2. 供应链计划系统基础
在供应链计划体系中,主生产计划(MPS)、物料需求计划(MRP)与产能需求计划(CRP)构成了从宏观到微观、从需求到能力的核心计划链条。三者之间的数据流转与约束反馈,是产能约束数据实时同步的底层逻辑。
2.1 主生产计划(MPS)—— 计划的“龙头”
MPS 位于产销协同与详细排程之间,是驱动 MRP 与 CRP 的输入源头。它定义了“生产什么、生产多少、何时完成”,通常以最终成品或关键模块为计划对象。
| 维度 | 说明 |
|---|---|
| 计划对象 | 最终产品(成品)、关键选装件或备件 |
| 时间粒度 | 通常为周或日,滚动编制 |
| 数据来源 | 销售预测、客户订单、库存策略 |
| 输出结果 | MPS 计划订单(建议生产量与完工日期) |
| 关键约束 | 粗能力计划(RCCP)校验,识别关键资源瓶颈 |
实践要点:MPS 的稳定性直接影响下游 MRP 与 CRP 的波动。建议设置“冻结窗口”(如近 2 周),窗口内 MPS 变更需走审批流程,避免频繁重排导致产能数据震荡。
2.2 物料需求计划(MRP)—— 物料与时间的精确计算
MRP 以 MPS 为输入,结合 BOM(物料清单)、库存状态与提前期,逐层展开计算所有原材料、半成品、外协件的需求数量与需求时间。其核心逻辑是“净需求 = 毛需求 - 现有库存 - 在途订单 + 安全库存”。
- 毛需求:由 MPS 计划订单通过 BOM 展开得到。
- 现有库存:当前可用库存量(扣除已分配量)。
- 在途订单:已下达但未完工的采购单或生产单。
- 安全库存:应对需求波动的缓冲量。
- 提前期偏置:根据 BOM 层级与采购/生产提前期,倒推订单下达时间。
MRP 运算示例(简化):
MPS 计划:第 5 周生产成品 A 100 件
BOM 结构:A 由 1 个 B 和 2 个 C 组成
库存状态:B 现有 20 件,在途 30 件(第 3 周到货);C 现有 50 件
提前期:B 采购提前期 2 周,C 采购提前期 1 周
净需求计算:
B 毛需求 = 100 × 1 = 100
B 净需求 = 100 - 20 - 30 = 50
B 订单下达时间 = 第 5 周 - 2 周 = 第 3 周
C 毛需求 = 100 × 2 = 200
C 净需求 = 200 - 50 = 150
C 订单下达时间 = 第 5 周 - 1 周 = 第 4 周
2.3 产能需求计划(CRP)—— 能力与负荷的平衡
CRP 在 MRP 生成物料计划后,进一步校验“是否有足够的产能来执行这些计划”。它针对每个工作中心(Work Center),计算计划期内各时段的负荷(工时/机时),并与可用产能进行对比。
| CRP 核心要素 | 描述 |
|---|---|
| 工作中心 | 产能核算的最小单元(如一条产线、一台设备、一个班组) |
| 工艺路线 | 每个物料经过的工作中心序列与标准工时 |
| 可用产能 | 工作中心在计划期内可提供的理论工时(考虑班次、效率、维护) |
| 负荷计算 | ∑(计划订单数量 × 单位工时),按时间周期汇总 |
| 产能利用率 | 负荷 / 可用产能 × 100%,超过 100% 表示超负荷 |
常见误区:CRP 不是一次性计算。当产能不足时,需要反馈调整 MPS(如延后订单、增加班次)或 MRP(如替换工艺路线),形成闭环迭代。忽略 CRP 的反馈机制,会导致计划“纸上可行、现场不可行”。
2.4 三者的协同关系与数据同步要点
MPS、MRP、CRP 并非串行执行一次即可,而是构成一个闭环计划体系。在实际系统中,产能约束数据的实时同步体现在以下环节:
- MPS 发布时:触发粗能力计划(RCCP)校验,快速识别关键资源是否超负荷。
- MRP 运算后:将计划订单批量传递给 CRP,CRP 进行精细的无限/有限产能排程。
- CRP 反馈时:若某工作中心超负荷,系统需实时更新 MPS 或 MRP 的订单时间/数量,并重新触发下游计算。
- 接口同步:MPS/MRP/CRP 模块之间通过 API 或中间表交换数据,任何一方的变更(如 MPS 调整、BOM 修改、工时更新)都应实时或准实时同步,避免计划脱节。
实时同步典型场景:当车间反馈某设备突发故障(产能降为 0),CRP 模块应立即重新计算受影响时段的所有计划订单负荷,并将超负荷的订单列表推送至 MPS 模块,由计划员决策是否延后订单或切换产线。整个过程应在分钟级内完成,否则会导致计划执行混乱。
2.5 三者的核心差异对比
| 对比维度 | MPS | MRP | CRP |
|---|---|---|---|
| 计划对象 | 成品 / 关键件 | 所有物料(原材料、半成品、外协件) | 工作中心 / 资源 |
| 核心输入 | 预测、订单、库存策略 | MPS、BOM、库存、提前期 | MRP 计划订单、工艺路线、工时 |
| 核心输出 | MPS 计划订单 | 采购/生产/外协建议 | 产能负荷报告、排程建议 |
| 时间粒度 | 周 / 日 | 日 / 周 | 小时 / 班次 / 日 |
| 约束类型 | 粗能力(RCCP) | 物料可用性 | 细能力(有限/无限) |
| 调整频率 | 较低(冻结窗口内稳定) | 中(随 MPS 与库存变化) | 高(随现场产能变化实时调整) |
架构启示:在设计产能约束数据实时同步接口时,应优先保证 CRP 到 MPS 的反馈通道低延迟(秒级或分钟级),因为产能变化(如设备停机、人员缺勤)对计划执行的影响最为直接。MRP 到 CRP 的批量数据传输可采用事件驱动机制,避免全量重算。