MRP与网络计划在飞机制造中的应用

李超

摘要：通过MRP和网络计划的手段对飞机制造过程中的生产计划进行控制与干预。

关键字：飞机制造;MRP;网络计划

一、背景

飞机制造在制造行业里是典型的单件小批生产的离散型生产模式，其各零件种类多、批量小、所需工艺特殊，加之飞机整体设计更改频繁、内部结构协调性强、构型复杂、不同顾客对产品要求各不相同，由此导致飞机零件的生产计划易变、调度性差，不同车间不同工种间的生产能力协调平衡难度高。目前许多制造企业都会建设企业资源计划（Enterprise Resource Planning，ERP）和制造执行系统（Manufacturing Execution System，MES）来进行公司运营管理及车间生产执行，但ERP和MES系统在实际使用过程中无法解决飞机制造这种经常计划赶不上变化的问题，由于飞机制造过程中往往安全是第一位的，各类影响安全的构型变化都需要立即执行，而构型的变化还需要进行大量的试验验证，被用作验证的零件一天一个样，这对于零件制造的生产计划是很难协调安排。

由此运用网络计划法控制项目计划中各个关键节点，理清制约关系，确定主生产计划。通过MRP针对关键节点计划生成下一级零件制造计划，从而高效的完成项目计划与制造计划的快速转换，将复杂庞大的飞机结构拆分成细小的颗粒，生成颗粒计划。

二、设计思想

将复杂的飞机制造一个架次作为一个项目，通过工位、站位和AO（装配大刚，Assembly Order）分成一个个子项目，构成MBOM（制造物料清册），由MPR生成各个零件的FO（制造大纲，Manufacturing Order），每个子项目间都有相互约束或是并行关系，前一个的交货时间需小于等于后一个的开工时间，并行项目的交貨时间为各项目最晚交货时间，开工时间为各项目最早开工时间。通过网络计划对工位、站位进行关键路径分析得到各工位、站位开工时间，采用MRP分解工位、站位计划得到每个零件的制造计划。由于一个零件可能会在多个工位站位出现，所以分解计算以MPR（Master Part Report，零件状态记录）为依据，对应MBOM结构进行拆分，多个工位站位的情况取最早开工站位，无MBOM结构的取MPR对应工位站位开工时间。将所有项目按优先级排列完成后，如有新项目或者原有项目有计划调整，则重新拆分计算，形成影响项目清单，重新赋予计划时间。

三、系统整体逻辑

1、首次项目计划MRP拆解

1）通过机型、生效架次从MPR中获取所有MPR的零件号、零件名称、单机数量、装配工位、装配站位、更改字母、制造部门，若一个零件有多个MPR，则直接过滤该零件，不做拆解。

2）通过MRP拆解需求中的机型+生效架次+装配工位+装配站位获取MBOM信息并记录：

3）将MPR的零件号+装配拆解需求中的生效架次与MBOM的信息比对：

a）当零件号存在于MBOM时，基于MPR获取的零件号，将MBOM中的零件位置都记录，通过全路径计算其层级，所在工位，站位，若有一个零件出现在多次，则记录多个，

i.层级计算逻辑如下：

i.1 若匹配到的零件号B在MBOM的层级4，但其上级的零件都不在MPR的零件号中，则零件号B的层级按0记录;

i.2若匹配到的零件号B在MBOM的层级4，但其上级的零件中有2个零件在MPR的零件号中，则零件号B的层级按2记录，依次类推;

ii. 按工站位获取开工时间逻辑，记录每个零件所在的工站位，匹配装配站位计划中的工位、站位：

ii.1 先匹配站位，若匹配到站位，则直接获取其站位开工时间

ii.2 若还是匹配不到，则不生成计划。

ii.3 获取完成以后，基于拆解提前期通过层级进行计算，生产完成时间。

iii. 对相同的零件号的刚性时间、遗留时间、红线时间进行比对，保留时间最早的信息。

b） 当零件号不存在与MBOM时，则此零件直接用MPR中的装配工位、站位与装配站位需求中的信息进行匹配

i.  零件的层级默认为0级;

ii. 若站位有值先拿站位去匹配，匹配不到，直接忽略计算;

iii. 若站位为空，则拿工位去匹配，若匹配到了，则取需求中时间最早的站位开工日期（计算方式同上），若未匹配到，则忽略计算;

c） 用MPR获取信息补充所生成的生控计划项。

2、项目计划变更后的MRP拆解

进行MRP拆解时，需要判断：若之前有过拆解，则需将新拆解的结果与历史数据（按年份+机型+生效架次+零件号）进行比对，判断新旧结果的完成时间是否存在差异，若无差异，则忽略新拆解的计划项，若有差异，则需判断旧拆解结果的计划项状态：

a）原拆解的计划项中无，新拆解结果有的零件计划项，在生成结果后，新增到生产计划池。

b）原拆解的计划项中有，新拆解结果无的零件计划项，在差异对比列表页面中展示，通过手工判断是否撤销。

c）原拆解和新拆解中都有的零件计划项，若时间和数量均无差异，则忽略;若有一个有差异的，按以下逻辑判断：

i. 计划状态为“待发布”、“发放撤销”、“无需发放”时，则直接用新拆解的计划项覆盖旧拆解的计划项，原计划状态不变更。

ii.计划状态为“已发放”、“已完成”时，则通知生控人员时间差异部分（通过消息组件发送）且将信息记录下，在差异对比页面中展示，通过手工判断是否修改。

iii.计划状态为“已撤销”时，在差异对比页面中展示，通过手工判断是否新增。

四、总结

将由MBOM组成的各个子项目通过网络计划进行关键主路径的计划拆分，同时运用MRP模式的分解算法生成零件制造计划的方法可实际用于飞机制造生产中，对于这种复杂又多变的大型制造模式可极大地提高计划人员的效率，降低人工成本，同时将生产计划显性化，更易于后期的数据分析，为企业评估和提升产能做指导。