集成化生产计划管理与控制模型

基于TOC的车间计划编制与生产作业调度以车间工序计划为源头，先安排瓶颈资源的关键件生产进度计划，再编制瓶颈资源上非关键件的生产进度计划，最后根据瓶颈的生产节奏编制非瓶颈资源的生产进度计划，控制非瓶颈生产与瓶颈资源同步。

生产计划执行和现场控制以JIT哲理为主，融合TOC理论中的瓶颈、绳子、缓冲及缓冲区管理来实现。采用绳子逐道工序地传递瓶颈的需求，各工序得到瓶颈的指令后，再按鼓的节奏组织生产，补充瓶颈所需的物料，在合适的时间传送到合适的地点，实现准时生产。

3生产计划管理与控制运作逻辑

3.1生产网络的构建

生产网络是本集成模型的重要组成部分，是生产计划管理与控制运作的基础，在MPS、车间生产调度和车间瓶颈管理等模块都要用到生产网络，生产网络由产品网络、资源描述、资源利用以及工艺路线等组成(如图2)，其中：

(1)产品网络是对BOM的上下拓展，定义了市场需求(企业的订货或预测)、BOM结构(产品、组合件、零件、相关层次和结构数量)、原材料三者之间的连接和相互关系。

(2)资源描述是对企业各种资源的具体描述，包括所有资源库(物料、设备、工装、工人、资料和空间等基本信息)以及替代资源及影响、资源的能力和资源的储备等。

(3)资源利用是具体地对应到每个物料(产品、组合件、零件和材料)上，以“工艺规程”为桥梁把产品结构和资源利用动态联系起来，定义每道工序所使用的资源，如设备、辅助设备、工装、工种和工艺图纸等。

生产网络随着生产的进行而动态变化，实时反映生产的客观状况，有利于瓶颈的动态管理及在瓶颈的动态平衡中进行生产调度。

3.2基于瓶颈的MPSⅡ/MRP的制定逻辑

本模型中，以系统实际存在的瓶颈为基准，以瓶颈产能及瓶颈产销率最大化为目标，直接利用瓶颈的能力限制，依据瓶颈单位时间的产销率调整订单负荷，得到MPSⅡ。通过瓶颈调整得到的MPSⅡ已经保证了整个生产系统负荷的合理以及与生产实际能力的吻合，再结合反映生产实际的提前期、生产网络，就可以得到可行、准确的MRP。基于瓶颈的MPSⅡ/MRP制定逻辑解决了MRPⅡ能力约束考虑不足的问题：

(1)负荷/能力平衡以瓶颈产能限制为依据进行负荷的修正，更具简单化和实用化MRPⅡ从MRP发展而来，而MRP并未考虑能力约束问题，虽然MRPⅡ加入了粗能力平衡(Rough-cut Capacity Planning，RCCP)和细能力平衡(Capacity Requirements Planning，CRP)，但并不能弥补其在能力平衡上的缺点。MRPⅡ通过这两个平衡环节进行多次循环调整，是一个双向联动的过程，而本模型中负荷/能力平衡是一个单向调整的过程，它依据瓶颈产能限制直接对MPS的负荷进行修正，更加简单和实用。

(2)负荷/能力平衡只抓瓶颈设备，更具操作性和层次性

MRPⅡ中RCCP是基于关键设备进行能力平衡的。关键设备是提前设置好的，而瓶颈设备是随着生产实际的进行动态变化的。因此关键设备未必就是瓶颈设备，而非瓶颈的关键设备的产能最大化并不会对系统的产销率产生任何作用，反而会增加系统库存和运行费。这样，经过RCCP看似平衡的能力极有可能误导后续MRP等工作。MRPⅡ中CRP是基于全部设备进行能力平衡的，对所有资源均同等对待，并未凸现出瓶颈设备对整个产能、物流平衡和产销率等的重要影响。本模型平衡的对象为瓶颈设备，瓶颈设备是相对于其他设备而言能力不能满足负荷的设备。如果能力平衡能保证瓶颈能力的满足，必然就能保证非瓶颈能力的满足。所以，本模型降低了能力平衡的工作量，且更具操作性。在得到有效的MPSⅡ后，可以充分利用MRPⅡ的整体规划优势，得到各车间零部件的月、周计划和各车间的零部件月、周计划。

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