Геннадий Верников, www.cfin.ru/vernikov
Оглавление
Введение
Состав систем класса MRPII
Механизм работы MRPII-системы
Планирование потребностей в материалах
Планирование потребностей в производственных мощностях
Эволюция стандартов планирования
Заключение
Планирование потребностей в материалах (MRP - Materials Requirements Planning)
Модуль планирования потребностей в материалах (MRP - Materials Requirements Planning) исторически является тем самым зерном, из которого выросла концепция MRPII (Manufacturing Resources Planning, Римская цифра "II" появилась на конце ввиду аналогичности аббревиатур с MRP). Цель этого модуля - так спланировать поставку всех комплектующих, чтобы исключить простои производства и минимизировать запасы на складе. Уменьшение запасов материалов-комплектующих, кроме очевидной разгрузки складов и уменьшения затрат на хранение дает ряд неоспоримых преимуществ, главное из которых - минимизация замороженных средств, вложенных в закупку материалов, не сразу идущих на конвеер, а подолгу дожидающихся своей участи.
Входными элементами MRP-модуля являются:
Этот элемент является основным входным элементом MRP-модуля. В нем должна быть отражена максимально полная информация о всех типах сырья и материалах-комплектующих, необходимых для производства конечного продукта. В этом элементе должен быть указан статус каждого материала, определяющий, имеется ли он на руках, на складе, в текущих заказах или его заказ только планируется, а также описания, его запасов, расположения, цены, возможных задержек поставок, реквизитов поставщиков. Информация по всем вышеперечисленным позициям должна быть заложена отдельно по каждому материалу, участвующему в производственном процессе.
Этот элемент представляет собой оптимизированный график распределения времени для производства необходимой партии готовой продукции за планируемый период или диапазон периодов.
Этот элемент представляет собой список материалов и их количество, требуемое для производства конечного продукта. Таким образом, каждый конечный продукт имеет свой перечень составляющих. Кроме того, здесь содержится описание структуры конечного продукта, т.е. он содержит в себе полную информацию по последовательности его сборки. Чрезвычайно важно поддерживать точность всех записей в этом элементе и соответственно корректировать их всякий раз при внесении изменений в структуру и\или технологию производства конечного продукта.
Принцип работы MRP-модуля состоит в следущем:
Итак, результатами работы MRP-модуля являются следующие основные элементы:
Этот элемент определяет, 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 и, в частности, определяет производственную программу для внутреннего производства комплектующих, при наличии такового.
Этот элемент несёт в себе модификации к ранее спланированным заказам. Некоторые заказы могут быть отменены, изменены или задержаны, а также перенесены на другой период.
Планирование потребностей в производственных мощностях (CRP-Capacity Requirements Planning)
Для того чтобы производственная программа была осуществима, необходимо, чтобы имеющиеся в наличие производственные мощности смогли обработать то количество сырья и материалов-комплектующих, которое предписывает составленный MRP модулем план заказов, и изготовить из них готовые изделия. Собственно MRP-план является основным входным элементом модуля планирования потребностей в производственных мощностях (CRP-модуля). Другим немаловажным входным элементом является технологическая схема обработки/сборки конечного готового изделия (routing plan). Эта схема является определенной таблицей, аналогичной инвентарному списку, только с точки зрения этапов обработки и их длительности, а не комплектующих и их количества. На рисунке 5 представлена типичная технологическая схема обработки. Обычно, производственные мощности предприятия классифицируются на производственные единицы (work center). Такой производственной единицей может быть станок, инструмент, рабочий и т.д. Результатом работы CRP-модуля является план потребности в производственных мощностях (Capacity requirements plan). Этот план определяет, какое количество стандартных часов должна работать каждая производственная единица, чтобы обработать необходимое количество материалов.
Шаг |
Номер производственной единицы |
Название работы |
Название производственной единицы |
Кол-во рабочих часов |
1 |
456676 |
Расточка |
Токарный станок |
1 |
2 |
56787, 345 |
Шлифовка |
5 |
|
| 2.1 | 56787 | Станочн. шлиф. |
Шлифовальный станок | 4 |
345 |
Ручн Шлиф |
Рабочий Петров Е. Н. |
1 |
|
.... |
.... |
... |
... |
Рисунок 5. Технологическая схема обработки/сборки готового изделия (routing plan)
Также очень важно заметить, что модули MRPII-системы являются четко и однозначно взаимосвязанными (Lock step principle). Это в свою очередь означает собой тот факт, что в любом случае, если потребности в материалах (MRP-план, являющийся следствием изначально составленной программы производства (MPS)) не могут быть удовлетворены ни за счет внутреннего производства, ни за счет закупок на стороне, в план производства, очевидно, должны быть внесены изменения. Однако подобные явления должны быть исключениями. Одной из основных задач является составление успешного производственного плана с самого начала.
На рисунке 6 представлен сокращенный вариант типичного плана потребности в производственных мощностях. Этот план является выходным элементом CRP-модуля.
План потребности в производственных мощностях. Производственная единица № 1500 |
|||||||
Номер материала |
Номер заказа на пр-во |
Кол-во |
1.03.99 |
2.03.99 |
3.03.99 |
4.03.99 |
5.03.99 |
91234 |
12378 |
50 |
3.5 |
||||
80902 |
9870 |
500 |
16.5 |
||||
Суммарное количество часов |
294 |
201 |
345 |
210 |
286 |
Рисунок 6. Пример плана потребности в производственных мощностях на примере одной производственной единицы.
Таким образом, заметим еще раз: если в результате работы CRP-модуля установлено, что MRP-план неосуществим, то производственная программа(MPS) должна быть пересмотрена, более того, вероятно, необходимо пересмотреть весь план деятельности. Однако важно осознавать, что такой шаг должен быть сделан в самом крайнем случае, так как планировщик, работающий с CRP-системой должен быть компетентен и сам осознавать производственные возможности своего предприятия, понимая, что задача компьютера - лишь оптимально распределить загрузку производственных мощностей на период планирования. Тем самым, планировщик должен стараться определить и опротестовать заведомо неосуществимый MRP-план, до отправления его в CRP-систему, или найти пути для расширения производственных мощностей до необходимого уровня.
Контроль выполнения производственного плана. Контрольные отчёты по производительности и потреблению (input/output reports)
В тот момент, когда определено, что план потребностей в производственных мощностях может быть осуществлен, начинает функционировать контроль поддержания установленной производительности. Для этого в течение всего срока планирования системой регулярно создаются контрольные отчеты по производительности (Output control reports). Пример такого отчета приведен на рисунке 7.
Контрольный отчёт для производственной единицы №1500. Дата отчета - 23.05.1999,Пн Единица измерения – Стандартный час работы |
||||
Статус/Дата |
2.05.99 |
9.05.99 |
16.05.99 |
23.05.99 |
По плану |
270 |
270 |
270 |
270 |
Реально |
250 |
220 |
190 |
|
Отклонение |
-20 |
-70 |
-150 |
|
Рисунок 7. Пример контрольного отчета по производительности. Установленный период создания отчетов - 1 неделя.
Из вышеприведенного контрольного отчета становится видно, что отклонение реального темпа производства от производственного плана в первую неделю составляло 20 часов, во вторую-50 и в третью - 80 часов работы. Таким образом, суммарное отклонение достигло 150 стандартных часов.
Для адекватной работы системы необходимо определить величину допустимого отклонения от плана производства. Например, если установлено, что величина допустимого отклонения на начало третьей недели равна половине планового недельного количества часов, то для примера на рисунке 7 это отклонение будет равняться 135 часам. И, в тот момент, когда величина реального отклонения превышает 135 часов, система сигнализирует о необходимости немедленного вмешательства в работу данной производительной единицы, и принятия мер к повышению ее производительности, вплоть её выхода на плановый уровень. Такими мерами может быть привлечение дополнительных рабочих, допустимое увеличение общего времени её работы и т.д.
Кроме контрольных отчетов производительности, для каждой производительной единицы существуют контрольные отчеты потребления материалов-комплектующих. Эти отчеты существуют для быстрого определения ситуаций, когда та или иная производительная единица не развивает плановой мощности из-за недостаточного снабжения материалами. Контрольный отчет потребления внешне абсолютно идентичен с отчетом, изображенным на рисунке 7, только вместо соотношения плановых и реальных часов работы, в нем отображается разница между реальным и плановым потреблением материалов рассматриваемой производственной единицей.
Списки операций (Dispatch lists)
Еще одним необходимым документом, регулярно (как правило, ежедневно) создаваемым MRPII-системой является список операций (operation lists). Списки операций обычно формируются в начале дня и передаются (или пересылаются) мастерам соответствующих производственных цехов. В этих документах отображена последовательность проведения рабочих операций над сырьем и комплектующими материалами на каждой производственной единице и их длительность. Списки операций позволяют каждому мастеру получать актуальную информацию, и фактически делают его частью MRPII-системы. На рисунке 8 изображен пример списка операций для одной из производственных единиц.
Список операций для производственной единицы № 1500 (Токарный станок), на 23.05.99 |
||||
Номер производственного Заказа |
Инвентарный номер материала |
Количество материала |
Дата обработки по плану пр-ва |
Количество часов обработки |
17678 |
98769 |
50 |
20.05.99 |
3.5 |
16789 |
89769 |
500 |
23.05.99 |
19.2 |
18784 |
56307 |
1100 |
23.05.99 |
28.6 |
67830 |
78567 |
500 |
23.05.99 |
16.5 |
47890 |
87300 |
120 |
26.05.99 |
8.4 |
Суммарное количество часов |
76.2 |
|||
Рисунок 8. Пример списка операций
Как видно из таблицы, приведенный список определяет приоритет выполнения операций. Например, запоздавший по каким-то причинам производственный заказ от 20.05, был поставлен MRPII-системой в очередь первым. И наоборот, заказ от 26.05.99 имеет минимальный приоритет. Сразу стоит отметить, что список операций НЕ является суточным планом (это очевидно хотя бы из того, что суммарное количество часов превышает 24), а является лишь законом для мастера, определяющим последовательность и содержание производственных операций.
Обратная связь (feedback) и её роль в MRPII-системе
Чрезвычайно важно обратить внимание на функции обратной связи (feedback) в MRPII-системе. Например, если Поставщики не способны поставить материалы-комплектующие в оговоренные сроки, они должны послать отчет о задержках, сразу, как только они узнают о существовании этой проблемы. Обычно, стандартная компания имеет большое количество просроченных заказов с поставщиками. Но, как правило, даты этих заказов не отражают в достаточной степени дат реальной потребности в этих материалах. На предприятиях же, управляемых системами класса MRPII, даты поставки являются максимально близкими к времени реальной потребности в поставляемых материалах. Поэтому крайне важно заранее поставить систему в известность о возможных проблемах с заказами. В этом случае система должна сгенерировать новый план работы производственных мощностей, в соответствии с новым планом заказов. В ряде случаев, когда задержка заказов далеко не является исключением, в MRPII-системе задаётся объем минимального поддержания запасов "ненадежных" материалов на складе (safety stock).
В настоящее время, системы MRPII класса прочно входят в жизнь крупных и средних производственных организаций. Основной и эффективной чертой этих систем является возможность планировать потребности предприятия на короткие промежутки времени (недели и даже дни) и осуществлять обратную связь (например, автоматически изменять ранее построенные планы производства при сбоях поставок или поломке оборудования) внося в систему данные о проблемах в реальном времени.
Алгоритм работы MRPII-системы нацелен на внутреннее моделирование всей области деятельности предприятия. Его основная цель - учитывать и с помощью компьютера анализировать все внутрекоммерческие и внутрепроизводственные события: все те, что происходят в данный момент и все те, что запланированы на будущее. Как только в производстве допущен брак, как только изменена программа производства, как только в производстве утверждены новые технологические требования, MRPII-система мгновенно реагирует на произошедшее, указывает на проблемы, которые могут быть результатом этого и определяет, какие изменения надо внести в производственный план, чтобы избежать этих проблем или свести их к минимуму. Разумеется, далеко не всегда реально полностью устранить последствия того или иного сбоя в производственном процессе, однако MRPII-система информирует о них за максимально длительный промежуток времени, до момента их возникновения.
Таким образом, предвидя возможные проблемы заранее, и создавая руководству предприятия условия для предварительного их анализа, MRPII-система является надежным средством прогнозирования и оценки последствий внесения тех или иных изменений в производственный цикл.
Любая MRPII-система обладает определенным инструментарием для проведения планирования. Нижеперечисленные системные методологии - являются фундаментальными рычагами управления любой MRPII-системы:
Эти методологии и принципы не являются универсальными и определяются исходя из постановки конкретной задачи, применительно к конкретному коммерческому предприятию.
Эволюция стандартов планирования. От MRPII к ERP и CSRP.
Стандарты корпоративного планирования, как и любые стандарты со временем проходят через процесс эволюции. С годами в мире меняются принципы управления бизнесом и, соответственно, изменяются подходы к корпоративному планированию. В последнее десятилетие гиганты мировой индустрии распространили по всему миру сеть своих удаленных производственных и непроизводственных объектов управления, значительно усложнилась организационная структура самих крупных компаний и холдингов. Это в свою очередь повлекло за собой увеличение управленческих издержек и затрат на поддержание сложных и запутанных логистических структур поставок продукции. В конце концов возникла необходимость искать методики, позволяющие оптимизировать решение и этих задач. В середине 90-х был введен в обращение термин ERP-системы. ERP-методология до настоящего времени должным образом не систематизирована, и представляет собой надстройку над MRPII, нацеленную на оптимизацию работы с удаленными объектами управления. В настоящее время, под широко используемым термином “ERP-система”, как правило подразумевается MRPII-система, с расширенными возможностями работы с сетью филиалов и зависимых компаний, расположенных по всему свету.
Для оптимизации управления логистическими цепочками была создана концепция SCM (Supply Chain Management), которую поддерживает большинство систем класса MRPII. SCM, положенная, как компонент общей бизнес стратегии компании, позволяет существенно снизить транспортные и операционные расходы, путем оптимального структурирования логистических схем поставок.
Одной из последних тенденций в бизнес-планировании, стало обращение усиленного внимания на качество обслуживания конечных потребителей продукции. Для того чтобы процветать, производители должны разрабатывать новые технологии и бизнес-процессы, которые позволяли бы им удовлетворять индивидуальные покупательские нужды и ожидания, отвечать на эти нужды товарами и услугами, которые представляют уникальную ценность для каждого покупателя. Производители должны совершить частичное изменение в стратегии и интегрировать покупателя в центр процесса планирования деятельности организации. Интеграция покупателя с ключевыми бизнес-процессами организации изменяет ее стратегию и реализацию этой стратегии, требует новую модель управления деятельностью: планирование ресурсов, синхронизированное с покупателем. Так зародилась концепция CSRP (Customer Synchronized Resource Planning). Используя принцип CSRP, дистрибьютер продукции способен записать специфические требования к продукту, зафиксировать цену и автоматически послать эту информацию в головную организацию, где информация о требованиях к продукту динамически превращается в детальные инструкции по производству и планированию. Создается список материалов и комплектующих для производства, автоматически определяются производственные маршруты, материалы планируются и заказываются и, наконец, создается рабочий заказ. Критичная для покупателя информация динамически интегрируется в основную деятельность предприятия. После этого информация о критичных предпочтениях покупателя сохраняется в центральной базе данных о потребителях, которую могут использовать подразделения обслуживания покупателей, технического обслуживания, исследований, планирования производства и другие. Таким образом, деятельность предприятия синхронизируется с потребностями покупателей.
Эволюция стандартов планирования и управления бизнесом ни на минуту не отстаёт от темпов развития самого бизнеса, а также увеличения возможностей компьютерных систем. В последние годы, в России ощущается огромный интерес к корпоративным системам автоматизации бизнеса, однако, столь же ощутимо отсутствие информации по основным принципам их реализации. Специализированные сайты Интернет и бумажные издания фактически завалены материалами по корпоративным системам, однако, эти материалы носят характер “что такие системы могут дать”, а не “то как они работают”. Вследствие этого, конкретные потенциальные заказчики, желающие автоматизировать своё производство или свой бизнес, не знают элементарные принципы работы информационных систем, не знают, что кроется под широко распространенной аббревиатурой ERP, кроме того, как это что-то “крутое”, дорогое, позволяющее решить все проблемы на свете. Это представление, в свою очередь, часто ведет к “мертворожденным” проектам, нереализуемым из-за отсутствия у руководителей эффективных критериев выбора класса системы, ее функциональных возможностей, методик внедрения и т.д. Автор надеется, что данное краткое описание принципов работы систем класса MRPII позволит хоть в какой-то мере устранить этот информационный вакуум.