Mikä on 'Material Requirements Planning' (MRP)?

Tarvesuunnittelun (MRP) yleistiedot

1960-luvulla käyttöön otettu tarvesuunnittelu (MRP) oli ”tappajasovellus”, joka käynnisti liiketoimintaohjelmistojen ja niiden käyttämiseen tarvittavien tietokoneiden laajan käyttöönoton. Sadattuhannet yritykset ympäri maailmaa, suuret ja pienet, ryhtyivät toteuttamaan tarvesuunnittelua. Noina toisen maailmansodan jälkeisinä noususuhdanteen vuosina valmistustuotantoa virtaviivaistavien ohjelmistojen vetovoima oli valtava, sillä tehokkuuden paraneminen merkitsi usein suuria tuottoja. Ohjelmiston tietokoneavusteisten laskelmien ansiosta valmistajat voivat lisätä tuotantonopeuttaan, tarjota laajemman tuotevalikoiman ja ajokustannukset arvioimalla materiaalivaatimuksia tarkemmin.

Nykyisessä hyperkilpailukykyisessä liiketoimintaympäristössä tuotannon tehokkuus on todennäköisesti vielä kriittisempi. Ei ole yllättävää, että modernit resurssisuunnittelujärjestelmät ovat paljon kehittyneempiä kuin varhaiset MRP-pohjaiset ohjelmistopaketit. Nyt kaikenkokoiset yritykset monilla toimialoilla ovat riippuvaisia tarvesuunnitteluun perustuvista järjestelmistä, jotka täyttävät asiakkaiden tarpeet tuotteilleen, valvovat varastoja, helpottavat toimitusketjun hallintaa, vähentävät kustannuksia ja reagoivat markkinoiden muutoksiin, kuten luonnonkatastrofeihin ja toimitusketjun häiriöihin.

Tarvesuunnittelun määritys

Tarvesuunnittelu on järjestelmä, joka on suunniteltu tuotannon suunnittelua varten. Se tunnistaa tarvittavat materiaalit, arvioi määrät, määrittää, milloin materiaaleja tarvitaan tuotantoaikataulun täyttämiseksi, ja hallitsee toimitusajankohdan – tavoitteena on vastata tarpeisiin ja parantaa kokonaistuottavuutta.

MRP vs. ERP

Voit sanoa, että toiminnanohjaus (ERP) on tarvesuunnittelun suora jälkeläinen, tai voit sanoa, että tarvesuunnittelu on osa ERP:tä – ja kummalla tahansa tavalla, olisit oikeassa.

Selittääkseni katsotaanpa historiaa. Tarvesuunnittelun seuraava kehitys sisälsi alkuperäisen tarvesuunnittelumoduulin (myynti, varasto, osto, rakenne ja tuotannonohjaus) integroinnin ja yhdistämisen taloushallinnon ja kirjanpidon toimintoihin. Uusi sarja, joka muodostettiin, oli nimeltään MRP II. Tämän jälkeen ohjelmistopaketti jatkoi kasvuaan ja laajentumistaan uusilla ominaisuuksilla. Lopuksi, jotta sen laajempi toiminnallisuus voitaisiin kuvata paremmin, otettiin käyttöön termi ERP – tai toiminnanohjausohjelmisto.

Nykyään suunnittelutoiminto käsittää paljon enemmän kuin nimikkeet, mutta uusimmatkin ERP:n inkarnaatiot voivat jäljittää juurensa suoraan tarvesuunnitteluun. Kaikissa ERP-järjestelmissä tarvesuunnittelun alkuperäinen periaate on edelleen muuttumaton: tunnistaa, mitä tarvitaan, kuinka paljon tarvitaan ja milloin sitä tarvitaan.

Toisaalta, koska ERP-ohjelmisto sisältää paljon enemmän toimintoja kuin tarvesuunnittelu, on yhtä vahva perustelu toiselle väitteelle: tarvesuunnittelu on todellakin vain osa toiminnanohjausohjelmistoa.

Tällä hetkellä ERP-järjestelmät integroidaan tarvesuunnittelutyökaluihin tuotantoprosessien tehostamiseksi. ERP-integraation avulla valmistajat voivat virtaviivaistaa toimintoja varmistamalla, että olennaiset tietovirrat tuotannon ajoituksen, varastonhallinnan ja toimitusketjun toimintojen välillä. Modernit pilvi-ERP-ratkaisut tarjoavat skaalautuvia ja joustavia alustoja, jotka tukevat reaaliaikaista data-analyysia ja päätöksentekoa, joiden avulla valmistajat voivat reagoida nopeasti markkinoiden muutoksiin ja optimoida tuotannon tehokkuuden. Tämä integraatio on olennaisen tärkeää, jotta voidaan säilyttää kilpailuetu nykyisillä nopeasti etenevillä valmistusteollisuuden aloilla.

Tarvesuunnittelujärjestelmän edut

Tavaroita tuottavat yritykset tarvitsevat tarvesuunnittelujärjestelmän, koska niiden onnistuminen riippuu vahvasti tarkasta materiaalisuunnittelusta, tuotannosta ja varastonohjauksesta. Vaikka materiaalisuunnittelu voi tuntua yksinkertaiselta yrityksille, joiden volyymit ovat pieniä, tuotteita on rajoitetusti ja komponentteja on vähemmän, monimutkaisuus lisääntyy tuotteen monimutkaisuuden ja tuotantomäärien lisääntyessä. Tehokkaat tarvesuunnittelujärjestelmät tarjoavat tarvittavat työkalut nimikkeiden ja komponenttien ennustamiseen ja suunnitteluun, jotka ovat ratkaisevan tärkeitä tuotantoaikataulujen hallinnassa ja riittävien varastosaldojen ylläpidossa.

Ympäristöissä, joissa tuotanto vaatii monimutkaisia laskelmia, kilpailuetuna on kyky generoida reaaliaikaisia oivalluksia. Yritysten on optimoitava ja automatisoitava aiemmin manuaaliset prosessit toiminnan tehokkuuden ja kannattavuuden parantamiseksi. Manuaaliseen interventioon perustuvien irrallisten järjestelmien käyttäminen voi johtaa kalliisiin virheisiin, viivästyksiin ja asiakkaiden tyytymättömyyteen.

Lisäksi varasto on tyypillisesti merkittävä valmistuskustannus ja kriittinen kannattavuustekijä. Ilman vankkaa tarvesuunnittelujärjestelmää yritysten on vaikea hallita varastoa tehokkaasti ja tasapainottaa ylimääräisen varaston kustannukset varastojen katkeamisriskeihin, jotka häiritsevät tuotantoa, viivästyttävät lähetyksiä ja heikentävät asiakaspalvelua. Tarvesuunnittelujärjestelmä on siis välttämätön sen varmistamiseksi, että valmistajilla on oikea määrä varastoa oikeaan aikaan sekä kustannusten että palvelutason optimoimiseksi.

Kuka käyttää tarvesuunnittelujärjestelmää?

Vaikka meillä on taipumus ajatella tarvesuunnittelua ainoastaan valmistajille kuuluvana toimintona, on tärkeää ymmärtää, että termi "valmistaja" voi todellakin olla laaja. Tarvesuunnittelussa valmistaja on mikä tahansa organisaatio, joka hankkii komponentteja tai nimikkeitä ja muuntaa ne jollakin tavalla tuottamaan eri tuotteen, jota voidaan myydä asiakkaille. Tähän voisi sisältyä:

• Varastot, jotka pakkaavat tuotteita tai kokoavat tuotekokoelmia ”paketeiksi” tai yhdistelmiksi jälleenmyyntiä varten yksikkönä
• Varastot, jotka kokoavat käyttäjän määrittämiä konfiguraatioita tilaukseen (pääyksikköjen ja valinnaisten add-onien varastointi ja sitten asiakkaan määrittämän tuotteen kokoaminen lähetystä varten)
• Palveluntarjoajat, jotka kokoavat asiakkaille/asiakkaille/potilaille toimittamiaan asiakirjoja, laitteita, tarvikkeita tai muita fyysisiä tarvikkeita sisältäviä paketteja
• Toimistorakennuksen hallinta, sairaalat, valtion rakennuspäälliköt, asuntopäälliköt – ennakoituun käyttöön perustuvien tarvikkeiden ja laitteiden hallintaan
• Ravintolat, jotka käyttävät tarvesuunnittelun muotoa ainesosien ja tarvikkeiden varaston ja täydennyksen hallintaan

Miten tarvesuunnittelu toimii?

Moderni tarvesuunnittelujärjestelmä on tiiviisti integroitu suljettu silmukkajärjestelmä, joka kattaa koko yrityksen. Se seuraa kaikkea toimintaa ja on jatkuvasti vuorovaikutuksessa suunnittelu- ja aikataulujärjestelmien kanssa pitääkseen kaiken linjassa, mikä auttaa yritystä pysymään keskittyneenä asiakaslupausten ja odotusten täyttämiseen.

Tärkeimmät tarvesuunnitteluprosessin vaiheet ovat:

1. Määritä tarkasti, mitä on tuotettava. Suunnittelu vastaa kaikkien lopputuotteiden ja osakokoonpanojen rakenteen luonnista ja hallinnasta. Rakennetta kutsutaan myös tuoterakenteeksi. Rakenne on hierarkkinen malli siitä, mitä kuhunkin yksikköön kuuluu. Esimerkiksi lopputuotteella voi olla useita osakokoonpanoja. Kussakin osakokoonpanossa voi olla kaksi tai useampia komponentteja ja kullakin komponentilla voi olla osaluettelo. Rakenne kuvaa järjestyksen, jossa nimikettä tarvitaan, mitkä osat ovat riippuvaisia muista osista ja kuinka monta kutakin tarvitaan.
2. Määrittele tarve. Järjestelmä laskee tarpeen täyttämiseen tarvittavien lopputuotteiden tarvemäärän ja päivämäärän. Laskenta perustuu myyntiosaston myyntitilauksiin ja ennusteisiin, joista on vähennetty odotettu varastosaldo. Todelliset tilausohjautuvat valmistajat keskittyvät ensisijaisesti asiakastilauksiin. Varastoon tuotanto korostaa ennusteita, kun taas muut yritykset käyttävät tilausten ja ennusteiden yhdistelmää tulevan tuotannon suunnitteluun. Nämä tiedot perustuvat päätuotantoaikatauluun (MPS), joka on kaikkien sidosryhmien välinen sopimus siitä, mitä tuotetaan – kuten tietty kapasiteetti, inventaario ja kannattavuus.
3. Määritä toimitus. Käyttämällä rakennetta ja MPS:ää kaikille tuotteille tarvesuunnitteluajo laskee askel askeleelta kokoonpanot, komponentit ja nimikkeet, jotka on tuotettava tai ostettava suunnittelukaudella. Seuraavaksi se tarkistaa tarvittavat määrät käytettävissä olevan varaston (netotus) vastaan tunnistaakseen kunkin komponentin nettovajaukset. Ennalta määritettyjen parametrien, kuten eräkoon määrityksen, avulla se määrittää kunkin tuotteen oikean valmistus- tai ostomäärän. Lopuksi se laskee hankinnan oikean alkupäivämäärän käyttämällä joko oston hankinta-aikaa tai tuotannon hankinta-aikaa tarpeen mukaan ja lähettää nämä tiedot osto-osastolle tai tuotannonohjaukselle.

Tarvesuunnitteluprosessin kulku näyttää tältä:

Kapasiteettisuunnittelu tarvesuunnittelun avulla

Perinteinen tarvesuunnittelu laskee materiaalitarpeet (tuotanto- ja ostotilaukset) käyttämällä niin sanottua ”rajatonta kapasiteettia” tai ”rajoittamatonta” mallia, jossa käsitellään vain nimikkeitä ja ohitetaan kapasiteettiongelmat tai rajoitukset.

Joillakin yrityksillä on kuitenkin rajallinen kapasiteetti, joka rajoittaa niiden tuotantokykyä, minkä vuoksi niiden on käytettävä rajallisen kapasiteetin mallia näiden rajoitusten ottamiseksi huomioon aikataulua laadittaessa. Esimerkkejä kapasiteettirajoituksista ovat tuotantoresurssit, kuten uunit tai maalauslinjat, työkalut tai erikoiskoulutetut teknikot.

Perinteisessä tarvesuunnittelussa nimikesuunnitelma on validoitava kapasiteettia vastaan käyttämällä erillistä kapasiteettisuunnittelutyökalua. Tämä kaksivaiheinen iteratiivinen prosessi voi olla aikaa vievä. Vaikka tämä on käyttökelpoinen ratkaisu, joka edustaa valtavaa edistysaskelta valmistuksen suunnittelussa, uusi ohjelmisto nimeltään edistynyt suunnittelu ja ajoitus tai kehittyneet suunnittelujärjestelmät (APS) optimoivat nimikkeet ja kapasiteetin samanaikaisesti, jotta voidaan luoda rajoitusperusteinen suunnitelma.

Tuotannonsuunnittelu tarvesuunnittelun avulla

Tuotannon suunnittelu on tuotannon elementtien organisointiprosessi, jolla varmistetaan, että tuotteet luodaan tehokkaasti ja vaikuttavasti. Valmistajat voivat käyttää tarvesuunnittelun optimointia toimintojensa ennustamiseen, tuotannon ajoitukseen ja materiaalihankinnan hallintaan. Tarvesuunnittelujärjestelmät integroivat tiedot varastosaldoista, tuotantokapasiteetista ja nimikkeen hankinta-ajoista ja tarjoavat yksityiskohtaisen suunnitelman siitä, mitä on tuotettava ja milloin, kustannusten minimoimiseksi ja tehokkuuden maksimoimiseksi.

Tarvesuunnittelun avulla yritykset voivat kohdistaa tuotantoaikataulut asiakastilausten kanssa varmistaen optimaalisen resurssikohdistuksen ja välttäen ylituotantoa tai vajauksia. Synkronointi parantaa tuottavuutta ja kilpailukykyä dynaamisilla markkinoilla. Lisäksi tarvesuunnittelu parantaa päätöksentekoa reaaliaikaisten päivitysten ja yksityiskohtaisen raportoinnin avulla, jolloin esimiehet voivat reagoida nopeasti markkinoiden muutoksiin ja mahdollisiin häiriöihin ja siten ylläpitää jatkuvaa parannusta toiminnoissa ja asiakastyytyväisyydessä.

Vanha vs. nykyaikainen tarvesuunnitteluohjelmisto

Nykyaikaiselle tarvesuunnittelujärjestelmälle on monia etuja verrattuna vanhaan tarvesuunnitteluun. Tässä muutamia tärkeitä eroja:

Tarvesuunnittelun uudet teknologiat

Kuten ennenkin, MRP-ohjelmistotoimittajat hyödyntävät nykyään uusia teknologioita parantaakseen tuotteitaan ja tarjotakseen käyttäjille enemmän valmiuksia. Luettelossa on ennen kaikkea koneoppimisen ja tekoälyn (AI) soveltaminen edistyneissä suunnitteluprosesseissa, jotta järjestelmät voivat kehittää entistä parempia suunnitelmia ja aikatauluja. Koneoppimista tukevat suunnittelujärjestelmät seuraavat jatkuvasti olosuhteita ja toimintoja kehittääkseen tarkempia malleja syystä ja seurauksesta – jotta sen tulevat suositukset olisivat kattavampia, täsmällisempiä ja tehokkaampia.

Toinen tärkeä innovaatio on teollinen esineiden internet (IIoT), joka tunnetaan myös nimellä Industry 4.0. IIoT on yleisnimitys edullisten, älykkäiden, liitettyjen antureiden ja laitteiden yleistymiselle, ja niiden avulla voidaan valvoa ja hallita lähes mitä tahansa ja kaikkea koko toimitusketjussa. IIoT tuo paljon enemmän dataa suunnittelujärjestelmiin, jotka syöttävät generatiivisen tekoälyn ja koneoppimisen moottoreita.

Vaikka pilven käyttöönotto ei ole uutta, se lisää edelleen uusia ominaisuuksia tarvesuunnittelujärjestelmiin, mukaan lukien yhteistyötyökaluja, jotka ovat keskeisiä nykypäivän työskentelytyyleille. Pilvi tarjoaa myös parempaa turvallisuutta, parempaa saatavuutta ja luotettavampia ja kestävämpiä järjestelmiä kurinalaisen varmuuskopioinnin, kaatumisen ja katastrofien palautumisen avulla. Lisäksi in-memory-tietokannat tuovat tarvesuunnittelujärjestelmiin ennennäkemättömän nopeuden, mikä nopeuttaa huomattavasti vasteaikoja.

Jatkuva innovointi on edelleen olennaisen tärkeää valmistajille, jotka pyrkivät säilyttämään kilpailukykynsä. Merkittävä 87 % näkee tekoälyn hyödyt tuotteiden ja operatiivisten prosessien parantamisessa. Älykäs valmistus määrittelee tulevaisuuden tuotannonsuunnittelun ja logistiikan ketterillä käytännöillä sekä reaaliaikaisen datan ja ennakoivan analytiikan käytöllä. Nämä teknologiat ovat keskeisessä asemassa tarkkojen kysyntäennusteiden laatimisessa, tehottomuuksien havaitsemisessa, jätteiden ja päästöjen vähentämisessä, toimintojen virtaviivaistamisessa sekä kestävyyden ja kustannustehokkuuden edistämisessä.

Tämän päivän tarvesuunnittelu

Tarvesuunnittelun yleiskatsaus on tilannevedos elävästä organismista. Yli puolen vuosisadan aikana tarvesuunnittelu on edennyt suhteellisen yksinkertaisesta ja suoraviivaisesta laskennasta kokonaisvaltaiseksi, älykkääksi ja elintärkeäksi päätöksenteon tukijärjestelmäksi. Se tarjoaa tehokkaan, tehokkaan ja reagoivan suunnittelun ja hallinnan mille tahansa organisaatiolle, joka muuttaa komponentit tuotteiksi vastaamaan asiakkaiden tarpeita.

Tulevan tehtaan rakentaminen

Tutustu siihen, miten modernit tarvesuunnittelujärjestelmät käyttävät tekoälyä, IIoT:tä ja pilviteknologiaa muuntaakseen tuotannonsuunnittelua, parantaakseen tehokkuutta ja säilyttääkseen kilpailukykynsä tuotannossa.

Lue artikkeli

Usein esitettyjä kysymyksiä