Co to jest material requirements planning (MRP)?

Przegląd planowania potrzeb materiałowych (MRP)

W latach sześćdziesiątych XX wieku planowanie potrzeb materiałowych (MRP) było „aplikacją doskonałą”, która zapoczątkowała rozpowszechnienie oprogramowania biznesowego i komputerów potrzebnych do jego obsługi. Setki tysięcy przedsiębiorstw na całym świecie, zarówno dużych, jak i małych, chciało jak najszybciej wdrożyć MRP. W okresie po II wojnie światowej atrakcyjność oprogramowania, które mogło usprawnić produkcję, była ogromna, ponieważ wzrost wydajności zwykle oznaczał duże zyski. Dzięki komputerowym wyliczeniom producenci mogli zwiększyć szybkość produkcji, oferować szerszą gamę produktów i bardziej precyzyjnie szacować zapotrzebowanie materiałowe.

W dzisiejszym hiperkonkurencyjnym środowisku biznesowym wydajność produkcji jest prawdopodobnie jeszcze bardziej krytyczna. Nic dziwnego, że nowoczesne systemy planowania zasobów są znacznie bardziej zaawansowane niż te wczesne pakiety oprogramowania oparte na MRP. Obecnie firmy różnej wielkości z wielu branż zależą od systemów opartych na MRP, aby zaspokoić zapotrzebowanie klientów na ich produkty, kontrolować zapasy, ułatwiać zarządzanie łańcuchem dostaw, redukować koszty i reagować na zmiany rynkowe — w tym klęski żywiołowe i zakłócenia w łańcuchu dostaw.

Definicja MRP

MRP to system przeznaczony do planowania produkcji . Identyfikuje niezbędne materiały, szacuje ilości, określa, kiedy materiały będą wymagane do realizacji harmonogramu produkcji i zarządza harmonogramem dostaw w celu zaspokojenia popytu i zwiększenia ogólnej produktywności.

MRP vs. ERP

Można powiedzieć, że planowanie zasobów przedsiębiorstwa (ERP) jest bezpośrednim elementem potomnym MRP lub można powiedzieć, że MRP jest składnikiem ERP — i w każdym razie byłoby prawidłowe.

Aby wyjaśnić, spójrzmy na historię. Kolejna ewolucja MRP obejmowała integrację oryginalnych modułów MRP — sprzedaży, zapasów, zakupu, specyfikacji materiałowych i kontroli produkcji — i połączenie ich z funkcjami finansowymi i księgowymi. Nowy pakiet, który został utworzony, nosił nazwę MRP II. Po tym czasie pakiet oprogramowania nadal się rozwijał i rozszerzał o nowe możliwości. Wreszcie, aby lepiej opisać jego szerszą funkcjonalność, wprowadzono termin ERP (lub oprogramowanie do planowania zasobów przedsiębiorstwa).

Obecnie funkcja planowania obejmuje znacznie więcej niż materiały, ale nawet najnowsze wcielenia ERP mogą śledzić swoje korzenie bezpośrednio do MRP. We wszystkich systemach ERP pierwotna zasada MRP jest nadal nienaruszona: określ, co jest potrzebne, ile jest potrzebne i kiedy.

Z drugiej strony, ponieważ oprogramowanie ERP daje o wiele więcej możliwości niż MRP, istnieje równie mocny argument przemawiający za drugim twierdzeniem: MRP w rzeczywistości jest tylko częścią oprogramowania do planowania zasobów przedsiębiorstwa.

Obecnie systemy ERP integrują się z narzędziami MRP w celu zwiększenia wydajności procesów produkcyjnych. Dzięki integracji ERP producenci mogą usprawnić operacje, zapewniając przepływ niezbędnych danych między planowaniem produkcji, zarządzaniem zapasami i operacjami łańcucha dostaw. Nowoczesne rozwiązania ERP w chmurze oferują skalowalne i elastyczne platformy, które obsługują analizę danych w czasie rzeczywistym i podejmowanie decyzji, umożliwiając producentom szybkie reagowanie na zmiany rynkowe i optymalizację wydajności produkcji. Integracja ta ma zasadnicze znaczenie dla utrzymania przewagi konkurencyjnej w dzisiejszych szybko rozwijających się sektorach produkcyjnych.

Najważniejsze zalety systemu MRP

Firmy produkujące towary wymagają systemu MRP, ponieważ ich sukces w dużym stopniu opiera się na precyzyjnym planowaniu materiałów, produkcji i zarządzaniu zapasami. Podczas gdy planowanie materiałów może wydawać się proste dla firm o niewielkich ilościach, ograniczonych produktach i mniejszej liczbie komponentów, złożoność wzrasta wraz ze zwiększoną złożonością produktu i wielkością produkcji. Efektywne systemy MRP zapewniają niezbędne narzędzia do prognozowania i planowania materiałów i składników, które są kluczowe dla zarządzania harmonogramami produkcji i utrzymania wystarczających poziomów zapasów.

W środowiskach, w których produkcja wymaga skomplikowanych obliczeń, możliwość generowania przydatnych informacji w czasie rzeczywistym staje się przewagą konkurencyjną. Firmy muszą zoptymalizować i zautomatyzować wcześniej ręczne procesy, aby zwiększyć wydajność operacyjną i rentowność. Korzystanie z odłączonych systemów, które opierają się na ręcznych interwencjach, może prowadzić do kosztownych błędów, opóźnień i niezadowolenia klientów.

Ponadto zapasy zazwyczaj stanowią znaczny koszt produkcji i są kluczowym czynnikiem rentowności. Bez solidnego systemu MRP firmy mają trudności z efektywnym zarządzaniem zapasami, równoważąc koszty nadwyżki zapasów z ryzykiem niedoborów zapasów, które zakłócają produkcję, opóźniają wysyłki i pogarszają obsługę klienta. Dlatego system MRP jest niezbędny do zapewnienia producentom odpowiedniej ilości zapasów w odpowiednim czasie, optymalizując zarówno koszty, jak i poziom usług.

Kto używa systemu MRP?

Chociaż mamy tendencję do myślenia o MRP jako funkcji wyłącznej dla producentów, ważne jest, aby zrozumieć, że termin „producent” może być rzeczywiście szeroki. W sensie MRP producent to każda organizacja, która nabywa komponenty lub materiały i przekształca je w jakiś sposób w celu wyprodukowania innego towaru, który można sprzedać odbiorcom. Mogłoby to obejmować:

• magazyny pakujące produkty lub łączące zbiory elementów w „zestawy” lub kombinacje w celu odsprzedawania ich jako całości;
• magazyny, które tworzą konfiguracje na indywidualne zamówienie (magazynują główne jednostki i opcjonalne dodatki, a następnie łączą je w produkt do wysyłki);
• dostawcy usług kompletujący pakiety dokumentacji, urządzeń, materiałów eksploatacyjnych lub innych fizycznych elementów dostarczanych klientom/pacjentom;
• Zarządzanie budynkami biurowymi, szpitale, zarządzający budynkami rządowymi, zarządcy mieszkań — do zarządzania dostawami i wyposażeniem w oparciu o prognozowane wykorzystanie
• restauracje, które wykorzystują MRP do zarządzania składnikami i zapasami oraz uzupełnianiem zapasów.

Jak działa MRP?

Nowoczesny system MRP to ściśle zintegrowany system zamkniętej pętli obejmujący całe przedsiębiorstwo. Śledzi wszystkie działania i stale współpracuje z systemami planowania i harmonogramowania, aby utrzymać wszystko w porządku — pomagając firmie skupić się na spełnianiu obietnic i oczekiwań klientów.

Kluczowe etapy procesu MRP to:

1. Dokładnie określić, co należy wyprodukować. Inżynieria jest odpowiedzialna za tworzenie specyfikacji materiałowej (SpM) i zarządzanie nią dla wszystkich produktów końcowych i podzespołów. Specyfikacja materiałowa, nazywana również strukturą produktu, jest hierarchicznym modelem dokładnie tego, co przechodzi do każdej jednostki. Na przykład produkt końcowy może mieć wiele podzespołów. Każdy podzespół może mieć dwa lub więcej komponentów i każdy komponent może mieć listę części. Specyfikacja materiałowa będzie opisywać kolejność, w jakiej materiał będzie potrzebny, jakie części są zależne od innych części i ile z nich będzie wymaganych.
2. Kwantyfikacja popytu. System oblicza wymaganą ilość i datę dla produktów końcowych potrzebnych do zaspokojenia popytu. Obliczenia opierają się na zleceniach klientów działu sprzedaży i prognozach, pomniejszonej o oczekiwane zapasy magazynowe. Prawdziwi producenci typu build-to-order skupią się przede wszystkim na zamówieniach klientów. Firmy produkujące na magazyn podkreślają prognozy, podczas gdy inne wykorzystują kombinację zamówień i prognoz do planowania przyszłej produkcji. Informacje te są źródłem głównego harmonogramu produkcji (MPS), który jest umową pomiędzy wszystkimi interesariuszami na temat tego, co zostanie wyprodukowane – takie jak dane zdolności produkcyjne, zapasy i rentowność.
3. Określ dostawę. Za pomocą SpM i MPS dla wszystkich produktów przebieg MRP będzie krok po kroku obliczać zespoły, składniki i materiały, które muszą zostać wyprodukowane lub zakupione w okresie planowania. Następnie sprawdza wymagane ilości w odniesieniu do dostępnych zapasów, zwanych kompensatą, w celu zidentyfikowania niedoborów netto dla każdego komponentu. Za pomocą predefiniowanych parametrów, takich jak określanie wielkości partii, określa się odpowiednią ilość „make or buy” dla każdej pozycji. Na koniec oblicza właściwą datę rozpoczęcia nabycia, wykorzystując odpowiednio czas realizacji zakupu lub produkcji i wysyła te informacje do działu zaopatrzenia lub sterowania produkcją.

Przebieg procesu MRP:

Planowanie zdolności produkcyjnych z użyciem MRP

Tradycyjne planowanie MRP oblicza potrzeby materiałowe (produkcja i zamówienia) za pomocą modelu zwanego „nieskończonymi zdolnościami produkcyjnymi” lub „nieograniczonymi” — zajmując się tylko materiałami i ignorując problemy ze zdolnościami produkcyjnymi lub ograniczenia.

Niektóre przedsiębiorstwa mają jednak ograniczone zdolności produkcyjne, które ograniczają ich zdolność do produkcji, a zatem muszą stosować model „ograniczonej zdolności produkcyjnej”, aby uwzględnić te ograniczenia przy opracowywaniu harmonogramu. Przykłady ograniczeń zdolności produkcyjnych obejmują zasoby produkcyjne, takie jak piekarniki lub linie malarskie, oprzyrządowanie lub specjalnie przeszkoleni technicy.

W przypadku tradycyjnego MRP plan materiałowy musi zostać zwalidowany względem zdolności produkcyjnych za pomocą oddzielnego narzędzia do planowania zdolności produkcyjnych. Ten dwuetapowy, iteracyjny proces może być czasochłonny. Chociaż jest to wykonalne rozwiązanie, które stanowi ogromny krok naprzód w planowaniu produkcji, nowe oprogramowanie zwane zaawansowanym planowaniem i harmonogramowaniem lub zaawansowanymi systemami planowania (APS) optymalizuje jednocześnie materiały i zdolności produkcyjne w celu utworzenia planu opartego na ograniczeniach.

Planowanie produkcji z MRP

Planowanie produkcji to proces organizowania elementów produkcji w celu zapewnienia, że produkty są tworzone sprawnie i skutecznie. Producenci mogą korzystać z funkcji planowania potrzeb materiałowych, optymalizując swoje operacje, prognozując zapotrzebowanie, harmonogramując produkcję i zarządzając nabyciem materiałów. Systemy MRP integrują dane dotyczące poziomów zapasów, zdolności produkcyjnych i czasów realizacji materiałów, zapewniając szczegółowy plan tego, co i kiedy należy wyprodukować, aby zminimalizować koszty i zmaksymalizować wydajność.

MRP umożliwia firmom dostosowanie harmonogramów produkcji do zleceń klienta, zapewniając optymalną alokację zasobów i unikając nadprodukcji lub niedoborów. Synchronizacja ta zwiększa produktywność i konkurencyjność na dynamicznych rynkach. Ponadto MRP usprawnia podejmowanie decyzji dzięki aktualizacjom w czasie rzeczywistym i szczegółowym raportom, umożliwiając menedżerom szybkie reagowanie na zmiany rynkowe i potencjalne zakłócenia, zapewniając w ten sposób ciągłe doskonalenie operacji i zadowolenie klientów.

Starsze a nowoczesne oprogramowanie MRP

W porównaniu z wcześniejszymi wersjami nowoczesny system MRP oferuje wiele korzyści. Oto kilka istotnych różnic:

Nowe technologie a MRP

Podobnie jak w przeszłości, dostawcy oprogramowania MRP korzystają dziś z nowych technologii, aby ulepszyć swoje produkty i zaoferować użytkownikom więcej możliwości. Na pierwszym miejscu znajduje się zastosowanie uczenia maszynowego i sztucznej inteligencji (AI) w zaawansowanych procesach planowania, aby umożliwić systemom opracowywanie jeszcze lepszych planów i harmonogramów. Systemy planowania oparte na uczeniu maszynowym stale monitorują warunki i działania w celu opracowania bardziej precyzyjnych modeli przyczyn i skutków – tak aby przyszłe rekomendacje były bardziej kompleksowe, precyzyjniejsze i skuteczniejsze.

Kolejną ważną innowacją jest Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT), znany również jako Przemysł 4.0. IIoT jest ogólnym terminem mnożenia niedrogich, inteligentnych, podłączonych czujników i urządzeń, które mogą być używane do monitorowania i kontrolowania praktycznie wszystkiego i wszystkiego w całym łańcuchu dostaw. IIoT wprowadza znacznie większe ilości danych do systemów planowania, które zasilają generatywną sztuczną inteligencję i mechanizmy uczenia maszynowego.

Chociaż wdrożenie w chmurze nie jest nowe, nadal dodaje nowe funkcje do systemów MRP, w tym narzędzi współpracy, które są kluczowe dla dzisiejszych stylów pracy. Chmura zapewnia również większe bezpieczeństwo, większą dostępność oraz bardziej niezawodne i zrównoważone systemy poprzez zdyscyplinowane tworzenie kopii zapasowych, awaryjne i odzyskiwanie po awarii. Ponadto bazy danych in-memory zapewniają systemom MRP bezprecedensową szybkość działania, co zapewnia znacznie krótszy czas reakcji.

Patrząc w przyszłość, ciągłe innowacje pozostają niezbędne dla producentów dążących do utrzymania konkurencyjności. Znaczne korzyści płynące ze sztucznej inteligencji w udoskonalaniu produktów i procesów operacyjnych sięgają 87%. Inteligentna produkcja definiuje przyszłość dzięki elastycznym praktykom w planowaniu produkcji i logistyce, a także wykorzystaniu danych w czasie rzeczywistym i analiz predykcyjnych. Technologie te mają kluczowe znaczenie dla dokładnych prognoz popytu, wykrywania nieefektywności oraz redukcji odpadów i emisji, usprawnienia operacji przy jednoczesnym promowaniu zrównoważonego rozwoju i opłacalności.

Dzisiejsze MRP

Każda próba omówienia MRP jest tylko migawką z życia rozwijającego się organizmu. W ciągu ponad pół wieku rozwoju i wzrostu system MRP awansował z narzędzia do wykonywania stosunkowo prostych i nieskomplikowanych obliczeń do roli kompleksowego, inteligentnego i niezastąpionego systemu wspomagania decyzji. Oferuje skuteczne, wydaje i elastyczne funkcje planowania i zarządzania dla każdej organizacji, która przekształca komponenty w produkty spełniające wymagania klientów.

Budowanie przyszłej fabryki

Przekonaj się, jak nowoczesne systemy MRP wykorzystują technologie AI, IIoT i chmury, aby przekształcić planowanie produkcji, zwiększyć wydajność i utrzymać konkurencyjność w produkcji.

Przeczytaj artykuł

Najczęstsze pytania