基于ERP单件小批环境下的生产计划研究

2009年6月 第12卷第11期 中 国 管理信息化 ChinaManagementlnformationization Jun．，2009 V01．12，No．11 基于ERP单件小批环境下的生产 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 研究 彭祖成，陈一君，李 晖 (四川I理工学院，四川1 自贡 643000) [摘要] 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了单件小批生产的特点，针对该类型的产品特点和组织结构管理模式，提出基于产品结构网络图的 网络计划、MRP和JIT相结合的分级计划，并对实现分级计划的基础数据和实现流程进行分析。 [关键词】单件小批；分级计划；物料清单(BOM)；企业资源计划(ERP) doi：10．3969／j．issn．1673—0194．2009．11．03l [中图分类号]F270．7；F406．14[文献标识码]A [文章编号]1673—0194(2009)1l一0098—04 0 引 言 ERP(企业资源计划)是在继承MRPII的基本思想 基础上，融合JIT、OPT、全面质量管理等思想的一种全 面企业管理模式，主要采用先进技术对企业资源(物 流、资金流和信息流)进行全面集成，为企业提供决策、 计划、控制与经营业绩评估的系统化管理平台。 离散制造业按照生产产品的稳定性和重复性程度 可以将制造企业分为大量生产、成批生产和单件小批 生产3种生产类型⋯1。每一种生产类型有自己的特 点，但单件小批生产在设计与 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 方面：产品结构复 杂，设计丁作量大；边设计，边生产，边修改使生产技术 准备周期长；不同产品其制造工艺流程不同，从而导致 其生产准备、制造过程复杂，使其生产计划不同于其他 生产模式，主要体现如下：①以准时交货为首要目标； ②装配关系复杂，部分零部件的加工成为关键路径；③ 产品各部件之间的时序约束关系和成套性要求严格 等【2刁o；从而使以单件小批的生产企业管理问题增多， 其中生产计划与控制是这些问题中最突出的，因此这 种类型的生产计划不能通过单一的生产计划管理模式 来实现，需要结合企业组织管理结构，采用一种新的管 理思路来解决这类企业的生产计划问题，即基于产品 结构网络图的MRP和JIT相结合的分级计划模式。 1分级计划的提出 1．1分级计划i4] 单件小批模式下的生产主要以客户订单驱动其他 相关的业务活动，包括产品／工艺设计、物料供应、生产 计划、毛坯生产、零部件生产制造、成本核算等。该类 型的企业生产管理通常采用公司、分公司、车间三级管 理模式，结合单件小批生产模式的产品结构特点，因此 编制计划也采用分级计划进行管理，而且需要采用由 [收稿日期】2008一11—26 [作者简介】彭祖成(1973一)，男，四川大竹人，四川理工学院讲 师，主要研究方向：制造业信息化。 98／CHINAMANAGE|Ⅷ9盯小JFoRMATIONIZATION 后向前的精益生产的方式编制生产计划，进而实现精 益生产，称这种制订计划为分级计划。分级计划主要 包括两个部分：公司级计划和分公司级计划，如图I所 示。图I中实线箭头代表正向业务流．虚线箭头代表 反馈业务流，实线和虚线上的文字代表数据流(或数据 项)。 J公司级l箜墅!!垫笪盐型． I计划r磊磊‘j土 裟壤署=圈．主：垡屏米购计划执I管理I1分公司lI』u啦盟：】—jr。l堡竺h而耐 计划 I； ?制件车问 物料配送计划上i 执行信息翮I作业计划J 图1分级计划 分级计划需要结合单件小批生产，产品结构复杂、 加工制造过程长的特点和精益生产思想，改变目前这 种“推”式生产计划的编制和执行控制方式，变以“拉” 为主、辅助以“推”的方式，以计划交货期为产品装配完 成，可交货的时间点为生产计划编制的计算起点，按工 艺大行程的顺序，由产品包装完成为起点，总装时间 段、部装时间段、零件生产时间段、毛坯生产时间段、原 材料采购时间段、工艺／工装设计准备时间段、产品设 计时间段，到 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 签订日期，以此为依据来编制主生产 计划、粗能力平衡计划、物料需求计划、采购计划、库存 管理，工作流驱动的审批流程管理，按照倒排的最后装 配计划各装配点对零部件的需求时间、拉动这些零部 件的制造开始和完工时间，当在某装配时间点需要装 配这些零部件时间，正好由内部物料配送人员把所需 部件送到该装配工艺点，整个过程就体现了JIT精益生 万方数据 企业管理信息化 产的思想。 1．2公司级计划 公司级计划主要包含了负责产品的销售订单获 取、产品设计、工艺／工装设计、物资采购，总装配主生 产计划、关键零件、关键工序能力平衡等技术准备计 划、生产准备计划和生产计划的编制、执行和考核，如 图2所示。 编制完公司级装配主生产计划后，各分公司继续 编制分公司的部件主生产计划，各分公司在制订自己 的部件主生产计划时。把公司级的物料需求计划当成 需 信 计 划 年度计 划大纲 鼎震监： 主生产计划L 自己的订单输入，进行分公司物料需求计划、细能力需 求计划与平衡、在制品出入库管理、车间作业计划编 制，按公司级装配物料需求计划中对各分公司零部件 加工最后完成时间点，倒排车间作业计划，都是由后一 道工序的开工时间来拉动前一道工序的完工时间，依 此类推就可完成所有零部件的加工制造计划和外购 件、原辅材料的达到时间。公司、分公司计划之间主要 以订单的形式确定出需要部件件号、需求时间、需求数 量、配送计划表等信息。 粗能力计划 (RCCP)———T瞳 王垄竖盟 l网络计划和 总装作 业计划 历石鬲1-—j广——p瓦萌军ir—l 自制件需求计划I (总装、关键零件)rr～1结合计划子系统卜_◆斥话面甬焉网 存骚爹息一图2公司级计划业务流程 1．3分公司级计划 各分公司接到公司级的部件需求信息(部件件号、 需求数量、时间、配送计划等)后，编制该分公司计划和 物料需求计划、并做工作中心的细能力平衡。车间在 分公司分解的计划基础上，根据实际产能和负荷情况、 已完工、未完工情况完成车间作业计划调度、车间在制 品管理、工序外协、质量信息采集、合格率数据采集和 各个分公司 主生产计划 反馈等工作，如图3所示。 2分级计划实现的关键参数 适合单件小批生产模式的分级计划的实现参数主 要有物料清单(BOM)、T作中心、T艺路线、提前期等， 其中工作中心和工艺路线按照常用ERP的要求进行设 置，但要实现分级计划在物料清单和提前期的设置不 同于其他生产模式，具体如下。 工作酬能力需k工聋下 曼：剑心信息I娄章型l路线瞧 I 需求千j能力计 I 信息I◆算信息 L-—叫MRP和J1T卜．卜一 ———刊结合计划子卜一蔼黜；隔菇再丽珲蕊而 BOM管理 下达分厂生产计划 l一一⋯，动晕l《劣》豳l铆[爹蕊面H生：剥锭慧搿H车髫 各种生产 报表 分公司各车 间 CHINAMAf、拍Gj毋旧啊’INFOR．凇T／ON／ZAT／ON／99 迸艨 万方数据 企业管理信息化 2．1 建立适合分级计划的物料清单(BOM) 对单件小批生产中的产品结构进行准确的建模， 是进行生产作业计划分解的依据，复杂产品的通用结 构包括3个部分：总装部分、部件或组件部分、自制零 件部分。其中在单件小批生产模式下产品结构应尽量 减少层数，因产品的结构本身很复杂，如产品结构层数 增多，对生产计划与控制难度和工作量急剧增加，不利 于计划和执行。 单件小批生产的BOM进行分级处理，有利于实现 分级计划，公司级计划只处理总装和关键件，而分厂或 机床YKS3120数量I L丘罚再—卜床身01I数量l 工序2对应的 装配部件立柱 瓣黧篡13i-035l畦新工序 滑扳 数量 ＼1肛时2’r 工序4卜_护罩049数量I I序5l-冷却、捧屑系统048数量1===；=d I。序6L刀架052数量2 了三j_1一工作台06l数量I 车间分别处理装配部件或自制零件，因此需要对所有 物料清单(BOM)按照产品实现过程进行分级处理即确 定总装、部件、自制零件；利用两种不同的MBOM定义 方式的优点，针对不同级别的产品结构(BOM)采用不 同的方式，总装、部件采用以工艺为中心的物料清单， 把装配组件或零件与相应的工艺路线中工序号进行对 应，为在执行过程便于按照JIT的思想进行控制和物料 配送，如图4所示；对自制零件采用以物料为中心的物 料清单。 图4产品总装粗工序网络图 2．2提前期 提前期：指某一工作的工作时间周期，即从工作开 始到工作结束的时间。在ERP系统中，生产提前期是 由制造工艺路线中每道工序传送、排队、准备、加工和 等待时间构成的，生产制造阶段的制造提前期由5类 时间(排队时间、准备时间、加工时间、等待时间、传送 时间)构成。总装、部件采用以工艺路线为中心的物料 清单，需要通过分析工序之间的关系得到粗工序网络 图，如图4所示，然后通过寻找关键路径，并对关键路 径中的工序按照工作中心有限能力的计划方法得到物 料的提前期，其中计算关键路径的方法如下： 其中TEs(i)、TEF(i)、TLs(i)、TLF(i)表示节点i的 最早开始时间，最早结束时间，最晚开始时间，最晚结 束时间，T(i．j)表示从T(i．j)节点i到节点j的时间。 (1)计算得到每个节点的经历时间T(i．_)，其中如 购件，则Tf㈧=采购件的采购提前期或零件、如零部 件，Tfi．i1-准备时间+加工时间×净需求量。 (2)计算每个节点i的TEs(i)、TEF(i)： Trs(I)=0。 节点i的TEF(i)=下一个节点j的TEs(j)=节点i 的TEs(i)+T(i．j) 当存在多条路径时(一个节点可能会有多个紧前 任务)，节点iTEs(i)=n瞰{TEF(1)+T(1．i)，TEF(m) +T(m．i)}。 (3)在计算完所有的节点的TEs(i)、TEF(i)后，计 时阃单位：天 算每个节点i的TLs(i)、T矗(i)： 最后一个节点i的TLF(i)=TEF(i)； 节点i的TLs(i)=前一个节点j的TLF(J)=节点i 的TLF(i)一T(j．i)； 当存在多条路径时(一个节点可能会有多个紧后 任务)，节点i的TLF(i)=min{TLF(1)一T(i．1)，TLF (m)一T(i．。)}。 (4)绘制关键路径： 当某个节点i的TEs(i)==TLs(i)(或者TEF(i) ==T1．F(i))时，这个节点就是“关键节点”，将所有的 关键节点连接起来就成为关键路径。 3分级计划的实现 3．1主生产计划 单件小批生产的主生产计划由客户订单转化而 来，它是按最终产品或产品的组件来进行描述。单件 小批生产的分级计划分为总装和部件的主生产计划。 总装主生产计划主要确定总装产品、完工时间、总装产 品的数量。其中总装产品和需求数量，通过MPS计算 流程得到，总装完工时间从客户需要时间倒推到产品 能包装发运时间，即为产品完工时间；各分公司主生产 计划的输入信息是由总装的物料需求计划分解出的需 要部件物料件号、需求数量和需求时间。 3．2物料需求计划 总装的物料需求计划是对总装主生产计划进行分 解，确定出每个部件的在总装过程中的生产计划、采购 万方数据 企业管理信息化 件需求计划。装配物料需求计划主要内容是分解产品 的总装MBOM和库存，得到部件的需求数量，并在计算 得到的总装工序网络图关键路径基础上，对关键路径 中的工序按照工作中心有限能力的方法进行由后往前 倒排，确定出关键路径中每个工序的开工／完工时间， 并通过以工序为中心的物料清单把工艺路线的工序号 与相应的部件进行关联，从而确定出关键部件的需求 时间，流程如图5所示，在编制计划过程中通过工序关 键路径由后往前，即用后道工序的开工时间拉动前道 工序的完工时间来安排计划，其中该工序需要工作中 心的能力=该工序的准备时间+加工时间X需要该物 料的净需求。 图5总装计划关键工序生产作业编制流程 对于分公司计划，由于得到每个部件的在总装过 程中的开工时间，因此各个部件在分公司中的完工时 间就得到了，相应的部件下的零部件的计划时间就被 确定了。 分公司级计划根据BOM按照物料需求计划的算 法进行分解，得到组成零部件开始、完工时间和生产数 量。分公司计划与公司计划主要差异在分厂级计划能 够把计划从装配延伸到毛坯生产、原材料采购，由关键 的工序或原材料采购等关键过程，拉动其他活动或工。 序，这样有利于生产准备和技术准备计划，便于整体控 制。但对总装过程中是非关键零部件采用MRPⅡ直接 编制生产计划。 3．3自制件计划 关键零件是指生产占用关键资源的零件，通常是 生产周期长控制难度大的零件，其中关键资源可以涉 及人力、设备能力、原材料、生产面积等。如果关键零 件的进度不符合计划要求，那么产品交货期必然造成 拖期：关键零件的计划是生产作业计划的核心内容之 一；为保证产品的进度，在编制关键零件生产作业计划 时，采用倒排法来制定零件各个工序的开工日期和完 工日期。 3．4分级计划的协调处理L5J (1)关键工作中心的协调利用。企业会有多个订 单都需要使用关键工作中心，可能使关键丁作中心的 生产能力不能满足订单需求，处理这个问题首先分析 关键工作中心的能力剩余多少，是否满足订单的要求。 如满足则进行安排计划，否则调整和压缩需要使用关 键工作中心的紧前紧后的工序时间使之满足生产，其 次分析订单中的重要程度排序，再重新安排计划充分 利用关键工作中心。 (2)各级计划之间的协调处理。单件小批生产计 划受众多因素影响与限制，如人力、设备(设备故障、工 具工装等)、物料等，分级计划的完成状况是逐级反馈。 通常在本级进行协调处理，尽量减少计划的变动。如 有变动应把受变动的计划纳入新的计划中。 4结束语 大型单件小批的生产计划是该类企业管理非常关 键的一环，本文根据单件小批的产品生产特点、组织结 构和产品BOM结构，提出分级计划来解决生产计划存 在的问题。并针对实行分级计划的需要从产品物料清 单进行分析，构建基于工序的物料清单，得到相应的产 品结构粗工序网络图，由该图计算关键路线确定动态 的提前期，同时从总装或关键部件的计划时间限定其 他零部件的计划时间，在此基础上分析了实现生产计 划的业务流程，从而确保单件小批生产计划能有效的 执行，提高企业市场竞争力。 主要参考文献 [I]罗鸿，王忠民．ERP原理·设计·实施[M]．第2版．北京：电子 工业出版社．2003． [2]姜思杰，等．大型单件小批生产的计划与控制模式[J]．计算机集 成制造系统，2001，7(2)． [3]陈启申．ERP_从内部集成起步[M】．北京：电子工业出版 社，2005． [4]彭祖成．单件小批环境下的生产计划与信息集成研究．[D]．重 庆：重庆大学．2006． [5]李小平，等．单件小批生产的网络计划／MRP研究与实现[J]．计 算机集成制造系统，2002，8(6)：425—428 CH／NAMANAGEMENT／NFORMAT／ONEAT／ON／1们 万方数据 基于ERP单件小批环境下的生产计划研究 作者： 彭祖成， 陈一君， 李晖 作者单位： 四川理工学院,四川,自贡,643000 刊名： 中国管理信息化 英文刊名： CHINA MANAGEMENT INFORMATIONIZATION 年，卷(期)： 2009，12(11) 引用次数： 0次 参考文献(5条) 1.罗鸿.王忠民 ERP原理@设计@实施 2003 2.姜思杰.徐晓飞.战德臣.杨波 大型单件小批生产的计划与控制模式[期刊 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 ]-计算机集成制造系统 2001(2) 3.陈启申 ERP--从内部集成起步 2005 4.彭祖成 单件小批环境下的生产计划与信息集成研究 2006 5.李小平.徐晓飞.战德臣.郭玉森.徐汉川 单件小批生产的网络计划/MRP研究与实现[期刊论文]-计算机集成制造系 统 2002(6) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_zgkjdsh200911031.aspx 下载时间：2009年10月16日