Mikä on tarvesuunnittelu?
Tämä verkkosivu on käännetty koneellisesti. SAP ei anna takuuta konekäännöksen oikeellisuudesta tai täydellisyydestä. Alkuperäinen englanninkielinen verkkosivu löytyy tämän sivun oikeassa yläkulmassa olevasta maailmankartasta.
1960-luvulla käyttöön otettu materiaalitarvesuunnittelu (MRP) oli tappajasovellus, joka käynnisti liiketoimintaohjelmistojen ja niiden suorittamiseen tarvittavien tietokoneiden laajan käyttöönoton. Sadattuhannet yritykset ympäri maailmaa, niin suuret kuin pienetkin, ovat kilpailleet MRP-ohjelman toteuttamiseksi. Noina WWII:n jälkeisinä vuosina tuotannollista tuotantoa virtaviivaistavien ohjelmistojen vetovoima oli valtava, sillä tehokkuusedut merkitsivät usein suuria tuottoja. Ohjelmiston tietokoneavusteisten laskelmien ansiosta valmistajat voisivat nopeuttaa tuotantoaan, tarjota laajemman valikoiman tuotteita ja säästää kustannuksia arvioimalla materiaalitarpeita tarkemmin.
Nykyisessä erittäin kilpailukykyisessä liiketoimintaympäristössä tuotannon tehokkuus on epäilemättä vieläkin kriittisempää. Ei ole yllättävää, että nykyaikaiset resurssisuunnittelujärjestelmät ovat paljon kehittyneempiä kuin varhaiset MRP-pohjaiset ohjelmistopaketit. Nyt kaikenkokoiset yritykset monilla toimialoilla ovat riippuvaisia MRP-pohjaisista järjestelmistä, jotta ne voivat vastata tuotteiden kysyntään, valvoa varastoja, hallita kokonaisia toimitusketjuja, vähentää kustannuksia ja vastata markkinoiden muutoksiin, mukaan lukien luonnonkatastrofit ja toimitusketjun häiriöt.
Tarvesuunnittelun määritys: MRP on järjestelmä, joka on suunniteltu tuotannon suunnittelua varten. Se tunnistaa tarvittavat nimikkeet, arviomäärät, määrittää, milloin nimikkeitä tarvitaan tuotantoaikataulun noudattamiseksi, ja hallitsee toimituksen ajoitusta. Tavoitteena on täyttää tarpeet ja parantaa kokonaistuottavuutta.
MRP verrattuna ERP:hen
Voidaan sanoa, että toiminnanohjaus (ERP) on tarvesuunnittelun suora jälkeläinen tai että tarvesuunnittelu on ERP:n komponentti – ja jompikumpi tapa on oikea.
Selittääkseni katsotaan historiaa. Perustamisen jälkeen tarvesuunnittelun seuraavaan kehitykseen kuului alkuperäisten tarvesuunnittelumoduulien – myynti, varasto, osto, rakenne ja tuotannonohjaus – integrointi ja yhdistäminen taloushallinnon ja kirjanpidon toimintoihin. Uuden kokoonpanon nimi oli MRP II. Tämän jälkeen ohjelmistopaketti jatkoi kasvuaan ja laajenemistaan uusilla ominaisuuksilla. Laajemman toiminnallisuuden kuvaamiseksi otettiin käyttöön termi ERP – tai toiminnanohjausohjelmisto.
Tällä hetkellä suunnittelutoiminto käsittää paljon enemmän kuin nimikkeet, mutta jopa uusimmat ERP:n inkarnaatiot voivat jäljittää juurensa suoraan tarvesuunnitteluun. Ja kaikissa ERP:ssä tarvesuunnittelun alkuperäinen periaate on edelleen koskematon: tunnista, mitä tarvitaan, kuinka paljon ja milloin sitä tarvitaan.
Toisaalta, koska ERP-ohjelmisto sisältää paljon enemmän toiminnallisuutta kuin MRP, toiselle vaatimukselle on yhtä vahva argumentti: tarvesuunnittelu on todellakin vain osa toiminnanohjausohjelmistoa.
Tarvesuunnittelujärjestelmän edut
Miksi tuotteita valmistavat yritykset tarvitsevat tarvesuunnittelujärjestelmän? Markkinoiden menestys riippuu suuresti niiden materiaalisuunnittelusta, tuotannosta ja varastonohjauskyvystä.
Nimikesuunnittelu voi olla suhteellisen yksinkertaista ja yksinkertaista, mutta vain silloin, kun volyymit ovat pieniä, tuotteiden määrä on rajallinen ja kunkin tuotteen sisällä on vain muutama komponentti.
Monimutkaisia tuotteita ja suurempia tuotantomääriä varten tarvitaan monimutkaisia laskelmia. Mahdollisuus ennustaa ja suunnitella nimikkeitä ja komponentteja on ratkaisevan tärkeää tuotannon ja valmistuotevaraston tehokkaan hallinnan kannalta. Tämä suunniteltu tuotanto on olennainen osa laitteiden ja ammattitaitoisen henkilöstön suunnittelua ja aikataulutusta. Varasto on yleensä merkittävä liiketoiminnan kustannus ja yksi suurimmista valmistajien kannattavuuteen vaikuttavista tekijöistä. Ilman tarvesuunnittelua on mahdotonta hallita varastoa tehokkaasti, jos oikeista tuotteista on oikea määrä oikeaan aikaan. Liian suuri inventointi on kallista, mutta se voi kuitenkin luoda varastoja, jotka ovat usein suurin syy tuotannon häiriöihin, myöhästyneisiin kuljetuksiin, lisäkustannuksiin ja huonoon asiakaspalveluun.
Kuka käyttää tarvesuunnittelujärjestelmää?
Vaikka meillä on taipumus ajatella, että tarvesuunnittelu on toiminto, joka on yksinomainen valmistajille, on tärkeää ymmärtää, että termi "valmistaja" voi olla laaja. Tarvesuunnittelun merkityksessä valmistaja on mikä tahansa organisaatio, joka hankkii komponentteja tai nimikkeitä ja muuntaa niitä jollain tavalla tuottaakseen eri tuotteen, joka voidaan myydä asiakkaille. Tähän voisi sisältyä:
- Varastot, joissa pakataan tuotteita tai kootaan tuotekokoelmia ”paketteiksi” tai yhdistelmiksi yksikkönä jälleenmyyntiä varten
- Varastot, jotka kokoavat käyttäjän määrittämät konfiguraatiot tilaukseen (pääyksiköiden ja valinnaisten add-onien varastointi ja mukautetun tuotteen yhdistäminen lähetystä varten)
- Palveluntarjoajat, jotka kokoavat asiakkaille/asiakkaille/potilaille tarjoamiaan asiakirjoja, laitteita, kulutustavaroita tai muita fyysisiä tarvikkeita
- Toimistorakennusten hallinta, sairaalat, valtion rakennusjohtajat, huoneistojen johtajat – tarvikkeiden ja laitteiden hallinnointiin ennakoidun käytön perusteella
- Ravintolat, jotka käyttävät tarvesuunnittelumuotoa ainesosien hallintaan ja toimittavat varastoa ja täydennystä
Miten tarvesuunnittelu toimii?
Moderni tarvesuunnittelujärjestelmä on tiiviisti integroitu suljettu silmukka -järjestelmä, joka kattaa koko yrityksen. Se seuraa kaikkea toimintaa ja on jatkuvasti vuorovaikutuksessa suunnittelu- ja ajoitusjärjestelmien kanssa, jotta kaikki pysyy linjassa. Näin yritys pysyy keskittyneenä asiakkaiden lupausten ja odotusten täyttämiseen.
Tarvesuunnittelun tärkeimmät prosessiaskeleet ovat:
- Määritä tarkasti, mitä on tuotettava. Suunnittelu on vastuussa kaikkien lopputuotteiden ja osakokoonpanojen rakenteiden luonnista ja hallinnasta. Rakenteeksi kutsutaan myös tuoterakennetta, ja se on hierarkkinen malli siitä, mitä kuhunkin yksikköön tarkalleen kuuluu. Esimerkiksi lopputuotteessa voi olla monta osakokoonpanoa. Kussakin osakokoonpanossa voi olla kaksi tai useampia komponentteja ja kussakin komponentissa voi olla luettelo osista. Rakenne kuvaa järjestyksen, jossa nimikettä tarvitaan, mitkä osat ovat riippuvaisia muista osista ja kuinka monta kutakin tarvitaan.
- Kvantifioi tarve. Järjestelmä laskee tarvemäärän ja -päivämäärän tarpeiden täyttämiseen tarvittaville lopputuotteille. Laskenta perustuu myyntiosaston myyntitilauksiin ja ennusteisiin, joista on vähennetty odotettu varastosaldo. Tosiasialliset tilausvalmistajat keskittyvät ensisijaisesti asiakastilauksiin. Varastoon tuotanto -yritykset korostavat ennusteita, kun taas toiset yritykset käyttävät tilausten ja ennusteiden yhdistelmää tulevan tuotannon suunnitteluun. Nämä tiedot syöttävät päätuotantoaikataulua (MPS), joka on kaikkien sidosryhmien välinen sopimus siitä, mitä tuotetaan, kuten tietty kapasiteetti, varasto ja kannattavuus.
- Määritä toimitus. Kaikkien tuotteiden rakenteen ja pääsuunnittelun avulla tarvesuunnitteluajo laskee askel askeleelta kokoonpanot, komponentit ja nimikkeet, jotka on tuotettava tai ostettava suunnittelujakson aikana. Seuraavaksi se tarkistaa tarvittavat määrät käytettävissä olevasta varastosta, jota kutsutaan netotukseksi, jotta kunkin komponentin nettovajaukset voidaan tunnistaa. Ennalta määritettyjen parametrien, kuten eräkoon määrityksen, avulla määritetään kunkin tuotteen oikea "tee tai osta" -määrä. Lopuksi se laskee hankinnan oikean alkupäivämäärän käyttämällä joko oston tai tuotannon hankinta-aikaa tarpeen mukaan ja lähettää nämä tiedot osto-osastolle tai tuotannonohjaukseen.
Tarvesuunnitteluprosessin kulku näyttää tältä:
Tarvesuunnitteluprosessin kaavio
Kapasiteettisuunnittelu tarvesuunnittelun avulla
Perinteinen tarvesuunnittelu laskee nimiketarpeet (tuotanto- ja ostotilaukset) käyttämällä mallia, jota kutsutaan "rajattomaksi kapasiteetiksi" tai "rajoittamattomaksi". Malli käsittelee vain nimikkeitä ja ohittaa kapasiteettiongelmat tai rajoitukset.
Joillakin yrityksillä on kuitenkin rajallinen kapasiteetti, joka rajoittaa niiden tuotantokykyä, minkä vuoksi niiden on käytettävä rajallisen kapasiteetin mallia ottaakseen nämä rajoitukset huomioon aikataulua laatiessaan. Esimerkkejä kapasiteettirajoitteista ovat tuotantoresurssit, kuten uunit tai maalauslinjat, työkalut tai erityisesti koulutetut teknikot.
Perinteisessä tarvesuunnittelussa nimikesuunnitelma on validoitava kapasiteettia vastaan käyttämällä erillistä kapasiteettisuunnittelutyökalua. Tämä kaksivaiheinen iteratiivinen prosessi voi viedä aikaa. Vaikka tämä on toimiva ratkaisu, joka merkitsee valtavaa edistysaskelta tuotannonsuunnittelussa, uudet ohjelmistot, joita kutsutaan laajennetuiksi suunnittelu- ja ajoitusjärjestelmiksi, optimoivat nimikkeet ja kapasiteetin samanaikaisesti, jotta voidaan luoda rajoitusperusteinen suunnitelma.
Vanha verrattuna moderniin MRP-ohjelmistoon
Nykyaikaiselle tarvesuunnittelujärjestelmälle on monia etuja verrattuna vanhaan tarvesuunnitteluun. Tässä on joitakin merkittäviä eroja:
Uudet teknologiat tarvesuunnittelua varten
Kuten ennenkin, MRP-ohjelmistotoimittajat hyödyntävät tällä hetkellä uusia teknologioita parantaakseen tuotteitaan ja tarjotakseen enemmän ominaisuuksia käyttäjille. Etusijalla luettelossa on koneoppimisen ja tekoälyn (AI) soveltaminen kehittyneissä suunnitteluprosesseissa, jotta järjestelmät voivat kehittää vielä parempia suunnitelmia ja aikatauluja. Koneoppimisvalmiit suunnittelujärjestelmät seuraavat jatkuvasti olosuhteita ja toimintaa, jotta voidaan kehittää tarkempia syitä ja seurauksia koskevia malleja, jotta sen tulevat suositukset olisivat kattavampia, täsmällisempiä ja tehokkaampia.
Toinen tärkeä innovaatio on tavaroiden teollinen internet (IIoT), joka tunnetaan myös nimellä Industry 4.0. IIoT on yleinen termi halpojen, älykkäiden, toisiinsa liitettyjen anturien ja laitteiden yleistymiselle. Niitä voidaan käyttää lähes kaiken ja kaiken valvomiseen koko toimitusketjussa. IIoT tuo huomattavasti enemmän dataa suunnittelujärjestelmiin, jotka syöttävät tekoälyä ja koneoppimismoottoreita.
Vaikka pilven käyttöönotto ei olekaan uusi, se lisää edelleen uusia ominaisuuksia tarvesuunnittelujärjestelmiin, mukaan lukien yhteistyötyökalut, jotka ovat avain tämän päivän työtapoihin. Pilvipalvelut tarjoavat myös paremman turvallisuuden, paremman saatavuuden sekä luotettavammat ja kestävämmät järjestelmät kurinalaisen tuen, epäonnistumisten ja katastrofien elpymisen avulla. Lopuksi in-memory-tietokannat tuovat MRP-järjestelmiin ennennäkemättömän nopeita suorituskykyjä, mikä nopeuttaa vasteaikoja huomattavasti.
Tämän päivän tarvesuunnittelu
Tarvesuunnittelun yleistiedot ovat elävän organismin tilannevedos. Kehityksen ja kasvun yli puolen vuosisadan aikana MRP on edennyt suhteellisen yksinkertaisesta ja suoraviivaisesta laskennasta kokonaisvaltaiseksi, älykkääksi ja elintärkeäksi päätöksentekoa tukevaksi järjestelmäksi. Se tarjoaa tehokkaan, tehokkaan ja reagoivan suunnittelun ja hallinnan kaikille organisaatioille, jotka muuttavat komponentit tuotteiksi vastaamaan asiakkaiden tarpeita.
Vie tarvesuunnittelu seuraavalle tasolle
ERP-järjestelmät voivat virtaviivaistaa tuotantoprosesseja ja auttaa reagoimaan reaaliaikaisesti.
Tarvesuunnittelun UKK:t
Tarvesuunnittelu on toiminto- tai ohjelmistomoduuli, joka laskee nimikkeen hankintasuunnitelmat – osto- ja tuotantotilaukset – joita tarvitaan tuotantosuunnitelmien ja asiakkaiden tarpeiden täyttämiseksi. Kun ohjelmistopaketti yhdistetään tukisovelluksiin, kuten suunnitteluun, varastoon, ostoon ja tuotannonohjaukseen, ohjelmistopakettia kutsutaan tuotannon resurssisuunnitteluksi tai MRP II:ksi. 1990-luvun puolivälissä MRP II nimettiin uudelleen toiminnanohjausjärjestelmäksi (ERP), jotta se heijastaisi laajennettua laajennettua laajennettua laajuutta ja erottelisi uudempia, suorituskykyisempiä versioita suppeammista edeltäjistä. ERP-termi on edelleen näiden järjestelmien hallitseva nimi, vaikka jotkin viranomaiset käyttävät yleisempää termiä "yritysjärjestelmät".
Alkuperäinen tarvesuunnittelutoiminto tai -moduuli on nimiketarpeiden laskenta. Kun ohjelmistopaketti yhdistetään tukisovelluksiin, kuten myyntitilauksiin, varastoon, suunnitteluun, ostoon, tuotannonohjaukseen, taloushallintoon ja kirjanpitoon, ohjelmistopakettia kutsutaan tuotantoresurssien suunnitteluksi tai MRP II:ksi. Tarvesuunnittelu on ollut ja on edelleen suunnittelun ydin lähes kaikissa nykyaikaisissa valmistustietojärjestelmissä.
Tarvesuunnittelu on toiminto- tai ohjelmistomoduuli, joka laskee nimikkeiden tarpeen ja suosittelee tuotanto- ja ostotoimintoa (tilauksia) kyseisten tarpeiden täyttämiseksi. Tarvesuunnittelu on prosessi, jossa laskelmat tehdään suunnitelman kehittämiseksi. Tarvesuunnittelu on keskeinen osa lähes kaikkia valmistajien integroituja tiedonhallintajärjestelmiä, joita kutsutaan toiminnanohjausjärjestelmiksi tai ERP:ksi.
Pääsuunnitelma tai paremmin perustuotantosuunnitelma (MPS) on myytävien tuotteiden rakennussuunnitelma, joka koostuu suunnitellusta tuotantomäärästä, alkupäivämäärästä ja eräpäivästä. Perussuunnitelma esittää tuotantotoiminnon, jota tarvitaan nettotarpeen täyttämiseen. Nettotarve on myyntitilaukset, ennusteet tai näiden miinus saatavissa olevien varastojen yhdistelmä.
Tarveohjattu tarvesuunnittelu (DDMRP) on tarvesuunnittelun variaatio. Se sisältää monia elementtejä: Theory of Constrations (ToC), Kanban (JIT:stä ja Toyota Production System) ja muut nykyaikaiset tuotannollisen hallinnan ideat jakelusuunnittelun parantamiseksi. DDMRP keskittyy käynnistettyyn nimikkeiden täydennykseen verkon kautta käyttämällä puskurivarastotasoja ja täydentämällä niitä, kun ne jäävät määritetyn tavoitteen alapuolelle.
Ennakoiva tarvesuunnittelu (pMRP) on DDMRP-ratkaisun laajennus, joka auttaa ennustamaan kapasiteetin kuormitusongelmia. Näin suunnittelija voi arvioida mahdollisia skenaarioita suunnitteluvaiheen alkuvaiheessa. Tämä tietämys kapasiteettiongelmista auttaa tuotteen valmistusta tai tuotteen tai nimikkeiden ostoa koskevassa lopullisessa päätöksessä.
Toimitusketjun suunnittelu on yleinen termi, joka sisältää kaikki suunnittelutoiminnot, joita tarvitaan oikeiden tuotteiden oikeiden määrien tekemiseen oikeaan aikaan kysynnän tyydyttämiseksi. Hankintasuunnittelu sisältää tarpeen mukaan pääajoituksen, tarvesuunnittelun, resurssisuunnittelun, kapasiteettisuunnittelun ja laajennetun suunnittelun järjestelmät.
Kysyntä on myyntitilausten ja ennusteiden määrä ja ajoitus. Kaikki suunnittelu ja toteutus (toiminto) tuotanto-organisaatiossa on tarkoitettu vastaamaan kysyntään. Kysynnän suunnittelu ja kysynnän hallinta ovat prosesseja ja sovelluksia, jotka hyväksyvät, tunnistavat ja käsittelevät tarvetietoja. Kysynnän suunnittelutoiminto kehittää ennusteet tulevalle tarpeelle ja tekee samalla töitä tuotannon ja nimikesuunnittelun kanssa, jotta organisaatio pystyy vastaamaan tulevaan tarpeeseen. Kysynnän hallinta voi myös toimia markkinoinnin, myynnin ja jakelun kanssa ymmärtääkseen lähteitä ja kysyntään vaikuttavia tekijöitä sekä hallinnoida ohjelmia, joilla muokataan kysyntää myynnin parantamiseksi ja käytettävissä olevien resurssien käytön parantamiseksi.
APS on yksi termeistä, joilla tunnistetaan kehittynyttä logiikkaa sisältävät nykyaikaiset suunnittelukoneet, kuten optimointi, jotta materiaaleille ja kapasiteetille voidaan luoda käyttökelpoinen suunnitelma samanaikaisesti. APS, joka on jokseenkin hämmentävä termi, voi sisältää muun muassa toimitusketjun suunnittelutoimintoja ja sovelluksia, kuten kysynnän suunnittelua ja hallintaa, jakelusuunnittelua ja rajallista ajoitusta. Yleinen ominaisuus on heuristiikkojen, optimoinnin, mallintamisen ja muiden kehittyneiden laskentamoottoreiden käyttö.
Rakenne on tuotteiden, kuten tuotteiden, kokoonpanojen, osien ja yksikköjen sekä tuotteiden, osien ja komponenttien välisten suhteiden jäsennelty määritys. Rakenteet kuvataan tavallisesti suorina ylätason komponenttisuhteina, jotka voidaan ketjuttaa monitasoisiksi laskuiksi. Rakenteista käytetään myös nimitystä ”tuoterakenteet”.
Tarvesuunnittelun perusjärjestelmät on rajoitettu materiaalitarpeiden suunnitteluun kiinteiden oletusten perusteella, kuten vakioläpimenoajat. Kun työtilaus suunnitellaan, on suositeltavaa käynnistää työtilaus määritettynä määränä päiviä (normaali läpimenoaika) ennen määräpäivää. Oletetaan, että kapasiteettia on aina enemmän kuin tarpeeksi – jota kutsutaan äärettömäksi kapasiteettioletukseksi.
MRP-perussuunnitelman generointia seuraa erillinen kapasiteettisuunnitteluprosessi, joka havaitsee ja raportoi mahdollisista ajoitusristiriidoista, kuten useiden töiden suunnittelusta samaan koneeseen samaan aikaan suoritettavaksi. Käyttäjien on ratkaistava nämä resurssiristiriidat manuaalisesti suunnittelujärjestelmän ulkopuolella. Modernit suunnittelukoneet, kuten kehittyneet suunnittelujärjestelmät tai APS, suunnittelevat kuitenkin materiaalia ja kapasiteettia samanaikaisesti ja tunnistavat näin kapasiteetin rajallisuuden.
Teoria rajoitteista (ToC) on fysiikan maailman idea, jonka Eli Goldratt toi tuotantojohtamiseen kirjassaan The Goal (1984). ToC:n mukaan tuotanto ei voi koskaan edetä nopeammin kuin toimipisteen hitain resurssi (kone tai työpiste), joten tehokkaan hallinnan on keskityttävä ainoastaan kyseisen pullonkaulan hyödyntämiseen ja nostamiseen. Eräisiin ERP-/MRP-järjestelmiin on sisällytetty kokonainen tuotannonhallinnan lähestymistapa, joka perustuu tähän perusoletukseen ja johon sisältyy useita suoritukseen liittyviä visuaalisia työkaluja, ajoituksen ja asianohjauksen parantamiseksi.
Just-in-time (JIT) on yksinkertaistettu nimi Toyotan tuotantojärjestelmälle – japanilaisten automaattien 1980-luvulla kehittämä tuotannonhallinnan lähestymistapa, joka nojaa vahvasti vakiotyöhön (jäykät prosessit, joissa on vähän vaihtelua), korkeaan laatuun ja manuaalisiin, visuaalisiin ohjaimiin (Kanban). Lähestymistavan popularisoi lännessä Womackin, Jonesin ja Roosin kirjoittama kirja The Machine That Change the World (1990). Kun sitä on pidetty yhteensopimattomana tarvesuunnittelun kanssa, monet tarvesuunnittelujärjestelmät sisältävät tällä hetkellä sähköisen (ja fyysisen) Kanbanin toimipisteen sisäistä varastotäydennystä varten. Huomaa, että termiä JIT voidaan käyttää mihin tahansa järjestelmään tai strategiaan, jonka tarkoituksena on tuoda nimikkeitä juuri ennen kuin niitä tarvitaan, mikä vähentää varastoa. Pohjimmiltaan MRP, MRP II, ERP, APS, DDMRP ja käytännöllisesti katsoen kaikki tuotannon suunnittelu- ja ohjausjärjestelmät ovat JIT:tä.
SAP Insights -uutiskirje