(一)产能
产能(capacity)是指在一定时间内能够完成的工作量,是工人、机器、工作中心、工厂或机构在一定时间内的产出能力。产能是进行工作的速度(rate),而不是已完成工作的数量(quantity)。有两种类型的产能相当重要,即可用产能和所需产能。
可用产能(capacity available)是指在一定时间内系统或资源生产一定量产出的能力。
所需产能(capacity required)是指一定时间内生产预期产出所需要的系统或资源的能力。与所需产能密切相关的一个术语是负荷(load)。
负荷(load)是指一定时间内分配给设备的已下达的和计划的工作量,它是所需产能的总和。
(二)产能管理
产能管理(capacity management)负责确定实现优先权计划所必需的产能,并提供、监视和控制产能以实现产能计划。像所有的管理流程一样,产能管理由计划和控制功能构成。
(一)计划步骤
产能计划包括计算实现优先权计划所必须的产能,以及寻找使这些产能可用的方法。如果不能满足所需要的产能,就必须改变优先权计划。
优先权计划通常以产品数量或某些产出标准单位来表达。产能有时以相同的单位表示,如钢铁的吨位数或布匹的尺码数。如果没有共同的单位,产能必须以可用工时表示。然后优先权计划必须换算成所需工时数并与可用工时对比。
制定产能计划的步骤如下:
确定每个时期每个工作中心的可用产能。
确定每个时期每个工作中心的负荷。
解决可用产能和所需产能之间的差异,如果可能就调整可用产能来与负荷匹配,否则必须改变优先权计划来匹配可用产能。
这个过程发生在优先权计划过程的每个层次,只是涉及的详细程度和时间范围不同。
(二)计划层次
产能计划的层次包括:
资源计划(resource planning,RP)包括长期产能资源需求,它直接和生产计划相连。一般情况下,资源计划包括把生产计划中的月、季、年产品优先权转换成一些总产能估算,如总人工时数。资源计划包括人员变化、资产设备、产品设计或其他需要较长时间活动或取消的设施。如果资源计划不能够满足生产计划,则必须改变生产计划。资源计划和生产计划设定了生产限制和水平,如果符合真实情况,主生产计划就是切实可行的。
粗产能计划(rough-cut capacity planning,RCCP)将产能计划带到一个更为详细的层次。主生产计划是其主要信息来源。粗产能计划的目的是检验主生产计划的可行性,提供各个瓶颈警告,保证工作中心可用,并向供应商提供产能需求的建议。
产能需求计划(capacity requirements planning,CRP)直接与物料需求计划相连。由于这类计划的重心在零部件,所以比粗能力计划更为详细。产能需求计划关注的是每个工作中心的单个订单,并计算每个工作中心在每个时期内的工作负荷和人工需求。
计划完成之后,必须授权生产作业控制部门和采购部门处理和执行车间订单和采购订单,仍旧需要以最低的详细程度来考虑产能问题。
(一)产能需求计划描述
产能需求计划发生在物料需求计划层次,是具体决定完成必需的生产所需的人工和机器资源数量的过程。物料需求计划中的计划订单和未结订单(预计接收量)被转换成每个时期每个工作中心对时间的需求。这个过程考虑作业提前期,随后在工作中心对其进行弥补。
产能需求计划是产能计划中最为详细、完整和准确的,越是最近的时期,准确度越是重要。由于详细程度要求很高,因此需要大量的数据和计算。
产能需求计划的结果应对详细可行,满足优先权目标并提供产能完成这些目标。理想的产能需求计划应满足物料需求计划并考虑充分利用人工、机器和设备。
(二)产能需求计划输入
产能需求计划所需要的输入包括:未结车间订单、计划订单下达、工艺路线、时间标准、提前期和工作中心产能等。这些信息可以从相应资料中获得:未结订单文档、物料需求计划、工艺路线文档、工作中心文档。
1. 未结订单文档
未结车间订单在物料需求计划中作为预定接收量出现,是要进行生产并在某一指定日期完成的一定数量的某一零件的已下达订单,包含了所有相关信息,如数量、交货期和作业。
2. 计划订单下达
计划订单由物料需求计划基于某种零件的总需求所确定,是评估将来某一时期所需总产能时产能需求计划过程的输入项。
3. 工艺路线文档
工艺路线(routing)是指产品及零部件的加工方法及加工次序的信息。包括要进行的加工及其顺序、涉及到的工作中心以及准备和加工所需的工时定额。某些情况下,工艺路线还包括工具、操作工技术水平、检验及测试的需求等。(GB/T 25109.1-2010企业资源计划第1部分: ERP术语)
工序( operation)是指一个或一组工人在同一工作地对同一个或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程。(GB/T 25109.1-2010 企业资源计划 第1部分:ERP术语)
工艺路线是工件在加工过程中从一个工作中心到另一个工作中心的路线。工艺路线在路线表(route sheet)或计算机系统的工艺路线文档中列出。生产的每一个零部件都应具有工艺路线文档。工艺路线文档包含以下信息:
下图是工艺路线文档的示例:

4. 工作中心文档
工作中心(work center)是指由一个或多个相同能力的工人和/或机器组成的,可被看作是一个单元以实现能力需求计划和详细排程目标的特定生产区域。(GB/T25109.1-2010企业资源计划第1部分:ERP术语) 生产线、生产单元、储存区、储存单元等都是一种工作中心。
工作中心由大量能够完成相同工作的机器和工人组成。机器通常都相同,这样每台机器能完成的工作以及产能没有什么区别。几台产能相近的缝纫机就可以看作一个工作中心。工作中心文档包括的信息:产能、与工作中心相关的工件搬运时间、等待时间、排队时间等。工作中心文档的信息包括产能、与工作中心相关的工件搬运时间、等待时间、排队时间等。
搬运时间(move time)是正常情况下将工件从一个工作中心移动到另一个工作中心所花费的时间。
等待时间(wait time)是工件在工作中心加工完成之后,在搬运走之前的停留时间。
排队时间(queue time)是工件在工作中心加工之前的等待时间。
提前期(lead time)是排队时间、准备时间、加工时间、等待时间和搬运时间之和。
5. 工厂日历
另一个必需的信息是可用工作日数,公历(我们每天用的日历)在生产计划和控制中存在一些很大的缺陷,如每个月的天数不同,全年的节日并非均匀分布,并且日期也不是十进制的。假设某种产品的提前期是35个工作日,12月13日我们被问及能否在1月22日交货。这是6周后的事情,用公历必须进行一些计算才能决定是否有足够的时间按期交货。这一时期内有假日,1月份的第1个星期由于库存问题工厂要停工,实际有多少工作日可用呢?
由于这些问题的存在,制定工厂日历(shop calendar)是必要的。