主生產(chǎn)計劃(Master Production Schedule,MPS)

主生產(chǎn)計劃的定義

這里的最終產(chǎn)品是指對于企業(yè)來說最終完成、要出廠的完成品，它要具體到產(chǎn)品的品種、型號。這里的具體時間段，通常是以周為單位，在有些情況下，也可以是日、旬、月。主生產(chǎn)計劃詳細規(guī)定生產(chǎn)什么、什么時段應該產(chǎn)出，它是獨立需求計劃。主生產(chǎn)計劃根據(jù)客戶合同和市場預測，把經(jīng)營計劃或生產(chǎn)大綱中的產(chǎn)品系列具體化，使之成為展開物料需求計劃的主要依據(jù)，起到了從綜合計劃向具體計劃過渡的承上啟下作用。主生產(chǎn)計劃必須考慮客戶訂單和預測、未完成訂單、可用物料的數(shù)量、現(xiàn)有能力、管理方針和目標等等。因此，它是生產(chǎn)計劃工作的一項重要內(nèi)容。

主生產(chǎn)計劃的對象

主生產(chǎn)計劃的計劃對象主要是把生產(chǎn)規(guī)劃中的產(chǎn)品系列具體化以后的出廠產(chǎn)品，通稱最終項目，所謂“最終項目”通常是獨立需求件，對它的需求不依賴于對其他物料的需求而獨立存在。但是由于計劃范圍和銷售環(huán)境不同，作為計劃對象的最終項目其含義也不完全相同。

從滿足最少項目數(shù)的原則出發(fā)，下面對三種制造環(huán)境分別考慮MPS應選取的計劃對象。

1、在為庫存而生產(chǎn)（Make to Stock，MTS）的公司：用很多種原材料和部件制造出少量品種的標準產(chǎn)品，則產(chǎn)品、備品備件等獨立需求項目成為MPS計劃對象的最終項目。。對產(chǎn)品系列下有多種具體產(chǎn)品的情況，有時要根據(jù)市場分析估計產(chǎn)品占系列產(chǎn)品總產(chǎn)量的比例。此時，生產(chǎn)規(guī)劃的計劃對象是系列產(chǎn)品，而MPS的計劃對象是按預測比例計算的。產(chǎn)品系列同具體產(chǎn)品的比例結構形式，類似一個產(chǎn)品結構圖，通常稱為計劃物料或計劃BOM。

2、在為訂單而生產(chǎn)（Make to Order，MTO）的公司：最終項目一般就是標準定型產(chǎn)品或按訂貨要求設計的產(chǎn)品，MPS的計劃對象可以放在相當于T形或V形產(chǎn)品結構的低層，以減少計劃物料的數(shù)量。如果產(chǎn)品是標準設計或專項，最終項目一般就是產(chǎn)品結構中0層的最終產(chǎn)品。

3、在為訂單而裝配（Assemble toOrder，ATO）的公司：產(chǎn)品是一個系列，結構相同，表現(xiàn)為模塊化產(chǎn)品結構，都是由若干基本組件和一些通用部件組成。每項基本組件又有多種可選件，有多種搭配選擇（如轎車等），從而可形成一系列規(guī)格的變型產(chǎn)品，可將主生產(chǎn)計劃設立在基本組件級。在這種情況下，最終項目指的是基本組件和通用部件。這時主生產(chǎn)計劃是基本組件（如發(fā)動機、車身等）的生產(chǎn)計劃。

一般地，對于一些由標準模塊組合而成的、型號多樣的、有多種選擇性的產(chǎn)品（如個人電腦），將MPS設立在基本零部件這一級，不必預測確切的、最終項目的配置，輔助以成品裝配計劃（FAS）來簡化MPS的處理過程。FAS也是一個實際的生產(chǎn)制造計劃，它可表達用戶對成品項目的、特定的多種配置需求，包括從部件和零配件的制造到產(chǎn)品發(fā)貨這一部份的生產(chǎn)和裝配，如產(chǎn)品的最終裝配。測試和包裝等。對于有多種選擇項的項目，采用FAS時，可簡化MPS的?？捎每傃b進度（FAS）安排出廠產(chǎn)品的計劃，用多層MPS和計劃BOM制訂通用件、基本組件和可選件的計劃。這時，MPS的計劃對象相當于X形產(chǎn)品結構中“腰部”的物料，頂部物料是FAS的計劃對象。用FAS來組合最終項目，僅根據(jù)用戶的訂單對成品裝配制定短期的生產(chǎn)計劃。MPS和FAS的協(xié)同運行，實現(xiàn)了從原材料的采購、部件的制造到最終產(chǎn)品交貨的整個計劃過程。

例如，電腦制造公司可用零配件來簡化MPS的排產(chǎn)。市場需求的電腦型號，可有若干種不同的零部件組合而成，可選擇的零配件包括：6種CPU、4種主板、3種硬盤、1種軟驅、2種光驅、3種內(nèi)存、4種顯示器、3種顯卡、2種聲卡、2種Modem、5種機箱電源。基于這些不同的選擇，可裝配出的電腦種類有 6*4*3*......＝103680種，但主要的零配件總共只有6+4+3+......＝35種，零配件的總數(shù)比最終產(chǎn)品的總數(shù)少得多。顯然，將MPS定在比最終產(chǎn)品（電腦）這一層次低的某一級（零配件）比較合理。經(jīng)過對裝配過程的分析，確定只對這些配件進行MPS的編制，而對最后生成的 103680種可選產(chǎn)品，將根據(jù)客戶的訂單來制訂最終裝配計劃。這種生產(chǎn)計劃環(huán)境即是面向訂單裝配。實際編制計劃時，先根據(jù)歷史資料確定各基本組件中各種可選件占需求量的百分比，并以此安排生產(chǎn)或采購，保持一定庫存儲備。一旦收到正式訂單，只要再編制一個總裝計劃（FAS），規(guī)定從接到訂單開始，核查庫存、組裝、測試檢驗、發(fā)貨的進度，就可以選裝出各種變型產(chǎn)品，從而縮短交貨期，滿足客戶需求。

主生產(chǎn)計劃的約束條件

編制主生產(chǎn)計劃（MPS）時要確定每一具體的最終產(chǎn)品在每一具體時間段內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)量。它所需要滿足的約束條件首先是:

1、主生產(chǎn)計劃所確定的生產(chǎn)總量必須等于總體計劃確定的生產(chǎn)總量

該約束條件包括兩個方面:

第一個方面是每個月某種產(chǎn)品各個型號的產(chǎn)量之和等于總體計劃確定的該種產(chǎn)品的月生產(chǎn)總量；

第二個方面是，總體計劃所確定的某種產(chǎn)品在某時間段內(nèi)的生產(chǎn)總量（也就是需求總量）應該以一種有效的方式分配在該段時間段內(nèi)的不同時間生產(chǎn)。

當然，這種分配應該是基于多方面考慮的，例如，需求的歷史數(shù)據(jù)，對未來市場的預測，訂單以及企業(yè)經(jīng)營方面的其他考慮。此外，主生產(chǎn)計劃既可以周為單位，也可以日、旬或月為單位。當選定以周為單位以后，必須根據(jù)周來考慮生產(chǎn)批量（斷續(xù)生產(chǎn)的情況下）的大小，其中重要的考慮因素是作業(yè)交換成本和庫存成本。

2、在決定產(chǎn)品批量和生產(chǎn)時間時必須考慮資源的約束

與生產(chǎn)量有關的資源約束有若干種，例如設備能力、人員能力、庫存能力（倉儲空間的大小）、流動資金總量等等。在制定主生產(chǎn)計劃時，必須首先清楚地了解這些約束條件，根據(jù)產(chǎn)品的輕重緩急來分配資源，將關鍵資源用于關鍵產(chǎn)品。

主生產(chǎn)計劃的編制原則

主生產(chǎn)計劃是根據(jù)企業(yè)的能力確定要做的事情，通過均衡地安排生產(chǎn)實現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)劃的目標，使企業(yè)在客戶服務水平、庫存周轉率和生產(chǎn)率方面都能得到提高，并及時更新、保持計劃的切實可行和有效性。主生產(chǎn)計劃中不能有超越可用物料和可能能力的項目。在編制主生產(chǎn)計劃時，應遵循這樣一些基本原則。

1、最少項目原則：用最少的項目數(shù)進行主生產(chǎn)計劃的安排。如果MPS中的項目數(shù)過多，就會使預測和管理都變得困難。因此，要根據(jù)不同的制造環(huán)境，選取產(chǎn)品結構不同的級，進行主生產(chǎn)計劃的編制。使得在產(chǎn)品結構這一級的制造和裝配過程中，產(chǎn)品（或）部件選型的數(shù)目最少，以改進管理評審與控制。

2、獨立具體原則：要列出實際的、具體的可構造項目，而不是一些項目組或計劃清單項目。這些產(chǎn)品可分解成可識別的零件或組件。MPS應該列出實際的要采購或制造的項目，而不是計劃清單項目。

3、關鍵項目原則：列出對生產(chǎn)能力、財務指標或關鍵材料有重大影響的項目。對生產(chǎn)能力有重大影響的項目，是指那些對生產(chǎn)和裝配過程起重大影響的項目。如一些大批量項目，造成生產(chǎn)能力的瓶頸環(huán)節(jié)的項目或通過關鍵工作中心的項目。對財務指標而言，指的是與公司的利潤效益最為關鍵的項目。如制造費用高，含有貴重部件，昂貴原材料，高費用的生產(chǎn)工藝或有特殊要求的部件項目。也包括那些作為公司主要利潤來源的，相對不貴的項目。而對于關鍵材料而言，是指那些提前期很長或供應廠商有限的項目。

4、全面代表原則：計劃的項目應盡可能全面代表企業(yè)的生產(chǎn)產(chǎn)品。MPS應覆蓋被該MPS驅動的MRP程序中盡可能多數(shù)組件，反映關于制造設施，特別是瓶頸資源或關鍵工作中心盡可能多的信息。

5、適當裕量原則：留有適當余地，并考慮預防性維修設備的時間。可把預防性維修作為一個項目安排在MPS中，也可以按預防性維修的時間，減少工作中心的能力。

6、適當穩(wěn)定原則：在有效的期限內(nèi)應保持適當穩(wěn)定。主生產(chǎn)計劃制訂后在有效的期限內(nèi)應保持適當穩(wěn)定，那種只按照主觀愿望隨意改動的做法，將會引起系統(tǒng)原有合理的正常的優(yōu)先級計劃的破壞，削弱系統(tǒng)的計劃能力。

主生產(chǎn)計劃的編制步驟

編制主生產(chǎn)計劃一般要經(jīng)過以下步驟：

1、根據(jù)生產(chǎn)規(guī)劃和計劃清單確定對每個最終項目的生產(chǎn)預測。

2、根據(jù)生產(chǎn)預測、已收到的客戶訂單、配件預測以及該最終項目作為非獨立需求項的需求數(shù)量，計算總需求。

3、根據(jù)總需求量和事先確定好的訂貨策略和批量，以及安全庫存量和期初庫存量，計算各時區(qū)的主生產(chǎn)計劃接收量和預計可用量。使用如下公式從最初時區(qū)推算：

第K+1時區(qū)的預計可用量=第K時區(qū)預計可用量+第K+1時區(qū)主生產(chǎn)計劃接收量-第K+1時區(qū)的總需求量(K=0,1,……)

第0時區(qū)預計可用量=期初可用量

在計算過程中，如預計可用量為正值，表示可以滿足需求量，不必再安排主生產(chǎn)計劃量；如預計庫存量為負值，則在本時區(qū)計劃一個批量作為主生產(chǎn)計劃接收量。從而給出一份主生產(chǎn)計劃的備選方案。在此過程中，要注意均衡生產(chǎn)的要求。

4、用粗能力計劃評價主生產(chǎn)計劃備選方案的可行性，模擬選優(yōu)，給出主生產(chǎn)計劃報告。

雖然經(jīng)營規(guī)劃、預測和生產(chǎn)規(guī)劃可為主生產(chǎn)計劃的編制提供合理的基礎，但隨著情況的變化，主生產(chǎn)計劃期的改變?nèi)允遣豢杀苊獾?。為了尋求一個比較穩(wěn)定的主生產(chǎn)計劃，提出了時界的概念，向生產(chǎn)計劃人員提供一個控制計劃的手段。

在計劃展望期內(nèi)最近的計劃期，其跨度等于或略大于最終產(chǎn)品的總裝配提前期；稍后的計劃期其跨度加上第1計劃期的跨度等于或略大于最終產(chǎn)品的累計提前期。這兩個計劃期的分界線稱為需求時界，它提醒計劃人員，早于這個時界的計劃已在進行最后階段，不宜再作變動；第二個計劃期和以后的計劃期的分界線稱為計劃時界，它提醒計劃人員，在這個時界和需求時界之間的計劃已經(jīng)確認，不允許系統(tǒng)自動更改，必須由主生產(chǎn)計劃員來控制；在計劃時界以后的計劃系統(tǒng)可以改動。通過兩種時界向計劃人員提供一種控制手段。

主生產(chǎn)計劃編制中涉及的變量

1、生產(chǎn)預測

生產(chǎn)預測用于指導主生產(chǎn)計劃的編制，使得主生產(chǎn)計劃員在編制主生產(chǎn)計劃時能遵循生產(chǎn)規(guī)劃的目標。它是某產(chǎn)品類的生產(chǎn)規(guī)劃總生產(chǎn)量中預期分配到該項產(chǎn)品的部分，其計算通常使用百分比計劃清單來分解生產(chǎn)規(guī)劃。

2、未兌現(xiàn)的預測

未兌現(xiàn)的預測是在一個時區(qū)內(nèi)尚未由實際客戶訂單兌現(xiàn)的預測，它指出在不超過預測的前提下，對一個最終項目還可以期望得到多少客戶訂單。計算方法是以某時區(qū)的預測值減去同一時區(qū)的客戶訂單。但是早于需求時界的累計未兌現(xiàn)預測如何處理，典型的MRPⅡ軟件將提供不同的策略供用戶選擇，或移到需求時界之后的第一個時區(qū)，或忽略不計。

3、總需求

某個時區(qū)的總需求量即為本時區(qū)的客戶訂單、未兌現(xiàn)的預測和非獨立需求之和。

4、可簽約量(Available To Promise，簡記為ATP)

簽約量等于主生產(chǎn)計劃量減去實際需求。此項計算從計劃展望期的最遠時區(qū)由遠及近逐個時區(qū)計算。如果在一個時區(qū)內(nèi)需求量大于計劃量，超出的需求可從早先時區(qū)的可簽約量中預留出來。

5、累計可簽約量

從最早的時區(qū)開始，把各個時區(qū)的可簽約量累加到所考慮的時區(qū)即是這個時區(qū)的累計可簽約量。它指出在不改變主生產(chǎn)計劃的前提下，積累到目前所考慮的時區(qū)為止，關于此最終項目還可向客戶作出多大數(shù)量的供貨承諾。

一般，主生產(chǎn)計劃員首先根據(jù)總需求量、ATP、預計可用量和時界策略來制定主生產(chǎn)計劃,然后,當新的操作數(shù)據(jù)產(chǎn)生時，再對主旨產(chǎn)計劃進行維護。

例中，生產(chǎn)規(guī)劃量、百分比清單、生產(chǎn)預測、配件預測、客戶訂單、非獨立需求以及期初庫存可用量都是事先給定的。對早于需求時界的未兌現(xiàn)預測，則采用移至需求時界后第1時區(qū)的策略。然后用上面的方法計算各個時區(qū)的主生產(chǎn)計劃量，給出一份主生產(chǎn)計劃備選方案。

主生產(chǎn)計劃編制的技巧

主生產(chǎn)計劃與總體計劃的連接

在主生產(chǎn)計劃的基本模型中，并未考慮利用生產(chǎn)速率的改變、人員水平的變動或調節(jié)庫存來進行權衡、折衷。但是，總體計劃是要考慮生產(chǎn)速率、人員水平等折衷因素的，因此，在實際的主生產(chǎn)計劃制定中，是以綜合計劃所確定的生產(chǎn)量而不是市場需求預測來計算主生產(chǎn)計劃量。也就是說，以總體計劃中的生產(chǎn)量作為主生產(chǎn)計劃模型中的預測需求量?？傮w計劃中的產(chǎn)量是按照產(chǎn)品系列來規(guī)定的，為了使之轉換成主生產(chǎn)計劃中的市場需求量，首先需要對其進行分解，分解成每一計劃期內(nèi)對每一具體型號產(chǎn)品的需求。在作這樣的分解時，必須考慮到不同型號、規(guī)格的適當組合，每種型號的現(xiàn)有庫存量和已有的顧客訂單量相等，然后，將這樣的分解結果作為主生產(chǎn)計劃中的需求預測量。

總而言之，主生產(chǎn)計劃應是對總體計劃的一種具體化，當主生產(chǎn)計劃以上述方式體現(xiàn)了總體計劃的意圖時，主生產(chǎn)計劃就成為企業(yè)整個經(jīng)營計劃中的一個重要的、不可或缺的部分。

主生產(chǎn)計劃的“凍結”（相對穩(wěn)定化）

主生產(chǎn)計劃是所有部件、零件等物料需求計劃的基礎。由于這個原因，主生產(chǎn)計劃的改變，尤其是對已開始執(zhí)行、但尚未完成的主生產(chǎn)計劃進行修改時，將會引起一系列計劃的改變以及成本的增加。當主生產(chǎn)計劃量要增加時，可能會由于物料短缺而引起交貨期延遲或作業(yè)分配變得復雜；當主生產(chǎn)計劃量要減少時，可能會導致多余物料或零部件的產(chǎn)生（直至下一期主生產(chǎn)計劃需要它們），還會導致將寶貴的生產(chǎn)能力用于現(xiàn)在并不需要的產(chǎn)品。當需求改變，從而要求主生產(chǎn)量改變時，類似的成本也同樣會發(fā)生。

為此，許多企業(yè)采取的做法是，設定一個時間段，使主生產(chǎn)計劃在該期間內(nèi)不變或輕易不得變動，也就是說，使主生產(chǎn)計劃相對穩(wěn)定化，有一個“凍結”期。 “凍結”的方法可有多種，代表不同的“凍結”程度。

一種方法是，規(guī)定“需求凍結期”，它可以包括從本周開始的若干個單位計劃期，在該期間內(nèi)，沒有管理決策層的特殊授權，不得隨意修改主生產(chǎn)計劃。例如，將主生產(chǎn)計劃設定為8周。在該期間內(nèi)，沒有特殊授權，計劃人員和計算機（預先裝好的程序）均不能隨意改變主生產(chǎn)計劃。

另一種方法是規(guī)定“計劃凍結期”。計劃凍結期通常比需求凍結期要長，在該期間內(nèi)，計算機沒有自主改變主生產(chǎn)計劃的程序和授權，但計劃人員可以在兩個凍結期的差額時間段內(nèi)根據(jù)情況對主生產(chǎn)計劃作必要的修改。在這兩個期間之外，可以進行更自由的修改，例如，讓計算機根據(jù)預先制定好的原則自行調整主生產(chǎn)計劃。這幾種方法實質上只是對主生產(chǎn)計劃的修改程度不同。例如，某企業(yè)使用3個凍結期，8周、13周和26周。在8周以內(nèi)，是需求凍結期，輕易不得修改主生產(chǎn)計劃；從8周到13周，主生產(chǎn)計劃仍較呈剛性，但只要零部件不缺，可對最終產(chǎn)品的型號略作變動；從13到26周，可改變最終產(chǎn)品的生產(chǎn)計劃，但前提仍是物料不會發(fā)生短缺。26周以后，市場營銷部門可根據(jù)需求變化情況隨時修改主生產(chǎn)計劃。

總而言之，主生產(chǎn)計劃凍結期的長度應周期性地審視，不應該總是固定不變。此外，主生產(chǎn)計劃的相對凍結雖然使生產(chǎn)成本得以減少，但也同時減少了響應市場變化的柔性，而這同樣是要發(fā)生成本的。因此，還需要考慮二者間的平衡。

不同生產(chǎn)類型中的主生產(chǎn)計劃的變型

主生產(chǎn)計劃是要確定每一具體的最終產(chǎn)品在每一具體時間段內(nèi)的生產(chǎn)數(shù)量。其中的最終產(chǎn)品，是指對于企業(yè)來說，最終完成的要出廠的產(chǎn)品，但實際上，這主要是指大多數(shù)“備貨生產(chǎn)型”（make-to-stock）的企業(yè)而言。在這類企業(yè)中，雖然可能要用到多種原材料和零部件，但最終產(chǎn)品的種類一般較少（如下面圖 1所示），且大都是標準產(chǎn)品，這種產(chǎn)品的市場需求的可靠性也較高。因此，通常是將最終產(chǎn)品預先生產(chǎn)出來，放置于倉庫，隨時準備交貨。

在另外一些情況下，特別是隨著市場需求的日益多樣化，企業(yè)要生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的“變型”是很多的。所謂變型產(chǎn)品,往往是若干標準模塊的不同組合。例如，以汽車生產(chǎn)為例，傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)是一種的大批量備貨生產(chǎn)類型，但在今天，一個汽車裝配廠每天所生產(chǎn)的汽車可以說幾乎沒有兩量是一樣的，因為顧客對汽車的車身顏色、驅動系統(tǒng)、方向盤、座椅、音響、空調系統(tǒng)等不同部件可以自由選擇，最終產(chǎn)品的裝配只能根據(jù)顧客的需求來決定，車的基本型號也是由若干不同部件組合而成的。

例如，一個汽車廠生產(chǎn)的汽車，顧客可選擇的部件包括：3種發(fā)動機（大?。?、4種傳動系統(tǒng)、2種驅動系統(tǒng)、3種方向盤、3種輪胎尺寸、3種車體、2種平衡方式、4種內(nèi)裝修方式、2種制動系統(tǒng)。基于顧客的這些不同選擇，可裝配出的汽車種類有3*4*2…=10368種，但主要部件和組件只有3+4+2+… =26種，即使再加上對于每輛車來說都是相同的那些部件，部件種類的總數(shù)也仍比最終產(chǎn)品種類的總數(shù)要少得多。因此，對于這類產(chǎn)品，一方面，對最終產(chǎn)品的需求是非常多樣化和不穩(wěn)定的，很難預測，因此保持最終產(chǎn)品的庫存是一種很不經(jīng)濟的做法。而另一方面，由于構成最終產(chǎn)品的組合部件的種類較少，因此預測這些主要部件的需求要容易得多，也精確得多。所以，在這種情況下，通常只是持有主要部件和組件的庫存，當最終產(chǎn)品的訂貨到達以后，才開始按訂單生產(chǎn)。這種生產(chǎn)類型被稱為“組裝生產(chǎn)”（assemble-to-order）。這樣，在這種生產(chǎn)類型中，若以要出廠的最終產(chǎn)品編制MPS，由于最終產(chǎn)品的種類很多，該計劃將大大復雜化，而且由于難以預測需求，計劃的可靠性也難以保證。因此，在這種情況下，主生產(chǎn)計劃（MPS）是以主要部件和組件為對象來制定的。例如，在上述汽車廠的例子中，只以26種主要部件為對象制定MPS。當訂單來了以后，只需將這些部件作適當組合，就可在很短的時間內(nèi)提供顧客所需的特定產(chǎn)品。

還有很多采取訂貨生產(chǎn)類型（make-to-order）的企業(yè)，如特殊醫(yī)療器械、模具等生產(chǎn)企業(yè)，當最終產(chǎn)品和主要的部件、組件都是顧客訂貨的特殊產(chǎn)品時，這些最終產(chǎn)品和主要部件、組件的種類比它們所需的主要原材料和基本零件的數(shù)量可能要多得多。因此，類似于組裝生產(chǎn)，在這種情況下，主生產(chǎn)計劃（MPS）也可能是以主要原材料和基本零件為對象來制定的。