2. 生产计划基础
动态插单之所以难,不是因为它“插进来”这个动作本身,而是因为它会沿着生产计划的层级结构向下传导:销售承诺变了,主生产计划要改;主生产计划改了,物料需求计划要重算;物料齐套变了,能力需求计划要复核;能力不够,排程与调度就要重排。理解这条传导链,是后续所有重排工程的前提。
一、生产类型:决定计划刚性与插单代价
不同生产类型的计划逻辑差异极大,插单的可行性和代价也完全不同。常见分类维度包括按订单方式、按生产重复性和按需求驱动方式。
| 生产类型 | 典型特征 | 计划驱动 | 插单难度 |
|---|---|---|---|
| 备货型(MTS) | 按预测生产,成品入库 | 预测 + 库存 | 较低,可动用库存 |
| 订货型(MTO) | 按订单生产,交期承诺强 | 客户订单 | 中高,需重排 |
| 按订单设计(ETO) | 一单一设计,周期长 | 项目订单 | 高,牵动设计采购 |
| 按订单装配(ATO) | 模块化预生产,后装配 | 订单 + 模块库存 | 中,受模块齐套约束 |
| 重复/流程型 | 连续或大批量,切换成本高 | 节拍 + 产能 | 高,切换损失大 |
判断插单代价,先看生产类型:MTS 看库存缓冲,ATO 看模块齐套,MTO 看关键件与瓶颈产能,ETO 看设计与长周期采购。类型判断错了,后面的重排策略一定跑偏。
二、计划层次:从战略到执行的五层结构
生产计划不是一张表,而是一个分层递阶体系。上层定方向,下层定动作,层与层之间通过“约束传递”和“反馈修正”耦合。
- 经营与销售规划(S&OP):年度/季度总量,决定资源大方向。
- 主生产计划(MPS):确定具体产品在具体时段的产出量与交期。
- 物料需求计划(MRP):由 MPS 展开 BOM,算出净需求与采购/生产建议。
- 能力需求计划(CRP):把 MRP 的负荷换算成工作中心能力需求,识别瓶颈。
- 排程与调度:把任务分配到具体设备、班次和先后顺序,形成可执行作业序列。
三、MPS、MRP、CRP 的输入输出与传导
MPS 的输入是订单、预测、库存和粗能力约束,输出是计划订单与交期承诺。MRP 的输入是 MPS、BOM、库存记录、提前期与批量规则,输出是采购建议、生产建议和例外信息。CRP 的输入是 MRP 的计划订单、工艺路线和工时定额,输出是工作中心负荷图和能力缺口。
MPS 输入:客户订单 + 预测 + 库存 + 粗能力
MPS 输出:产品级计划订单(数量 / 交期)
MRP 输入:MPS + BOM + 库存 + 提前期 + 批量规则
MRP 输出:采购建议 / 生产建议 / 例外信息
CRP 输入:MRP 计划订单 + 工艺路线 + 工时定额
CRP 输出:工作中心负荷 / 能力缺口 / 瓶颈清单
插单发生时,最危险的做法是只改 MPS 不重算 MRP 和 CRP。结果往往是:交期承诺了,物料没到;物料到了,瓶颈设备排不下。正确的传导顺序是 MPS → MRP → CRP → 排程,逐层校验,逐层反馈。
四、排程与调度:从“计划”到“可执行”
排程(Scheduling)解决“什么时间做什么”,调度(Dispatching)解决“现在先做哪一件”。排程偏静态优化,调度偏动态执行。常见排程规则包括交期优先(EDD)、最短加工时间优先(SPT)、关键比(CR)和瓶颈优先。
- EDD:按交期先后排,适合交期敏感型订单。
- SPT:短任务先做,缩短平均流程时间,但可能牺牲大单交期。
- CR:关键比 = 剩余时间 / 剩余工作,比值小者优先,动态响应好。
- 瓶颈优先:先保瓶颈资源利用率,符合约束理论。
五、案例场景:一次插单的层级传导
某电子装配厂接到一张紧急插单,要求 5 天内交付 200 台。销售直接改了 MPS,把该产品加入本周计划。MRP 重算后发现关键芯片库存不足,采购提前期为 7 天;CRP 显示 SMT 线负荷已超 110%。此时若强行插单,结果是芯片缺料、SMT 拥堵、原订单延期。
正确做法是:先做粗能力校验,确认 SMT 瓶颈;再查关键芯片替代料或调拨;然后调整排程,把非紧急订单后移,用 EDD + 瓶颈优先组合规则重排;最后同步更新 MPS 交期承诺。整个过程不是改一张表,而是五层计划的联动重排。
六、常见误区与复盘要点
- 误区一:只改 MPS 不重算 MRP。 导致物料缺口被隐藏,交期承诺失真。
- 误区二:忽略 CRP,直接排程。 瓶颈负荷爆表,排程结果不可执行。
- 误区三:把排程当调度。 排程是计划层,调度是执行层,混用会导致频繁改单。
- 误区四:插单只看单件成本,不看切换损失。 流程型产线切换一次可能损失数小时产能。
- 复盘要点: 记录插单前后的 MPS 变更、MRP 例外信息、CRP 负荷变化和排程调整量,形成可量化的插单代价档案。