От редакции. Мы предлагаем вниманию читателей выдержку из книги, посвященной концепциям ERP/MRP/MRP II, выход которой ожидается в декабре 2001 г. Рабочее название издания - “Точно-во-время для России”. Современные методы управления производством и запасами.
Книга подготовлена компанией “Фронтстеп СНГ” (www.frontstep.ru).
Авторы: С. Питеркин, Н. Оладов, К. Нечаев, Д. Вихарев, Д. Исаев. Под редакцией академика Российской инженерной академии, профессора И.Н. Букреева.
Расчет ресурсов в системе MRP II
Концепция Manufacturing Resource Planning (MRP II, планирование производственных потребностей) была разработана для управления производственными и материальными ресурсами предприятия. Ее логика основана на пополнении запасов материалов (под материалами здесь и далее подразумеваются сырье, компоненты и детали, узлы, готовая продукция, инструменты, оснастка и т. д.) на основе знания о будущих потребностях в готовой продукции. Подразумевается, что материалы закупаются/производятся только тогда, когда в них есть потребность, и только в необходимом количестве.
Для понимания алгоритма работы MRP II необходимо представить те начальные данные, с которыми работает система.
Начальные данные
1. Материальные объекты для планирования (сырье и материалы, узлы, готовая продукция, инструменты и оснастка) с указанием следующих параметров: а) время между возникновением потребности и ее реализацией, т. е. время доставки сырья и материалов и время изготовления изделий (время опережения или цикл); б) минимальная и кратная партии заказа; в) страховой запас по складам.
2. Маршрутный техпроцесс (МТ), или спецификация и маршрут. а) МТ фактически является объединением спецификации и технологического маршрута. На основе спецификации, где приводится применяемость материалов, определяется количество материалов и узлов, необходимых для изготовления готовой продукции, определяется и материальный компонент ее себестоимости; б) на основе информации о технологическом маршруте определяются:
- время изготовления готовой продукции и, следовательно, время закупки и производства необходимых компонентов;
- маршрут изготовления (по цехам, линиям и машинам);
- загрузка производства;
- стоимость рабочей силы и оборудования.
3. Описание производственной структуры: а) подразделения с указанием календаря работы; б) рабочие центры, линии с указанием их производительности, количества работающих машин и людей в бригаде.
Операционные данные
1. Ожидаемые расходы материалов или независимые потребности: а) заказы клиентов с указанием ассортимента, количества и даты закупки; б) прогнозы спроса по ассортиментным группам с указанием количества и даты; в) основной производственный план.
2. Ожидаемые приходы (пополнения) материалов: а) заказы поставщикам с указанием даты прихода, ассортимента и количества; б) приходы из производства (как правило, рассчитываются ERP-системой).
3. Текущий уровень запасов каждого материала в реальном времени.
4. Незавершенное производство.
Расчет необходимых материалов
С использованием этих данных по алгоритму работы MRP II отдел планирования производства или планово-диспетчерский отдел (ПДО) сможет рассчитывать планы для производства и закупок следующим образом.
1. Определение независимых (входящих) потребностей. Независимыми потребностями для MRP II системы могут являться следующие потребности: а) заказы клиентов; б) прогнозы; в) основной производственный план; г) потребности в пополнении страхового запаса.
2. Расчет брутто-потребностей.
Покажем это на примере изделия, спецификация которого приведена на рис. 1.
Рис. 1. Типовая спецификация изделия
Предположим, что для изделия А существует производственный план (заказ клиента/прогноз) в размере 100 единиц.
Исходя из этого, требуемое количество компонентов составит:
В - 100 единиц;
С - 200 единиц;
D - 200 единиц;
E - 400 единиц;
F - 200 единиц.
3. Расчет нетто потребностей. На данном этапе рассчитываются потребности в материалах, узлах и компонентах с учетом того, что имеется в наличии или в незавершенном производстве. См. табл. 1.
Табл. 1
4. Расчет нетто-потребностей во времени. На этом этапе необходимые количества рассчитываются с учетом всех приходов и расходов материалов.
Отдел планирования (или отдел снабжения) сможет также производить расчет нетто-потребностей с учетом правила партии (минимальная партия заказа, кратность партии, периодичность заказа). См. табл. 2.
Табл. 2
5. Определение сроков закупки и изготовления. На этом этапе для отдела планирования (отдела снабжения) система определяет сроки начала действий по реализации рассчитанных нетто-потребностей. См. табл. 3.
Табл. 3
Алгоритм расчета иллюстрирует следующая схема, приведенная на рис. 2.
Рис. 2. Схема расчёта текущих потребностей
Планирование мощностей
Определение загрузки производственных мощностей и возможности реализации потребности.
На основе данных о технологии изготовления изделия (маршрут, время операций и т. д.), а также данных о производстве (подразделения, рабочие центры и их мощность, календари их работы) определяется загрузка. При этом принимаются во внимание и уже существующие производственные задания. Рис. 3 иллюстрирует действия при анализе загрузки и варианты оптимизации в предположении работы по ограниченной мощности.
Рис. 3. Отображение загрузки рабочих центров
Использование страхового запаса
Методы управления запасами по страховому уровню и управления по MRP являются практически взаимоисключающими. Тем не менее применение страхового запаса в ряде случаев оправданно.
Страховой уровень определяется в количественном или временном выражении. В первом случае предполагается, что он никогда не должен опускаться ниже заданного значения (страховой запас). Во втором случае к чистому времени реализации потребности прибавляется страховое время.
Использование страхового запаса оправданно только для независимых потребностей (прогноз или заказы клиентов). В данной ситуации всегда существует некоторая неопределенность спроса, покрыть которую может страховой запас.
Для второго варианта существует неопределенность во времени доставки материалов от поставщика. В этой ситуации имеет смысл учесть страховое время, а говоря проще, увеличить время доставки материалов.
При расчете страховых уровней необходимо:
- определить допустимую вероятность невозможности покрытия спроса/потребности. Очевидно, что ни один разумный уровень страхового запаса не даст 100%-ной гарантии покрытия всех отклонений от плана/прогноза;
- определить стоимость невозможности покрытия потребности: потеря заказа клиента, потеря клиента, остановка производства и т. д.;
- определить стоимость хранения избыточного (страхового) запаса;
2 найти оптимальное соотношение указанных выше факторов.
(Окончание следует)
