Основные недостатки MRP систем

Алгоритм работы

Стандарты управления, используемые в производственных и финансово-управленческих системах

Лекция №9

Основные стандарты управления на предприятии следующие:

• ERP-системы — Cистемы для планирования ресурсов предприятия
• MES-системы — Производственные управляющие системы
• WMS-системы — Системы управления складами
• CRM-системы — Системы для управления взаимоотношениями с клиентами
• SCM-системы — Системы для управления цепочками поставок
• MRP II-системы — Планирование производственных ресурсов

MRP: планирование потребности в материалах (Material Requirements Planning)

Компьютерная методология, используемая в управлении производством, для планирования производства и запасов.

Основными целями MRP систем являются:

• удовлетворение потребности в материалах, компонентах и продукции для планирования производства и доставки потребителям
• поддержка низких уровней запасов
• планирование производственных операций, расписаний доставки, закупочных операций.

Для работы MRP-модуля требуются следующие входные данные:

• Основной производственный план (MPS)
• Список номенклатуры (IM)
• Данные о состоянии запасов (книга учета запасов, Inventory Status File). В этом документе отражаются вся наличествующая номенклатура: запасы, незавершенное производство, полуфабрикаты, готовая продукция. Кроме того, в этом документе необходимо указать спланированные заказы и заказы в ожидании отгрузки.
• Спецификация состава изделия (BOM)

Результатами работы MRP-модуля являются следующие документы.

• График заказов на закупку/производство материалов и комплектующих (Planned Order Schedule) - документ, расписывающий какое количество сырья, материалов, комплектующих должно быть заказано в каждый плановый период в течение срока планирования. Этот документ определяет внутрипроизводственный план сборки комплектующих и план внешних закупок.
• Изменения к графику заказов на закупку/производство материалов и комплектующих (Changes in planned orders) - документ, содержащий корректировки ранее спланированных заказов на закупку/производство материалов и комплектующих.

• значительный объем вычислений и предварительной обработки данных
• возрастание логистических затрат на обработку заказов и транспортировку при стремлении фирмы еще больше уменьшить запасы МР или перейти на работу с малыми заказами с высокой частотой их выполнения
• нечувствительность к кратковременным изменениям спроса
• большое количество отказов из-за большой размерности системы и ее сложности

Методология MRP

Методология MRP служит для реализации следующих целей:

· минимизировать запасы на складах сырья и готовой продукции;

· оптимизировать поступление материалов и комплектующих в производство и исключить простои оборудования из-за не прибывших вовремя материалов и комплектующих.

В соответствии с этим, закупки материалов и комплектующих всего отрезка планирования автоматически распределяются по плановым периодам (например, дням), причем объем и время закупок рассчитываются так, чтобы в каждый плановый период на предприятие поступало именно столько материалов и комплектующих, сколько требуется производству в этом плановом периоде.

Логика работы MRP-модуля: информация на входе и выходе

Остановимся подробнее на алгоритме работы MRP-модуля. С точки зрения окружающей программной среды, MRP-модуль можно представить следующим образом:

Теперь о внутреннем алгоритме работы MRP-систем. Для простоты речь ниже будет идти о дискретном производстве.

Как и всякая компьютерная программа, MRP-система обменивается с окружающей средой входной и выходной информацией:

Вход		Выход
1. Основной производственный план-график 2. Данные о состоянии запасов 3. Спецификация состава изделия		MRP-цикл		1. График заказов на закупку/производство материалов 2. Изменения к графику заказов на закупку/ производство материалов

Для работы MRP-модуля требуются следующие входные данные.

· Основной производственный план-график (объемно-календарный план, Master Production Schedule - MPS) - документ, в котором расписано, сколько единиц конечного изделия будет производиться в каждый плановый период отрезка планирования.

· Данные о состоянии запасов (книга учета запасов, Inventory Status File) - документ, максимально полно раскрывающий информацию о каждой учетной единице сырья, материалов, комплектующих, конечных изделий, включающую:

o общее описание - идентифицирующий код, характеристику, размер, вес и пр.;

o данные о запасах: единица запаса, расположение, размер запаса, статус (например, находится на руках, на складе, в текущих заказах), оптимальный запас, страховой запас и пр.;

o данные по закупкам и продажам для сырья, материалов и комплектующих: единица закупки/продажи, основные поставщики/покупатели, цена, время доставки, реквизиты поставщиков/покупателей, дополнительная информация (например, возможные задержки поставок);

o данные по производству для полуфабрикатов и конечных изделий: размер партии, длительность производственного цикла.

· Спецификация состава изделия (Bill of Materials File - BOM) - документ, содержащий:

o перечень сырья, материалов и комплектующих, необходимых для производства конечного изделия, с указанием нормативов по их использованию;

o иерархическое описание структуры конечного изделия.

Результатами работы MRP-модуля являются следующие документы.

· График заказов на закупку/производство материалов и комплектующих (Planned Order Schedule) - документ, расписывающий, какое количество сырья, материалов, комплектующих должно быть заказано в каждый плановый период в течение срока планирования. Этот документ определяет внутрипроизводственный план сборки комплектующих и план внешних закупок.

· Изменения к графику заказов на закупку/производство материалов и комплектующих (Changes in planned orders) - документ, содержащий корректировки ранее спланированных заказов на закупку/производство материалов и комплектующих.

Входные и выходные данные MRP-модуля представляются в виде таблиц базы данных.

Логика работы MRP-модуля: схема цикла

Ниже на рисунке приведен пример, иллюстрирующий логическую схему MRP-цикла. Собственно MRP-цикл состоит из следующих шагов.

1. Составляется таблица общих потребностей в материалах и комплектующих. Последовательность ее создания такова.

o Древовидная структура состава изделия разворачивается в линейный список материалов и комплектующих (1а):

§ узловые элементы различных уровней сборки кодируются - корневому элементу присваивается код 0, элементам самого верхнего уровня сборки - код 1 и т.д. по уровням;

§ если некоторый элемент встречается на различных уровнях, ему присваивается код самого нижнего из этих уровней (и, таким образом, в линейном списке этот элемент встретится только один раз);

§ разузлование состава изделия происходит последовательно по уровням - сначала обрабатывается уровень 0, затем уровень 1, и т.д.

В приведенном ниже примере изделию A будет присвоен код 0, узлу C - код 1, узлам D и B - код 2. Узел B встречается на более высоком уровне сборки, но учитывается на нижнем уровне.

o Из книги учета запасов переносятся данные о материалах и комплектующих, необходимых для производства конечного изделия, и, в частности, данные о времени выполнения заказа на их поставку/производство (1б).

o Переносятся плановые показатели выпуска конечного изделия из основного план-графика производства (1в).

o По каждому материалу и узлу для каждого планового периода рассчитывается общая производственная потребность в этом материале/узле; при этом используются данные состава изделия (количество каждого материала/узла, необходимое для производства конечного изделия или промежуточного узла) и информация о времени поставки/производства материалов и комплектующих.

В приведенном ниже примере общая потребность в элементе В во втором плановом периоде (она равна 400) получается так: потребность производства А в элементе В в третьем плановом периоде - 200 элементов (100·2), потребность производства С в элементе В в третьем плановом периоде - тоже 200 элементов. С учетом того, что время поставки/производства элемента В - один плановый период, заказ элемента В записывается во второй плановый период в количестве 400 единиц (200+200). Аналогично рассчитываются остальные ячейки таблицы.

2. По каждому материалу на каждый плановый период считается чистая потребность в этом материале. При этом используются данные о состоянии запасов. Чистая потребность считается по формуле:
чистая потребность = общая потребность - (текущие запасы + активные заказы - страховой запас)

О страховом запасе. В идеале MRP-система не должна создавать страховых запасов. Однако в реальности случаются непредвиденные и неустранимые срывы поставок материалов. Для поддержания процесса производства в подобных ситуациях создают страховой запас. Его размер определяется заранее компетентными лицами и зависит от конкретных условий производственного процесса.

3. По ненулевым чистым потребностям формируется график заказов на закупку/производство материалов и комплектующих. При его создании учитывается время выполнения каждого заказа.

4. Просматриваются заказы, сгенерированные ранее текущего периода планирования. В случае необходимости система пересчитывает сроки и размер заказа и вносит корректировки в сформированный ранее план-график закупок. Эти изменения автоматически регистрируются в базе данных о состоянии запасов (поскольку создание, отмена или модификация заказа влияет на статус соответствующего ему материала).

Представленная схема работы MRP-цикла очень упрощена. В реальности необходимо учитывать огромный спектр особенностей конкретного производственного процесса (например, широкий ассортимент производимых товаров, конструктивную сложность конечных изделий, территориальную разбросанность складов, регулярные сбои поставок комплектующих). Поэтому MRP-системам приходится просчитывать огромное количество информации, и длительность MRP-цикла может измеряться часами даже на современном уровне развития вычислительной техники.

Недостатки методологии MRP и ее дальнейшее развитие

Даже такой поверхностный обзор методологии MRP обнаруживает ее "узкие" места.

· Отсутствие контроля выполнения плана закупок и механизма корректировки этого плана в случае возникновения ситуаций, мешающих его нормальному исполнению. Даже самый совершенный график закупок материалов не может гарантировать, что, например, служащие чего-нибудь в нем не напутают, или что в нужный момент на счету у предприятия будут деньги для оплаты поставок. Поэтому сгенерированные MRP-модулем заказы могут оказаться нереализованными, что потребует корректировки сформированного им плана закупок. Но ни фиксация сбоев в выполнении плана поставок, ни соответствующая корректировка плановых заданий в MRP-модуль не заложены. Запускать MRP-цикл заново каждый раз при обнаружении нарушений неэффективно, так как это занимает много времени и требует больших ресурсов.

· Ограниченный учет производственных факторов. Одно лишь детальное планирование материальных потребностей не может обеспечить эффективное выполнение производственного плана. Необходимо еще оценить, хватит ли для этого производственных мощностей, трудовых и финансовых ресурсов. Помимо этого, для управления себестоимостью продукции (одна из целей разработки MRP-методологии) одного материального учета мало: нужно проанализировать и другие факторы производственного процесса.

Недостатки медологии MRP определили направления ее дальнейшего развития. Были созданы новые концепции планирования, так или иначе использующие идеи, заложенные в MRP: Closed Loop MRP (планирование потребностей в материалах в замкнутом цикле), CRP (Capacity Requirements Planning, планирование потребности в мощностях).

Closed Loop MRP: планирование потребностей в материалах в замкнутом цикле

Удешевление компьютеров, доступность вычислительных систем реального времени и опыт работы с MRP позволили в конце 70-х годов создать расширенную модификацию MRP-методологии - методологию планирования материальных потребностей в замкнутом цикле.

Термин "в замкнутом цикле" отражает основную особенность новой методологии - осуществление обратной связи по состоянию выполнения сформированных планов.

Помимо базовой функции планирования потребности в материалах, Closed Loop MRP-модули содержат дополнительную функцию - контроль фактического состояния производства и выполнения заказов на закупку материалов и комплектующих. Если анализирующая подсистема модуля выявила значительные нарушения плановых показателей, она инициирует внесение корректив в ранее принятые планы. Модификация старых планов выполняется в режиме "MRP-цикл с учетом чистых изменений". Его отличие от обычного MRP-цикла заключается в том, что обрабатываются только те изменения, которые появились со времени последнего прогона MRP. Это позволяет быстро привести график закупок в соответствие с реальной ситуацией.

CRP (Capacity Requirements Planning): планирование потребности в мощностях

Методология CRP возникла в результате распространения принципов MRP на более широкий, чем управление материалами, круг задач.

Основная задача методологии CRP - проверить выполнимость основного план-графика с точки зрения имеющегося оборудования и, если он выполним, оптимизировать загрузку производственных мощностей.

Для работы CRP-модуля требуется следующая входная информация.

· Составленный MRP-модулем график заказов на закупку/производство материалов и комплектующих (Planned Order Schedule).

· Данные об имеющихся мощностях - документ, максимально полно раскрывающий информацию о каждом рабочем центре, в том числе:

o общую информацию - идентифицирующий код, название, описание структуры рабочего центра, его мощность и пр.;

o состав производственного оборудования - список машин и механизмов данного рабочего центра с указанием идентифицирующих кодов, обслуживающего персонала, производственных операций, выполняемых в привязке к этим машинам и механизмам, и нормативной трудоемкости этих операций.

· Технологическая схема изготовления конечного изделия (Routing Plan) - документ, описывающий все операции, необходимые для изготовления конечного изделия, с указанием для каждой производственной операции:

o содержания операции;

o рабочего центра, в котором она должна выполняться;

o оборудования этого рабочего центра, используемого для выполнения операции;

o времени операции в человеко-часах, включая вспомогательное время (например, на переналадку оборудования).

Механизм работы CRP-модуля принципиально похож на механизм MRP. Вместо основного план-графика производства в нем используется график заказов на закупку/производство материалов и комплектующих, поступающий из MRP-модуля. Роль спецификации состава изделия играет технологическая схема изготовления конечного изделия, каждый уровень сборки конечного изделия характеризуется набором операций, необходимых для изготовления определенного узла. На основе анализа исходной информации CRP-модуль считает необходимые для выполнения производственного план-графика мощности, сравнивает их с имеющимися на предприятии и, в зависимости от результата, формирует на выходе следующие данные.

· Величину превышения/недостатка производственных мощностей. В этом случае плановикам следует изменить производственную программу и повторить процесс сначала.

· Если мощностей хватает, автоматически составляются следующие документы.

o План загрузки производственных мощностей - документ, который показывает для каждой единицы производственных мощностей степень ее загрузки в каждый плановый период.

o План загрузки рабочего персонала - документ, аналогичный предыдущему. Определяет величину занятости каждого производственного рабочего в каждый плановый период.

o План-график производственных работ - документ, определяющий последовательность и характеристику операций, совершаемых на каждой производственной единице в каждый плановый период. По этому документу впоследствии строится вся работа предприятия по производству конечного изделия. Ниже приведена типовая структура представляемой в нем информации для каждой производственной единицы.

Список операций для производственной единицы № (название), обслуживаемой рабочими (перечень) на (плановый период)
номер производственного заказа	содержание операции	номер материала	кол-во материала	кол-во единиц выпуска	кол-во часов обработки

Следует отметить, что, несмотря на близость плановых механизмов, техническая реализация CRP гораздо сложнее, чем реализация MRP. В CRP требуется учесть большее количество параметров: в MRP каждому уровню сборки конечного изделия сопоставляются однородные характеристики - материалы и комплектующие, тогда как в CRP каждому уровню изготовления конечного изделия сопоставляются неоднородные характеристики - операции (которые различаются, помимо содержания, рабочими центрами, машинами, трудовыми ресурсами, привлекаемыми для их совершения). При этом окончательный результат работы CRP содержит, помимо оценки необходимых мощностей, распределение работ по времени. Это очень ресурсоемкая вычислительная задача.

Объединение принципов MRP, Closed Loop MRP, CRP в рамках единой концепции привело к созданию новой методологии планирования - MRPII.

Логическая структура системы планирования ресурсов производственного предприятия

(MRP II)

ERP-система (англ. Enterprise Resource Planning System — Система планирования ресурсов предприятия) — корпоративная информационная система (КИС), предназначенная для автоматизации учёта и управления. Как правило, ERP-системы строятся по модульному принципу, и в той или иной степени охватывают все ключевые процессы деятельности компании.

ERP-система «система планирования (управления) ресурсами предприятия» (англ. Enterprise Resource Planning System) – это информационная система, используемая для контроля и планирования всех ресурсов, которые применяются на предприятии; осуществления продажи и производства продукции; закупок и учета сырья, а также всех средств участвующих в процессе выполнения сторонних заказов и производства основной продукции. Самое главное предназначение ERP-систем заключается в нахождении взаимосвязей между всеми отделами, а также создания единого информационного хранилища данных, содержащую всю необходимую информацию о предприятии, о предоставляемых услугах, о производимой продукции, о работе всех служб предприятия и т.д.

Дата добавления: 2014-01-06