MRP: Планирование потребностей в материалах
В докомпьютерную эпоху все задачи по контролю за наличием материалов и комплектующих выполнялись персоналом предприятия вручную. С этой целью применялись карточки складского учёта, в которых указывалась информация о поступлении и расходовании материала. На некоторых предприятиях карточки складского учёта применяются и по сей день. Такая система учета и планирования работала медленно, часто давала сбои в результате неизбежных ошибок и неточностей, вызванных человеческим фактором. Из-за этого нередко возникали периоды, в течение которых производство простаивало из-за отсутствия материала.
В результате активного развития крупносерийного и массового производства товаров после Второй мировой войны стало очевидно, что использование математических моделей управления запасами ведет к существенной экономии средств, замороженных в виде запасов и незавершенного производства.
Было выявлено, что основная масса задержек в процессе производства связана с запаздыванием поступления отдельных комплектующих. В то же время, создание чрезмерных страховых запасов приводит к замораживанию значительных оборотных средств, что отрицательно сказывается на эффективности бизнеса. Кроме того, при избыточных запасах трудно определить к какой партии принадлежит данный составляющий элемент в уже собранном готовом продукте. А это бывает необходимо при выявлении причин производства бракованной продукции.
Исследования, направленные на решение этих проблем привело к разработке методологии MPS (master planning scheduling) – объемно-календарного планирования, основным назначением которой было определение количественных показателей каждого выпускаемого изделия в привязке к временным отрезкам планирования в пределах всего срока планирования.
Основные цели, преследуемые MPS, состояли в следующем.
1) Спланировать сроки производства готовой продукции для своевременного выполнения портфеля заказов.
2) Избежать перегрузки производственного оборудования.
3) Обеспечить эффективное использование производственных мощностей при минимизации производственных затрат.
Для решения этих задач стала использоваться компьютерная техника и специализированное программное обеспечение. В самом общем виде алгоритм его функционирования состоял из следующих шагов.
1) Формируется план продаж с разбивкой по календарным периодам.
2) В соответствии с планом продаж формируется план пополнения запасов (за счет закупки или собственного производства комплектующих).
3) Оцениваются финансовые результаты по периодам.
Методология MPS использовалась достаточно широко, но не позволяла решать все необходимые производственному предприятию задачи. В частности, было достаточно сложно осуществлять следующие действия:
– прогнозировать необходимый объем и срок поставки сырья, материалов и комплектующих с учетом длительности и сезонности производства и потребностей в складских площадях;
– выражать объем заказа в произвольных единицах (вагонная норма, контейнер и т.д.);
– формировать страховой запас готовой продукции.
Для преодоления подобных проблем была разработана методология планирования потребности в материалах MRP (Material Requirements Planning – планирование потребности в материалах). Ее разработка началась в США в середине 1950-х годов, но распространение получила только в 1970-е годы благодаря распространению вычислительной техники.
Основная идея методологии MRP состоит в планировании поставок, обеспечивающем наличие любой учетной единицы товарно-материальных ценностей, необходимых для производства изделий и/или поставок товаров потребителям в нужное время и в нужном количестве.
В соответствии с методологией MRP основной производственный план разрабатывается исходя из прогноза спроса и информации о принятых к исполнению заказах с утвержденными (ожидаемыми) датами поставок, а также о потребностях в пополнении страховых запасов и обеспечении дистрибьюторских центров. Используя его как отправную точку, по алгоритму MRP рассчитываются необходимые для реализации производственного плана объемы материалов, компонентов и деталей с учетом требуемой даты выполнения плана.
Методология MRP – это совокупность математических моделей, предназначенных для решения задач оптимального управления запасами.
Основное назначение методологии MRP состоит в обеспечении:
– своевременности поставок товарно-материальных ценностей, необходимых для производства и сбыта продукции (товаров);
– оптимизации уровня складских запасов по различным критериям.
MRP предполагает решение следующих управленческих задач:
– формирование календарного плана-графика снабжения сырьем, материалами и комплектующими;
– управление складским хозяйством;
– учет запасов материалов.
Методология MRP реализуется с помощью компьютерных программ, позволяющих составить оптимальный план поставки комплектующих в производственный процесс или товаров, подлежащих отгрузке по заказам покупателей. Оптимизация плана поставок может производиться по разным критериям, но основополагающим принципом является контроль заданного уровня реально необходимых в каждый момент запасов.
Таким образом, MRP-система – это совокупность компьютерных программ, предназначенных для составления детального календарного плана поставок товарно-материальных ценностей, необходимых для обеспечения производственного процесса или отгрузки товаров по заказам покупателей, обеспечивающего оптимальный уровень состояния запасов в любой момент заданного периода.
Компьютерные системы, реализующие методологию MRP, обеспечивают планирование процесса закупок необходимых товарно-материальных ценностей у поставщиков, основываясь на уровне имеющихся в наличии запасов, уже размещенных заказов на закупки, потребностей производства (заказов покупателей, прогнозируемых продаж) с учетом нормативного уровня страховых запасов. При изменениях в производственной программе, плане поставок товаров покупателям или отклонениях от ранее намеченных графиков выполнения заказов поставщиками, система выдает рекомендации по изменению сроков и объемов закупок и поставок для их соответствия изначально заложенным в план графикам.
Для планирования потребности в материалах используют следующие входные данные.
– Принятые к исполнению заказы и прогнозы спроса на готовые изделия, полуфабрикаты и запчасти.
– Объемы запасов товарно-материальных ценностей на складе (остатки готовой продукции, незавершенного производства, запасы сырья и материалов).
– Конструкторские данные о составе изделий и технологических нормах расхода сырья, материалов и компонентов на единицу готовой продукции.
– Сведения об уже открытых заказах на поставку материалов.
Основной входной информацией MRP-системы являются:
– описание состояния материалов;
– программа производства (сбыта) продукции (товаров);
– перечень составляющих конечных продуктов.
Описание состояния материалов (Inventory Status File) для производственных предприятий должно содержать исчерпывающие сведения о всех материалах-комплектующих, необходимых для производства всех видов производимой продукции. Для торговых компаний – это описание состояния запасов продаваемых товаров. Для каждой номенклатурной позиции должен быть задан наличный запас, уже зарезервированное для тех или иных целей количество материала (товара), объем уже размещенных у поставщиков заказов на поставку, ориентировочные сроки исполнения заказов поставщиками, минимально необходимый объем страховых запасов. Могут быть указаны цены и другая дополнительная информация, например, сроки годности, максимальный объем запаса, минимальный и максимальный размеры партии поставки и т. д.
Программа производства (Master Production Schedule) представляет собой график выпуска продукции или поставок товаров по заказам покупателей на планируемый период.
Перечень составляющих конечного продукта (Bills of Material File) для производственных предприятий представляет собой список материалов и их количество, требуемое для производства конечного продукта. Для торговых предприятий список составляющих может быть необходим для описания комплектов товаров, включаемых в различные заказы. Чем сложнее структура выпускаемых готовых изделий, тем более жесткие требования предъявляются к полноте и точности описания.
На основе указанной информации система производит необходимые расчеты и формирует разнообразную отчетность. Цикл работы MRP-системы состоит из следующих этапов:
– определение оптимального графика производства на планируемый период на основании анализа принятой программы производства;
– учёт материалов, не включённых в производственную программу, но присутствующих в заказах;
– расчёт полной потребности в каждом материале в соответствии с составом конечного продукта;
– расчёт чистой потребности в каждом материале и составление заказов на материал;
– внесение корректив в сформированные заказы с целью предотвращения несвоевременных поставок.
Выходной информацией MRP-системы являются:
– план заказов (Planned Order Schedule);
– изменения к плану заказов (Changes in planned orders);
– отчет об «узких местах» планирования (Exception report);
– отчет о прогнозах (Planning Report).
Основным отчетом MRP-системы является План Заказов (Planned Order Schedule), в котором выводятся данные о том, какое количество каждого материала должно быть заказано в каждый рассматриваемый период времени в течение срока планирования. План заказов является руководством для дальнейшей работы с поставщиками. Кроме того, он определяет внутреннюю производственную программу выпуска полуфабрикатов и комплектующих.
При изменениях в первоначальном плане формируется отчет изменений к плану заказов (Changes in planned orders). Он показывает, какие заказы должны быть отменены, изменены, задержаны или перенесены на другой период.
Отчет об «узких местах» планирования (Exception report) предназначен для того, чтобы заблаговременно указать на такие промежутки времени в течение срока планирования, в которые может возникнуть необходимость внешнего управленческого вмешательства. Такие ситуации могут возникнуть, например, в случае серьезной задержки той или иной поставки.
Отчет о прогнозах (Planning Report) представляет информацию, используемую для составления прогнозов о возможном будущем изменении объемов выпускаемой продукции (реализуемых товаров). Эти данные возникают в результате анализа текущего хода производственного процесса и отчетов о продажах. Отчет о прогнозах может использоваться для долгосрочного планирования потребностей в материалах.
В результате планирования потребности в материалах формируются:
– плановые заказы, в которых определены размер заказа, дата запуска и дата выполнения заказа;
– рекомендации – действия, необходимые для устранения проблем с запасами («перепланировать заказ», «отменить заказ», «запустить заказ»).
Рассчитываемый объем запасов должен покрывать производственные и непроизводственные нужды, а также поддерживать необходимый уровень страховых запасов, необходимых для обеспечения ритмичности производства и сбыта готовой продукции.
Основные преимуществами использования MRP-систем являются:
– возможность синхронизации времени поступления материалов с временем выполнения производственных процессов;
– сокращение временных задержек в поставках, что позволяет увеличить выпуск продукции без увеличения числа рабочих мест и нагрузки на оборудование;
– снижение уровня складских запасов;
– упорядочение производственных процессов за счет контроля статуса материалов и их использования в готовых изделиях;
– повышение точности производственного учета;
– снижение брака при сборке готовых изделий, который возможен из-за использования не соответствующих технологии производства комплектующих.
В то же время, для полноценного использования алгоритмов MRP требуется большой объём исходных данных. К тому же при детализированном объемно-календарном планировании есть риск роста затрат на подготовку заказов и транспортировку, поскольку заказы становятся меньше, а выдаются чаще.
MRP-системы разрабатывались преимущественно для использования на производственных предприятиях с дискретным типом производства. Поэтому когда для выпускаемых изделий имеется ведомость материалов и состав изделия, то использование MRP-системы целесообразно. Для предприятий с процессным производством применение MRP алгоритмов оправдано только в случае длительного производственного цикла.
MRP системы редко используются для планирования материальных потоков в сервисных, транспортных, торговых и других организациях непроизводственного профиля. Однако в том случае, если деятельность непроизводственного предприятия требует планирования движения материалов на достаточно длительном интервале времени, то применение MRP-систем может быть вполне оправданным.