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”。
MPS → MRP → CRP 核心流程与数据流 MPS → MRP → CRP 核心流程与数据流 主生产计划 (MPS) 成品/关键件计划 BOM / 库存 / 提前期 物料清单与状态 物料需求计划 (MRP) 净需求计算与下达 工艺路线 / 工时 工作中心与标准工时 产能需求计划 (CRP) 负荷 vs 可用产能 驱动展开 BOM 展开 计划订单 工时数据 产能不足时反馈调整 MPS 关键数据流说明: ① MPS 输出成品计划 → MRP 结合 BOM/库存计算物料净需求与下达时间 ② MRP 输出计划订单 → CRP 结合工艺路线计算各工作中心负荷 ③ CRP 发现产能不足 → 反馈调整 MPS(延后/加产/替代工艺)

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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
MPS / MRP / CRP 闭环协同架构 MPS / MRP / CRP 闭环协同架构 计划引擎 MPS + MRP + CRP 协同 输入数据 预测 / 订单 / BOM / 库存 输出结果 计划订单 / 产能负荷 / 排程 产能约束反馈 超负荷 / 设备故障 / 缺勤 输入 输出 实时反馈 调整 MPS/MRP 闭环核心:产能约束反馈实时驱动 MPS/MRP 调整,确保计划可行且可执行。

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。