MRP (Material Requirements Planning)

MRP и MRP II

1. MRP (Material Requirements Planning)

MRP системы,  интенсивная разработка теории  которых осуществлялась с начала 60 годов, в настоящее время  присутствуют практически во  всех интегрированных информационных  системах управления предприятием.

В настоящее время использование современных интегрированных систем на Российских предприятиях пока не нашло широкого распространения, тем более функциональности планирования материальных ресурсов (MRP)

В каких  случаях использование MRP систем является целесообразным?

Прежде  всего, необходимо заметить, что MRP системы  разрабатывались для использования  на производственных предприятиях. Если предприятие имеет дискретный тип  производства (Сборка на заказ - ATO, Изготовление на заказ - MTO, Изготовление на склад - MTS, Серийное – RPT, ...), т.е. когда для выпускаемых изделий имеется ведомость материалов и состав изделия, то использование MRP системы является логичным и целесообразным. Если предприятие имеет процессное производство (Process Industry, Continuous-Batch Processing), то применение MRP функциональности оправдано в случае длительного производственного цикла.

MRP системы  редко используются для планирования  материальных потребностей в  сервисных, транспортных, торговых  и других организациях непроизводственного профиля, хотя потенциально идеи MRPсистем могут быть с некоторыми допущениями применены и для непроизводственных предприятий, деятельность которых требует планирования материалов в относительно длительном интервале времени.

MRP системы  базируются на планирование материалов для оптимальной организации производства и включают непосредственно функциональность MRP, функциональность по описанию и планированию загрузки производственных мощностей CRP (Capacity Resources Planning) и имеют своей целью создание оптимальных условий для реализации производственного плана выпуска продукции.

1. Основная идея MRP системы

Основная  идея MRP систем состоит в том, что  любая учетная единица материалов или комплектующих, необходимых  для производства изделия, должна быть в наличии в нужное время и в нужном количестве.

Основным  преимуществом MRP систем является формирование последовательности производственных операций с материалами и комплектующими, обеспечивающей своевременное изготовление узлов (полуфабрикатов) для реализации основного производственного плана по выпуску готовой продукции.

Основные  элементы MRP

 
Основные элементы MRP системы можно  разделить на элементы, предоставляющие  информацию, программная реализация алгоритмической основы MRP и элементы, представляющие результат функционирования программной реализации MRP.

В упрощенном виде исходную информацию для MRP системы  представляют следующие элементы:

Основной  производственный план-график (ОПП) - Master Production Schedule (MPS)

Основной  производственный план, как правило, формируется для пополнения запаса готовой продукции или удовлетворения заказов потребителей.

На практике разработка ОПП представляется петлей планирования. Первоначально формируется  черновой вариант для оценки возможности  обеспечения реализации по материальным ресурсам и мощностям.

Система MRP осуществляет детализацию ОПП  в разрезе материальных составляющих. Если необходимая номенклатура и  ее количественный состав не присутствует в свободном или заказанном ранее  запасе или в случае неудовлетворительных по времени планируемых поставок материалов и комплектующих, ОПП должен быть соответствующим образом скорректирован.

После проведения необходимых итераций ОПП  утверждается как действующий и  на его основе осуществляется запуск производственных заказов.

Ведомость материалов и состав изделия 

 
Ведомость материалов (ВМ) представляет собой номенклатурный перечень материалов и их количеств для производства некоторого узла или конечного изделия. Совместно с составом изделия  ВМ обеспечивает формирование полного перечня готовой продукции, количества материалов и комплектующих для каждого изделия и описание структуры изделия (узлы, детали, комплектующие, материалы и их взаимосвязи).

Ведомость материалов и состав изделия представляют собой таблицы базы данных, информация которых корректно отражает соответствующие данные, при изменении физического состава изделия или ВМ состояние таблиц должно быть своевременно скорректировано.

Состояние запасов 

 
Текущее состояние запасов отражается в соответствущих таблицах базы данных с указанием всех необходимых характеристик учетных единиц. Каждая учетная единица, вне зависимости от вариантов ее использования в одном изделии или многих готовых изделиях должна иметь только одну идентифицирующую запись с уникальным кодом. Как правило, идентификационная запись учетной единицы содержит большое количество параметров и характеристик, используемых MRP системой, которые можно классифицировать следующим образом:

• общие данные 
  код, , описание, тип, размер, вес и т.д.
• данные запаса 
  единица запаса, единица хранения, свободный запас, оптимальный запас, запланированный к заказу, заказанный запас, распределенный запас, признак партии/серии и т.д.
• данные по закупкам и продажам 
  единица закупки/продажи, основной поставщик, цена,...
• данные по производству и производственным заказам и т.д.

Записи  учетных единиц обновляются всякий раз при выполнении операций с  запасами, например, запланированные  к закупке, заказанные к поставке, оприходованные, брак и т.д.

На основании  входных данных MRP система выполняет следующие основные операции:

• на основании ОПП определяется количественный состав конечных изделий для каждого периода времени планирования
• к составу конечных изделий добавляются запасные частей, не включенных в ОПП
• для ОПП и запасных частей определяется общая потребность в материальных ресурсах в соответствии с ВМ и составом изделия с распределением по периодам времени планирования
• общая потребность материалов корректируется с учетом состояния запасов для каждого периода времени планирования
• осуществляется формирование заказов на пополнение запасов с учетом необходимых времен опережения

Результатами  работы MRP системы являются:

• план-график снабжения материальными ресурсами производства - количество каждой учетной единицы матриалов и комплектующих для каждого периода времени для обеспечения ОПП.  
  Для реализации плана-графика снабжения система порождает график заказов в привязке к периодам времени, который используется для размещения заказов поставщикам материалов и комплектующих или для планирования самостоятельного изготовления
• изменения плана графика снабжения – внесение корректировок в ранее сформированный план-график снабжения производства
• ряд отчетов, необходимых для управления процессом снабжения производства

Одной из составляющих интегрированных информационных систем управления предприятием класса MRP является система планирования производственных мощностей (CRP).

Основной  задачей системы CRP является проверка выполнимости MPS с точки зрения загрузки оборудования по производственным технологическим маршрутам с учетом времени переналадки, вынужденных простоев, субподрядных работ и т.д. Входной информацией для CRP является план-график производственных закзаов и заказов на поставку материалов и комлектующих, который преобразуется в соответствии с технологическими маршрутами в загрузку оборудования и рабочего персонала.

Типовая функциональность MRP систем:

MRS

• описание плановых единиц и уровней планирования
• описание спецификаций планирования
• формирование основного производственного плана графика

MRP

• управление изделиями (описание материалов, комплектующих и единиц готовой продукции)
• управление запасами
• управление конфигурацией изделия (состав изделия)
• ведение ведомости материалов
• расчет потребности в материалах
• формирование MRP заказов на закупку
• формирование MRP заказов на перемещение
• ...

CRP

• рабочие центры (описание структуры производственных рабочих центров с определением мощности)
• машины и механизмы (описание производственного оборудования с определением нормативной мощности)
• производственные операции, выполняемых в привязке к рабочим центрам и оборудованию
• технологические маршруты, представляющих последовательность операций, выполяемых в течение некоторого времени на конкретном оборудовании в определенном рабочем центре
• расчет потребностей по мощностям для определения критической загрузки и принятия решения
• ...

2. MRP II (Manufacturing Resources Planning)

Системы MRP II являются дальнейшим развитием  систем MRP и ориентированы на эффективное  планирование всех ресурсов производственного предприятия. В общем случае можно выделить следующие направления

• планирование бизнеса
• планирование производства
• формирование основного производственнгго плана-графика
• MRP
• CRP
• ...

Системы MRP II предполагают вовлечение в информационную интеграцию финансовой составляющей (планирование бизнеса). В системах MRP II предполагается специальный инструментарий формирования финансового плана и составления бюджетных смет, прогнозирования и управления движением денежных средств, на основании которых определяется возможность реализации производственного плана с точки зрения наличных и предополагаемых денежных средств..

3. ERP системы

ERP системы  (Enterprise Resources Planning), как дальнейшее  развитие интегрированных информационных  систем управления предприятием кроме вышеуказанной функциональности, как правило, включают планирование ресурсов распределения (DRP – I, DRP – II), и ресурсов для проведения технологического обслуживания и выполнения ремонтов.

Системы DRP обеспечивают оптимальное решение (планирование, учет и управление) транспортных задач по перемещению материально-технических ресурсов и готовой продукции.

Кроме этого для MRPII и ERP систем характерно наличие специальной подсистемы управления реализацией долгосрочных проектов (Project Management), предполагающей полнофункциональное планирование материальных ресурсов, трудовых ресурсов, оборудования, формирования сетевых графиков работ, управление ходом выполнения и фактурирование реализуемых проектов.

Введение

Что же такое MRPII? Возможно, вы обратились к этому документу, заинтересовавшись вычислительными системами. Является ли MRPII вычислительной системой? Или это система управления бизнесом, теория производства или методы управления? Чтобы ответить на эти вопросы легче сказать, чем не является MRPII!

• MRPII - это не просто набор программных модулей.
• MRPII не предназначен для использования только в производственной сфере.
• MRPII - это не преходящее явление, которое может исчезнуть.

Это специально разработанный набор методов  управления бизнесом, которые поддерживаются вычислительными системами. Чтобы использовать эти методы на благо своего бизнеса, люди должны понять системы, принципы их работы и принять их всем сердцем.

Для дальнейшего  объяснения потребуется обратиться к деятельности производственного предприятия, где в процессе производства создается добавочная стоимость, которая добавляется к стоимости покупных материалов до того, как продукция попадет к заказчику. Если предприятие занимается чисто коммерческой деятельностью, можно использовать аналогичную системе MRPII систему DRP (планирование ресурсов для управления коммерческой деятельностью). Если предприятие занимается посреднической деятельностью, MRPII также может быть использован, но обычно MRPII применяется на производственных предприятиях.

Главная задача любого производственного предприятия  состоит в зарабатывании денег. Если MRPII не будет помогать в достижении этой цели, значит ее применение приведет к дополнительным бесполезным и  дорогостоящим накладным расходам. Компании процветают и приходят в упадок в зависимости от своей способности добиваться запланированного уровня доходов, получения соответствующей прибыли от инвестиций для своих акционеров и не менее важным является оборот денежной наличности. Другими словами, необходимо обеспечивать заказчиков необходимыми товарами в нужное время и в нужном месте (как для компании, так и для заказчика).

MRPII предназначен  сократить расходы и время,  затрачиваемые на изготовление  продукции, что в свою очередь  позволит сократить текущие расходы, запасы незавершенного производства и получить более высокоприбыльную продукцию. Он также может помочь компании организовать более своевременную доставку продукции на рынок и гибко реагировать на изменение спроса. Следовательно, применение MRPII позволит избежать потерь времени и денег на изготовление ненужной продукции. Дополнительным преимуществом применения интегрированной вычислительной системы может стать сокращение административных работ и ускорение передачи информации.

MRPII помогает покончить с хаосом

Итак, что  мешает добиться таких улучшений? Общеизвестно, что первым препятствием являются не технологии и не отсутствие инвестиций в средства производства и улучшение  качества, а проблема состоит в  том, что сложно координировать работу всей компании по одному и тому же плану.

Это не означает, что отдельные мероприятия по усовершенствованию, например, проектно-конструкторских  работ или повышению качества, не являются важными - но все они  будут более эффективными, если будут  являться частью одной программы усовершенствования деятельности компании. В его основе должен лежать выработанный на верхнем уровне реально выполнимый план, в котором должны быть определены общие обязательства компании, включая финансовые обязательства и обязательства по производству и сбыту продукции.

Такой план является эффективным, если он отражает позитивную стратегию руководства, направленную на получение прибыли, сокращение уровня запасов и текущих  расходов и затем доводится до сведения каждого работника предприятия.

Противоречия  функциональных подразделений

К сожалению, каждое подразделение компании имеет  свое видение того, какой план является лучшим. Планы часто меняются, чаще, чем многие могут им следовать. В  такой ситуации отдельные подразделения  часто выдвигают свои собственные планы, которые они считают лучшим решением. Обычно каждый из таких подходов позволяет улучшить работу только на одном из участков предприятия и причем за счет других, при этом на уровне среднего руководящего состава эти подходы вступают в противоречие друг с другом.

Дополнительные  затраты возникают в результате:

• хранения большего чем нужно объема запасов из-за задержки поставок, потери заказов и недостатка запасов, возникающего в результате узких мест производства или недостаточных закупок;
• постоянного тушения пожара, чтобы ликвидировать задолженности - поэтому игнорируются качество и планирование;
• увеличения косвенных затрат, связанных с тем, что много усилий затрачивается на борьбу с хаосом.

Такой анализ не является новым, уже давно поняли, что для управления работой предприятия требуется единый последовательно разработанный план, который охватывает все функциональные подразделения и контролируется сверху. На его основе вырабатываются более детальные планы с четкой постановкой практических задач. Планы всех функциональных подразделений должны быть нацелены на одни и те же задачи по всей компании.

MRPII был разработан, чтобы удовлетворить эти потребности.  Единый последовательный план - это  основная идея; разукрупнение на  планы отдельных подразделений - это методические приемы; связи - это вычислительная система. Таким образом, MRPII - это и философия, и методология, и система.

MRPII

Планирование  производственных ресурсов (MRPII) является в настоящее время классическим и хорошо зарекомендовавшим себя средством, которое позволяет свести вместе разнообразные функции службы маркетинга, финансового отдела, отдела снабжения, производства и конструкторского отдела, чтобы добиться реального улучшения в деятельности всего предприятия. В его основе лежит утвержденный на верхнем уровне производственный план, в соответствии с которым работают все подразделения предприятия. Системы MRPII обеспечивают средства для формирования детальных планов на основе утвержденного высшим руководством плана, а также средства для их корректировки в случае изменения рыночного спроса и ресурсов с учетом их последствий на деятельность всего предприятия.

С самого начала не следует рассматривать MRPII просто как вычислительную систему. Чтобы  применение MRPII стало успешным, ее принципы должны стать “образом жизни” предприятия и, конечно, для этого потребуется изменить процедуры и отношение персонала к работе. Все предприятие от самого верхнего уровня до простых работников должны проникнуться, что принципы MRPII являются правильными и его цели должны стать целями предприятия. Если этого не будет, предприятию не следует и браться за его внедрение, так как это станет только дорогостоящим приобретением.

История и развитие

Философия MRPII развивалась на основе опыта, приобретенного производственными предприятиями всего мира в течение последних 25 лет. Этот опыт приобретался, большей частью, ценой тяжких усилий, когда в практической деятельности сталкивались с пробелами в знаниях. История развития MRPII начинается с управления материальными запасами.

Пополнение  запасов

В начале 60-х  годов управление товарно-материальными  запасами в производстве означало процесс  пополнения запасов посредством использования сложнейших расчетов прогнозирования и правил точки заказа. В лучшем случае, такой подход напоминал типичную для супермаркетов систему пополнения полок товарами в зависимости от реализованного покупателям количества товаров. Этот метод срабатывает до тех пор, пока будущий спрос соответствует предыдущему, но становится очень дорогостоящим при изменчивом спросе и частых конструкторских изменениях изделий. Чем сложнее изделие, тем хуже, когда кончаются его запасы, устаревшие компоненты делают производство дорогостоящим из-за того, что сохраняется прежняя стоимость и невозможно учитывать требования рынка.

Планирование  потребностей в материалах

Метод планирования потребностей в материалах (MRPI) появился как глоток свежего воздуха в  конце 60-x годов; этот метод позволял обеспечивать компоненты, требуемые  в соответствии с планом производства конечной продукции (на сегодняшний день "основной план производства") точно в том количестве и в те сроки, которые требовались для изготовления конечных изделий.

Этот метод  следует двум важнейшим принципам:

• логике "зависимого спроса", т.е. если есть потребность в конечном изделии, значит есть потребность во всех его компонентах;
• обеспечивать требуемые компоненты как можно позднее, чтобы уровень запасов был минимальным.

Чтобы следовать  этим двум принципам, системе требуется  большой объем информации. Для  расчета потребностей в компонентах нижнего уровня требуется "спецификация" на каждое конечное изделие – по которой определяются компоненты, время начала и завершения работ, этапы производства – и данные о "состоянии запасов" – чтобы определить, сколько требуемых компонентов имеется в запасе и в незавершенном производстве. В результате автоматизированных вычислений очень быстро формируется план потребностей, который все еще используется как стержень в современных системах MRPII.

На планирование потребностей в материалах влияет точность спецификаций и записей о состоянии запасов – ошибка любых данных может привести к тому, что будет вычислено неправильное количество или заказаны не те компоненты; эта ошибка не может быть исправлена до тех пор, пока не будет обнаружена физически, и часто на это уходит несколько недель. Надежность и быстродействие ранних систем означали, что на прогон системы уходило очень много времени от 24-х до 48 часов. Поэтому прогоны делались нечасто и было невозможно проверять выполнимость основного плана производства посредством повторных прогонов MRPI (чтобы проверить, не являются сформированные системой заказы на работы слишком большими, и соответствуют ли они имеющимся производственным ресурсам). Поэтому основной план часто не выполнялся и устаревал.

Также было невозможно быстро корректировать данные или отражать в плане изменения, каждодневно возникающие на складах  и на производстве. Обычно в результате этого появлялось существенное отличие  между формально принятым планом потребностей и неформально действующими листками "дефицита", подгоняющими выполнение плана. Система часто игнорировалась в то время, как заказы на работы нагромождались друг на друга на одном конце предприятия и в конечном итоге вытягивались и отгружались заказчику на другом конце, после того, как получали достаточно высокий приоритет, задерживая при этом все другие изделия. Неудивительно, что первые внедрения получили нелестную оценку.

MRP в замкнутом цикле

Изобретение менее дорогостоящих вычислительных систем реального времени и опыт работы с MRPI привели к разработке в конце 70-х годов систем MRP в замкнутом цикле, которые нашли в настоящее время широкое применение. Термин “замкнутый цикл” означает интегрированную систему с обратной связью от одной функции к другой, как показано на рисунке 2. Здесь уже другие требования к планированию материалов. Информация передается обратно через вычислительную систему, но при этом никакие действия не предпринимаются. Принятие решения о корректировке плана остается за человеком.

В системе планирования по замкнутому циклу важное значение отводится контролю за ходом выполнения, чтобы планируя на будущее, вы точно знали, что фактически произошло до этого.

Планирование  производственных ресурсов (MRPII)

В 80-x годах  принципы MRP в замкнутом цикле были распространены за пределы управления материалами. Планирование производственных ресурсов предполагает планирование всех ресурсов, включая оборудование, людские ресурсы, материальные запасы и денежные средства. Данный метод позволяет воспользоваться преимуществами одной системы всем службам предприятия от отдела сбыта до службы маркетинга, отдела снабжения, финансового отдела, конструкторского отдела, а также на производстве.

Система управления производством  по замкнутому циклу

Ключевыми возможностями помимо MRPI являются обратная связь по фактическому состоянию производства и заказов на закупку, более тщательная проверка выполнимости основного плана производства и внесение изменений в производственный план посредством приблизительного планирования мощности, анализа "что-если" и выполнения MRP с учетом чистых изменений. MRPII становится главной частью любой интегрированной вычислительной системы на производственных предприятиях.

Объединение процедур обработки заказов на продажу, бухгалтерского учета, закупок и выписки счетов-фактур с производством на основе одной базы данных реального времени позволяет управлять деятельностью предприятия. Но это управление не распространяется на конструкторские разработки, составление сметы, кадры, сбыт и распределение продукции, обслуживание, т.е. подразделения не объединены в одну систему. Именно эти вопросы решались разработчиками систем в 90-х годах, чтобы обеспечить полностью интегрированные системы для управления производственными предприятиями, в основе которых были заложены принципы MRPII.

Интегрированные системы для управления предприятием

Под MRP подразумеваются  три разных понятия, к сожалению, часто для их обозначения используется просто термин MRP, и о каком понятии  идет речь, приходится догадываться по контексту. В рамках этого документа мы постараемся однозначно трактовать MRPII как систему управления предприятием, а MRP будет использоваться для обозначения MRPI.

Определения

• MRPI (Планирование  потребностей в  материалах)

Метод расчета  потребностей в материалах на основе зависимого спроса с использованием спецификаций, данных о запасах и основного плана производства.

• MRP в замкнутом цикле

Система, построенная на основе MRP, которая  включает дополнительные функции планирования: планирование производства, планирование требуемой мощности с формированием основного плана производства. Под "замкнутым циклом" подразумевается обратная связь по состоянию выполнения, что позволяет убедиться в том, что план является действительным.

• MRPII (Планирование производственных ресурсов)
• Метод эффективного планирования всех ресурсов производственного предприятия. Он включает финансовое планирование и возможность анализа по запросам "что-если". Выходной поток этих систем может быть использован в системах MRP по замкнутому циклу.

Итак, MRPII - это не просто вычислительная система, для успешного применения этого  метода требуется тесная взаимосвязь  между различными функциональными  подразделениями и ясное понимание  общих целей и задач всего  предприятия, а также выполнимый основной план производства и сверхточные данные.

Приобретение  вычислительных систем - это только первый шаг, но он является более существенным и мощным средством реорганизации  предприятия по сравнению с покупкой нового технологического или конструкторского оборудования. Важно понять, каким образом можно реализовать эти принципы, как наилучшим образом использовать инструментальные средства, поддерживая постоянную связь и располагая необходимой информацией, и знать, какие нажимать кнопки. Обучение всему этому имеет существенное значение. Этот документ содержит только азы, дальнейшую подготовку можно пройти на курсах по MRP, на своем предприятии по специальным программам и видеокассетам. На это потребуются время и деньги, но как сказал Вилл Роджерс: "Если вы считаете обучение дорогостоящим мероприятием, просто используйте свое невежество!"