Centrum informacji o ERP

Wiele można pisać o algorytmie MRP, ale każdy, kto chce dokładnie poznać jego istotę musi choć raz spróbować wykonać obliczenia ręcznie. Niniejszy artykuł jest kontynuacją Algorytm u podstaw MRP II / ERP i zawiera dość szczegółowy przykład obliczeń zrealizowanych zgodnie z  wytycznymi stowarzyszenia APICS.

Rysunek 1

Legenda do rysunków

PB    Poterzeby brutto w okresie
PD   Planowane dostawy najpóźniej na początek okresu
SZ    Stan zapasu planowany na koniec okresu
PN    Potrzeby netto w okresie
PP    Planowane przyjęcia najpóźniej na początek okresu
PU    Produkcja (dostawa) w toku

MPS

Harmonogram główny (MPS) przedstawia wielkości oczekiwanego spływu z produkcji dla poszczególnych wyrobów i półproduktów w podziale na poszczególne dni. W naszym przykładzie dla uproszczenia jest tylko jeden wyrób i dwa półprodukty, przy czym popyt dotyczy głównie wyrobu, ale pojawia się także zapotrzebowanie na półprodukt na 20wrz. Zwykle zapotrzebowanie na półprodukty wynika z zamówień serwisu, ale często także półprodukt jest sprzedawany jako niezależny produkt na rynku. Przykładowo: pompa i zestaw pompowy.

Zarówno MPS, jak i wyniki obliczeń MRP są prezentowane w kalendarzu z okresami dziennymi z pominięciem sobót i niedziel.

Obliczenia dla wyrobu

Obliczenia rozpoczynamy dla indeksów najwyżej położonych w strukturze, czyli dla Wyrobu A. (Nigdy system nie rozpoczyna obliczeń dla jakiegoś indeksu, jeśli obliczenia dla indeksów wyżej położonych w strukturze nie zostały zakończone.)

Wykonując obliczenia dla pojedynczego indeksu w pierwszym kroku dokonujemy obliczenia PB. Potrzeby brutto wynikają z MPS oraz z planowanych uruchomień indeksów wyżej położonych w strukturze. W przypadku wyrobu A bierzemy pod uwagę tylko MPS.

Rysunek 2

W kolumnie znajdującej się przed pierwszym okresem kalendarza jest zapisany aktualny stan zapasu indeksu (30szt). Zapas ten jest przepisywany w kolejnych okresach, aż do 6.września. Wartość 30szt w tym dniu oznacza planowany stan zapasu na koniec tego dnia. W kolejnym dniu występują PB, które zużywają część zapasu; pozostaje 5 szt., które następne są przepisywane aż do 13.września.

14. września zapas spadłby poniżej zera. Jest to sygnał dla systemu, by uruchomić produkcję. W tym celu program oblicza PN.

PN(n) = PB(n) – SZ (n-1) – PD(n)

Czyli w naszym przypadku PN(14.wrz) = 20 – 5 – 0 = 15.

Rysunek 3

WystÄ…pienie dodatnich PN oznacza konieczność uruchomienia produkcji. W tym celu program sprawdza parametry planistyczne. FOQ (staÅ‚a wielkość partii) wynosi 40 szt. (uruchomienia produkcji powinny być wielokrotnoÅ›ciÄ… 40) , zaÅ› LT (czas realizacji) – 2 dni. Dlatego system wstawia wartoÅ›ci 40szt w wierszach PU i PP w okresach odpowiednio 12. i 14. wrzeÅ›nia.

Wielość PP = 40 szt. na 14. września oznacza, że taka ilość ma zostać przyjęta najpóźniej na moment początku okresu. W praktyce ma to zwykle miejsce pod koniec poprzedniego okresu roboczego.

Po zaplanowaniu uruchomienia produkcji należy przeliczyć stan zapasu:

SZ(n) = SZ(n-1) + PD(n) + PP(n) – PB(n)

Czyli SZ(14wrz) = 5 + 0 + 40 – 20 = 25

Rysunek 4

Stan zapasu jest przepisywany dalej do 26. września. Wówczas ponownie pojawiają się PN = 5, które stanowią analogicznie podstawę od uruchomienia produkcji i do obliczenia SZ w tym okresie.

Ponieważ nie ma więcej PB, to przeliczenia dla Wyrobu A zostają zakończone.

Zwykle przy obliczeniach dla PB obowiązuje zasada nie uwzględniania SZ i parametrów dot. wielkości partii. (Inaczej, niż zaprezentowane w przykładzie). Wynika to z założenia, że MPS jest harmonogramem oczekiwanego spływu produkcji i już na jego poziomie zostały wzięte pod uwagę: stan zapasu i wielkości partii. Zamierzeniem planisty MPS może być chęć wcześniejszego zbudowania odpowiedniego stanu zapasu przez sezonem zwiększonego popytu i planiście MRP nie wolno w to ingerować. Ponadto planista MPS przygotowując główny harmonogram produkcji musi być zgodny co do wielkości produkcji z planem SOP ustalonym przez zarząd. Planista MRP dokonując samodzielnie zmian w montażu wyrobów finalnych powoduje, że jego działania odbiegają od przyjętej strategii operacyjnej firmy.

Rysunek 5

Przeliczenia dla Półproduktu 1.

W pierwszej kolejności wykonywane są obliczenia PB. Tutaj potrzebne są informacje o strukturze konstrukcyjnej (BOM) i o planowanych uruchomieniach Wyrobu A (12. i 23. wrz.). Przepisywane są także wielkości z MPS (20. wrz.)

NastÄ™pnie system przepisuje SZ do 30. sierpnia. W dniu 31sier. jest zaplanowana dostawa PD = 20szt. Jest to już uruchomiona produkcja w trakcie realizacji. Dlatego w tym dniu wzroÅ›nie SZ do 30szt., który dalej bÄ™dzie przepisywany do 9.wrz. Ten stan zapasu nie wystarczy na zaspokojenie PB, wiÄ™c – żeby uniknąć ujemnego SZ – pojawiajÄ… siÄ™ PN i uruchomienie produkcji.

Do uruchomienia produkcji system bierze pod uwagę parametry planistyczne. POQ = 2 tyg. oznacza, że wielkość uruchomienia musi wystarczać na zapotrzebowanie na najbliższe 2 tyg. System więc oblicza to następująco:

PN(12.wrz) + PB(od13. do 23.wrz) = 50 + 40 + 80 = 170.

Zgodnie z LT = 4 dni zostaje zaplanowane uruchomienie produkcji, następnie jest przeliczany stan zapasu, który dalej jest przepisywany i stopniowo zużywany wraz z kolejnymi PB, aż schodzi do zera w dniu 23. wrz.

W oparciu o takie przeliczenia dla Połproduktu 1. system wygeneruje komunikat o zalecanym opóźnieniu dostawy 20szt. zaplanowanej na 31.sier. Ona nie jest tak wcześnie potrzebna. Wystarczy, jak zostanie zrealizowane później, najpóźniej do 12.wrz.

Rysunek 6

Obliczenia dla Półproduktu 2.

Potrzeby brutto wynikają tylko z PU Półpr. 1 w okresie 6.wrz. Są one proste do przeliczenia, gdyż ilość z BOM wynosi 1 szt. W tym samym dniu mamy już zaplanowaną dostawę PD 150szt. Wcześniejszy stan zapasu jest zerowy, więc ilość ta nie wystarczy na zaspokojenie PB. Pojawiają się PN = 20.

Do ustalenia wielkoÅ›ci uruchomienia system stosuje metodÄ™ LTL – partia na partiÄ™, czyli ile trzeba, tyle jest produkowane. Jednak problemem w przypadku tego indeksu jest dÅ‚ugi czas dostawy LT = 2 tyg. Niestety czasu na takie uruchomienie nie wystarczy, dlatego wielkość PU jest wpisywana w dodatkowej kolumnie przed pierwszym okresem zwanym Overdue (przeterminowane). W tej samej kolumnie wpisuje siÄ™ bieżący SZ.

Jest to sytuacja wymagająca szybkiej interwencji planisty MRP. System informatyczny wygeneruje dla niego komunikat zalecający zwiększenie otwartego już zlecenia produkcji z 150 na 170. Zanim planista MRP dokona takiej modyfikacji będzie musiał sprawdzić, czy jest to możliwe. W tym celu może np. skonsultować się z kierownikiem produkcji, zajrzeć do szczegółowego harmonogramu operacji, zaplanować pracę w godzinach nadliczbowych itp. Jeśli zarówno Półpr. 1, jak i Półpr. 2 są wytwarzane na tym samy wydziale, to przy założeniu, że zbyt wczesna produkcja 20 szt. Półpr. 1 zostanie opóźniona, pojawią się najprawdopodobniej wystarczające moce, aby wykonać dodatkowe 20szt. Półpr. 2.

Jednak najważniejsze, co planista MRP musi zrobić, to – przed zwiÄ™kszeniem otwartego zlecenia – powinien sprawdzić dostÄ™pność skÅ‚adników. I tu natrafi na problem, gdyż brakuje materiaÅ‚u… (Problem ten zostanie omówiony nieco dalej.) JeÅ›li nie uda siÄ™ zwiÄ™kszyć otwartego uruchomienia produkcji, to planista może wrócić do Półpr. 1. i rozbić duże uruchomienie produkcji 170 na np. dwa mniejsze: na razie zrobić 90 (pod potrzeby z okresów 12. i 20 wrz.), zaÅ› później osobne uruchomienie pod potrzeby z 23. wrzeÅ›nia.

W skrajnym przypadku, jeśli nie udałoby się planiście MRP dokonać odpowiednich modyfikacji w planie, tak, aby był on możliwy do realizacji, to powinien zwrócić się do planisty MPS z prośbą o zmianę harmonogramu głównego.

Dla Półpr. 2 charakterystyczne jest także wystÄ™powanie drugiej planowanej dostawy w takiej samej wysokoÅ›ci 150szt w dniu 13.wrz. (co jest trochÄ™ dziwne, gdyż oznacza, że zlecenie zostaÅ‚o uruchomione przed okreÅ›lonym czasem LT = 2 tyg.) oraz wystÄ™powanie tzw. Firm Planned Order, czyli zlecenia przygotowanego przez planistÄ™, choć jeszcze nie uruchomionego, w takiej samej wysokoÅ›ci w okresie od 6. do 20. wrz. ZwykÅ‚e uruchomienia produkcji wpisywane w wierszach PU – PP nazywajÄ… siÄ™ Computer Planned Order, ale jeÅ›li planista MRP zacznie je modyfikować lub rÄ™cznie wstawi nowe uruchomienie, to ma ono status Firm Planned Order i jest prezentowane w tych samych wierszach z gwiazdkÄ…. Zarówno Firm Planned Orders, jak i Release Orders (dla których prezentowana jest tylko dostawa w osobnym wierszu – PD) nie podlegajÄ… komputerowym zmianom w wyniku kolejnych przeliczeÅ„ planu MRP.

Przypadek, który widzimy wynika prawdopodobnie ze Å›wiadomego dziaÅ‚ania planisty w poprzednich okresach lub może być przyczynÄ… jego bÅ‚Ä™du. Tak, czy owak system zasugeruje komunikatem, aby usunąć obydwa zlecenia. Komunikat zalecajÄ…cy usuniÄ™cie powinien zawsze zostać przez planistÄ™ MRP potraktowany bardzo poważnie (poważniej niż np. komunikat ‘Opóźnij’), gdyż oznacza niebezpieczeÅ„stwo postania zapasów typu Obsolete, czyli zbÄ™dnych, na które nie ma zapotrzebowania i które potem latami leżą na magazynach, a w koÅ„cu zostajÄ… wyrzucone, bo do niczego siÄ™ nie przydajÄ…. W naszym przypadku widać wyraźnie, że nie ma potrzeb pod te uruchomienia, wiÄ™c należy je usunąć.

Rysunek 7

Obliczenia dla materiału.

PB na materiaÅ‚ wynikajÄ… zarówno z PU Półpr. 2, jak i z PU Wyrobu A – tak podaje struktura BOM.

PojawiajÄ… siÄ™ jednak PB na materiaÅ‚ w kolumnie Overdue. Najprawdopodobniej brak tych materiałów w przeszÅ‚oÅ›ci spowodowaÅ‚ konieczność otwarcia zlecenia na Półpr. 2 w iloÅ›ci mniejszej (150szt), niż byÅ‚o potrzeba (170szt). Teraz planista MRP otrzymuje alarmowy komunikat wyjÄ…tku i musi podjąć decyzjÄ™, co z tym zrobić. Może postarać siÄ™ o natychmiastowÄ… dostawÄ™ MateriaÅ‚u (samolotem, taksówkÄ…). Nie zawsze jest to możliwe. Może wiÄ™c rozpoznać, czy faktycznie materiaÅ‚ jest potrzebny „na już”. Może wystarczy, jak dojedzie za 2 dni? W koÅ„cu czas realizacji Półpr. 2 jest dość dÅ‚ugi i koÅ„czy siÄ™ dopiero 6.wrz.

Na razie system informatyczny dokonał przeliczeń PN i zaplanował uruchomienie produkcji (PU i PP) w jednej kolumnie Overdue.

Dokonując przeliczenia dla Materiału należy także zwrócić uwagę na jego specyfikę. Jest on ewidencjonowany w kg, inaczej niż półprodukty i wyroby, które były w szt. Nie przeszkadza to jednak w obliczeniach, gdyż ilości w BOM dla tego materiału są także wyrażone w kg. Ponadto ma on specyficzne parametry planistyczne: MOQ = 50kg oznacza, że minimalna wielkość partii wynosi 50kg, standardowy czas dostawy (LT) trwa 1 tydz. Dodatkowo zostały ustalone SS (zapas bezpieczeństwa) = 20 kg i DTF = 6 dni (granica popytu) wyznaczająca 6-dniowy okres zamrożenia. Okres ten jest istotny z punktu widzenia przeliczania PN, które inaczej są obliczane w okresie zamrożonym, a inaczej poza nim.

W okresie zamrożonym przyjmuje się, że stan zapasu może spadać poniżej poziomu zapasu bezpieczeństwa. W końcu po to jest zapas minimalny, aby w razie potrzeby można było z niego skorzystać. Natomiast poza okresem zamrożonym system przy obliczaniu potrzeb netto bierze pod uwagę także zapas bezpieczeństwa. Z tego powodu pojawiają się PN w dniu 6.wrz., które skutkują PU 30sier. i PP 6wrz. w wysokości odpowiadającej MOQ.

Powstały w ten sposób zapas jest przechowywany do 9. wrz i 12 wrz. pojawiają się kolejne PN przeliczone z uwzględnieniem SS skutkujące kolejnym uruchomieniem produkcji. To uruchomienie nachodzi na poprzednie. W dniu 5wrz. planowana wielkość dostaw w drodze wynosi 100 (połowa na 6., a druga połowa na 12.). Nie powinno te jednak przeszkadzać w ich realizacji. Jeśli jednak problem dotyczyłby wąskiego gardła produkcyjnego mogłoby okazać się konieczne kolejkowanie produkcji i odpowiednie przesunięcie uruchomień.

W dalszych przeliczeniach system stwierdził, że nie ma potrzeby dodatkowego uruchamiania produkcji z powodu PB w dniu 23. wrz, gdyż zapas wystarczy na ich pokrycie i to, co pozostanie nie jest mniejsze od zakładanego SS.

Podsumowanie

Powyższy przykład opisuje wiele istotnych zagadnień z zakresu przeliczeń MRP, ale w praktyce jest tylko małą częścią możliwości systemów informatycznych. Dodatkowo należy uwzględnić takie aspekty jak: współczynniki braków, uwzględnianie maksymalnej wielkości partii, stopniowe PP, bilansowanie mocy produkcyjnych (CRP), kolejkowanie zadań, różne kalendarze pracy poszczególnych stanowisk i kalendarze dostaw, wykorzystanie kooperacji, nietypowe jednostki miary w BOM różne od podstawowych jednostek produkcyjnych i różne od jednostek bazowych w których są przechowywane stany magazynowe skutkujące koniecznością użycia przeliczników jednostek i zaokrągleń, zmiany specyfikacji składników, zamienniki itd.