Функциональность систем MRP и CRP

Система MRP

В настоящее время на рынке программных продуктов имеется множество компьютерных систем, поддерживающих метод управления MRP, разработанных для управления и планирования производственных запасов зависимого спроса (т.е. сырьевых материалов, комплектующих, сборочных узлов и т.д.).

Метод MRP основывается на системе расчетов, использующих данные основного производственного плана, при построении которого за основу берется ожидаемый (фактический спрос) на готовую продукцию. Основной производственный план разрабатывается исходя из прогноза спроса или информации о принятых к исполнению (плановых) заказах с утвержденными (ожидаемыми) датами поставок, а также о потребностях в пополнении страховых запасов. План производства определенного количества конечной продукции “переводится на язык запросов”, на компоненты и материалы, используя производственные данные, чтобы определить, когда и сколько заказывать.

Таким образом, MRP начинается с создания графика (т.е. объемно-календарного плана MSP), представляющего собой предполагаемый план выпуска конечного продукта. Объемно-календарный план в свою очередь превращается в ряд плановых показателей, являющихся основой для дальнейшего планирования потребностей в материалах, комплектующих и узлах. При составлении объемно-календарного плана следует принимать во внимание прогноз, укрупненный производственный план, маркетинговые планы, планы замены продуктовых линеек, а также незавершенное производство, наличие запасов материалов и производственных мощностей.

Во многих случаях большинство компонентов (изделий), включенных в систему планирования MPS, является “стандартными” (типовыми, обобщенными) изделиями.

Например, предприятие точно не знает, каковы будут спецификации закупаемых компьютеров, но для составления бизнес-плана необходимо провести модельное планирование. Тогда могут использоваться “усредненные по предыдущим периодам” (т.е. спрогнозированные) спецификации.

 Затем осуществляется модельное планирование потребности, чтобы подготовить детализированные, структурированные по времени вычисления потребности в материалах и производственных мощностях, необходимых для того, чтобы удовлетворить плановой потребности объемно-календарного плана.

MRP часто планируется для более коротких периодов времени, чем объемно-календарное планирование. Например, если для объемно-календарного плана основой планирования обычно являются месячные периоды, то планирование потребностей может быть основано даже на недельных (или даже суточных интервалах).

Требуемые плановые периоды времени выбираются на основе среднего производственного цикла и/или среднего цикла продаж.

Эта информация отрабатывается для определения чистых производственных потребностей для каждого периода запланированного производственного цикла.

Таким образом, MRP разработан для ответа на вопросы:

1) что будет произведено?

2) сколько будет стоить это производство?

3) что имеется?

4) что необходимо?

Первичными входными параметрами для MRP являются:

1) данные изделия, включая маршрутизацию (список материалов, определяющих состав конечного продукта) (что нужно?);

2) Данные потребности, сформированные MSP из системы продажи/или системы управления проектами (контрольный график — объемно-календарный план, определяющий, сколько потребуется конечного продукта и когда);

3) Данные материального обеспечения, включая существующие запасы, уже сделанный производственный заказ и заказы на приобретение.

Выходные параметры процесса MRP включают:

- заказы на закупку (графики заказов);

- наряды-заказы на производство (накладные);

- возможные изменения,

- сообщения об исключениях (заключения по производственному контролю, планированию и по непредвиденным ситуациям).

Упрощенная структурная схема системы MRP выглядит следующим образом:

 

Сделаем некоторые пояснения  “входным параметрам”.

Говоря о контрольном графике надо иметь в виду, чтобы контрольный график покрывал общий период времени, которое необходимо для производства конечного продукта. Продолжительность этого периода равна общему (в сумме) времени, необходимому для каждой последовательной фазы производственного процесса, от заказа сырья и комплектующих до полного завершения сборочного процесса.

Как правило, исходный контрольный график составляется исходя из потребностей производства, а не возможностей исполнения. Поэтому начальный график может быть выполним, а может быть и не выполним, исходя из ограниченных возможностей производственной системы.

Поскольку в MRP нет возможности различать реальный и нереальный контрольный графики, то возникает необходимость предложенный контрольный график несколько раз обрабатывать в системе MRP, для того чтобы получить более детальную картину требований, которые затем сравниваются с реальными возможностями производства.

Если данный контрольный график оказался нереальным, то введением новых вариантов, пропускаемых через MRP можно попытаться максимально приблизить его реальному графику. На этом этапе контрольный график “замораживается”, по крайней мере, на ближайшее время. Таким образом, устанавливается твердый график, на основе которого можно планировать потребности производства.

Неустойчивость краткосрочных планов, а также частое изменение количественных и/или временных параметров может сделать планы материальных потребностей совершенно нереальными. Избежать подобных проблем помогает определенный временной интервал (временной барьер), запрещающий вносить изменения в планы.

Говоря о списке материалов, отметим, что список материалов содержит перечень всех узлов, деталей и сырьевых материалов, необходимых для производства одной единицы конечного продукта, т.е. каждый конечный продукт имеет свой список материалов.

Часто внутреннюю структуру списка материалов представляют в виде дерева структуры изделия, которое дает визуальное представление о подузлах и компонентах, необходимых для сборки продукта.

Дерево структуры изделия полезно для иллюстрации того, как список материалов используется для определения количества каждого из элементов (производственных потребностей), необходимых для получения требуемого числа конечных продуктов.

Когда производственные потребности вычисляются в системе MRP, программа просматривает уровень за уровнем дерево структуры продукта, начиная с вершины.

Если компонент встречается более чем на одном уровне, то его необходимое общее количество уже нельзя определить, пока не будут просмотрены все уровни.

Описанный алгоритм вычислений можно улучшить, если использовать упрощение – все появления элемента на дереве продукта следует полностью отражать на самом нижнем уровне.

Файл данных по материально-производственным запасам содержит информацию о состоянии каждого элемента производства в определенный период времени, представляющую собой:

- общие материальные потребности производства;

- график поступлений и ожидаемую величину наличных запасов;

- другие подробности по каждому элементу, такие как: поставщик, время производства и размер партии;

- изменения, вызванные поступлением и расходом запасов, отменой заказов и другими подобными событиями.

Отметим, что файлы списка материалов и данных по материально-производственным запасам должны быть очень точными. КИС требует высокой культуры организации производства. Ошибочная информация о требованиях или времени производства может оказаться пагубной для MRP и создать хаос, когда образуется неправильный объем наличных запасов или не выполняются сроки поставки.

Исходя из требований к конечному продукту, MRP формирует синхронные по времени заявки по сырью, деталям и сборочным узлам, используя список материалов.

На рисунке ниже приведен пример временной диаграммы сборочного процесса, показывающий сроки заказов, необходимые для обеспечения планового выпуска готовой продукции.

 

Рис 3. Временная диаграмма сборочного процесса, которая показывает сроки заказов, необходимых для обеспечения планового выпуска готовой продукции

.

 

В результате обработки списка материалов получаются количества, которые учитывают наличные запасы или заказы в процессе исполнения, и поэтому называемые общей (валовой) потребностью (брутто-потребность). Материалы, которые действительно необходимо вновь заказать для соответствия количеству, указанному в контрольном графике, называются чистыми материально-производственными потребностями (нетто-потребностей).

Процесс определения чистых материальных потребностей является ядром MRP и представляет собой выражение:

где

- чистые потребности за период t;

- общие потребности за период t;

- предполагаемый запас за период t;

- резервный запас

Чистые потребности иногда корректируются, чтобы включить допуск на непроизводственные затраты и материальные потери.

Распределение поставок по времени и размерам (т.е. заказ материалов у поставщиков или их производство в рамках предприятия) определяется по заказ-релизам.

График получения заказных материалов определяется плановыми заказами.

В зависимости от политики предприятия в сфере заказов, заказ-релизы могут выпускаться по общему количеству материала, или же по количеству на определенное время. Хотя возможны и другие варианты, но эти два варианта используются наиболее часто.

В MRP используются две основные системы обновления данных:

1) регенеративная система;

2) система чистых изменений.

Отличие систем в том, что регенеративная система обновляется периодически, а система чистых изменений – постоянно.

Регенеративная система, собирая все изменения имеющие место в пределах установленного интервала, является по своей сути пакетной системой периодически обновляющей систему. При применении полученной информации разрабатывается скорректированный план производства способом, аналогичным способу разработки первоначального плана. Используется, в основном, для сравнительно стабильных систем.

Система чистых изменений представляет собой коррекцию плана с отражением всех изменений по мере их поступления. Например, информация о возврате дефектных комплектующих появляется в системе в момент своего возникновения. Система больше походит для коррекции планов часто изменяющихся систем.

Выходные параметры системы MRP можно разделить на первичные отчеты, в которых фигурируют основные выходные параметры, и вторичные отчеты, содержащие дополнительные параметры.

При подобном подходе управление и планирование производства и запасов является частью первичных отчетов. Обычно эти отчеты включают в себя:

1) Плановые заказы, представляющие собой график, определяющий величину и время будущих заказов.

2) Изменение в плановых заказах, которые могут включать как отмену заказа, так и пересмотр даты или величины заказа.

3) Выполнение заказа,представляющее собой разрешение на выполнение плановых заказов.

К вторичным отчетам можно отнести:

1) Отчеты по контролю над исполнением, информация которых используется менеджерами для определения стоимости исполнения и показывает отклонение от планов (включая пропущенные поставки и отсутствие запасов).

2) Отчеты по планированию, включающие в себя как обязательства по закупкам, так и другие данные полезные для прогнозирования будущих требований по запасам.

3) Отчеты по исключительным ситуациям, концентрирующие внимание на основных несоответствиях, например, таких как опоздавшие или просроченные заказы, слишком большой процент брака, ошибки в отчетности, требования на несуществующие детали.

Широкий диапазон выходных параметров, как правило, позволяет адаптировать MRP к специфическим требованиям пользователя.

Система CRP

 

Так как рассчитанный системой MRP контрольный график может оказаться нереальным с точки зрения требований по ресурсам, то планирование требований по производственным мощностям CRP, являющийся процессом определения краткосрочных потребностей производственных мощностей, позволяет получить производственные графики.

Производственные графики распределяют во времени использование ресурсов предприятия: оборудования и трудовых ресурсов. В иерархии принятия решений, составление графиков является последним этапом перед началом производства.

Рассмотрим составление производственных графиков для предприятий с высоким, умеренным и низким объемом производства.

Составление графиков в системах с большим объемом производства.

В ходе составления графиков выполняется распределение потока работы по отдельным рабочим центрам (участкам производства) и определение последовательности выполнения операций. Составление графиков для систем с большим объемом производства (часто их называют поточными системами) называется поточно-цеховым планированием.

Одним из основных требований при разработке поточных систем является сбалансированность линий, которая касается распределения заданий по рабочим местам таким образом, чтобы удовлетворить технологическим условиям (т.е. последовательности операций) и сбалансировать продолжительность процессов на всех рабочих местах.

Чтобы работа на линии шла плавно (т.е. без срывов и остановок), необходимо координировать поток материалов и труда. Это требует составления графиков для входных ресурсов обработки, выходных ресурсов, а также графика закупок.

При составлении графиков необходимо учитывать возможные нарушения в системе (поломки оборудования, нехватка материалов, несчастные случаи, отсутствие сотрудника на рабочем месте и т.д.).

Составление графиков для систем среднего объема производства.

Обычно эти системы производят стандартную продукцию, изготавливаемую на склад, а не по специальному заказу. Рабочие места на производстве среднего объема периодически меняют свои рабочие задания. Для таких систем существуют 3 основные фактора:

1) величина производственной партии;

2) распределение рабочих операций во времени;

3) последовательность выполнения этих операций.

Можно строить производство на контрольных графиках, которые разработаны в соответствии с прогнозами спроса и заказами потребителей. Для предприятий, выполняющих сборочные операции, при определении количества комплектующих и сроков различных этапов сборки, желательно использовать подход MRP.

Составление графиков в системах малого объема производства.

В этих системах (цеховой уровень) изделия производятся на заказ. А заказы чаще всего отличаются друг от друга (технологическими, материальными, временами и последовательностью обработки, оснащения). При составлении цеховых графиков работы необходимо решать две основные задачи:

1) распределение нагрузки между рабочими участками;

2) определение последовательности операций для использования.

Нагрузка

Понятие нагрузки имеет отношение к распределению операций по участкам, включая распределение отдельных работ по производственным участкам и конкретным единицам оборудования на этих участках. Распределяя работу, пытаются организовать ее таким образом, чтобы свести к минимуму производственные расходы, время простоев на производственных участках, сроки выполнения работ в зависимости от ситуации.

Для решения задач, связанных с распределением нагрузки и составлением рабочих графиков, используют визуальные методы, которые называют диаграммами Гантта.

Диаграммы Гантта получили свое название по имени Генри Гантта, который в начале 1900-х годов первый использовал такие диаграммы для составления производственных графиков.

Диаграммы Гантта формируют и визуально изображают фактическое или планируемое использование ресурсов в определенных временных рамках.

Чаще всего в таких диаграммах шкала времени расположена горизонтально, а планируемые ресурсы – вертикально. Диаграммы можно использовать также для разработки экспериментальных графиков, чтобы получить представление о различных вариантах организации работы. Рассмотрим один из самых распространенных видов диаграммы Гантта: схему распределения нагрузки. Схема распределения нагрузки описывает нагрузку и периоды простоя для группы оборудования или рабочих помещений.

Типичная схема распределения нагрузки показана на рисунке ниже.

 

Рабочий участок

Понедельник

Вторник.

Среда.