第7章 能力需求計劃（CRP）

上一章討論了物料需求計劃的生成原理，可知物料需求計劃是由主生產計劃驅動而產生的。但是，生成的物料需求計劃是否可以執行，是否能最終保證生產計劃的切實可行，必須通過運行能力需求計劃才能得出準確的回答。能力需求計劃（Capacity Requirements Planning，CRP）主要用來檢驗物料需求計劃是否可行，以及平衡各工序的能力與負荷。本章將詳細講述能力需求計劃的原理。

7.1 能力需求計劃的概述

7.1.1 定義與作用

對各生產階段和各工作中心（或工序）所需的各種資源進行精確計算，得出人力負荷、設備負荷等資源負荷情況，并做好生產能力與生產負荷的平衡工作，最后制訂出能力需求計劃。

能力需求計劃可解決如下問題：

（1）各個物料經過哪些工作中心加工？

（2）各工作中心的可用能力和負荷是多少？

（3）工作中心的各個時段的可用能力和負荷是多少？

能力需求計劃與粗能力需求計劃同屬于對以上問題的求解，都是為了平衡工作中心的能力與負荷，實現計劃的可執行性與可靠性。但能力需求計劃與粗能力需求計劃又有區別，如表7.1所示。

能力需求計劃子系統能幫助企業在分析主生產計劃及物料需求計劃后產生出一個切實可行的能力執行計劃，進而在企業現有生產能力的基礎上，及早發現能力的瓶頸所在，提出切實可行的解決方案，為完成企業的生產任務而提供能力方面的保證。

7.1.2 運行流程

能力需求計劃的運行流程如圖7.1所示。

能力需求計劃（CRP）的運行流程是根據物料需求計劃（MRP）和各物料的工藝路線，對在各個工作中心加工的所有物料計算出加工這些物料在各時間段上要占用該工作中心的負荷小時數，并與工作中心的能力（即可能提供的能力，如工時、臺時）進行比較，生成能力計劃需求。能力需求計劃中的能力是指在一定條件（如人力、設備、面積、資金）下單位時間內企業能持續保持的最大產出。能力需求計劃的對象是工作中心。

7.2 能力需求計劃的分類

ERP對能力需求計劃的分類方式有無限能力計劃和有限能力計劃兩種。

7.2.1 無限能力計劃

無限能力計劃是指在做物料需求計劃時不考慮生產能力的限制，而對各個工作中心的能力與負荷進行計算，得出工作中心的負荷情況，產生能力報告。當負荷大于能力時，對超負荷的工作中心進行負荷調整，通常采取的措施有加班、轉移負荷工作中心、采用替代加工級別、替代工序、外協加工或直接購買。若這些措施都無效，只有延長交貨期或取消訂單。這里所說的無限能力只是暫時不考慮能力的約束，盡量去平衡與調度能力，發揮最大能力，或進行能力擴充，目的是滿足市場的需求。現行的多數ERP系統均采用這種方式，這也體現了企業以市場為中心的戰略思想。

7.2.2 有限能力計劃

有限能力計劃認為工作中心的能力是不變的，計劃的安排按照優先級進行，先把能力分配給優先級高的物料；當工作中心負荷已滿時，優先級別低的物料被推遲加工，即訂單被推遲。該方法計算出的計劃可以不進行負荷與能力的平衡。

這里解釋一下優先級的概念。優先級是指物品加工的緊迫程度，優先級數字越小說明優先級越高。不同的軟件有不同的設置方法。有關優先級的計算方法，參考本書“車間管理”一章的“派工單”部分。

7.3 能力需求計劃的計算方法

考慮能力需求計劃的計算方式時，要把物料需求計劃的物料需求量轉換為負荷小時，即把物料需求轉換為對能力的需求。不但要考慮MRP的計劃訂單，還要結合工作中心和生產日歷，同時得考慮工作中心的停工及維修情況，最后確定各工作中心在各時間段的可用能力，其計算模型如圖7.2所示。

工作中心加工物品的負荷計算方法如下所示：

負荷=該物品產量×占用該工作中心的標準工時（或臺時）

●若能力-負荷≥0，則滿足加工要求，能力富余（或剛好）；

●若能力-負荷＜0，則不能滿足加工要求，能力不足。

編制能力需求計劃的具體做法：將MRP的各時間段內需要加工的所有制造件通過工藝路線文件進行編制，得到所需要的各工作中心的負荷，再同各工作中心的額定能力進行比較，提出按時間段劃分的各工作中心的負荷報告。然后，由管理人員根據報告提供的負荷情況及訂單的優先級因素加以調整和平衡。

編制能力需求計劃的步驟分述如下。

1.收集數據

能力需求計劃需要的數據如下。

（1）任務單數據。任務單是下達生產制造指令的有關單據。它的內容是針對經MRP運算后的或雖未經MRP運算但需要由企業自行制造的物料而下達的加工任務書。根據其不同的狀態和階段，又可將任務單分為MRP的計劃任務單、確認任務單和投放任務單。

（2）工作中心數據。工作中心是能力的基本單元，與能力有關的數據有每天班次、每班小時數、每班人數、每班設備數、效率、利用率及超額系數。

（3）工藝路線數據。工藝路線是表達BOM中制造物料的加工與傳遞順序的資料。工藝路線描述一個或若干個物料從現行庫存狀態經過加工而到另一個庫存狀態的過程。工藝路線是能力需求計劃運算時的重要信息，主要提供物料加工的工序、工作中心和加工時間等數據。

（4）工廠生產日歷。工廠生產日歷是企業用于編制計劃的特殊日歷，該日歷一般將不工作的日期（周末、法定節假日及其他非生產日期）排除。

2.計算負荷

將所有的任務單分派到有關的工作中心（不考慮有效的能力和限制），然后確定有關工作中心的負荷，并從任務單的工藝路線記錄中計算出每個有關工作中心的負荷。當不同的任務單使用同一個工作中心時，將按時間段合并計算。最后，將每個工作中心的負荷與工作中心記錄中存儲的額定能力數據進行比較，得出工作中心負荷（需求）和能力之間的對比以及工作中心的利用率。

3.分析負荷情況

能力需求計劃指出了工作中心的負荷情況（負荷不足、負荷剛好或超負荷），以及存在問題的時間和問題的程度。問題是多種多樣的，有主生產計劃階段的問題，有MRP存在的問題，也有工作中心和工藝路線方面的問題。對每個工作中心都要進行具體的分析和檢查，確認出現各種具體問題的原因，以便正確地解決問題。

4.能力/負荷調整

有關能力需求計劃的兩個要素和相應的調整方法，可參考7.4節。

5.確認能力需求計劃

在分析和調整后，將已確定的調整措施中有關的修改數據重新輸入相關的文件記錄。通過反復的平衡和調整，在能力和負荷達到平衡時，即可確認能力需求計劃，正式下達任務單。

7.4 能力需求計劃的平衡與輸出

能力需求計劃有兩個要素：負荷和能力。解決負荷過小或超負荷能力問題的方法有3種：調整能力，調整負荷，以及同時調整這兩者。

調整能力的方法：

●加班；

●增加人員和設備；

●提高工作效率；

●更改工藝路線；

●增加外協處理等。

調整負荷的方法：

●修改計劃；

●調整生產批量；

●推遲交貨期；

●撤銷訂單；

●交叉作業等。

從圖7.2的計算結果可以知道，第1周、第3周和第4周的能力小于負荷，而第2周和第5周的能力大于負荷。總的累計是能力小于負荷，欠80工時，如圖7.3所示。

以下是一個能力與負荷平衡的示范方案：

●如果第1周需求計劃日期不能改變，則調整能力，如加班50小時；

●如果將第3周需求的物料提前到第2周加工，第3周仍需加班55小時；

●第4周的物料推遲加工。

最后，能力與負荷的結果如圖7.4所示。

能力需求計劃的報表可以從下列多種角度進行輸出：

●工作中心各時段的總能力/負荷情況；

●工作中心某時段各物品的能力需求情況；

●工作中心某時段各種資源的利用情況等。

同時以圖形的方式進行輸出，便于進行能力平衡。讀者可參考粗能力需求計劃的輸出部分。

思考題

1. 什么是CRP？它的作用是什么？

2. 繪制CRP的運行流程圖。

3. 你如何看待有限能力計劃與無限能力計劃？

4. 舉例說明CRP的計算過程。

5. 你所在企業有沒有做過能力需求計劃？

6. 當能力與負荷出現不平衡時，應如何處理？