CKONG_ERP09 生产作业控制

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1、清华大学出版社2002.10第9章 MRP/ERP原理: 生产作业控制 车间作业控制(Production Activity Control，简称PAC)是 MRP中执行层次的生产管理，它是在企业生产目标的指导下， 根据主生产计划编制的产品生产计划、物料需求计划和能力需求 计划产生的零部件生产计划，对车间生产的有关事务进行运作管 理和分析控制。车间生产按照产品的工艺流程划分则有离散式生产和流程式生 产之分。对于离散式的生产作业管理常称之为车间作业控制 (Shop floor control，简称SFC)，而生产作业控制(PAC)则是包 含离散式生产和流程式生产的生产作业管理的统称。离散式的车间

2、生产组织可分为两类：车间作业生产和流水生 产。车间作业生产是指多品种小批量的生产，生产任务以批量按 订单的方式下达。它与大批量重复式流水生产之间在生产计划、 生产组织方面有着很大的差别。 9.1 生产作业管理系统 图9-1 车间作业计划与控制的体系统结构 9.2 生产作业任务准备 图9-1 车间作业计划与控制的体系统结构 图9-2 任务下达流程图 9.2.1 核定订单的关键信息为了执行生产控制活动，应该依靠一些关键信息，如一些文 件和报告，包括：计划文件、控制文件、车间信息这3个主要资 源。 1. 计划文件计划文件包括3种重要的文件：项目主文件、工艺路线文件和 工作中心文件。项目主文件是许多计

3、划或控制活动(如 MRP库存管理、成本估 算等)所必需的。它对每一零件有一条记录、内容包括零件特征 、库存状态和标准成本等内容。工作中心文件则对工作中心主要数据，如工作中心号、能力 、替换工作中心、排队时间等作业记录。后两个文件也用在能 力需求计划中。 2. 控制文件 对车间管理人员来说，有两个重要的控制文件：车间任务主文件 和车间任务详细文件。 车间任务主文件是对每一任务订单的记录。用于存储描述订单特 征、状态及优先级的主要数据。对车间任务来说，主要包括下列 数据。 车间任务号：对于每批特定的计划加工的订单的标号； 任务数量：订单所要加工的产品数量； 已完工量：经过最后一道工序和最后检验的产

4、品数量； 废品数量：在每一加工步骤中产生的废品个数； 原料投入量：生产该产品所需的原料或零组件数量； 交付日期：完成订单加工，交货的日期； 优先级：用于将订单进行加工先后排序的一个值； 未完成量：订单总量减去已完成量和废品数量后的余量。 每份订单都对应于一份车间任务详细文件，对生产过程的每道工 序、生产调度、优先级变化等信息予以记录。包括以下数据。 工序号：标记某工序的特定号码； 工序名：对该道工序的简单解释； 准备工时(计划和实际)：进行加工以前(如设备安装等)准备过 程所需的时间； 加工工时(计划和实际)：对项目进行加工所需的时间； 完成量报告：该作业完成量中符合质量要求的数量； 废品量报

5、告：在加工时或加工完毕后所检验出的不合格品的数 量； 交货日期：重新安排计划时的订单计划完成日期。 上述信息对于订单下达的决策具有重大意义。 3. 车间信息反馈最新的和最关键的信息是从车间工作进展中得到的反馈信息 ，这可能是由工长或其他车间人员那里反馈的，或通过更正规的 系统提供。下达订单给车间的决策就是根据每天的工作进度、车 间存在的问题来做出的。 9.2.2 识别工具、材料、能力的需求收集工具、材料的需求信息可由多种渠道，如物料清单、车 间订单本身、保留在车间的打印记录或计算机终端等获得。重点 信息是所需工具、材料的内容和数量。在能力的需求方面，应考虑瓶颈能力需求。多数情况下，瓶 颈需求可

6、由计划订单提供，若未提供，则必须用需求数量乘以工 时定额再加准备时间，以确定瓶颈上总的追加负荷。提前期需求是下达计划订单所考虑的一个重要因素。提前期 反映了生产零件所需的总时间，包括加工任务的准备时间、加工 时间、搬运时间、等待时间等。 9.2.3 确定工具、材料、能力的可用性确定了工具、材料、能力的需求后，余下的问题就是对要素的 可用性进行确定。 工具和材料的可用性可通过工具库和库存控制来确定。大多数 的计划订单虽已做过能力计划，但这一能力估计可能不准，工作 中心能力可能比计划低或因不可预见的问题失去了能力，故应将 计划订单的能力需求与可用能力作一比较。对于提前期，同样也 应将计划所需时间与

7、可用时间作比较。 1. 确定工具、材料的需求及可用性其主要过程分两步：第一，产生或获得工具和材料的分检单；第 二，用工具和材料的库存来查其可用性。分检单是用来表示生产某订单所需全部材料、零部件和工具的清 单。分检单必须列出工具和材料编号、需要量、需要日期和替换 信息等内容。其中，替换工具和替代材料分别是原定的工具和材 料不可用时，可以使用的替代工具和材料。 对工具和材料可用性的确定。为了控制工具和材料的可用性，管 理人员应制定严格的质量管理标准，注意对工具的维护检修 若工具或材料不可用，则不能下达订单，必须解决其短缺问题， 才能满足计划要求。但是，即使工具或材料可用了，也不能立即下达订单，还应

8、对 能力和提前期的可用性进行确认。 2. 确定能力 可用能力也是必须考虑的一个因素。订单下达到车间时，一般已 做了粗能力计划，但详细能力计划还应在车间级做。对于所收到 的计划订单，当能力已计划好后，生产管理人员评价可用能力分 为两步： 工厂能力与增加的负荷作业比较；首序或入口的工作中心能力与 增加负荷作比较。 每一步的计算公式表示为： 总能力当前负荷可用能力可用能力新负荷超/欠负荷 可用能力小于新负荷时，则能力出现短缺，应采取措施来增大能 力或减小负荷，才能将订单下达。对应满足计划订单所需能力的 情况，可以从负荷报告和输入/输出报告确定。这可分别查能力需 求计划部分及任务分配的内容。3. 确定

9、提前期在计划订单下达时，还应考虑一重要因素，即提前期。即使 工具、材料、能力是可用的，但若无足够提前期，仍不能下达订 单。 产生提前期不足的原因很多，可能是建立的计划提前期不准， 催交的订单或订单要求的交货日期小于提前期，以及相似作业间 的能力和材料争夺等。例如，某订单安排交货的时间为2周，而 其提前期为3周，显然，若不采取措施，将不能按时交货。 评价提前期是否足够可用两个标准：即可用时间与提前期比较 ；确定临界比，即紧迫系数(Critical Ratio，简称CR)。 可用时间是计划开工日到计划完工日之间的时间，当可用时间 小于提前期，则提前期不足完成订单；反之则提前期足够。紧迫系数则是交付

10、日期与提前期的动态比值，其计算公式为当 CR值大于1(如 A)表示提前期足够，能完成订单；等于1时(如 B)则刚好可按时完成；而CR小于1时(如 C)则发生短缺，就应采取 措施。这是一种确定工序优先级的方法。表9-1 CR值计算列表 (当前日期：164天)订 单交 货 期可 用 时 间剩余提前期CR值A197332232/22=1.5B186222222/22=1.0C175112211/22=0.59.2.4 解决短缺1. 解决工具短缺对工具短缺一般可采取：替换工具、替换工艺路线、替换资源 和外协等措施。2. 解决材料短缺解决材料短缺也可采取四项措施：替代材料、调整批量、生产 部分产品和替换

11、资源。 3. 解决能力短缺解决能力短缺的主要措施是调整人力、调整批量、生产部分产 品和外协。 4. 解决提前期不足解决提前期不足常用的方法有交叉作业、工序分批、人力调整 、按急件下达、改进工艺等。这也就是平常所说的作业调度方式 。 图9-3 常规和交叉作业图示 图9-4 正常计划与工序分批示意图 9.2.5 订单确定下达 订单下达的主要文档资料包括加工单、分拣单、传送单、 任务等。 1. 加工单 加工单是一种面向加工件说明物料需求计划的文件。有点像手工管 理中的传票，可以跨车间甚至厂际协作。车间作业的优先级主要根 据MRP要求的计划产出日期。加工单的格式同工艺路线报表很相似 ，见表9-4。它的

12、表头和左侧各栏的信息取自工艺路线文件；只是增 加了加工单号、加工单需用日期、每道工序的开始日期和完成日期 。 2. 分拣单 分拣单即前面提到的工具和材料的需求清单，但可能此时作了修改 ，特别指明了替代工具、材料和工艺路线及调整批量的情况。各分 拣单将送到工具保管地各库房，按分拣单授权将适当数量的工具和 材料发给各工作中心。3. 传送单 传送单则用来批准和记录物料从一个存储地传到另一个存储地的移 动，主要根据工艺路线建立。这种记录仓库和工作中心、工作中心 和工作中心之间的物料移动情况的单子，常常也包括在任务单中。 其形式可以是人工系统中的传送票或卡的格式，也可是计算机系统 里由终端进行认可的物料

13、移动。 4. 任务袋 任务袋中包括了生产订单所需的全部信息资料，一般有：工艺路线 ；产品或部件的装配图；记录工时的工票；物料清单；特殊的处理 过程和产品说明；特殊的材料标志等。有时也包括分拣单和传送单 。所有的资料被放入一信封或袋中发放到车间。任务袋将跟随订单 通过加工过程一直到订单完成。在此过程中，若采取了一些纠正手 段，则任务袋信息将随之变化。9.3.1 作业任务分配车间任务分配把作业分配给工作中心，但并不规定此加工单将 必须由此工作中心完成。当几个工作中心都有能力执行同一作业 ，或多个作业需要加工时，负荷分配就会有问题，这时要确定恰 当的工作中心来接受作业。一旦作业被分配到工作中心后，紧

14、接着的任务是排列作业的执 行次序。在分配作业到工作中心时，并没有必要指定它们的加工 次序。作业排序常常又称工作分派，它确定工作中心上的作业优 先权(作业执行次序)。负荷分配考虑的是工作中心的能力控制， 而作业排序考虑的是工作中心的作业优先权控制。一个加工车间 是一个由等待行列组成的网络。在等待行列里，各作业的相对紧 急程度在不断地变化。必须注意这种作业先后次序的约束关系。 当作业经过工作中心时。它们要同其他作业竞争有限的资源。 9.3 车间生产作业管理9.3.2 作业日产控制 1. 车间生产监控概述 如果车间的日常生产很正常，完全与计划相符，那么就无需对生 产情况进行监控了。但实际的情况并非都

15、是十全十美的，总会出 现或发生这样或那样的问题，例如生产拖期、加工报废、设备故 障等。因此，要对车间的生产过程进行经常性的监视、控制和调 整。 通常情况下，用于监视和控制生产过程的主要信息有： 投入/产出报告； 拖期订单报告； 物料短缺报告； 设备状态报告； 车间人员反馈的信息。2. 投入/产出报告投入/产出报告，也叫“输入/输出报告”，是衡量能力执行 情况的方法。通过投入/产出报告了解生产进展的情况，分析出现 的问题，对失控的状况进行纠正。另外，还可通过投入/产出报告 ，来控制计划和控制排队时间和提前期。如表9-7，是一份典型的投入/产出报告。表中工作中心：30 ，允许偏差：20小时，一周期

16、的能力：150小时，计划订单需求 量：125小时。在表9-7中，在第2周期计划投入与实际投入的偏 差为20，计划产出与实际产出偏差75，说明实际生产能力比 投入的工作负荷落后55小时，在这种情况下，必须采取措施纠正 ，否则还下达125总任务将是不明智的。 在生产中，应对计划投入与实际投入、实际投入和实际产出及计划 产出与实际产出作出比较，分析计划和生产中出现的问题。 表9-8 投入/产出分析对 比 结 果说 明 什 么计划投入实际投入加工件推迟到达计划投入实际投入加工件按计划到达计划投入实际产出在制品增加实际投入实际产出在制品维持不变实际投入实际产出工作中心落后计划计划产出实际产出工作中心按计划计划产出实际产出工作中心超前计划 计划投入与实际投入：将计划投入与实际投入作比较的目的在 于监视加工订单进入某工作中心的情况。当某工作中心计划投入大于实际投入时，通常表明加工任务拖 期到达该中心，应检