Was ist Materialbedarfsplanung (MRP)?
MRP ist die Funktion oder Software zur Berechnung von Materialbeschaffungsplänen, die zur Erfüllung von Produktionsplänen und Kundenbedarf benötigt werden.
Materialbedarfsplanung (MRP) im Überblick
Bei ihrer Einführung in den 1960er-Jahren war die Materialbedarfsplanung (Material Requirements Planning, MRP) die „Killerapplikation“, die die breite Einführung von Unternehmenssoftware und der dafür erforderlichen Computer auslöste. Hunderttausende von Unternehmen auf der ganzen Welt, große wie kleine, führten MRP im Eiltempo ein. In den Boomjahren nach dem Zweiten Weltkrieg war die Anziehungskraft von Software, die eine Rationalisierung der Produktion unterstütze, enorm, denn Effizienzsteigerungen versprachen oft große Gewinne. Dank der computergestützten Berechnungen der Software konnten die Hersteller ihre Produktionsgeschwindigkeit erhöhen, eine größere Produktvielfalt anbieten und durch eine genauere Schätzung des Materialbedarfs Kosten einsparen.
Im heutigen wettbewerbsintensiven Geschäftsumfeld ist die Produktionseffizienz sogar von noch größerer Bedeutung. Moderne Ressourcenplanungssysteme sind viel ausgefeilter als die frühen MRP-basierten Softwareangebote. Heute sind Unternehmen aller Größen in vielen Branchen auf MRP-Systeme angewiesen, um die Kundennachfrage nach ihren Produkten zu erfüllen, Bestände zu kontrollieren, das Supply Chain Management zu vereinfachen, Kosten zu senken und auf Marktveränderungen zu reagieren – einschließlich Naturkatastrophen und Unterbrechungen der Lieferkette.
Definition von MRP
MRP ist ein System zur Planung der Fertigung. Es identifiziert die benötigten Materialien, schätzt die Mengen ab, bestimmt, wann die Materialien benötigt werden, um den Produktionsplan einzuhalten, und verwaltet die Liefertermine. Ziel ist es, den Bedarf zu decken und die Gesamtproduktivität zu verbessern.
MRP und ERP im Vergleich
Ob Sie nun sagen, dass Enterprise Resource Planning (ERP) ein direkter Nachfolger von MRP ist, oder dass MRP eine Komponente von ERP ist – in beiden Fällen hätten Sie recht.
Zur Erklärung werfen wir einen Blick in die Vergangenheit. Nach der Einführung bestand die nächste Entwicklungsstufe von MRP in der Integration der ursprünglichen MRP-Module – Verkauf, Bestand, Einkauf, Stückliste und Produktionssteuerung – und deren Kombination mit Finanz- und Buchhaltungsfunktionen. Die neu entstandene Suite wurde MRP II genannt. Danach wurde die Softwaresuite weiter ausgebaut und um neue Funktionen erweitert. Schließlich wurde zur besseren Beschreibung der breiteren Funktionalität der Begriff ERP- oder Enterprise-Resource-Planning-Software eingeführt.
Heute umfasst die Planungsfunktion viel mehr als nur die Materialplanung, aber selbst die neuesten ERP-Innovationen gehen direkt auf die Materialbedarfsplanung zurück. Und bei allen ERP-Systemen ist das ursprüngliche Prinzip der Bedarfsplanung immer noch unverändert: ermitteln, was benötigt wird, in welcher Menge und wann.
Andererseits gibt es ein ebenso starkes Argument für die zweite Aussage, da ERP-Software viel mehr Funktionen enthält als reine MRP-Lösungen: MRP ist tatsächlich nur ein Teil von Enterprise-Resource-Planning-Software.
Heutzutage sind ERP-Systeme in MRP-Tools integriert, um die Effizienz von Fertigungsprozessen zu steigern. Diese ERP-Integration ermöglicht es Herstellern, ihre Abläufe zu optimieren, indem sie sicherstellen, dass wichtige Daten reibungslos zwischen der Produktionsplanung, dem Bestandsmanagement und der Lieferkette ausgetauscht werden können. Moderne Cloud-ERP-Lösungen bieten skalierbare und flexible Plattformen, die Datenanalysen in Echtzeit und eine fundierte Entscheidungsfindung ermöglichen. So können Hersteller schnell auf Marktveränderungen reagieren und ihre Produktionseffizienz steigern. Diese Integration ist entscheidend, um sich in der dynamischen Fertigungsbranche von heute einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil zu sichern.
Vorteile eines MRP-Systems
Für herstellende Unternehmen ist ein MRP-System unverzichtbar, da ihr Erfolg maßgeblich von einer präzisen Materialplanung, Fertigung und Bestandsverwaltung abhängt. Während die Materialplanung bei geringem Produktionsvolumen, einem begrenzten Produktportfolio und wenigen Komponenten noch überschaubar erscheint, nimmt ihre Komplexität mit wachsender Vielschichtigkeit der Produkte und steigendem Produktionsaufkommen erheblich zu. Effektive MRP-Systeme liefern die notwendigen Tools, um Material- und Komponentenbedarfe vorausschauend zu bestimmen und zu planen. Dies spielt eine wichtige Rolle für eine effiziente Verwaltung von Produktionsplänen und die Gewährleistung ausreichender Lagerbestände.
In Produktionsumgebungen, in denen komplexe Berechnungen erforderlich sind, wird die Fähigkeit, in Echtzeit umsetzbare Erkenntnisse zu gewinnen, zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Unternehmen müssen bestehende manuelle Prozesse optimieren und automatisieren, um ihre operative Effizienz und Rentabilität zu verbessern. Isolierte Systeme, bei denen manuelle Eingriffe erforderlich sind, stellen ein Risiko für kostspielige Fehler und Verzögerungen sowie für eine sinkende Kundenzufriedenheit dar.
Ein bedeutender Kostenfaktor in der Fertigung ist häufig der Lagerbestand. Er spielt eine zentrale Rolle für die Rentabilität. Ohne ein leistungsstarkes MRP-System ist es schwierig für Unternehmen, ihre Bestände effizient zu verwalten und dabei die Kosten für überschüssige Bestände gegen die Risiken von Fehlbeständen abzuwägen. Fehlbestände können jedoch den Fertigungsprozess stören, Versandverzögerungen verursachen und die Servicequalität beeinträchtigen. Daher ist ein MRP-System für herstellende Unternehmen eine Notwendigkeit, um sicherzustellen, dass die richtige Menge an Beständen zur richtigen Zeit verfügbar ist, und sowohl die Kosten als auch die Servicequalität zu optimieren.
Wer verwendet ein MRP-System?
Obwohl wir dazu neigen, MRP als eine Funktion zu betrachten, die ausschließlich Herstellern vorbehalten ist, kann der Begriff „Hersteller“ hierbei sehr weit gefasst werden. Im Sinne der Bedarfsplanung ist ein Hersteller jedes Unternehmen, das Komponenten oder Materialien erwirbt und sie auf irgendeine Weise umwandelt, um einen anderen Artikel zu produzieren, der an Kunden verkauft werden kann. Beispiele hierfür sind:
Lager, die Produkte verpacken oder Kollektionen von Artikeln zu „Sets“ oder Zusammenstellungen für den Wiederverkauf als Einheit kombinieren
Lager, die kundenspezifische Variantenkonfigurationen zusammenstellen (Bevorratung von Haupteinheiten und optionalen Zusatzausstattungen und anschließende Zusammenstellung des kundenspezifischen Produkts für die Lieferung)
Dienstleister, die Dokumentationspakete, Geräte, Verbrauchsmaterialien oder andere physische Gegenstände zusammenstellen, die sie an Kunden/Mandanten/Patienten liefern
Facility Management für Bürogebäude, Krankenhäuser und öffentliche Gebäude sowie Wohnungsverwaltungen – zur Verwaltung von Material und Ausrüstung auf der Grundlage der voraussichtlichen Nutzung
Restaurants, die eine Form von MRP verwenden, um den Bestand an Zutaten und Vorräten sowie den Nachschub zu verwalten
Wie funktioniert MRP?
Ein modernes MRP-System ist ein eng integriertes, geschlossenes System, das das gesamte Unternehmen umfasst. Es verfolgt alle Aktivitäten und interagiert kontinuierlich mit Planungs- und Terminierungssystemen, um alles im Einklang zu halten. So kann sich das Unternehmen darauf konzentrieren, die Kundenversprechen und ‑erwartungen zu erfüllen.
Die wichtigsten MRP-Prozessschritte sind:
- Genaue Festlegung, was produziert werden muss. Das Engineering ist für die Erstellung und Verwaltung der Stücklisten für alle Endprodukte und Baugruppen verantwortlich. Die Stückliste, die auch als Produktstruktur bezeichnet wird, ist ein hierarchisches Modell, in dem genau festgelegt ist, was zu jeder Einheit gehört. Das Endprodukt kann zum Beispiel aus mehreren Baugruppen bestehen. Jede Baugruppe kann aus zwei oder mehr Komponenten bestehen, und jede Komponente kann eine Teileliste haben. In der Stückliste wird beschrieben, in welcher Reihenfolge das Material benötigt wird, welche Teile von anderen Teilen abhängig sind und wie viele von ihnen jeweils benötigt werden.
- Quantifizierung des Bedarfs. Das System berechnet die erforderliche Menge und den Termin für die Endprodukte, die zur Deckung der Nachfrage benötigt werden. Die Berechnung basiert auf den Kundenaufträgen und Prognosen der Verkaufsabteilung abzüglich des erwarteten Lagerbestands. Echte Kundeneinzelfertiger werden sich in erster Linie auf Kundenaufträge konzentrieren. Lagerfertigungsunternehmen legen den Schwerpunkt auf Prognosen, während andere Unternehmen eine Kombination aus Aufträgen und Prognosen für die Planung der künftigen Produktion verwenden. Diese Informationen fließen in den Produktionsplan (Master Production Schedule, MPS) ein, der die Vereinbarung zwischen allen Beteiligten über die zu produzierenden Produkte darstellt, z. B. in Bezug auf Kapazität, Bestand und Rentabilität.
- Veranlassen der Beschaffung. Anhand der Stückliste und des Produktionsplans für alle Produkte werden im MRP-Lauf Schritt für Schritt die Baugruppen, Komponenten und Materialien berechnet, die im Planungszeitraum produziert oder eingekauft werden müssen. Als Nächstes werden die benötigten Mengen mit dem verfügbaren Beständen verglichen, das sogenannte Netting, um für jede Komponente die Nettounterdeckung zu ermitteln. Anhand vordefinierter Parameter, z. B. der Losgröße, wird für jeden Artikel die richtige Produktions- oder Einkaufsmenge ermittelt. Schließlich wird das richtige Startdatum für die Beschaffung berechnet, wobei entweder die Einkaufs- oder die Produktionsvorlaufzeit herangezogen wird. Diese Informationen werden an die Einkaufsabteilung oder die Produktionssteuerung übermittelt.
So sieht der MRP-Prozessablauf aus:
Diagramm des MRP-Prozesses
Kapazitätsplanung mit MRP
Ein herkömmliches MRP-System berechnet den Materialbedarf (Fertigungsaufträge und Bestellungen) unter der Annahme, dass keinerlei Einschränkungen bestehen. Das heißt, es werden nur die Materialien berücksichtigt, Kapazitätsengpässe oder andere Einschränkungen hingegen werden ignoriert.
Einige Unternehmen haben jedoch begrenzte Produktionskapazitäten. Daher müssen sie ein „Modell der begrenzten Kapazität“ verwenden, um diese Einschränkungen bei der Erstellung des Zeitplans zu berücksichtigen. Beispiele für mögliche Kapazitätsengpässe sind Produktionsressourcen wie Öfen oder Lackierstraßen, Werkzeuge oder speziell ausgebildete Techniker.
Bei der herkömmlichen Materialbedarfsplanung muss der Materialplan mit einem separaten Kapazitätsplanungstool gegen die Kapazität validiert werden. Dieser zweistufige, iterative Prozess kann sehr zeitaufwendig sein. Auch wenn dies eine praktikable Lösung ist, die einen großen Fortschritt für die Fertigungsplanung darstellt, optimiert die neue Software, die als Advanced Planning and Scheduling oder Advanced Planning Systems (APS) bezeichnet wird, gleichzeitig Materialien und Kapazitäten, um einen Constraint-basierten Plan zu erstellen.
Produktionsplanung mit MRP
Mit der Produktionsplanung wird eine optimale Verwaltung der verschiedenen Elemente im Fertigungsprozess sichergestellt, um eine effiziente und effektive Produktion zu gewährleisten. MRP-Systeme ermöglichen es Herstellern, ihre Abläufe zu optimieren, indem sie den Materialbedarf vorausschauend ermitteln, die Fertigung planen und die Materialbeschaffung steuern. Die Systeme integrieren Daten zu Lagerbeständen, Produktionskapazitäten und Materialvorlaufzeiten, um einen detaillierten Produktionsplan zu erstellen. Dieser gibt an, wann welches Produkt gefertigt werden muss, um Kosten zu minimieren und die Effizienz zu maximieren.
Mithilfe von MRP können Unternehmen ihre Produktionspläne optimal auf die Kundenbestellungen abstimmen, um Ressourcen effizient zuzuweisen und sowohl Überproduktionen als auch Engpässe zu vermeiden. Diese Synchronisierung steigert die Produktivität und stärkt die Wettbewerbsfähigkeit in dynamischen Märkten. Zudem verbessert MRP die Entscheidungsfindung durch Echtzeit-Updates und detaillierte Berichte, die es Führungskräften ermöglichen, flexibel auf Marktveränderungen und potenzielle Störungen zu reagieren. So können sie eine kontinuierliche Verbesserung der Betriebsabläufe und Steigerung der Kundenzufriedenheit sicherstellen.
Alte und moderne MRP-Software im Vergleich
Ein modernes MRP-System bietet gegenüber alten MRP-Systemen viele Vorteile. Die wichtigsten Unterschiede sind:
Neue Technologien für die Materialbedarfsplanung
Wie bereits in der Vergangenheit nutzen die Anbieter von MRP-Software auch heute die Vorteile neuer Technologien, um ihre Produkte zu verbessern und den Benutzern mehr Möglichkeiten zu bieten. Ganz oben auf der Liste steht der Einsatz von maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz (KI) in fortschrittlichen Planungsprozessen, damit die Systeme noch bessere Pläne und Terminierungen erstellen können. Durch maschinelles Lernen gestützte Planungssysteme überwachen kontinuierlich die Bedingungen und Aktivitäten, um präzisere Modelle zu Ursache und Wirkung zu entwickeln, sodass künftige Empfehlungen umfassender, präziser und effektiver sind.
Eine weitere wichtige Innovation ist das industrielle Internet der Dinge (IIoT), auch bekannt als Industrie 4.0. IIoT ist der allgemeine Begriff für die Verbreitung kostengünstiger, intelligenter, vernetzter Sensoren und Geräte, mit denen sich praktisch alles in der gesamten Lieferkette überwachen und steuern lässt. Das IIoT bringt weitaus größere Datenmengen in die Planungssysteme ein, die die generative KI und maschinellen Lernsysteme speisen.
Eine cloudbasierte Bereitstellung ist zwar nicht neu, bietet aber den Vorteil, dass in den MRP-Systemen immer wieder neue Funktionen hinzukommen, darunter Tools für die Zusammenarbeit, die für die heutige Arbeitsweise von entscheidender Bedeutung sind. Die Cloud bietet zudem mehr Sicherheit, höhere Verfügbarkeit und zuverlässigere und nachhaltigere Systeme durch disziplinierte Backups, Failover und Disaster Recovery. Schließlich bringenIn-Memory-Datenbanken eine noch nie dagewesene Leistungsgeschwindigkeit für MRP-Systeme und sorgen für deutlich schnellere Reaktionszeiten.
Mit Blick auf die Zukunft spielt die kontinuierliche Entwicklung von Innovationen für Hersteller, die ihre Wettbewerbsfähigkeit sichern wollen, eine große Rolle. Bemerkenswerte 87 % erkennen das Potenzial von KI für die Verbesserung von sowohl Produkten als auch Betriebsabläufen. Die intelligente Fertigung beeinflusst die Zukunft mit ihren agilen Ansätzen in der Produktionsplanung und Logistik sowie durch die Nutzung von Echtzeitdaten und vorausschauenden Analysen. Diese Technologien sind entscheidend für präzise Bedarfsprognosen, das Erkennen von Ineffizienzen und die Reduzierung von Abfall und Emissionen. Dadurch können Unternehmen ihre Abläufe optimieren, Nachhaltigkeit fördern und ihre Kosteneffizienz verbessern.
Die heutige Materialbedarfsplanung
Jede MRP-Übersicht ist eine Momentaufnahme eines lebenden Organismus. In mehr als einem halben Jahrhundert Entwicklung und Wachstum hat sich MRP von einer relativ simplen und unkomplizierten Berechnung zu einem umfassenden, intelligenten und lebenswichtigen System zur Entscheidungsfindung entwickelt. Es bietet effektive, effiziente und reaktionsschnelle Planung und Verwaltung für jedes Unternehmen, das Komponenten zu Produkten verarbeitet, um die Anforderungen seiner Kunden zu erfüllen.
Der nächste Schritt
SAP Supply Chain Management
Unsere Lösungen unterstützen Sie beim Aufbau einer risikoresistenten und nachhaltigen Lieferkette, die sich durch Vernetzung, Kontextualisierung und Kooperation auszeichnet.
Die Fabrik der Zukunft: ein Bericht
Moderne MRP-Systeme nutzen KI, IIoT und Cloud-Technologien, um die Produktionsplanung zu revolutionieren, die Prozesseffizienz zu maximieren und die Wettbewerbsfähigkeit von Herstellern langfristig zu sichern.