传统的CRP(Capacity Requirement Planning，也称能力需求计划)是一种将MRP输出的对物料的分时段需求计划转变成对企业各个工作中心的分时段需求计划的管理工具，是一种协调能力需求与可用能力之间平衡管理的处理过程，是一种协调MRP的计划内容和确保MRP在现有生产环境中可行、有效的计划管理方法。但这种从上世纪60年代一直沿用下来的计划模型，存在许多固有的缺陷：大部分模型建立在无限能力的假定之上；要求提前期已知，且是固定值；要求工艺路线固定；生产的优先次序只能根据交付周期或日期安排；计划编制所需时间过长，而且对计划的调整工作十分困难。
APS(Advanced Planning＆Scheduling，也称高级计划与排程)是供应链管理软件中的一种优化决策辅助系统，它借助一些复杂的数学运算方法来处理多种变量，使供应链的优化成为现实。APS与CRP的主要区别是．CRP基于无限产能理论，而APS基于资源约束理论；CRP强调计划的可行性，只考虑能力约束而不做优化，而APS是在直接考虑潜在瓶颈的同时，找到跨越整个供应链的可行最优计划。
近年来，高级计划与排产APS得到了企业界的普遍关注，APS软件的市场需求量不断膨胀，一些世界著名的软件公司如Oracle、SAP都成功地开发了自己的APS软件，并且取得了不错的销售成绩。进入21世纪，APS与以互联网为代表的信息技术和以供应链管理思想为代表的先进管理思想相结合，具有跨越整个供应链进行计划协调的能力。
1 问题提出
某液压产品的生产过程中生产资源浪费严重，人员和设备没有充分发挥作用，现对其分别使用传统CRP与APS进行能力需求分析比较并提出相应的改进措施。
2 传统CRP的编制
能力需求计划是以物料需求计划的输出作为其输入，根据计划的零部件需求量和生产基本信息，计算出设备与人力的需求量以及各种设备的负荷量，以判断生产能力是否足够。下面以某厂的产品A为例说明以上过程。产品A由1个B、2个c两种部件组成，工艺路线、主生产计划，如表l、2所示。
表1 产品A的工艺路线
表2 产品A的主生产计划
2．1 分解产品物料需求
利用MRP方法计算产品A的物料分解拆零过程。由产品A的产品结构可知零件B的用量因子为1，零件C的用量因子为2。因此，零件B的毛需求量和主训划用量相同，而零件C的毛需求量则是2倍的主计划用量。计算可得到产品A的MRP，如表3所示。
表3 产品A的MRP
2.2 编制工作中心能力需求
为了编制能力需求计划，要计算工作中心的负荷。首先要计算工作中心上每道工序的负荷和可用能力。该厂实行两班制，每班7h，每周工作5天，工作效率为92％，则每天可用工作能力为：?x2x0.92=12.88定额工时，一周最大的可用能力为：12.88x5=64.4定额工时。下一步就是计算每台设备对各负荷的加工天数并安排好开工日期和完工日期。
对于计算出的计划订单和下达订单剩余工作所需要的定额工时，还要在一段时问里进行分配，通常采用倒序排产法。具体做法是：对于每个任务的排序，从这个任务的最后一道工序的计划结束时间开始，计算这道工序的加工时间和准备时间，向前倒推，得出本工序的计划开始时间，也就是它前一道工序的计划结束时间；如此计算，直到这个任务的第一道工序计算完毕，得到车间任务的计划最晚开工日期。于是可以得到零件占和C的能力需求表，如表4、表5所示。
表4 零件B的能力需求
2．3 编制新的能力需求
由上述两表可得a的负荷图，很明显地可以看出a的生产能力没有被充分地利用而有着大量的剩余，造成了一定的浪费。究其原因，该厂实行两班制在一定程度上是造成人员浪费进而造成设备浪费的主要原因，可以采取裁员一半实行单班制，并将工作时间延长至8h。8h的工作制对社会和个人来讲都是可以接收的，这样一来，每天可用工作能力为：8xO.92=7.36定额工时，一周最大的可用能力为：7.36x5=36.8定额工时。
以设备a为例，除第一周稍微有些不能满足需求外，其它各周都是可以满足的。
此时，再将a的数量增多5％即可满足要求。为了便于比较，相对地，可以得到新的负荷直方图，如图1所示。
图1 a的负荷直方图
如图2所示，町以明显地看出，设备Ⅱ的生产能力被充分发挥了起来。
图2 改a的负荷直方图
同样，b和c显然能满足负荷要求，但b和c的生产能力也没有被很好的利用造成了很大的浪费。裁员后，b并无影响依然能满足需求，c则需求进一步增加设备数量到原来的120％。对该厂来讲，大幅裁员是迫在眉睫的也是具有长远利益的，采取这些措施以后仍然能满足生产的需求。
3 生产作业排程和能力需求编制
3．1 确定关键路径
利用A的产品结构和工艺路线可以作出A的总体关键路径的确定图，找出关键路径，确定关键工序。在工作中心d单独工作时，应该确定在这段时间内生产B和c的关键路径，并给出排程过程，如图3～5所示。
图3 总体关键路径的确定
图4 单独生产B和C的关键路径的确定
图5 单独生产B和C的示意图
3．2 方案选择
B的可用库存为102，C的可用库存为184，首先用设备d来加工出92件A来，于是曰还剩下10件，C无剩余。至此，有两种方案继续：(I)首先加工20件C来配合库存的10件B完成10件A的产出，在加工C的期间A、B暂停生产，之后再按图3所得的关键路径并适当排序来生产，平均每件A的产出需要0．76定额工时；(2)在加工92件A的时间里按照图4得的关键路径并适当排序来生产60件曰和60件c，如图5所示，紧接着加工30件A，此时日剩余40件，C无剩余，此时又有两种方案继续，加工80件c来配合库存的40件曰或是在加工30件月的时间里继续加工B和c。
3．3 计算总定额工时
按照第一种方案，单独加工加件C，需要5．2定额工时，还剩22.08-5.2=16．88，四种方案的比较，如表6所示。关键路径生产出32件曰和64件C，加工32件A的时间里又可以生产出7件B和14件c，然后是7件、3件和1件A的产出，此时A已经加工出157件，共需加工570件，还剩413件按照0／6的定额工时来生产，此方案的总定额工时为349.64，最后可得出四套加工选择方案。至此，可以选择第一种方案作为最终方案，按照原先的每天12.88的定额工时，产品将在5.5周内完成，剩余2．5周是个极大的浪费。若裁员一半，再将每天工作时间调至8h，则每天的定额工时为7．36，再通过购买新设备将工作中心的能力提高20％，结果是349．64+[36．8x(1+20％)]=7.9周，满足要求生产中心的能力得到了充分的运用，库存也被降到了最低。
表6 四种方案的比较
4 结论
与传统的MPs—MRP-弋RP相比，引进了APS技术后，ERP系统中的MRP闭环流程会发生一些变化，其中最显著的就是APS其实将MPS和RCCP、ClIP等处理集成在了一起，APS与传统CRP相比具有三个特点：(1)整体规划：它一次性考虑了业务流程的横向和纵向协调，针对不同的业务流程，不同的时间跨度，并折衷考虑了实用性和计划任务之间的独立性，给出了分层次的总体最优方案。(2)真正的最优化：合理确定不同规划问题的可选方案、目标和约柬条件，并使用精确或启发式的最优化规划方法。(3)实时计划：在每一次意外发生时，可以实时的针对所有约束和现有规则重排计划。
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本文标题：APS与传统CRP的能力需求分析比较
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