七. 主计划
计划的阶梯结构
制造企业中的计划过程是对或多或少紧密地一体化的多层计划的一系列修订。
由于种种原因,各家公司在他们的阶梯结构中采用不同数目的层次并给这些层次以
各种名称。在1970年代里,由于经理、顾问与教育家们对这一计划过程的密切
关注,导致了标准名称的开发并对要求作计划的诸功能有了更明确的识别。这些成
果归纳如图7-1所示。
计划视界 企图回答
战略计划 我们现在是在什么行业之中?
5-10年 我们要到什么行业中去?
为了作好准备现在必须做成什么?
下一步将要求什么?
业务计划 现在产品市场占位如何?
2-5年 哪些正在下降?降多快?
哪些是成熟的、稳定的?
哪些是成长中的?有多快?
需要什么新产品?
需要采取什么行动?
生产计划 现在工厂利用得如何?
2-5年 对它有什么要求?
涉及什么新技术?
将引进什么新产品?
将淘汰什么产品?
将需要什么新工厂、新设备?
主生产计划 要制造什么具体产品?多少?何时?
1/4-1年 需要什么其它物料?多少?何时?
存在什么能力制约?
存在什么物料约束?
图7-1 计划编制的阶梯结构
战略计划(Strategic plans) 从企业基本性质与管理者希望它在下一个五到十
年间采取的方向的考察开始。相当具体的行动被定义,当然随着时间的流逝它们要
服从于进一步的定义与修改。例如新技术与扩展地理市场可能被当作目标;后来的
实际发展情况可能要求对未来的计划作很大的修改。战略计划指出总的方向,而非
达到彼岸的具体道路,而且通常并不设定详细的目的。这种计划工作是有关总的业
务的。
每一主要组织群体──市场营销、制造、工程设计与财务──必须有它自己的
战略计划。在已往,这些计划往往一体化得很差而且往往不是互相支持的。当着市
场营销正沿着进攻一个需要灵活性与多种低产量产品的宽广市场的某一部份的方向
移动之时,制造部门却在为了低成本而努力,它要求稳定的需求、高产量与标准化
的产品。还有,在已往,最高管理者的注意力是放在兼并、获得与放弃上,他们根
据企业的财务绩效是产生着大量现金流的“现金牛”还是产生着不良的投资报酬来
买进或卖出它们。虽然兼并会带来实际利益(实际资源的更好利用、需求循环的平
滑化、增加市场份额、获得新技术),并且虽然有的企业活得超过了它们的经济寿
命(制造马车与木桶),这种对财务判据与操纵的着迷忽视了通过利用现代技法的
更好的计划与控制可以改进经营。
彼德.德鲁克说过战略计划涉及现在决策的未来效果,而不是论述未来的决策。
它不是企图去预测在遥远未来的某些时候将要完成什么,而是企图去决定现在必须
完成什么以准备一家公司更好地去把握未来可能带来什么,而更重要的是去有利地
影响未来。它的重点在于整个企业,它现在是什么,它应该是什么以及为了达到那
里现在必须完成什么。
战略计划设定大的框架,所有其它的计划与执行将在这框架内完成。它以尽可
能宽的措词来定义公司的事业:不是制造玻璃瓶子而是提供包装物,不是精炼石油
而是满足能源需求。它识别强点与弱点以发挥前者而弥补后者。它关注环境、竞争、
政府、资源的可得性与类似的因素甚于关注内部作业。探究对不愉快的意外的各种
反应的应急计划是战略计划不可缺少的一部份。在第二卷中将对战略计划作更多评
价,但彻底讨论此题目超出了这两本书的范围。
企业(经营或业务)计划(Business plans)着重于产品与市场。最高管理者
的角色是去协调各个别部门的计划。市场营销部门应定义公司在市场中的角色(主
要轮廓与特殊地位相对),为主要产品系列设定所希望的市场份额目标,识别值得
分配更多资源的产品系列,定义所需新产品的特征,建立分配渠道并设定客户服务
水平目标。制造部门应将市场营销部门的计划翻译成以概括、笼统的措词表达的在
人员、设施、设备与物料方面所需的支持。细节不大可能准确到使人有足够理由化
费精力去开发它们。工程设计部门应该提出技术发展的方向以及这可能对产品与加
工过程具有的潜在影响。他们还应识别为了未来利益而要求现在就采取行动的在研
究、开发与应用方面的机会。财务计划则把其它部门的计划转换成所需的资本规划、
现金流、主要的预测与利润估算。
企业计划是从概括、笼统的战略计划转变为较为详细的生产计划的过渡。过份
强调(表面上)精确的财务数据与过份地依赖可见因素(诸如设备的成本)已经在
若干现正下降的行业中僵化了创造性与冒险性。恐怕比考虑做什么的风险更为重要
的是应当考虑不做什么会有什么风险。在做未来的预测时风险是固有的;企业计划
不应强调减小风险,它应识别使冒风险的利益最大化所需的行动。
生产计划(Production plans)开发支持着企业计划的下一个详细层次。它的
视界通常与企业计划相同,但着重在为支持企业计划所要求的设施与生产方面。计
划的前端(1到2年)特别重要,因为它将同详细作业计划接口。典型的生产计划
将被开发如下:
第1年,12个月度期间,子系列产品
第2年,4个季度期间,系列产品
第3年,2个半年度期间,系列群
第4与第5年,年度总计,系列群
生产计划有三项功能:
1、更详细地去定义企业计划中的制造部份
2、设定制造产品系列的产量
3、为作业的管理控制提供基础
要回答图7-1中对生产计划所提出的诸问题,需要比通常在企业计划中提供
的内容多少要详细一些。企业计划通常用财务措词陈述,但制造需要知道利用工厂
的产品件数、未来的负荷与实际的资本预算,这些都是生产计划的一部份。可使用
对制造有意义的表达产品关系的当量件数(一台双门冷藏/冷冻箱可能相当于两台
标准冷藏箱)来确定能力与成本。
使用生产计划中所陈述的系列产品的产量可开发出很适当的管理控制。图7-
2表示管理评审中生产计划的一种普通应用。常被称作销售──生产──库存(S
-P-I)或生产──销售──库存(P-S-I)报告,它计划与监控成品库存
的投入与产出总量。这种报告通过总量成为有效的库存与生产控制的基础。这在第
8第9两章详细讨论。这些报告也为提出主生产计划提供数据。主生产计划将在本
章后面讨论。
┌────────┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬───┬───┐
│ 期 间 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │
├────────┼──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴───┴───┤
│ 生产(P) │ (容 限 = ±¥100) │
├────────┼──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬───┬───┤
│计划 期间 │ 450│ 450│ 450│ 450│ 450│ 450│ 475│ 500 │ 500 │
│ 累计 │ │ 900│1350│1800│2250│2700│3175│ 3675 │ 4175 │
│实际 期间 │ 435│ 440│ 450│ 430│ 445│ 430│ 460│ 480 │ 475 │
│ 累计 │ │ 875│1325│1755│2200│2630│3090│ 3570 │ 4045 │
│偏差 期间 │(15)│(10)│ ─ │(20)│( 5)│(20)│(15)│ (20) │ (25) │
│ 累计 │ │(25)│(25)│(45)│(50)│(70)│(85)│(105) │(130) │
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│ 销售(S) │ (容 限 = ±¥100) │
├────────┼──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬───┬───┤
│计划 期间 │ 450│ 450│ 450│ 475│ 475│ 475│ 500│ 500 │ 500 │
│ 累计 │ │ 900│1350│1825│2300│2775│3275│ 3775 │ 4275 │
│实际 期间 │ 430│ 470│ 480│ 415│ 425│ 460│ 510│ 490 │ 480 │
│ 累计 │ │ 900│1380│1795│2220│2680│3190│ 3680 │ 4160 │
│偏差 期间 │(20)│ 20│ 30│(60)│(50)│(15)│ 10 │ (10) │ (20) │
│ 累计 │ │ 0│ 30│(30)│(80)│(95)│(85)│ (95) │(115) │
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│ 库存(I) │ (期初=¥3000) (容限=±¥200) │
├────────┼──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬───┬───┤
│计划 │3000│3000│3000│2975│2950│2925│2900│ 2900 │ 2900 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│实际 │3005│2975│2945│2960│2980│2950│2900│ 2890 │ 2885 │
│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
│偏差 │ 5│(25)│(55)│(15)│ 30│ 25│ ─ │ (10) │ (15) │
└────────┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴──┴───┴───┘
图7-2 P-S-I报告
理想上,每一计划将包有用来同实际绩效相比较的数据而每一绩效报告将显示
原计划数据。对战略计划与企业计划这是难办的,而且实际上要间隔相当长的时间
才有此必要。对生产计划与主生产计划,它应该定期而且经常地进行。这些计划提
供足够的明细信息使这样的比较可用作采取校正行动所需的早期警告信号。例如,
在图7-2中,已设定了显著偏差的容限,可以看出虽然库存数据中偏差并未超出
容限,但销售与生产二者都偏低了。独立地监视这三个因素将不会如此有效地揭露
出真相。许多管理人员喜欢采用如图7-3所示的累计数的图形表示法(为了清楚
起见,时间尺度作了位移)。详见第二册。
根据经验,生产计划具有下列特征:
1、对单件与小批生产车间、间歇生产、过程生产与重复性生产,格式基本上
是一样的;但时间期间与视界可能不同。
2、 MRP的基本逻辑问题也适用于它们。
3、超过生产能力去做计划的诱惑不可抗拒──而且对良好结果是致命的情况
太多了。
4、定义系列与总体时的谨慎思索对良好结果的贡献要比提供能处理更多细节
的系统来得大。
5、全体管理人员之间的集体协作对健全的计划工作与良好的结果是关键的。
生产计划视界的不同部份被使用于不同的目的。视界前端的数据经过转换用来
同正在驱动正式物料计划的MPS相比较并同粗略能力需求计划一道作在制品与提
前期的投入/产出控制。在视界的较远处,生产计划为雇佣、培训、转移或解雇的
劳动力总数提供信息。该同一数据被用于增加、更换或移动资本设备以及扩大或缩
小工厂空间。处理新技术的技能与设备通常关系到该计划的中段。资本需求量则要
在整个视界上评价。
原理29.在计划视界上较远处的数据可以而且应该粗一些、总一些。
主生产计划(The Master Production Schedule 缩写为MPS)
由于主生产计划要驱动集优先级(物料)、能力与成本的计划与控制于一体的
正式系统,它比生产计划要更加详细些。MPS中规定的产品必须由具体、个别的
BOM来描述。
MPS有三种功能:
1、把企业计划同日常的作业计划联锁起来。
2、为日常作业的管理提供一个“控制把手”。
3、驱动正式的、一体化的计划与控制系统。
如果没有一个由现代系统提供的健全地一体化的正式的计划编制能力,管理者
无法确定他手下对成千种物品作着上百决定的成打的人员是否在为支持公司的战略
事业与生产计划而工作着。今天的知识与现代的信息管理系统使得一个充分一体化
的多层计划系统成为可能,其特征是:
1、从上到下较短的视界与时间期间。
2、自上而下越来越细。
3、能够维持所有计划的完整性的定期重新计划。
4、能提出多种计划去满足特定需要。
原理30.孤立、不受约束而且多目的的计划比无用还要坏;它们是危险的。
MPS着重于要被制造的产品,而且通过详细的计划系统,识别所需资源(物
料、劳力、工厂设备与资金)及其需要时机。虽然现已被广泛接受与使用,它的名
字起得并不好。主与生产这两个词在这里应用得很恰当;但日程计划(schedule)
这个词正当地含蓄着安排时机与细节,它给中层与高层管理人员传达一幅细节的图
象,订货日期与其它琐事(对他们而言)。要更换名字现在已经太晚了。然而必须
消除他们的误解;MPS提供给他们的是对企业的控制把手之一。
MPS的基本目的是去发起获得为实施该计划所需的资源。注意着重点是发起
而非完成获得所需物料、人员、设备、资金等等的过程。计划阶段推测何时需要多
少什么东西的估计量;执行阶段最后地确定──通常要晚得多──将具体地得到与
生产出什么。这是一种极其重要的区别,不只是语义问题。
MPS是什么
根据定义,MPS是详细陈述在何时要生产出多少物品的计划。因此,任何一
家公司的MPS总是计划内物品与每一计划内物品所复盖的时间期间所构成的一个
矩阵。所使用的时间期间往往是一周,虽然对大而复杂的产品如发电设备与船舶有
时用两周或一个月。有些理论家,被假设的重新安排计划的威力冲昏了头脑,鼓吹
以每天作为时段,但这是不实际的;它们可能更精确但不会是更准确。这在第二册
第2章中讨论。MPS陈述能够而且应该生产什么;它并不是管理者将喜欢去生产
什么的一张希望──表。由于夸大MPS而引起的问题是非常紧迫与严重的。详见
第二册。
如前所述,MPS为企业管理提供一个控制把手。它是通过提供下列手段、机
制与方法而做到这一点的:
1、一种授权与控制支持着客户服务、获利能力与资本投资目标的劳动力水平
、库存投资与现金流的手段。
2、一种协调市场营销、销售、工程设计、制造与财务活动以开发一共同计划
与改进集体协作的机制。
3、一种调和市场营销及销售方面的需求与制造能力的方法。
4、一种度量每一群体在执行共同计划中的绩效的手段。
MPS不是什么
销售预测不是MPS;它推测客户的需求,而MPS陈述满足这一需求的生产。
当间歇地成批生产以满足持续的需求时,当生产平稳而需求是季节性的或起伏不定
的时候以及当成品库存正被显著地提高或降低之时,这两者就会有大的区别。只有
难得地,当这些情况不存在时,MPS才会与销售预测相同。
MPS也不是一个装配或包装日程计划,后者是执行活动。对于消费产品、药
品、化妆品、食品、精细化工产品及简单的硬货(BOM中层次与组件少的物品),
MPS与完工日程计划在所用数字上可能相同,但在心目中必须明确保持它们的不
同概念,以便恰当地为最大利益来应用它们。
原理31.MPS驱动计划过程,而非执行过程。
MPS的输入
提出MPS时必须考虑许多因素,它们既有技术性的也有非技术性的,这包括:
1、产品是备货生产的还是订货生产的还是两者结合的。
2、仓储与生产设施的数目与地点。
3、服务件政策。
4、客户服务目标。
5、组件的厂际转移。
6、自制与外购的政策。
7、客户订单与需求预测。
8、安全存货水平。
9、关于雇佣稳定性与工厂利用方面的政策。
10、由物料清单定义的产品结构。
显然,准备MPS不属文书人员的任务。它是一种高层次计划作业,应被高层
经理透彻地理解并由他们来指导。在为MPS开发输入数据时,对备货生产与订货
生产产品二者,分时段订货点法的逻辑提供一种同时考虑多个存货地点、需求预测、
安全存货水平、已收客户订单与已在进行加工的生产批的有效方法。此技法的机制
见第5章,它对完工产品计划的应用将在第二册作更充分的讨论。分时段订货点法
的已计划订单输出数据为每种产品提供制订主生产计划的一个起点。也常用S-P
-I报告去开发MPS的输入;注意其逻辑同分时段订货点法非常相似。
MPS可用两种方法建立:
1、表示出已完工并准备好待发货到客户、仓库或所属工厂的最终物品(同M
PS一道用来开发MRP输出的物料清单的最高层物品)的数量。
2、陈述准备好可用来制造最终物品的成套组件数,该最终物品的数量则陈述
在所用时间期间开始的MRP中。
这两种方法选用哪一种将根据产品的类型。当一产品有几种功能特色(不只是
颜色或包装)可供客户选用时,或如果被客户选用时可包括有多种附属品与附件时,
MPS用第2种方法陈述。这类产品包括计算机、机床、汽车、卡车、飞机与重型
非公路车辆。对于具有许多通用件或成份的较简单产品,如果完工快时,也使用这
种方法。典型例子是钢笔、自动铅笔、电话与电子计算器。当选用第1种方法时,
来自分时段订货点法的已计划订单收货数量与时机为MPS提供输入;当MPS陈
述完工开始时要用的成套组件数时,使用已计划订单的发放数据。其机制见第3章。
MPS必须包括工厂设施上全部显著的需求。这些需求来自客户对产品与服务
件的需求,来自分销商、代理商及公司仓储它们的分配中心,来自使用组件或产品
的所属设施,并且来自建立这类物品库存的计划(注意当降低库存时,这需求是负
的)。勿视其中任何一种需求将使工厂的负荷被显著地打了折扣。
在具有多层供 ── 需关系的工厂中,供方车间的MPS必须从用户车间中由
MRP程序提出的已计划订单推导出来。例如在纺织厂中,纺纱生产必须有计划去
满足织坯布设施的需求,而后者又必须支持完工车间中织物、衣服等等的输出。为
这种一体化设施作独立的计划是浪费,特别是如果它们都属于同一公司家族。同理,
即使它们属于不同企业而且即使用户工厂只取供方产出的一部份,公司同其供应商
密切地合作也有实际的好处。外购物料的适时(JIT)交货要求这种类型的合作
的计划与执行。
不同企业中的MPS
在任何企业中主生产计划是否有效的关键在于物料清单的恰当构成以及把MP
S的设定选择在物料清单的正确层次上。企业按其物料清单可分为四类:
1、从许多组件生产出少数重要的物品
2、从许多组件制造出许多产品,它们具有显著程度的共性
3、从相对少数组件的子群可以装配出非常多可能的模块组合
4、从很少数组件或原料可制造出很多种成品,而且有多种不同的包装
这四类物料清单及MPS的正确层次如图7-4所示。第1类企业要求把MPS
设定在BOM的顶层;第2类也是如此。主要区别是在第2类中有许多产品具有运
用管理评审的实践性。这种评审要求把相似产品的系列归类到一起。第1类中的产
品有船舶、公共汽车、大型机床、重型机械、建筑用起重机与卷扬机,还有电梯。
第2类产品包括小型家庭用具,厨房与工场工具、电动机、食品、药品与化妆品。
第3类包括汽车、计算机、机床、电动机与控制器、家用加温与空调器与农业
设备等产品。在这类产品中,客户可为个别特色在许多选件中作出选择,其结果是
极大数目的这些选件的不同组合,倘若在第6章的例中,灯具制造商决定向客户提
供如图7-5所示的新的一类Rite-Lite灯, 相对少数的选择很快导致数字相当的
┌─────┐
│ Rite-Lite│
│ 灯 │
└──┬──┘
┌───────┬──────┼──────┬───────┐
┌──┴──┐ ┌──┴──┐┌──┴──┐┌──┴──┐ ┌──┴──┐
│ 灯泡模块 │ │底座装配件││灯罩装配件││灯罩装配件│ │ 成套电缆 │
└──┬──┘ └──┬──┘└─┬───┘└─┬───┘ └─────┘
│100瓦白炽灯 │圆形 │光亮的 │圆柱形
├───── ├─── ├──── ├────
│75瓦日光灯 │方形 │用花纹装饰的│圆锥形
├───── ├─── ├──────├────
│3向白炽灯 │六角形 │综合的 │颈 状
└───── ├─── ├─── ├────
│椭圆形 │金属的 │自由式
└─── ├─── └────
│自由式
└───
图7-5 灯的选件
大的多种灯。假设任何组合都能制造出来,则灯的种数很容易计算出来:
3种灯泡×4种底座×5种灯罩×4种柱子×1种电缆=240种灯
倘若该制造商决定将灯出口到两个使用220伏电力的外国(不同于美国国内
使用的110伏标准电力),而且每个国家要用不同的电缆插头,则灯的种数将是
6种灯泡×4种底座×5种灯罩×4种柱子×3种电缆=1440种灯
这样许多种最终产品显然不可能去准确地预测并为之制订有效的主计划。MPS
不可设在BOM的顶层。对这种产品,MPS的恰当层次应该是设在最终产品的下
一层──主要子装配件这一层。对美国国内该灯的总销量可作出合理的预测,譬如
说每周2000台。由于每台灯都要用电缆,当然,美国用电缆的MPS就将是每
周2000套。然后可根据历史销售数据,再用期望的未来趋势作些修正从而对各
种选件占灯总需求的比例作出预测。例如,对灯泡模块:
0.5:100瓦白炽灯=1000/周
0.2: 75瓦日光灯= 400/周
0.3: 3向白炽灯= 600/周
主要装配件中的个别选件可用同样方法来处理。这一技法叫做模块式计划法
(modular planning),只需提出少得多的MPS,对美国用产品,MPS的总数
为:
3种灯泡+4种底座+5种灯罩+4种灯柱+1种电缆=17个MPS。
加上出口品种时,MPS的总数将增加到22个,仍然是一个可以管理的数字。
注意在灯泡模块BOM中的组件实际上将被装配在灯的不同部份之中。插座将
被安装在灯柱中,开关安装在底座中同日光灯镇流器装在一起,电线把它们连接起
来。但为了制订计划的目的,这些组件被归入一个模块伴随供客户选用的一个具体
选件。汽车制造商也用这种方法把空调选件的组件归入一个计划用模块,虽然实际
上这些零件是分散在车辆各处的。
如前所述,MPS发起获得行动;这些行动在执行阶段被完成。实际上造出来
的灯与汽车的具体配置将由客户行使的选择确定。最终装配物料清单将在收到客户
订单(往往是代理商、分销商或代理人)之后被发放。如果计划已经生效,所需模
块与主要装配件将是可得的。计划永远不会是完善的,健全的计划也不会被完善地
执行,所以有某些短缺是意料之中的。把这些短缺减到最小限度并更快地反应它们
的方法详见第二册第2章。超量计划(overplanning)MPS以便使短缺最小化的
技法见本章下一节。
图7-4中的第4类产品包括梳妆用具、化妆品、药品、精细化工产品、照相
胶卷、糖果、矿物、石腊与机油等石油产品以及数不清的其它物品。对这一类,很
少数原料与外购组分被转换成很多种完工的散装产品,然后往往把它们以不同的包
装提供到市场。这一类也包括过程工业在内。由于原料的特征与性能不稳定,收率
不确定以及昂贵的资本设备无弹性的生产能力等原因,这一类产品的计划过程不同
于其它三类。计划工作不能那样精确而且往往以恰当地利用设备为重而非以库存最
小化为重。
任何产品系列主计划的恰当层次的选择要取决于三个判据:
1、MPS中物品的数目要尽可能地少以改进管理评审与控制。
2、复盖被该MPS驱动的MRP程序中尽可能多数组件。
3、生成关于制造设施,特别是瓶颈供应商与机器或设备中心的负荷的尽可能
多的信息。
这些判据明显是有冲突的,第1项就反对第2项与第3项。对图7-4中第1
类与第3类产品,层次的选择是相当容易的。对第2类产品,需在MPS份数之多
与足够的能力与物料计划之间作出妥协。选择产品的系列作为一个单独的MPS项
目提供一种好的妥协,因为它们既为设施建立大多数负荷又为通用组件建立需求。
如果产品设计工程师与加工过程选择工程师清楚地看到对良好的计划与控制的要求,
则计划过程可被大大改善。在这里,集体协作的利益是巨大的,但这一主题超出了
这两本书的范围。
第3类产品同样地面临着MPS中物品太多的问题。这里,用系列产品也能部
份地解决问题,特别是在能力数据中。图7-4表示MPS处于BOM顶上最终产
品层之下的某一层次。这是被包装物品的散装产品层次,它能够把MPS的数目减
到产品总数的一个小的分数。为满足前述的第2条判据,用第二册第4章中描述的
倒排BOM(an inverted BOM )可以为有麻烦的包装材料提出需求并且也允许利
用本章下一节要讨论的超量计划MPS的技法。第3条判据也可用这种技法达到,
而且往往是通过使用产品的系列来满足的。
原理32.最好的MPS具有最小数目的物品,而且符合足够的物料与
能力计划的需要。
为了灵活性而超量计划MPS
在前节的Rite-Lite灯案例中,为每一种选件开发-MPS是实际的; 已列出
了每种灯泡选择的数据及每周2000台灯的生产总量。这种灯型选择的估计是平
均数;定单的实际组合可能每周有显著变动,例如:
100瓦白炽灯:0.3-0.7
75瓦日光灯:0.1-0.3
3向白炽灯:0.2-0.4
满足任一周中最大需求的灵活性可用一种叫做超量MPS计划法
(overplanning the MPS)的技法。必须强调指出这并不意味着过负荷或夸大MP
S;因为生产与维持附加的成套组件所需的物料与能力都必须是可得的。
第一种选件的MPS,在使用此技法时,将在某一周中从每周1000这一平
均值增加到1400。当需要时,这额外的400套组件将提供库存以满足对这一
选件的额外的客户订单。如果1000这一平均需求是正确的,则当客户对这种灯
泡的实际需求降到平均值以下时已经用掉的额外成套组件将得到补偿。这种过剩库
存类似安全存货,但它是针对使用该技法的每种选件而配套地持有组件的。
选择哪一周来安排该超计划量(在本例中是400套)要取决于人们希望这些
组件处于什么情况。倘若此超计划量安排在第一周,该计划将使可用已完工组件为
投入成品的装配作好准备。倘若,它被安排得远远地,在产品的累计制造提前期的
末端,则该计划便将以备有过量的外购原料与低层组件为目标。对于定制的产品,
不仅是订货装配产品,这将是此技法的恰当应用。此超计划量可以安排在中间的几
周中以充分发挥以半成品或未定型式来持有通用组件或成份的好处。这同第二册第
1章中要讲的制造的基本策略有关。
为了最有效地使用超量计划来满足客户所需的产品组合方面的变化,可将选件
模块的BOM重新构成,以区别所有选件通用的组件与每种选件的专用组件。例如,
在图7-5的例中,各种灯罩都可通用的组件就有电线(如设计得当,其长度也可
一律)、把灯罩弄牢在立柱上的金属箍与钢夹等。超量计划时若使用每种选件的全
物料清单则将把这些通用件也多存了许多,但产品组合有变化时通用件是不需要多
用的。把专用组件归入另一清单,只对这些组件做超量计划,可使过量的库存仅限
于为灵活性所真正需要的物品。注意这要求为每一种选件多生成一个MPS,因为
现在要展开两个物料清单(一个为通用件、一个为专用件)。这也使MPS在产品
结构中要降低一个层次。在计划过程中将不使用较高层的选件装配件(灯罩、基座
与立柱──它们是真正的子装配件)的物料清单与成品灯具的物料清单,在客户真
正地订制特定配置之前不应开发它们也不必把它们装入产品结构记录。这些清单是
执行清单,是为装配安排日程计划使用的,为存储室申请单或拣料单使用的,为实
际生产的记录、核算成本与支付而使用的。
为了具有在任意期间内生产总量大于2000件灯具的灵活性,对每一通用组
件模块(包括成套电缆)的MPS可以有一个相同的超计划量。当然必须有足够的
能力来生产与维持这些物料。倘若为了产品组合上灵活性专用的成套组件已经有了
足够的超计划量,就无需再为总灯具量的增加而再提供这些专用组件的附加量。把
超量计划技法同MRP程序一道使用,可以估计出为满足市场变化提供灵活性所需
的附加的总的投资量。其计算方法详见第二册第3章,它也可用于根据作业计划来
准备库存预算。
原理33.恰当地构成物料清单是做MPS不可缺少的一部份。
MPS的视界
对每一产品,必须购入某些原料或组件然后经过制造过程的某种顺序把它们转
换为完工物品,如图7-6所示。
│BOM │
│层次│ 时 间───→
│ ├─────────────────────────────┬─┬─┐
│ 0 │ │ │ │最终产品
│ ├─────────────────────────────┴─┴─┘
│ │ | |
│ ├─────────────────────────┬─┬─┐大块产|
│ 1 │ │ │ │品或子|
│ ├─────────────────────────┴─┴─┘装配件|
│ │ | |
│ ├─────────────────┬─┬─┬─┬─┐ |
│ 2 │ │ │ │ │ │中间体或装配件|
│ ├─────────────────┴─┴─┴─┴─┘ |
│ │ | |
│ ├───────────┬─┬─┬─┐ |
│ 3 │ │ │ │ │中间体或组件 |
│ ├───────────┴─┴─┴─┘ |
│ │ | |
│ ├─────────┬─┐ |
│ 4 │ │ │原料准备 |
│ ├─────────┴─┘ |
│ │ | |
│ ├─┬─┬─┬─┬─┐ |
│ 5 │ │ │ │ │ │原料 |
│ └─┴─┴─┴─┴─┘ |
| |
←────────────────────────────────→
最小MPS视界
图7-6 已计划累计提前时间
完成这些工作所需最长的已计划时间跨度,等于关键路径上(有多种叫法:累
计提前时间,堆积提前时间,关键路径提前时间)计划提前时间之和,决定了如果
要MRP能够为所有组件计划补货订单的话MPS必须扩展的最小视界。在不同行
业中这一时间为几个星期到2年或多年。如果MPS至少不扩展到那么远,则对低
层组件与原料就必须使用订货点技法。
关键路径有时被称为MPS的不变部份(the firm portion),但这一术语是
使人误解的;它含蓄着MPS在此期间不应被更改──但事情不是这样的。在该期
间“冻结”MPS,不允许更改,是说
1、不管我们是否需要,我们正在计划去制造它。
2、倘若我们不作计划就不能制造它。
这两种陈述不仅是谬误的,它们是危险的与不必要的。在本章前面讲过,MP
S驱动计划系统以发起资源的获取。人们希望由此当执行计划时,所需的物料、劳
力及其它资源将是可得的。当然,计划或执行不可能十全十美,在执行阶段总是需
要有校正行动去弥补不足之处。在第二册第2章中对此有透彻的讨论。
不变(firm)这一描述应解释为不可任性地在不研究其具体影响的情况下就去
作更改。在这一视界内,MPS的任何更改都将对某些已发放到供应商或车间去的
实际订单发生即时的影响,而不仅是影响到系统中的已计划订单。它可以恰当地称
为计划视界的灵敏部份(active portion)。更改这些订单的时间或数量要引发的
代价包括伴随库存过多、催稽、废弃、失去的订单、交货延期、废品、返工与加班
加点的费用。但不更改计划也可能引发所有这些费用或其中的某些费用;这就要求
执行计划时对应作的更改有仔细的分析。缩短这一视界的好处是显而易见的:
1、计划更有效
2、受更改影响的实际订单较少
3、有更大的灵活性去对付执行中的变化
4、实际的竞争上的好处
由于需要对低层组件、原料、劳力与设备能力的未来需要有更多信息,使得
MPS的视界伸展得远比其最低限度要长。视界只有3个月的MPS是少数但某些
MPS可短达6个月;大多数的视界是12个月而某些MPS的总视界要2年到3
年。在视界的不同部份中,使用数据的基本目的也是不同的:
近期:物料计划,车间日程安排
中期:劳力水平,班制,设备的加载
远期:工厂、设备、资金的需要
在每家公司里,可以识别出3个、4个或更多个这样的区间。如图7-7所示,
随着视界的延长对细节的需要减少,而时间期间也可以增加。因此,MPS不需用
同样的措词贯穿其整个视界。区间之间的过渡,当然将提出把数据转换为更明细数
字的问题。为任一公司认定其恰当的区间将简化计划工作并大大提高其有效性。
│ 区 间 1 │ 区 间 2 │ 区 间 3 │
├──────┼──────┼───────┤
控制性约束:│ 物 料 │长提前期物料│关键性原料供应│
│ 劳 力 │ 设 备 │ │
│ 设 备 │ 工 厂 │ │
所需细节: │ │ │ │
BOM │ 成 品 │ 典型产品 │ 部份 │
加 工 │全部工艺流程│ 劳力清单 │ 平均金额 │
时间期间 │ 周 │ 月 │ 季或半年 │
│ │ │ │
图7-7 主计划的时间区间
MPS的格式
如前所述,为了给每一最终产品的MPS作准备,使用了分时段订货点法、
P-S-I与其它高层次计算方法去开发数据。所用的具体格式随不同的公司使用
它们的情况而异。本书中所举例子是典型性的,为了说明这种技法的机制与数据之
间的关系。这些例子只是表明什么是所希望的。
任何MPS只是对其中每一最终产品(可以是成品,主要子装配件,计划用模
块或备件)的一个数据文件,它表明在特定的时间期间之中在何时要生产多少。
博士建议把MPS看作一个连续的“卷”, 它不断地(虽然可能是间
歇地)移动以便在一端去掉已经过时的期间,而在另一端展现未来的期间,从而保
持一恒定的视界。
在任何MPS可被认为在计划工作时有用之前,必须使希望生产的东西与可能
去生产的东西相符合;这要求具有对物料可得性与能力方面约束的知识,并且具有
确定全部MPS最终物品对这些约束的综合影响的能力。各个个别最终物品的细节
构成日程计划,但关键问题是,当想望时,能否生产出所有的物品?图7-8显示
由若干最终物品构成一产品系列时MPS的一种典型格式。这里该系列包括在同一
┏━━━━━━┳━━┳━━┳━━┳━━┳ ┳━━┳━━┳━━┳━━┓
┃ 周 ┃ 1 ┃ 2 ┃ 3 ┃ 4 ┃ ┃23┃24┃25┃26┃
┣━━━━━━╋━━╋━━╋━━╋━━╋ ╋━━╋━━╋━━╋━━┫
┃ 系列 #1 ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃
┃最终物品 A┃ 50┃ ─ ┃ 50┃ ─ ┃ ┃ 60┃ ─ ┃ 60┃ ─ ┃
┃最终物品 B┃ 610┃ 610┃ 610┃ 610┃ ┃ 610┃ 610┃ 610┃ 610┃
┃最终物品 C┃ 340┃ 360┃ 380┃ 400┃ ┃ 300┃ 310┃ 320┃ 330┃
┃最终物品 D┃ 180┃ 180┃ 180┃ 180┃ ┃ 150┃ 150┃ 150┃ 150┃
┃最终物品 E┃ 15┃ ─ ┃ ─ ┃ ─ ┃ ┃ ─ ┃ ─ ┃ 20┃ ─ ┃
┃最终物品 F┃ 205┃ 205┃ 205┃ 205┃ ┃ 225┃ 225┃ 225┃ 225┃
┗━━━━━━╋━━┻━━┻━━┻━━╋ ╋━━┻━━┻━━┻━━┫
系列 #1 ┃ ┃ ┃ ┃
总计 /月 ┃ 5575 ┃ ┃ 5340 ┃
图7-8 MPS的格式
些设施中被加工的诸种物品;它是一制造系列而非包含在同一市场中出售的一个市
场营销系列。其中某些物品是要持续地生产的,某些是间歇生产的,某些是季节地
生产的而某些是以较高或较低的生产率趋势来生产的。该设施必须对付这一切。把
任一期间中任一物品的计划量称为订货是一种错误,虽然其中有许多是这样的;它
并不是如同加工订单那样去承诺要生产某种东西,而是要为生产某种东西提供足够
资源的一份计划。
该系列每月总计量为把MPS细节同生产计划总计量相连接提供数据。在粗略
能力需求计划(见本书第9章与第二册第5章)中要用到个别物品的每周数据或系
列的月度数字。每一最终物品的每周数据要输入进MRP程序通过其物料清单去展
开。在MPS的这一阶段,重要的考虑是
1、尽可能地保持同所希望的产出量相接近
2、平整设施上的负荷,特别是对瓶颈作业或供应商
3、包括设施上的全部重要需求
4、留有余地来处理意外的组合变化或额外的需求
前三项考虑是不言自明的或前面已经讨论过的。第四项考虑是有很大争议而且
是广泛地被人们误解的。使得MPS的负荷超过了制造设施处理负荷的能力是一种
后果十分严重的错误。详见本章最后一节“MPS的问题”。客户服务将变坏,成
本更高而库存过剩;这恰恰是与良好的计划与控制所希望的结果背道而驶。
除了在有限数目的过程工业与重复性生产厂家之中,要去准确地确定设施能够
多么好地处理MPS中已计划的物料组合、加工过程与产品是十分困难的。任何一
组MPS的“正确”能力不可能被精确地计算出来;详见第9章。不可避免的结果
是该MPS总计量将同生产能力不相适配;它不是超过就是不及。管理人员与计划
人员的正常倾向是,对销售持乐观态度,为更高的产出施加压力,力求避免工人有
闲余时间,而且力求设备有高的利用率,其结果差不多总是使得MPS的总计量过
大。
熟悉工厂实际上如何运作的人们经仔细的思考将得出如下的结论:
1、保有一些过剩的能力以便对付“计划外的需求”(新的以及额外的产品,
补偿废品,记录误差,替代作业的使用,等等)比保有安全存货要好得多。
2、平滑地把订单下达给供应商与工厂设施以适配它们处理订单的能力比之只
给他们发放MRP或订货点法指导的订单要更为有效得多。
3、在合格的专门从事计划工作的人员手中,过剩的能力不会被浪费,调整能
力过剩比调整能力太小要容易而且快得多。
实际情况是MPS总计量留有余地时比之MPS总计量过大时,工厂的实际产
出反而会有所增加,这是同直觉相反的,也是违反人们普遍持有的关于设施的高利
用率与停工时间的代价等信念的。专业人员知道这一真理及其价值,详见第9章。
MPS必须不包括过期数据(past due data), 那是指出在以前某些时间期
间中并未生产出已计划最终产品的。把过期数据包括进去是使日程计划超负荷的最
坏方法。实际生产情况当然应同已计划生产相比较,但其结果应写在别的某一报告
中,而非写在MPS之中。如果所有的工作或至少大部份工作已经完成,而且要求
的余额是在可得能力的限度之内,则可以允许在较早的时间期间中安排大于正常的
计划量。否则,必须将延误的物品与超负荷物品重新安排到未来的时间期间中去。
MPS最终物品必须用可由包括恰当BOM的产品结构记录辩认的数码来识别。
目录号或其它产成品识别码也可包含在内以便作为其它用户的现成参考。管理人员
对这些数据要定期审查修订,这就要采用清晰易读、不用难懂的缩写的打印拷贝,
通常用预先印好的表格,它可由计算机来产生。
关于MPS的误解
对于MPS,人们常常抱有以下几种错误看法:
1、认为销售预测就是MPS。参见“MPS不是什么”这一节。
2、认为最终装配进度计划就是MPS。参见同上节。
3、认为当物料迟到时,必须更改MPS。已计划的提前期中包含了对排队时
间的容差,它为返回到进度计划提供机会,即使当物料被延误时。只有客户决定的
更改是例外,更改MPS应被看成是对失败的认可。
4、认为MPS中的计划量就是“订单”。MPS中指明了计划生产的最终物
品的数量,但该物品实际上可能根本不予投产。当涉及计划用(模块式)BOM时
这一点是显然的(如图7-5中的例子)。发放订单去确定装配、完工与包装日程
是执行阶段的事,但具体数字往往不同于MPS中的数据。使用“订单”这个术语
混淆了计划与执行之间的区别,所以不推荐这样使用术语。
5、MPS中的某些部份必须被冻结。参见“MPS的视界”这一节。
6、要提出MPS的物品太多了。这意思是问有没有某种有效的替代的办法;
没有的。这往往是由于人们不懂得如何去构成BOM并使用系列于最终物品从而把
MPS物品的总数降到可管理程度的缘故。
MPS的问题
有五个问题破坏MPS及其所驱动的计划系统的有效性:
1、夸大(Overstating)或过负荷(Overloading)
a、把一个过期的时间期间包括在内
b、把头几个期间过负荷(叫头重front ending)
c、在整个视界上普遍地过负荷
2、过分的神经质(紧张不安、摇摆不定)
3、无效的数据
4、不均匀的加负荷办法
5、过分的自动化
过负荷的具体影响是容易看得清的──瓶颈加工中心与供应商将有显著的、数
量不断增加的过期订单。这些过期订单引起短缺,干扰生产与客户产品的发货,还
引起赶工、使用替代物料与替代作业。非瓶颈工序将按计划出产,并将生成过量的
配不上对的组件。其净影响是不良的客户服务、过量的成本与高库存。不管过负荷
是由于过期订单、前端过负荷或全视界普遍超载引起的,其结果总是如上所述。当
商业经济健康时,需求是高的,有一种使人非相信不可的去增大产出的需要。虽然
实际能力只能慢慢地增长,却有一种不可抗拒的强烈要求去很快加大计划量,通常
夸大了计划。这种做法弊大于利。在前一节“MPS的格式”里,讲过抓住现实的
MPS数据与真正的利益是不容易的。
频繁更改MPS所引起的摇摆不定能够很容易地由计算机来处理(事实上它们
靠它来繁荣),但会激烈地干扰执行计划的努力。为数过多的去更改优先级或能力
的行动通知与取消着以前行动的冲突的信号摧毁好人们把事情办成的仕气与能力。
生产率只可难得作显著波动;工厂以稳定的生产率生产要经济得多。物料之间可以
作一些转移──但必须付出的代价是已经开工但现在并不需要的组件所造成的过剩
库存与赶工。修补MPS的唯一良药是短得多的计划提前期,如第9章中所述,以
及颇策略地计划好的库存缓冲,如第二册第2章中所述。在使用分时段订货点法来
为成品库存作补货计划时,使用不变计划订单(第6章),利用产品层次的安全存
货,可以阻尼来自不规则的客户订货所引起的MPS更改。有效的主计划工作要求
管理人员在不停地重新计划与不灵活的计划之间走出一条漂亮的路线。
在MPS输入的开发中使用的无效数据包括蹩脚的预测、错误的成品库存数据
、不正确的客户订单与发货量中的错误。用跟踪信号去提醒人们注意表现不好的预
测,用循环盘点去发现与消除记录误差的原因以及处理MPS数据中严格的纪律都
是必不可少的。
可以尽全力去开发平整的MPS数据但这并不能确保在各种设施上、甚至各起
始(首当)工作中心或供应商具有平整的负荷。在一给定时间期间发生两批或多批
会造成不规则的工作下达,即使是设计良好的MRP程序也会如此。仔细地区分对
特定加工中心产生显著负荷的MPS最终物品中的时间期间可使某些问题得到缓解。
此问题的真正解决办法是压缩生产准备时间、减小批量并通过管理良好的投入──
出产控制技法(见第10章)平滑地投入。
不可允许计算机更新过的预测与使用分时段订货点法的分配需求计划系统直接
地打入MPS数据。当涉及许多产品与众多服务件时,这样做是很吸引人的。许多
软件包也是这样设计的。要制止摇摆不定,平滑负荷并确保一切MPS的现实性,
人工干预是不可缺少的。尽管这种干预不容易,但必须做到。
原理34.MPS必须妥善管理,它必须完整并能够被执行。
MPS的用途
MPS很可能是在管理者控制之下最重要的一组数据。它同它所驱动的那个一
体化的正式计划与控制系统,有许多用途;其中最重要的是
1、它把较高层次的生产计划与日常的日程计划连锁在一起。这就确保后者支
持前者,而且在二者不可能保持同一步伐之前会生成早期警告信号。
2、它驱动若干种明细计划,包括
a、物料需求
b、能力需求(人力与设备)
这些明细计划建立物料、人员、机器、机床安装、供应、检测与用来生产MPS中
最终物品所需的其它设备的恰当时机与数量。其结果是连接一家制造厂及其供应商
的一套充分一体化的计划。
3、它驱动财务计划,导向组件存货与制品库存、采购与承诺、直接劳务与售
出货物的成本等的弹性预算。这些是可从该作业计划直接计算出来的财务分析中的
主要因素。正式的利润计划所需的间接劳务、工厂管理费与销售净收益可从二次性
计算得到。
4、它为订货生产产品作出客户交货承诺。当客户订单被记载入册时,倘若它
们被转换成MPS中的模块与最终物品并从MPS中某一适当的时间期间减去的话,
这些订单就可看作是消耗了MPS。剩下的余额,常称为可供销售量,为对新的客
户订单作出交货承诺提供了可靠的基础。在一种健全的计划与有效地执行的环境中,
作出承诺比较容易,而且可以达到及时交货的较高水平。这些比之各种提前期公式
或经验性规则要强得多,因为后者对现存负荷不能作出充分的考虑。
5、它监督各项实际绩效:市场营销,通过评价市场需要与期望;销售,通过
获取客户订单;工程设计,通过坚持设计与开发工作的进度;计划工作,通过开发
健全的计划;以及制造,通过执行该计划。通过这一手段,失败的根源与原因得以
澄清,指责可以消除而绩效得以改善。
6、它协调诸多管理人员的活动。开发与维持MPS的工作迫使大家一致同意
一项最好地满足他们各自的需要与期望的操作计划。这为执行该计划中的集体合作
奠定了基础。在克服每一名经理试图以牺牲团体中其它人为代价来突出自己这种“
全明星综合症”方面没有其它过程如此有效的了。
管理层对MPS的作用
这套MPS为高层管理者提供了一个真正的把手去管好业务。为了最大限度地
发挥这一极好工具的作用,他们必须:
1、充分理解其功能与用途。前节已经讲过了。
2、为在计划与执行中作明细决定的人们建立政策与方针。具体讨论这一问题
超出了这两本书的范围,但其基本目的必须是尽可能明白地去定义管理者在稳定的
雇佣、客户服务、产品质量、安全与可靠性、资源的利用以及影响作业上决策的类
似事情上究竟希望的是什么。
3、解决具有不同见解者之间的矛盾。每一位经理对于什么是对公司最好的事
情有其自己的强烈看法,通常是以个别部门与专业的观点为基础的。要在可见因素
的基础上协调这些差别是不大可能的;为了确保可行的妥协,仲裁可能是有必要的。
4、坚持计划要有现实性。有一种不可抗拒的冲动要去乐观地安排计划,特别
是在成长期或从衰退的复苏期,去保持劳力精干而且在尽可能高的水平上去利用工
厂与设备。其结果是使MPS过负荷,这是在制造设施的管理中出问题最常见的原
因。最高层管理者必须懂得这种作法对作业的影响,并努力给灵活性与对变化的快
速响应以足够的考虑。虽然不太容易定义并定量地度量,但灵活性与对变化的快速
响应对尖锐的竞争情况可能比人头少与机器利用率高要重要得多。
5、有规律地并严格地检查MPS,把它同作业中的实际绩效相比较。这一有
价值的控制工具值得在最高层经理间的管理委员会或执行委员会的会议日程上占一
显著地位。高层的决定可通过这一正式计划系统转换成低层的细节。协调整个组织
是可行的。
有了一个有效的、管理良好的MPS,虽然成功不见得就有了保证──但若没
有了它,失败却是有保证的。