第七章 能力需求计划
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基本概念
工作中心（Working Center, WC）
是企业直接的生产加工单元，是一组机器设备、人等生
产资源的总称。一个工作中心可以是由一台或者多台能
力相近或相同、功能相同的机器设备组成，也可以由一
个或者多个直接生产人员组成。
关键工作中心(critical work center)
也称为瓶颈工序(bottle neck)，在企业生产过程中，经
常满负荷甚至超负荷工作，或者这些工作中心的工作不
能被其他工作中心替代，不能委外生产等。
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工作中心的作用
作为平衡负荷与能力的基本单元，是运行能力计划时的
计算对象；
定义物料工艺路线的前提；
车间作业安排和编制作业进度的基本单元；
计算加工成本的基本单元；
完工信息、成本核算信息的数据采集点；
反冲控制点。
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工作中心数据
基本数据：代码、名称、所属部门代码
能力数据：工作中心所属设备数（人数）、每班工时、每
日班次、利用率、效率、关键工作中心
成本数据：费率、机器和人工
工作中心能力=每日班次×每班工作时数×效率×利用率
其中：
效率=完成的标准定额小时数/实际直接工作小时数；
或 效率＝完成的标准定额产量/实际完成的产量；
利用率=实际直接工作小时数/计划工作小时数。
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关键工作中心特点
经常加班，满负荷工作。
操作技术要求高，短期内无法自由增加工人。
使用专门设备，而且设备昂贵。如多坐标数控机床、波峰
焊设备等。
受多种限制，短期内不能增加负荷与产量(通常受成本、
场地等约束)。
注意：关键工作中心会随着加工工艺、生产条件、产品类
型和生产产量等条件而变化，并非一成不便。
关键工作中心不等于重要设备
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工艺路线(Routing)
工艺路线主要说明物料实际加工和装配的工序
顺序、每道工序使用的工作中心，各项时间定
额（如：准备时间、加工时间和传送时间，传
送时间包括排队时间与等待时间），及外协工
序的时间和费用。
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工艺路线
• 工艺路线描述了产成品逐步制造的过程
–每条工艺路线可以包括多道工序
–对于每道工序可以指定工作中心
–对于工作中心确定其使用的资源
工序10 工序M 工序N
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加工
完工日期开始日期
加工提前期 的 五种
时间类型
排队时间 准备时间 等待时间 传送时间加工时间
加 工 提 前 期
增值作业 非增值作业
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影响提前期各类时间的因素
排队时间
准备时间
加工时间
等待时间
传送时间
时间类型 影 响 因 素
批量 优先级 能力 拖欠量 (计划）
批量 工装设计
批量 工装设计 设备性能与能力
批量 搬运手段
批量 搬运手段 车间布置
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工艺路线报表基本内容
工序
工序
名称 编号
下料
车削
热处理
磨削
电镀
检验
01001
02030
06010
02052
90001
08015
锯床
车床
电炉
磨床
(外协)
质检
名称
工作中心
准备
标准时间 (小时)
加工 机器
---
---
---
---
---
---
---
---
---
10
20
30
40
50
60
传送
时间
(天)
工人数
准备 加工
1
1
2
1
--
--
1
1
1
1
--
1
---
排队
时间
(天)
---
外协费
(元)
物 料 号：11100
物料名称： C
其他说明：
• 有效期
• 替代工艺路线
• 工具编号及名称 (参考用)
• 有关注释
(工时) (台时)
生效日期：921014
失效日期：960430
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工艺路线 与 提前期
物 料 号：11000
物料名称： C 数量：10
10 下料
20 车削
30 热处理
40 磨削
50 电镀
60 检验外协 10 天
开始日期 加工提前期 完成日期
1+ X 10
+ 5
1 + X 10
Q
Q
Q
Q
Q
M
M
M
M
M
M
准备 ＋ 加工时间
Q
M
排队时间
传送时间
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用于能力需求计划的分析计算与平衡各个工
作中心的能力。
可用于计算自制件的生产提前期。
用于下达车间作业计划。
用于计算加工成本。
对在制品的生产过程进行跟踪和监控。
工艺路线的作用
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粗能力计划 (Rough Cut Capacity Planning,
RCCP) 是与主生产计划相伴运行的能力计划。
粗能力计划仅对主生产计划所需的关键生产
能力进行粗略的估算，给出一个能力需求的
概貌。
粗能力计划
成品的生产计划 工作中心 的能力需求
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潜在
客户
主生产计划
( MPS )
物料需求计划
( MRP )
能力需求计划
( CRP )
执行物料计划
( 加工、采购 )
执行能力计划
(投入/产出控制)
物料清单 库存记录
工作中心工艺路线
可行？
预 测 合 同
可行？
粗能力计划
( RCCP )
执行层
计划层
关键工作中心
（瓶颈工序）
资源清单RCCP
自上而下的可行计划
自下而上的执行反馈
实时应变
约束理论：重点在瓶颈工序
APS技术：MPS/RCCP同步运行
库存记录产品配置
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关键工作中心，其处于瓶颈位置；
特别供应商，其供应能力有限；
自然资源，其可供的数量有限；
专门技能，属稀有资源；
资金；
仓库；
运输；
不可外协的工作等。
粗能力需求计划的对象
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资源清单
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资源清单法
分时间周期的资源清单法
RCCP的编制
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定义关键资源
从MPS的产品系列中选出代表性的产品
确定单位代表产品对关键资源的需求量
对每个产品系列，确定每月的主生产计划量
MPS计划量与资源需求量相乘
将每个产品系列的能力需求相加，得到MPS
的总能力需求
资源清单法
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产品A的BOM（其中D、G、H、I为外购件），
主生产计划及产品A的工艺路线文件如下，试
用资源清单法编制RCCP。
例题
A
B(1) C(2) D(1)
G(1)F(1)E(1)
H(1) I(1)
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产品A的主生产计划
产品A的工艺路线文件
产品A的能力清单
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产品A的能力计划
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优点
资源清单的建立与存储比较简单
易于维护、计算量小
缺点
没有考虑提前期，在计划周期短、制造提前期
长的情况下，此方法不够精确
没有考虑相关需求的在制品或者综合库存
资源清单法的优缺点
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画出某类代表产品的工序网络图
计算该类产品的分时间周期的能力清单
根据MPS及每个代表产品的能力清单，得
到分阶段的能力计划
分时间周期的资源清单法
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A工序10
WC－30
B工序10
WC－25
C工序20
WC－20
E工序20
WC－15
F工序10
WC－10
C工序10
WC－15
E工序10
WC－10
-4 -3 -2 -1 0
产品A的工序网络图
A
B(1) C(2) D(1)
G(1)F(1)E(1)
H(1) I(1)
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产品A的主生产计划
产品A的工艺路线文件
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-3 -2 -1 0
30
项目A，工序
10，TT=
25
项目B，工序
10，TT=
20
项目C，工序
20，TT=
15
项目C，工序
10，TT=
15
项目E，工序
20，TT=
10
项目E，工序
10，TT=
项目F，工序
10，TT=
相对周期
工作中心
产品A的分时间周期资源清单
A工序10
WC－30
B工序10
WC－25
C工序20
WC－20
E工序20
WC－15
F工序10
WC－10
C工序10
WC－15
E工序10
WC－10
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单个计划量产生的能力计划
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总计
30
25
20
15
10
合计
工作中心
周次
分时间周期资源清单产生的能力计划
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表7-9 用分时间周期资源清单产生的能力计划
工作
拖
期
周 次 总计
中心 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
30 0
25 0
20 0
15 0 0
10 0 0
合计
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优点
考虑提前期，在计划周期短、制造提前期长
的情况下比较精确
缺点
资源清单的建立与存储比较复杂
维护比较困难、计算量比较大
分时间周期的资源清单法的优缺点
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可用粗能力计划进行生产计划初稿可行性的分析
与评价。
重点关注关键资源，不是面面俱到，以提高计算
效率。
根据工艺路线和工作中心的数据，进行粗略计算。
能力计划的编制比较简单，计算量少。
实施所要求的前提条件较少。
减少后期能力需求计划的核算工作。
粗能力计划的优点
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忽略了相关需求的现有库存量和在制量的影响，
无法反映计划的动态实际变化。
平均批量和生产提前期是假设值，与实际值将产
生执行偏差。
只包含关键资源，无法彻底保证计划的可信度。
对短期计划只是起指导作用
粗能力计划的缺点
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能力需求计划（Capacity Requirement Planning，简
称为CRP）是对各生产阶段、各工作中心（工序）
所需的各种资源进行精确计算，得出人力负荷、
设备负荷等资源负荷情况，并做好生产能力与生
产负荷的平衡工作，制订出能力需求计划。
能力需求计划
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潜在
客户
主生产计划
( MPS )
物料需求计划
( MRP )
能力需求计划
( CRP )
执行物料计划
( 加工、采购 )
执行能力计划
(投入/产出控制)
物料清单 库存记录
工作中心工艺路线
可行？
预 测 合 同
可行？
粗能力计划
( RCCP )
执行层
计划层
关键工作中心
（瓶颈工序）
资源清单CRP
自上而下的可行计划
自下而上的执行反馈
实时应变
APS技术：MRP/CRP同步运行
库存记录产品配置
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RCCP . CRP
项目
粗能力计划
（RCCP）
能力需求计划
（CRP）
计划阶段 MPS MRP、SFC
计划对象 独立需求件 所有物料
主要面向 主生产计划 物料需求计划
计划参照 资源清单 工艺路线
能力对象 关键工作中心 全部工作中心
现有库存量 不扣除 扣除
提前期计算 计划提前期 准备、加工提前期
工作日历 企业通用日历 工作中心日历
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物料需求计划（MRP）与
能力需求计划（CRP）的关系
物料需求计划：
对象：物料 物料1 物料2 物料3
能力需求计划：
对象：工作中心
工艺路线1
工作中心1
工序10
工作中心2
工序20
工作中心4
工序30
工艺路线2
工序10 工序20
工艺路线3
工序10
工序40
工作中心3
工序30
工序20
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无限能力计划
作物料需求计划时不考虑生产能力的限制
而后对各个工作中心的能力、负荷进行计算得出工作中心的负荷
情况，产生能力报告。
当负荷＞能力时，对超负荷的工作中心进行负荷调整。
调整的手段：延长工作时间，转移WC负荷，选择替代工序，外协
加工，延期交货
有限能力计划
认为工作中心的能力是不变的
计划的安排按照优先级安排，先把能力分配给优先级高的物料，
当工作中心负荷已满时，优先级别低的物料被推迟加工，即订单
被推迟。
该方法计算出的计划可以不进行负荷与能力平衡。
能力需求计划
4/14/2021 36
计划进度的制定
无限负荷排进度无限负荷排进度
有限顺排进度
工作中心可用能力
( 星期 )
交
货
期
超负荷
日 一 二 三 四 五 六 日 一 二 三 四 五
工作中心可用能力
( 星期 )
交
货
期
日 一 二 三 四 五 六 日 一 二 三 四 五 六 日 一
拖期！
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调整能力后顺排进度
有限顺排进度
工作中心可用能力
交
货
期
工作中心可用能力
( 星期 )
交
货
期
日 一 二 三 四 五 六 日 一 二 三 四 五
修改工作日历，周末及个别日期加班
调整能力后顺排进度
( 星期 ) 日 一 二 三 四 五 六 日 一 二 三 四 五 六 日 一
拖期！
按期交货！
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能力需求计划
逻辑流程图
加工任务
计划/确认/下达定单
工艺路线 能力需求计划
工作中心
能力
需用
能力
可用
能力
需用
能力
1. 多少负荷？
2. 需用能力？
3. 可用能力？
4. 平衡负荷/能力。
平衡
负荷
工作中心平均能力
小时
时段(日期）
未结定单
计划定单
102
173
定单号
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收集数据
已下达车间订单
MRP计划订单
工艺路线文件
工作中心文件
车间日历
编制工序计划
根据订单、工艺路线和WC文件计算每道工序的负荷
计算每道工序在每个WC上的负荷
计算每道工序的交货日期和开工日期
按时间周期计算每个WC的负荷
编制负荷图
CRP编制方法
4/14/2021 40
A工序10
WC－30
B工序10
WC－25
C工序20
WC－20
E工序20
WC－15
F工序10
WC－10
C工序10
WC－15
E工序10
WC－10
-4 -3 -2 -1 0
产品A的工序网络图
A
B(1) C(2) D(1)
G(1)F(1)E(1)
H(1) I(1)
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CRP编制的例子
A
B(1) C(2) D(1)
G(1)F(1)E(1)
H(1) I(1)
1、分解物料需求
4/14/2021 42
2、编制工作中心能力需求
工作中心每天可用工时＝每班工时＊每天班次＊效率＊利用率
= 8 * 1 * *
4/14/2021 43
计算每道工序的开工日期和完工时期
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
MRP订单
开始日期
CRP订单
开始日期
加工
开始
加工
结束
订单
结束
加工
结束
加工
开始
工序10
加工中心15
工序20
加工中心20
第1周
定额工时
第2周
定额工时
运输 排队 运输 排队 运输
4/14/2021 44
计算每道工序的开工日期和完工时期(续1)
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
MRP订单
开始日期
CRP订单
开始日期
加工
开始
加工
结束
订单
结束
加工
结束
加工
开始
工序10
加工中心15
工序20
加工中心20
第3周
定额工时
第4周
定额工时
4/14/2021 45
计算每道工序的开工日期和完工时期(续2)
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
MRP订单
开始日期
CRP订单
开始日期
加工
开始
加工
结束
订单
结束
加工
结束
加工
开始
工序10
加工中心15
工序20
加工中心20
第5周
定额工时
第6周
定额工时
4/14/2021 46
计算每道工序的开工日期和完工时期(续3)
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
MRP订单
开始日期
CRP订单
开始日期
加工
开始
加工
结束
订单
结束
加工
结束
加工
开始
工序10
加工中心15
工序20
加工中心20
第7周
定额工时
第8周
定额工时
4/14/2021 47
零件C的能力需求表
能力需求计划表
4/14/2021 48
工作中心负荷表
4/14/2021 49
3、编制能力负荷图
超负荷
低负荷
=*5
超/欠能力＝能力－负荷
4/14/2021 50
调整劳力
安排加班
重新安排工艺路线
转包
重迭作业
分批生产
减少准备提前期
调整订单
计划调整方法
4/14/2021 51
优点
一种详细的计划方法，考虑了：
现有库存和在制品库存
实际批量
制造提前期
维修件、废品、安全库存
缺点
涉及MRP、工艺路线、MPS、车间管理系统等大量信息，计算工作
量大，过程复杂
CRP是在“无限负荷”的假设前提下进行的，在排产中没有考虑工作
中心的可用能力。因此，实际排队时间与平均排队时间有差异时，
计划不准确
能力需求计划优缺点
4/14/2021 52
能力需求计划管理与其它模块的关系
4/14/2021 53
思考题
• 1. 工作中心是什么？有何作用？
• 2. 如何计算工作中心的定额能力及实际能力？
• 3. 粗能力需求计划的对象主要指哪些？
• 4. 粗能力需求计划有何优缺点？
• 5. 简述利用资源清单法编制粗能力计划的步骤。
• 6. 简述利用分时间周期的资源清单法编制粗能力计划的步骤。
• 7. 简述能力需求计划和粗能力计划的区别。
• 8. 能力需求计划的制订有哪两种方式？
• 9. 无限能力计划法就是不考虑能力的约束吗？
• 10. 编制能力需求计划时需要哪几个方面的信息？
• 11. 简述能力需求计划的编制步骤。
• 12. 如何确定工序的开工日期和完工日期？
• 13. 如何计算工作中心的负荷？
• 14. 在能力需求计划中能力不平衡时应如何处理？
4/14/2021 54
Thank You!
4/14/2021 55
