SAP PP 与 PP-PI 详解:从一辆自行车到一批果汁

SAP PP 与 PP-PI 详解:从一辆自行车到一批果汁
在 SAP 中,PP 和 PP-PI 都用于解决生产企业最基本的几个问题:客户需要什么产品、应该生产多少、什么时候生产、原材料是否充足、需要哪些设备和人员,以及实际成本是多少。
它们的主要区别不在于“是否做生产计划”,而在于如何描述和控制生产过程:
PP擅长管理零件装配,PP-PI擅长管理配方加工。
上图左侧是自行车离散装配,右侧是果汁流程生产。下面分别用这两个案例说明。
一、PP和PP-PI分别是什么
| 对比项 | PP | PP-PI |
|---|---|---|
| 英文名称 | Production Planning | Production Planning for Process Industries |
| 中文名称 | 生产计划与控制 | 流程行业生产计划 |
| 主要生产模式 | 离散制造 | 流程制造 |
| 典型产品 | 汽车、机械、电脑、家具 | 化工品、药品、食品、饮料 |
| 核心执行单据 | 生产订单 | 流程订单 |
| 生产过程描述 | 工艺路线 | 主配方 |
| 生产地点 | 工作中心 | 资源 |
| 执行步骤 | 工序 | 操作和阶段 |
| 管理重点 | 零件、工序、装配、工时 | 配方、批次、参数、阶段、产出 |
| 常见计量方式 | 件、台、套 | 千克、升、吨、批 |
| 现场控制 | 工序报工 | 阶段确认、过程指令和过程消息 |
| 联产品、副产品 | 可以支持 | 更常见 |
需要注意:批次、质量检验、副产品并非PP-PI独有,只是在化工、制药、食品等流程行业中更加重要。
二、二者共有的生产管理主线
无论使用PP还是PP-PI,整体业务链条都很相似:
销售订单或需求预测
↓
独立需求
↓
MRP物料需求计划
↓
计划订单和采购建议
↓
生产订单或流程订单
↓
订单下达
↓
原材料领用
↓
生产执行与确认
↓
成品入库
↓
差异分析和订单结算
MRP负责回答“缺什么、缺多少、什么时候需要”,订单负责回答“这一次具体如何生产”。
三、PP案例:生产100辆城市自行车
以下数量是为了说明SAP逻辑而设计的简化教学数据,不代表真实企业生产标准。
1. 企业接到生产需求
假设自行车工厂需要在8月30日前生产100辆城市自行车。
SAP需要提前知道:
- 自行车由什么组成;
- 按照什么步骤组装;
- 在哪些生产线上完成;
- 每个步骤需要多长时间;
- 当前库存是否足够。
这些信息分别保存在不同的生产主数据中。
2. PP需要准备哪些主数据
| 主数据 | 自行车案例 | 解决的问题 |
|---|---|---|
| 物料主数据 | 成品自行车、车架、车轮、车把、座椅、链条 | 管理物料的计划、采购、库存和生产属性 |
| BOM物料清单 | 一辆自行车需要1个车架、2个车轮等 | 产品由什么组成 |
| 工作中心 | 预装线、总装线、测试线、包装线 | 在哪里生产、使用多少产能 |
| 工艺路线 | 车架预装、安装车轮、测试、包装 | 按什么步骤生产 |
| 生产版本 | 指定使用哪套BOM和工艺路线 | 选择具体生产方法 |
示例BOM
| 组件 | 单车用量 | 生产100辆所需数量 |
|---|---|---|
| 车架 | 1个 | 100个 |
| 车轮总成 | 2个 | 200个 |
| 车把 | 1个 | 100个 |
| 座椅 | 1个 | 100个 |
| 链条 | 1条 | 100条 |
| 包装箱 | 1个 | 100个 |
BOM只描述“需要什么”,并不描述先安装车轮还是先安装车把。
示例工艺路线
| 工序 | 工作中心 | 标准时间 | 主要活动 |
|---|---|---|---|
| 0010 | 预装线 | 8分钟/辆 | 车架及车把预装 |
| 0020 | 总装线 | 12分钟/辆 | 安装车轮、链条和座椅 |
| 0030 | 测试线 | 5分钟/辆 | 刹车、变速和骑行测试 |
| 0040 | 包装线 | 4分钟/辆 | 清洁、装箱和贴标 |
SAP中的工艺路线不仅记录工序顺序,还可以记录工作中心、标准时间、能力需求和工作说明,并作为生产订单与产品成本计算的基础。可参阅 SAP官方工艺路线说明。
3. MRP如何计算缺料
假设运行MRP之前,库存如下:
| 组件 | 总需求 | 当前可用库存 | 缺口 |
|---|---|---|---|
| 车架 | 100 | 30 | 70 |
| 车轮总成 | 200 | 160 | 40 |
| 车把 | 100 | 100 | 0 |
| 座椅 | 100 | 90 | 10 |
| 链条 | 100 | 120 | 0 |
| 包装箱 | 100 | 60 | 40 |
MRP会综合考虑现有库存、在途采购、已有生产订单、采购提前期、自制时间、安全库存、批量规则和需求日期,然后形成相应建议:
- 成品自行车生成100辆的计划订单;
- 自制组件生成下层计划订单;
- 外购组件生成采购申请或计划采购建议。
MRP通常不会直接宣布“现在开始生产”,而是先产生计划建议,由计划员检查后再转换成正式执行单据。
4. 从计划订单到生产订单
计划员确认物料和产能可行后,将计划订单转换为生产订单。生产订单创建时,SAP通常会:
- 展开BOM,将组件复制到订单;
- 读取工艺路线,将工序复制到订单;
- 生成组件预留;
- 计算工作中心产能需求;
- 计算订单计划成本;
- 为外购或外协项目产生采购需求。
因此,一张生产订单不是简单的“生产通知单”,而是一套完整的执行数据。SAP官方将其概括为:生产什么、在哪里生产、何时生产、需要多少工作以及如何结算成本。参阅 SAP官方生产订单说明。
5. 车间如何执行生产订单
订单下达
订单创建后不一定可以立即领料。下达表示订单已经获得执行许可。此时可以检查原材料是否齐套、产能是否可用、日期是否合理以及订单资料是否完整。
组件领料
仓库将车架、车轮、车把等组件发给生产线,并把物料消耗记到生产订单上。库存数量随之减少,订单实际材料成本增加。
部分企业采用倒冲方式:系统在工序确认或成品入库时,根据实际产量自动计算组件消耗。
工序确认
| 确认内容 | 示例 |
|---|---|
| 合格数量 | 完成98辆 |
| 报废数量 | 报废2辆 |
| 实际人工时间 | 760分钟 |
| 实际设备时间 | 820分钟 |
| 原因 | 两个车架焊接缺陷 |
| 最终确认 | 该工序是否已经全部完成 |
确认会更新订单进度、剩余加工数量、工作中心能力、实际人工和设备成本,也可能触发自动领料。
成品入库
完成测试的自行车进入成品仓库。自行车库存增加,订单记录实际产出。如果集成了质量管理,也可以先进入质量检验库存,检验合格后再转为可用库存。
差异分析与结算
如果计划生产100辆、实际只得到98辆,同时人工时间或材料消耗高于计划,订单就可能出现材料数量差异、人工效率差异、设备效率差异、报废差异和产出差异。月末再按企业的成本核算规则处理这些差异。
四、PP-PI案例:生产一万升橙汁
自行车的零件可以被清楚地区分,但果汁混合后已经无法把每一份原料重新拆开。
流程制造更关注:
- 投入了哪些原料批次;
- 原料按什么配方投入;
- 使用哪个混合罐;
- 温度、时间、压力等参数是否符合要求;
- 实际产出了多少;
- 是否产生副产品或损耗;
- 最终产品批次流向哪里。

上图展示了原料批次经过投料、混合、热处理、灌装和检验形成成品批次,同时记录副产品和追溯关系。
1. PP-PI需要哪些主数据
| PP-PI主数据 | 橙汁案例 | 对应PP概念 |
|---|---|---|
| 物料主数据 | 橙汁原料、水、糖浆、成品橙汁 | 物料主数据 |
| BOM物料清单 | 一批产品需要哪些原料 | BOM |
| 资源 | 混合罐、热处理设备、灌装线 | 工作中心 |
| 主配方 | 投料、混合、热处理、灌装 | 工艺路线 |
| 生产版本 | 选择BOM和主配方组合 | 生产版本 |
| 批次主数据 | 原料批次和成品批次 | PP中也可使用 |
| 生产资源/工具 | 检测仪器、过滤器等 | PRT |
2. 主配方与工艺路线有什么不同
主配方不是一张只有原料比例的“配方表”,它还描述完整的生产过程。
主配方
├─ 操作10:原料准备
│ ├─ 阶段1010:称量
│ └─ 阶段1020:转移
├─ 操作20:混合
│ ├─ 阶段2010:投料
│ ├─ 阶段2020:搅拌
│ └─ 阶段2030:取样
├─ 操作30:热处理
│ ├─ 阶段3010:升温
│ ├─ 阶段3020:保持
│ └─ 阶段3030:冷却
└─ 操作40:灌装
├─ 阶段4010:灌装
└─ 阶段4020:包装
一个操作在主要资源上执行,操作下面可以继续拆分为多个阶段。阶段之间可以是顺序、并行或重叠关系,并可携带日期、能力、成本、检验及过程控制数据。参阅 SAP官方主配方说明。
PP-PI通常以阶段作为更加详细的计划和确认对象。阶段可以决定是否需要排产、是否占用设备能力、是否计算成本、是否需要确认、由谁执行、使用哪些物料以及检查哪些质量特性。参阅 SAP官方阶段说明。
3. 流程订单如何形成
需求计划发现未来需要10,000升橙汁后,MRP生成计划订单。计划员确认生产日期、原料和设备能力后,将其转换为流程订单。
流程订单会读取:
- 成品数量和生产日期;
- BOM中的原料;
- 主配方中的操作与阶段;
- 阶段使用的资源;
- 标准时间和标准活动;
- 过程控制信息;
- 计划成本;
- 批次确定规则。
生产订单和流程订单可以统一称为制造订单。两者都要经历创建、下达、领料、确认、成品入库和技术完成等步骤。参阅 SAP官方制造订单流程说明。
4. 批次为什么特别重要
假设本次生产使用了以下批次:
| 物料 | 投入批次 |
|---|---|
| 橙汁原料 | OJ-0721-A |
| 糖浆 | SY-0719-C |
| 添加剂 | AD-0708-B |
| 包装瓶 | BT-0715-D |
| 最终成品 | FG-0721-01 |
SAP记录原料批次领用和成品批次入库后,可以建立上下游关系:
原料批次 OJ-0721-A
↓
流程订单 PO-10001
↓
成品批次 FG-0721-01
↓
客户交货
如果后来发现某个原料批次存在质量问题,企业可以查询它被哪些流程订单使用、形成了哪些成品批次、成品位于哪个仓库,以及哪些批次已经交付给客户。
反向追溯也同样重要:从一批成品追溯它使用过的原料批次。
批次管理不自动等于完整追溯。企业还需要正确记录领料批次、成品批次、订单关系和后续物流单据。
5. 过程参数如何控制
离散制造经常关心“装了几个、用了多久”,流程制造还会关心投料顺序、搅拌时间、设备转速、温度、压力、保持时间、浓度和取样结果。
企业可以在主配方中保存相关过程控制数据。在适用的部署方案和配置下,这些数据可以通过过程指令、执行步骤或控制配方传递给操作员或现场系统,再把实际参数和过程消息返回SAP。
6. 质量检验如何介入
| 检验位置 | 示例 |
|---|---|
| 原料入库 | 检查橙汁原料的质量特性 |
| 生产过程中 | 混合完成后取样 |
| 热处理完成后 | 检查关键过程参数 |
| 成品入库 | 检查浓度、包装和标签 |
| 发货前 | 检查批次状态和有效期 |
如果检验没有通过,成品批次可能仍处于受限或质量检验状态,不能直接销售。具体检验点、状态和放行方式取决于企业的QM配置。
7. 联产品和副产品
流程生产不一定只有一个产出。
| 类型 | 业务含义 | 常见处理 |
|---|---|---|
| 主产品 | 订单主要生产目标 | 正常成品入库 |
| 联产品 | 与主产品共同产生,具有重要价值 | 分摊生产成本 |
| 副产品 | 伴随产生、价值相对较低 | 以副产品价值冲减订单成本 |
| 废料 | 无经济价值或需要处理 | 记录损耗或处置成本 |
联产品和副产品并不是PP-PI独占功能,但在化工、炼油、食品等行业更常见。
五、PP与PP-PI对象如何对应
| 业务问题 | PP | PP-PI |
|---|---|---|
| 生产什么 | 物料主数据 | 物料主数据 |
| 需要什么 | BOM | BOM |
| 怎样生产 | 工艺路线 | 主配方 |
| 在哪里生产 | 工作中心 | 资源 |
| 具体生产步骤 | 工序 | 操作、阶段 |
| 用什么执行 | 生产订单 | 流程订单 |
| 记录实际完成 | 工序确认 | 阶段或订单确认 |
| 记录物料投入 | 生产订单领料 | 流程订单领料及批次 |
| 记录产出 | 成品入库 | 主产品、联产品或副产品入库 |
| 计算成本 | 生产订单成本 | 流程订单成本 |
| 过程控制 | 工作说明、现场集成 | 过程指令、执行步骤、过程消息 |
| 质量控制 | 可以集成QM | 通常深度集成QM |
PP的工作中心和PP-PI的资源都表示执行生产活动的设备、生产线或人员,并用于排产、能力和成本计算。但资源更加适合描述混合罐、反应釜、管线、储罐等流程设备。
六、企业应该选择PP还是PP-PI
| 企业特征 | 建议 |
|---|---|
| 产品可以拆分为明确零件 | 以PP为主 |
| 生产过程主要是机械加工和装配 | 以PP为主 |
| 主要按台、件、套进行生产 | 以PP为主 |
| 产品主要依据配方制造 | 以PP-PI为主 |
| 涉及混合、反应、提纯或发酵 | 以PP-PI为主 |
| 强调温度、压力、时间等参数 | 以PP-PI为主 |
| 批次追溯和生产记录非常重要 | 通常选择PP-PI |
| 同时存在流程生产和包装装配 | 可以混合使用 |
很多企业并不是二选一。例如饮料企业的原料称量、混合、杀菌和储存可以使用PP-PI,灌装、装箱和码垛则可以根据实际管理方式继续使用PP-PI,也可以采用PP或重复制造。
七、几个常见误解
| 误解 | 正确理解 |
|---|---|
| PP只负责计划,不负责执行 | PP同时覆盖计划、订单执行、确认、入库和成本集成 |
| PP-PI只是增加了批次管理 | 核心变化是主配方、阶段、资源和过程控制 |
| 使用PP-PI就不需要BOM | PP-PI通常仍使用BOM描述物料投入 |
| 主配方就是原料比例表 | 主配方还描述操作、阶段、资源、时间、能力和控制信息 |
| 流程订单不需要MRP | PP和PP-PI都可以由MRP产生计划建议 |
| PP和PP-PI不能同时使用 | 同一家企业、同一工厂可以按生产环节混合使用 |
| PP就是PP/DS | PP是生产计划与控制,PP/DS是更高级的计划与详细排程能力 |
八、总结
理解PP和PP-PI,可以记住下面两句话:
PP关注怎样把一个个零件加工、装配成产品。
PP-PI关注怎样让一批原料按照配方和过程参数转化成产品。
自行车生产关注车架、车轮、装配工序和每辆产品;橙汁生产关注原料批次、混合罐、过程参数、最终产量和质量追溯。
两者底层仍然遵循相同的经营逻辑:
需求推动计划
计划形成订单
订单驱动生产
生产产生消耗与产出
实际结果进入库存、成本和财务


