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ERP环境下能力需求计划的分析与设计

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引言

能力需求计划是ERP系统中重要的反馈环节，是对生产过程中所需要的能力进行核算的计划方法，系统根据物料需求计划MRP (Material Requirement Planning，MRP)的任务，最终装配计划任务和车间在制任务编制能力需求计划，分析各工作中心的能力，负荷分布情况，使决策人员及早发现生产安排问题，采取相应措施及时调整生产任务，使任务安排更为合理、顺畅，充分利用资源，节约资金，创造更大的效益。

能力需求计划还能对企业的技术改造规划提供有价值的信息，找出真正的瓶颈问题。本文的目的是设计CRP系统，并利用Microsoft公司提供的新的集成开发环境.NET框架实现CRP理论。

1 数据库驱动的ERP系统体系结构

本ERP系统以Web站点的形式存在于互联网上（也可以是企业的局域网），客户端利用浏览器作为输入界面，输入必要的数据，浏览器将这些数据传送至服务器网站，网站再对输入的数据进行处理，并将执行后的结果返回给浏览器，通过浏览器将最终的执行结果提交给用户。就是说客户机可以通过网络从数据库中获得数据，并在服务器端执行必要的处理后，从而创建动态的Web页面,然后把完成的Web页面发送回到用户浏览器，显示在Web页面中，如图1所示。

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图1 系统的体系结构

2 系统开发环境

软件的开发环境包括硬件环境和软件环境。

（1）硬件环境：系统开发是在一个局域网络环境中进行的，包括一台惠普服务器兼当Web服务器和数据库服务器，客户机由16台高性能的PC机组成，并配置高效率的交换机作为网络信息传输的桥梁。

（2）软件环境：服务器操作系统是Windows Server 2003 Enterprise Edition，并且在服务器中安装了SQL Server 2000数据库管理系统，客户机安装Windows 98及以上版本的操作系统。

（3）开发工具：在进行数据库建模的过程中，使用Power Designer作为数据库建模工具；在Web应用程序开发过程中，使用Microsoft Visual Studio .NET 2003集成开发环境作为软件开发工具，使用Microsoft Internet 信息服务(IIS)管理器6.0 作为Web服务器，以及 Microsoft Internet Explorer 6.0 作为Web浏览器。

3 基于Web的CRP系统的设计

3. 1CRP系统分析

本系统的主要任务是根据MRP任务、最终装配计划任务和车间任务生成能力需求计划。系统提供对能力计划的各种查询功能，如：工序进度计划查询、日能力负荷查询、能力需求计划查询、能力负荷比较图。

能力计划能力需求计划的对象是工作中心。能力需求计划逻辑流程图如图2所示。

它不但考虑MRP的计划订单，已下达但尚未完成的订单所需的负荷。还需要结合工作中心的工作日历，考虑工作中心的停工及维修等非工作日，确定各工作中心在各个时段的可用能力。

编制能力需求计划的具体做法是：

（1）收集数据，能力需求计划主要收集的数据有：

① 任务单数据。任务单是下达生产制造指令有关的数据。它的内容是经过MRP运算后或企业自行下达的加工任务书，根据其不同阶段和状态可分为：MRP计划任务单、确认任务单和投放任务单。

② 工作中心数据。工作中心是能力的基本单元，其基本数据有：每天班次、每班小时数、每班人数、设备数、效率、利用率和超额系数。

③ 工艺路线数据。工艺路线是表达BOM中制造物料的加上与传递顺序的资料。工艺路线描述的是一个和多个物料从一个状态到另一个状态的过程。它是能力需求运算的重要信息，主要提供加工工序，工作中心和加工时间数据。

④ 工厂日历。工厂日历是企业用于编制计划的特殊日历，该日历将不工作的日期排除。

（2）计算负荷，将所有的任务单分派到有关的工作中心上(不考虑能力的限制)，然后确定有关工作中心的负荷，并从工艺路线文件中计算出每个有关工作中心的负荷。不同的工作中心按时段合并。

（3）分析负荷，比较后指出各工作中心负荷情况，如果出现超负荷，找出造成超负荷的原因以便正确解决问题。

（4）能力/负荷调整，能力需求计划中有两个要素：能力和负荷。在解决负荷过小或超负荷的能力时，应视具体情况对能力和负荷进行调整：增加能力，或减少负荷，或者共同使用。调整能力的方法有：加班，增加人员与设备，提高效率，更改工艺路线，增加外协等。调整负荷的方法有：修改计划，调整生产批量，推迟交货，撤销订单，交叉作业等。

（5）确认计划，在经过分析与调整后，将已确定的调整措施中有关的修改数据重新输入到相关的文件记录中。通过反复的平衡和调整，达到平衡时即可确认能力需求计划，正式下达任务单。

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3. 2CRP的数据流

ERP系统的所有的目的归根到底是数据的管理，数据流动是它的精髓。因此，CRP数据流动的正确与否直接影响到整个系统运行质量。数据流也是系统实现的重要依据。CRP系统的数据流图如图3所示。

3. 3系统功能模块的划分

能力需求计划子系统主要分为：基础数据定义、计划生成和计划查询3个模块。各功能模块的划分如图4所示。

工艺路线数据的准确性直接影响到能力平衡和车间作业计划的结果，为保证系统的正确运行，特别是能力平衡的有效性，除保证工艺路线数据的完整性外，还应尽量保证工时定额准确。

企业日历是执行计划系统及车间系统的时间依据。根据企业的生产安排，设定休息日，执行企业日历生成功能，生成准确的企业日历数据，以保证各种计划数据的正确性。

能力统计期定义是依据管理业务的需要预定义统计时间区域的一种方法。能力计划生成将按用户在此定义的统计期汇总每一工作中心在每一统计期间内的能力和负荷结果。需要定义的能力统计期最大数目取决于用户定义统计期的天数大小、日历选择和MRP，最终装配计划的展望期天数。

生成能力需求计划是根据MRP，最终装配计划和车间在制任务，并按最早开工或最晚开工计划生成工序进度计划、日能力需求计划和能力需求计划。计划生成过程中，如有问题，生成相应的例外信息，用户可以根据例外信息，检查数据给定的是否合理，并进行修改和确认，然后再执行生成功能。

计划查询主要是提供各种查询功能。从而使决策人员及早发现生产安排问题。

4 CRP系统实现

CRP系统采用B/S（browser/server，浏览器/服务器）模式设计，应用前台代码与后台代码分离技术实现。其中后台应用C#高级语言编制，用以完成数据库连接、数据查询、调用存储过程等。前台应用超文本标记语言（Hyper Text Markup Language，HTML）编制，用以定义Web页面的内容和外观。

5 系统运行效果

系统运行界面分成3个区域，最上端显示的是本系统的版本信息、版权所有信息以及访问其他网络资源的入口。界面左下侧是菜单树，共分3级，第一级为系统菜单，第二级是功能菜单，第三级是打开功能页面。界面右下侧是功能界面。图5是能力计划生成的功能界面。

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6 结语

ERP理论的先进性与复杂性决定了ERP系统开发的艰巨性和复杂性，但是随着网络技术的迅速发展及先进开发工具的出现，使得ERP理论可以通过计算机实现。本文通过使用.NET开发平台以及数据库技术，实现了CRP理论与先进网络技术的结合，有着非常重要的实际意义。

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/8/2008)


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