Проектирование MRP-системы производства персонального компьютера

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«РОССИЙСКАЯ ТАМОЖЕННАЯ АКАДЕМИЯ» 

Кафедра информатики и информационных таможенных технологий   

 
 
 
КУРСОВАЯ  РАБОТА

по дисциплине «Информационные системы в экономике» 

на тему «Проектирование MRP-системы производства

персонального компьютера» 

 
Выполнила: А.А.Голубева, студентка 3-го курса очной формы обучения экономического факультета, группа МЭ082  
Подпись ___________________________

 
Научный руководитель: В.А.Холопов, доц.  Подпись ____________________________ 
 
 

                                               Люберцы 
                                                    2011

                                                    ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение……………………………………………………………………….…..3

Глава 1. Общее понятие системы MRP..………….………………………..........5

Глава 2. Разработка входной информации……………………….…..…….........9

2.1. Описание  производства, ВОМ-схема…………………………………...…..9

2.2. Описание  условий поставки комплектующих,  страховой запас………...12

Глава 3. Разработка алгоритма и программы MRP-системы…………………14

3.1.Анализ выходной информации……………………………………………..14

Заключение……………………………………………………....……………….16

Список использованных источников……………………………………....…...18

Приложения ………………………………………………..……………………19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                               ВВЕДЕНИЕ 

     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.

     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, 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 MRP систем 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.

     Главная задача MRP - обеспечить гарантии наличия  необходимого количества требуемых  материалов (комплектующих) в любой  момент в рамках периода планирования наряду с возможным уменьшением  текущих запасов, а следовательно, разгрузкой складов.

     Объект  данной работы – MRP-системы.

     Цель  – изучить сущность данных систем и рассмотреть их применение на примере  сборки ПК. 
 
 
 
 
 
 
 

                          Глава 1. Общее понятие системы MRP

     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 системы можно разделить  на элементы, предоставляющие информацию, программная реализация алгоритмической  основы MRP и элементы, представляющие результат функционирования программной  реализации MRP(см.рис.1)

                                           Рис.1 Элементы 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 (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.

     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

 Типовая  функциональность MRP систем:

• 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

                           Глава 2. Разработка входной информации

     2.1. Описание производства, ВОМ-схема

     На  практике MRP-система представляет собой  компьютерную программу, которая логически  может быть представлена при помощи диаграммы(см.рис.2)

               Рис.2 Входные элементы и результаты работы MRP-программы

     На  приведенном выше рисунке отображены основные информационные элементы MRP-системы. Итак, опишем основные входные элементы MRP-системы:

     -Описание состояния материалов (Inventory Status File) является основным входным элементом MRP-программы. В нем должна быть отражена максимально полная информация о всех материалах-комплектующих, необходимых для производства конечного продукта.

     -Программа производства (Master Production Schedule) представляет собой оптимизированный график распределения времени для производства необходимой партии готовой продукции за планируемый период или диапазон периодов.

     -Перечень составляющих конечного продукта (Bills of Material File) - это список материалов и их количество, требуемое для производства конечного продукта. Таким образом, каждый конечный продукт имеет свой перечень составляющих. Цикл работы MRP-системы состоит из следующих основных этапов:

1. Прежде всего, MRP-система, анализируя принятую программу производства, определяет оптимальный график производства на планируемый период.
2. Далее, материалы, не включенные в производственную программу, но присутствующие в текущих заказах, включаются в планирование как отдельный пункт.
3. Далее, на основе полной потребности, учитывая текущий статус материала, для каждого периода времени и для каждого материала вычисляется чистая потребность, по указанной формуле. Если чистая потребность в материале больше нуля, то системой автоматически создается заказ на материал.

     Для того, чтобы определить производственные потребности используется информация, представленная в BOM-схеме(см.рис. 1). BOM-схема -это иерархическое описание конечного изделия, т.е. в нашем случае ПК. Она нужна для того, чтобы определить количество каждого материала, компоненты или сырья более низкого уровня, чем рассматриваемый на данном этапе планирования, необходимого, чтобы произвести запланированные количества каждого изделия более высокого уровня.

     Процесс сборки   начинается с  самого нижнего  уровня   и заканчивается  верхним. В промежутках  между  сбором комплектующих проводится тестирование с целью  выявить ошибки в компьютерных программах и  комплектующих.

     ПК  включает следующие уровни сборки:

1. четвертый уровень – это компоненты процессора и материнской платы
2. третий уровень – это материнская плата, включающая такие комплектующие, как видеокарта, материнская плата, память и вычислительный процессор. Также на данном уровне представлен процессор, который состоит из процессора и охлаждения.
3. второй уровень подразумевает сборку корпуса, системной платы, контейнера, жесткого диска, дисковода, SSD накопителя.
4. первый уровень – это системный блок, монитор, мышь, клавиатура, сканер, принтер и программы
5. нулевой уровень-это ПК, полностью упакованные и подготовленные к вывозу.

     Сборка  ПК производится в соответствии с  ВОМ-схемой и производственным циклом, который составляет 7 дней (см. рис.2). Так же мы должны указать полное наименование всех комплектующих для  сборки(см.табл 3.1)

       В каждый из этих дней происходит сборка уровней компьютера, начиная с низшего.

     Планируемый период производства составляет три  месяца: март, апрель и май. Производство происходит с начала сборки деталей. Срок доставки комплектующих – 4 дня. Период планирования: с 1 марта 2012 года по 31 мая 2012 года. При составлении графика заказов учитываем выходные и праздники, которые из таблицы удаляем для удобства расчётов (см.рис.4.1).  
 
 
 

     2.2. Описание условий  поставки комплектующих,  страховой запас

     Использование MRP-системы для планирования производственных потребностей позволяет оптимизировать время поступления каждого материала, тем самым значительно снижая складские издержки и облегчая ведения производственного учета.

     С помощью данной программы можно  произвести расчёт необходимого количества комплектующих для заказа к производству на каждый день отгрузки в квартале. Отгрузка готовой продукции происходит на следующий день после завершения производственного цикла. Все эти данные представлены в таблице в MS Excel(см.рис 4.2).

     План  Заказов определяет, какое количество каждого материала должно быть заказано в каждый рассматриваемый период времени в течение срока планирования. План заказов является руководством для дальнейшей работы с поставщиками и, в частности, определяет производственную программу для внутреннего производства комплектующих, при наличии такового.

     Учитывая  время на сборку и доставку деталей  от поставщика, первый день планирования для данной MRP-системы –15 февраля 2012 года. Чёрным в низу графика закрашены дни, заказы в которые уже не делаются, т.к. в первом квартале комплектующие для сборки последней партии уже заказаны.

     Страховой запас необходим в силу того, что зачастую механизм доставки грузов не является достаточно надежным, и возникшее, в силу различных факторов, полное израсходование запасов на какой-либо материал, автоматически приводящее к остановке производства, обходится гораздо дороже, чем постоянно поддерживаемый его страховой запас. На нашем же предприятии мы делаем план закупок с учетом страхового запаса так, чтобы на складе не залеживался материал.

       Противники использования страхового  запаса утверждают, что его отсутствие  является одной из центральных  особенностей концепции MRP, поскольку  MRP-система должна быть гибкой  по отношению к внешним факторам, вовремя внося изменения к  плану заказов, в случае непредвиденных  и неустранимых задержек поставок

     В результате работы MRP-программы создается  план заказов на каждый отдельный  материал на весь срок планирования, обеспечение  выполнения которого необходимо для  поддержки программы производства.

     О ходе работы склада можно судить по показателям абсолютного прироста, темпа роста и темпа прироста. Данные приведены на рис. 5.1 и 5.2.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Глава 3. Разработка алгоритма  и программы MRP системы

                               3.1.Анализ выходной информации

               Основным результатом работы MRP системы является план-график заказа комплектующих для производства. Он определяет, какое количество каждого материала должно быть заказано в каждый рассматриваемый период времени в течение срока планирования.

     План  заказов является руководством для  дальнейшей работы с поставщиками и, в частности, определяет производственную программу для внутреннего производства комплектующих, при наличии такового.

     На  рисунке 4.2. представлен план заказа комплектующих на весну 2012 года. С  помощью данной программы можно  произвести расчёт необходимого количества комплектующих для заказа к производству.

     Для расчета получаем формулу следующего вида: a*b+c*b,

     где a - количество отгружаемых ПК, b - количество деталей данного вида для 1 ПК, с - количество ПК для формирования страхового запаса. Каждая переменная в нашем случае – ссылка на нужную ячейку в MS Excel(см.рис.6.1)

     Для остальных заказов данной детали формула будет иметь вид: a*$b$.Чтобы постоянно не вводить формулу для расчёта деталей, необходимо просто поставить абсолютную ссылку в формуле, где указано количество деталей для 1 компьютера (см.рис.6.2).

     Жёлтые  ячейки в плане заказа комплектующих  – это заказ для первой отгрузки компьютеров. Здесь же в формуле  сразу указан страховой запас  ПК на складе. Чтобы постоянно не вводить формулу для расчёта  деталей, необходимо просто поставить  абсолютную ссылку в формуле, где  указано количество деталей для 1 компьютера.

     Кроме того, черные ячейки с нулями в конце  графика заказа – это дни, в  которые заказы уже не делаются. 31 мая  2012 года – это последний  день отгрузки.

     Таким образом, в результате работы MRP-программы  производится ряд изменений в имеющихся заказах и, при необходимости, создаются новые, для обеспечения оптимальной динамики хода производственного процесса. 
 

                                                ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     Таким образом, использование MRP-системы для  планирования производственных потребностей позволяет оптимизировать время  поступления каждого материала, тем самым значительно снижая складские издержки и облегчая ведения  производственного учета. Однако, среди  пользователей MRP-программ существует расхождение в мнениях относительно использования страхового запаса для  каждого материала. Сторонники использования  страхового запаса утверждают, что  он необходим в силу того, что  зачастую механизм доставки грузов не является достаточно надежным, и возникшее, в силу различных факторов, полное израсходование запасов на какой-либо материал, автоматически приводящее к остановке производства, обходится  гораздо дороже, чем постоянно  поддерживаемый его страховой запас. Противники использования страхового запаса утверждают, что его отсутствие является одной из центральных особенностей концепции MRP, поскольку MRP-система должна быть гибкой по отношению к внешним  факторам, вовремя внося изменения  к плану заказов, в случае непредвиденных и неустранимых задержек поставок. Но в реальной ситуации, как правило, вторая точка зрения может быть реализована  для планирования потребностей для  производства изделий, спрос на которые  относительно прогнозируем и контролируем и объем производства может быть установлен в производственной программе  постоянным в течение некоторого, относительно длительного периода. Следует заметить, что в Российских условиях, когда задержки в процессах  поставки являются скорее правилом, чем  исключением, на практике целесообразно  применять планирование с учетом страхового запаса, объемы которого устанавливаются  в каждом отдельном случае.

     В рамках данной работы был рассмотрен пример применения на практике системы  MRP для предприятия, занимающегося сборкой персональных компьютеров. Цели данной работы достигнуты: изучена история и объективные предпосылки появления MRP-систем, рассмотрены основные принципы их функционирования, основывающиеся на основных элементов этих систем, рассмотрены их преимущества и недостатки. Также изучена возможность применения таких систем на предприятии на примере сборки ПК. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 

1. Информационные  системы и технологии в экономике  и управлении: учебник /К.В.Балдин, В.Б. Уткин. М.: 2008. – 395 с.
2. Информационные системы в экономике: учеб. Пособие. / Под ред. проф. А.Н. Романова, проф. Б.Е. Одинцова – М.: Вузовский учебник, 2010–410 с.
3. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебник / под.ред. проф. В.В.Трофимова. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Высшее образование, 2007. – 480 с.
4. Структура MRP системы. http:/www.kgau.ru/istiki/isu
5. Основы систем класса MRP-MRPII.http:/citforum.ru/cfin/mrp/mrpmine.shtml

 ПРИЛОЖЕНИЯ  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложение 1

                                                  Рис.1 BOM - схема 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложение 2

Рис.2 Производственный цикл   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложение 3

Таблица 3.1

Комплектующие изделия