第5章 主生产计划MPS
Master Production Scheduling
本章主要内容
基本概念
主生产计划计算逻辑
主生产计划的评价和维护
最终装配计划（略）
主生产计划MPS：以综合生产计划、需求预测和客户订单为输入，安排将来各周期中提供的产品种类和数量，将上层综合生产计划转化为具体的产品计划，是一个详细的进度计划。MPS是对最终项目的需求日期（计划时段）和数量的说明。
主生产计划可以用来回答下列问题：
（1）生产什么？——计划对象
（2）生产多少？——需求量
（3）何时生产？——提前期
第一节 基本概念
主生产计划与其他制造活动的关系：
主生产计划在3个计划模块中起到承上启下，从宏观计划向微观计划过渡的作用。
综合生产计划约束主生产计划，主生产计划的全部细节性计划要与综合生产计划一致。
主生产计划的输入输出
MPS的计划对象：
主生产计划MPS的计划对象是把总生产计划中的产品进行具体化和系列化，通常称之为最终项目（end item）。
最终项目通常是独立需求件，但是由于销售环境不同，作为计划对象的最终项目其含义也不同。主生产计划中的最终项目可以是产品、主要组件、虚拟物料单中的组件或者甚至可以是产品结构中最高层次上的单个零件。
根据最少项目原则，考虑3种制造环境下（MTS,MTO,ATO）的主生产计划对象。
1、面向库存生产（MTS）
由于用多种原材料和部件制造出少量品种的标准产品，所以，最终产品、备品备件等独立需求项目通常为MPS的计划对象。
当产品系列下有多种具体产品时，生产规划的计划对象是系列产品，而MPS计划对象是按预测比例计算的具体产品，每一具体产品的需求量通过该产品占产品系列总数的预计百分比来计算。将产品系列同具体产品的比例结构称为计划BOM。
2、面向订单生产（MTO）
如果MTO的最终项目是标准定型产品或按照订货要求设计的产品，则MTO的计划对象可以放在相当于T形产品结构（最终产品是由相似零部件以不同方式装配而成，如家用电器等）或V形产品结构（原材料种类很少，它们经过基本相同的加工过程转换为种类繁多的最终产品，如，钢材、钢板、钢筋、钢丝的加工过程）的低层，以减少计划物料的数量。
如果产品是标准设计或专项，计划对象为产品结构中0层的最终产品。
如果是用少量品种的原材料和部件，根据客户要求生产出各种各样不同品种的最终项目（飞机、船舶），计划对象为原材料和部件。
3、面向订单装配（ATO）
产品是一个系列，结构基本相同，呈模块化结构，系列中的每一种产品由若干基本组件和一些通用部件组成。每项基本组件又有多种可选件，有多种搭配选择，形成一系列多种规格的变型产品，此时计划对象可选择基本组件和通用部件，形成多层MPS，最后通过总装进度或总装配计划（Final Assembly Schedule,FAS）来完成最终产品的装配。
不同生产方式MPS的计划对象（ 图）
不同生产方式MPS的计划对象的比较：
主生产计划的作用：
主生产计划是计划系统中的关键环节。它将综合生产计划转换成特定产品或特定产品部件的计划，是物料需求计划MRP的主要输入。
主生产计划驱动MRP及后续的能力需求计划和车间作业计划。对主生产计划的管理是MRP成功运行的关键。
主生产计划充分利用企业资源，协调生产与市场，实现生产计划大纲中所表达的企业经营计划目标。
主生产计划在三个计划模块中起“龙头”模块作用，它决定了后续所有计划及制造行为的目标
主生产计划的编制原则：
1、主生产计划中不能有超越可用物料和可用能力的项目。
2、最少项目原则。用最少的项目数进行主生产计划的安排。根据不同的制造环境，选取产品结构中的不同级物料，进行主生产计划的编制。
3、独立具体原则。只列出实际的、具体要采购或制造的可构造项目，且具有特定的型号规格，可分解成可识别的零件或组件，而不是一些项目组或计划清单项目。
4、关键项目原则。列出对生产能力、财务指标或关键材料有重大影响的项目。
5、全面代表原则。主生产计划的项目应尽可能全面代表企业生产的产品，覆盖MRP程序中尽可能多的组件，反映制造设施，特别是瓶颈资源或关键工作中心尽可能多的信息。
6、适当裕量原则。留有适当余地，并考虑预防性维修设备的时间，可把预防性维修作为一个项目安排在MPS中。
7、适当稳定原则。MPS应在有效的期限内保持适当稳定。
APP和MPS在计划对象上的区别：
综合生产计划APP只对产品系列进行划分，它不确定具体的物料项目。其下一层是主生产计划。
主生产计划MPS是分时段、分型号的计划。它确定公司计划何时生产、生产多少各种产品。主生产计划的汇总结果应当等同于综合生产计划。进一步的展开过程是物料需求计划MRP的程序。
汽车的综合生产计划
各种型号汽车的主生产计划
主生产计划的时间分段：
主生产计划的结果是一个分时段的计划，在不同的时间分段上，主生产计划对应的订单状态是不同的。按照订单的三级状态（冻结、稳定、灵活）分类原则，主生产计划的订单状态可分为：制造订单、确认的计划订单、计划订单。
按照三级状态，MPS将定单分成三类：
制造定单（Manufacturing orders）——冻结状态
下达生产的定单，授权制造指定数量的产品。不能更改，只有企业最高层管理人员才有权处理。
确认的计划定单（Firm planned orders）——稳定状态
计划定单的数量和时间已固定下来，计算机不能自动地改变它们，只有计划员可以改变，确认计划定单是叙述主生产计划的常用方法。
计划定单（Planned orders）——灵活状态
系统管理的订单，随时可以更改。
时间区间和时间栏：
时间区间3——表示未来的计划，可以作任何一种修改。
时间区间2——表明已安排生产资源进行生产。如作改变则影响物料需求计划和细能力计划，主生产计划员可以改变交货期，但不能改变数量。
时间区间1——表明当前生产的制造定单，唯最高层管理人员授权修改。
需求时间栏DTF——时间区间1和时间区间2之间的分割。需求时间栏标识时间区间1的宽度，一般把它设定为最终装配计划的提前期。
确认计划栏DTF——时间区间2和时间区间3之间的分割。确认计划栏标识时间区间2的宽度，一般把它设定为产品累计提前期。进入确认计划栏表明公司已安排各种生产资源，开始产品的生产或装配
如何从时间点上来区分三种订单状态？用时间区间和时间栏加以区别。
时段： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
时间顺序
时区1
总装提前期
总提前期 或 计划跨度
时区2
时区3
累计提前期（采购+加工＋总装）
需求时界
计划时界
计划完工
计划确认时界
某时刻
时区：
MPS将计划展望期分为需求时区、计划时区和预测时区，不同时区的分割点称作时界，有需求时界和计划时界。
时区示例：
第二节 MPS的计算处理逻辑
定量方式制定主生产计划需要在相关输入数据基础上进行一系列计算：
1、相关原始参数的确定
2、计算毛需求（Gross Requirements，GR）
3、确定在途量（Scheduled Receipts，SR）
4、计算预计在库量（Projected On-Hand，POH ）
5、计算净需求（Net Requirement，NR ）
6、确定计划订单产出（Planned Order Receipts，PORC ）
7、确定计划定单的投入（Planned Order Release，POR）
8、计算预计可用库存量（Projected Available Balance, PAB）
9、计算可供销售量（Available to Promise，ATP ）
编制MPS的基本步骤
计划中的重要概念---提前期：
自交货/完工日起倒推生产周期
加工提前期的五种时间
一、相关原始参数:
编制主生产计划需要如表所示的一些原始资料，并且还需要表的与测量和实际订单的信息作为输入。
主生产计划的计算过程：
首先根据预测量和合同量确定毛需求，
再根据毛需求和现有库存量及计划接受量来计算净需求，
从而确定何时投入？何时产出？投入多少？产出多少？
二、计算毛需求（Gross Requirements，GR）
毛需求不是预测信息，而是生产信息。
毛需求具有时段性，在需求时界内，毛需求=实际顾客合同量；在计划时界内，毛需求取与测量和合同量中的最大值。在计划时界以外，毛需求取预测值。
毛需求计算示例：
四、计算预计在库量（Projected On-Hand，POH ）
三、确定在途量（Scheduled Receipts，SR）
计算净需求量和预计可用库存量时应考虑SR。
五、计算净需求（Net Requirement，NR ）
净需求是一个实际的需求。净需求的确定要根据该产品的毛需求、现有库存量、在途量和安全库存来计算。
安全库存为零时
考虑安全库存时
六、确定计划订单产出（Planned Order Receipts，PORC ）
若某一期间有净需求，就要求在该期必须获得等于或超过净需求的物料量，这就是计划订单的产出PORC。产出的期别和净需求的期别相对应。
七、确定计划定单的投入（Planned Order Release，POR）
订单的下达到交货有一个周期，这个周期就是提前期。
八、计算预计可用库存量
（Projected Available Balance，PAB）
可用库存量：现有库存扣除预留给其他用途的已分配量，可以用于需求计算的那部分库存。
可用库存量与现有库存量不是一个概念。
九、计算可供销售量（Available to Promise，ATP ）
可供销售量：在某个计划产出时段范围内，计划产出量超出下一次出现计划产出量之前各个时段合同量之和的数量，是可以随时向客户出售的，这部分数量称为可供销售量。
在第一期，可供销售量=在库量+某时段计划产出量-已到期和已逾期的客户订单量；在第一期之后的任何有计划产出量的期间，可供销售量是把某时段的计划产出量减去下一次出现计划产出量之前的各毛需求量之和而得到。
MPS报表：
MPS的常见报表格式有:横式报表、竖式报表、综合报表。
横式报表：横式报表主要说明需求和供给以及库存量的计算过程。表头部分信息来自物料主文件，除了现有库存量随时间变动外，其余信息属于静态信息。
一、评估MPS
1、MPS的维护：
主生产计划是一个不断更新的滚动计划。
计划的变动、产品结构的变化、工艺的变动、采购件拖期、加工件报废等都要修改MPS或MRP。更新的频率与需求预测周期、客户订单的变更情况等因素有关。
第三节 MPS的评价、修改与下达
同意MPS初步计划：MPS初步计划被同意的前提有两个。
（1）MPS应该和生产计划大纲保持一致，也就是MPS中产品类的总数应该等于相应周期内的生产计划大纲的数量。
（2）市场的需求与企业的生产能力基本平衡。
二、MPS的维护与修改（next lesson）
修改MPS产生的影响：
影响对用户的服务——某一项目的改变，会影响到其他项目的计划。
成本增加——如果某项改变牵扯到加班，则将增加劳动成本，如果涉及到更换机械或工作中心的配置，则将产生生产准备和转换费用，如果涉及到储备额外的库存，则将产生库存储备和相关的费用。
所用物料增加——如果需求量增加，原来为其它需求所安排的原材料或零部件必须挪用；如果需求量减少，则已采购的原材料不得不积压。
一旦时间栏设定，一般不希望改动它们。部分原因是时间栏表明了修改计划的困难程度和代价。不过，确有一些情况需做修改：
某用户变更或取消定单
可利用的生产能力发生变化（设备故障等）
无法提供原计划的材料，不得不停止生产
供方失约
出现过多的废品
2、MPS的修改：
3、MPS的修改方法：
在MRP系统中，修改MPS有两种方法：
全重排法（regeneration）——主生产计划完全重新制定，重新展开物料清单，重新编排物料需求的优先顺序。原有计划定单都会被系统删除并重新编排。优点是：计划全部理顺一遍，避免差错。其重排时间间隔要根据产品结构的复杂程度等来确定。缺点是耗时较长。
净改变法（net change）——系统只对定单中有变动的部分进行局部修改，一般改动量比较小，如只变动部分产品结构、需求量、需求日期等，运算时间快，可以随时进行；一般用于计划变动较多但影响面不大的情况。
四、主生产计划的实施与控制
1、MPS的控制：
主生产计划是不断改进、切合实际的控制计划。新订单对主生产计划的修改，上时段未完成的任务重新安排，瓶颈工作中心对主生产计划的修改，物料短缺对主生产计划的修改等。
2、控制策略：
利用需求时界和计划时界，在需求时区和计划时区的计划不允许系统自动修改，必须由主生产计划员来控制；在预测时区的计划可由系统自动修改。
三、批准下达MPS
MPS经评估确认后，应召开会议批准MPS，阐明解决MPS问题的方法及选用该方法的原因，并使用文字说明和图表示意。
3、控制内容：
（1）生产活动控制。包括生产能力、拖期、废品、停机、停工、生产时间、准备时间、原材料等对主生产计划的完成都具有一定影响。
（2）采购活动控制。采购订单完成的拖期、提前期不准确、供应商选择、运输问题等。
（3）市场实施控制。预测需求与实际订单之间的差异、预测变化的频度与大小等。
4、主生产计划员：主生产计划员应具备：
（1）非常熟悉MRPⅡ计划与控制的原理与方法。
（2）熟悉产品和生产工艺，了解车间作业及物料供应情况，了解销售合同及客户要求。
（3）知道如何建立产品的搭配组合，以减少生产准备，合理利用资源。
（4）知道如何安排通用零部件生产，以缩短交货期。
（5）保持同销售、设计、物料、生产、财务等部门的联系，预见可能发生的问题。
（6）把核实和调整MPS作为日常工作，保证MRPⅡ系统正常运行。
本章作业：
1、2、6
