部工作中心可利用的机器都安排了一个作业后,模拟时钟增加一个步距,在第一个工作中心再次开始,直到时间达到规定时间为止。
根据作业分配的结果,输出作业分配表。现场操作人员根据作业分配表进行生产活动。

标签: 闭环MRP

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