Algorytm u podstaw MRP II / ERP

Katgoria: ERP / Utworzono: 16 wrzesień 2005

W systemach MRP II / ERP najważniejszy jest algorytm planowania zapotrzebowania na zasoby „Podkreślić należy, że MRP II nie jest czymś, co można określić jako skomplikowany wytwór współczesnej nauki. MRP II jest natomiast zbiorem sprawdzonych w praktyce zdroworozsądkowych zasad, modeli i procedur”¹

Historia MRP

Amerykańskie Stowarzyszenie Sterowania Produkcją i Zapasami - APICS² opracowało w latach 60-tych algorytm MRP (z ang. Material Requirement Planning). Został on następnie rozwinięty do tzw. MRP w zamkniętej pętli (MRP closed loop), a dalej do MRP II (Manufacturing Resources Planning) oraz oficjalnie ogłoszony w roku 1989 w postaci dokumentu „MRP II Standard System”³. Koncepcja ta została później rozbudowana do MRP II+ oraz ERP (Enterprise Resources Planning).

Obecnie pod pojęciem MRP II rozumiemy z jednej strony rozbudowany algorytm do planowania zapotrzebowania na zasoby, z drugiej zaś standard zawierający szereg wymogów, jakie powinny spełniać systemy informatyczne do wspomagania zarządzania, wśród których centralne miejsce zajmuje algorytm MRP II. Niniejszy cykl artykułów koncentruje się na opisie algorytmu MRP II począwszy od jego podstaw, aż po rozbudowane warianty i opcje, które zostaną zaprezentowane w kolejnych częściach.

Tradycyjne metody planowania produkcji koncentrują się najczęściej na obliczeniach tylko ilościowych (np. ile jakich materiałów potrzeba do realizacji zlecenia) lub prostych czasowych (np. montaż zajmuje tydzień, więc podzespoły muszą być gotowe odpowiednio wcześniej). Natomiast algorytm MRP łączy w sobie obydwa te podejścia. Wszystkie ilości wyznaczane przez program są na bieżąco przypisywane do odpowiednich okresów planistycznych. W wyniku obliczeń tworzony jest szczegółowy plan produkcji, w którym dla każdego indeksu i czasookresu znajdują się informacje o ilościach i wielkościach uruchomienia zleceń zakupu lub produkcji, a także o produkcji w toku, planowanym zakończeniu produkcji i planowanym stanie zapasów.

Dane wejściowe do algorytmu.

Przed rozpoczęciem obliczeń potrzebne są następujące dane wejściowe:

1. Harmonogram główny produkcji (ang. MPS - Master Production Schedule) zwany także planem operatywnym lub planem spływu produkcji. Najczęściej przedstawiany jest on jako tabela, której wiersze dotyczą poszczególnych indeksów, a kolumny - okresów planistycznych, zaś w komórkach zapisywane są ilości. Okresami w praktyce najczęściej są dni lub zmiany produkcyjne, ale zaawansowane systemy dopuszczają definiowanie okresów dowolnej długości. Harmonogram główny zwykle jest odzwierciedleniem planu sprzedaży i(lub) otrzymanych zamówień. Zawarte są w nim informacje o oczekiwanym spływie z produkcji wyrobów i półproduktów (np. dla serwisu). Jeśli przedsiębiorstwo dysponuje kilkoma harmonogramami produkcji (np. krótko- i długookresowy) obliczenia będą dla każdego z nich wykonywane niezależnie.

2. Specyfikacja konstrukcyjna (lub – w niektórych branżach – receptury) obrazująca zależności zachodzące pomiędzy poszczególnymi elementami wyrobu. Może ona przyjmować postać np. grafu drzewa struktury konstrukcyjnej wyrobu, w którym na najwyższym poziomie znajduje się wyrób finalny, a na niższych – części i podzespoły, które dalej również są rozbijane na mniejsze elementy składowe, aż do pozycji zakupionych z zewnątrz. Specyfikacja konstrukcyjna musi zawierać ilości składników wchodzących do indeksów wyżej położonych w strukturze i może być uzupełniona o dodatkowe informacje: powstające odpady, daty ważności itp.

3. Specyfikacja technologiczna obejmująca dla każdego wyrobu i półproduktu co najmniej jedną marszrutę technologiczną, czyli listę operacji technologicznych z podaniem dla każdej operacji jej czasów trwania (jednostkowego – Tj i przygotowawczo-zakończeniowego – Tpz) oraz ewentualnie inne dane, np. określenie typu stanowiska, na którym operacja ma być wykonana. Specyfikację konstrukcyjną i technologiczną można połączyć na wspólnym grafie drzewa technologicznego.

Rys. Drzewo technologiczne w programie TETA 2000

Mechanizm obliczeń

Ogólne funkcjonowanie MRP polega na wykonywaniu dla każdego indeksu następujących kroków:

Obliczenie potrzeb brutto (PB) na podstawie harmonogramu głównego produkcji i(lub) informacji o planowanych uruchomieniach (PU) elementów wyższego rzędu. W drugim przypadku PU są dodatkowo mnożone razy ilość składników wchodzących do indeksu wyżej położonego w strukturze (na podst. dokumentacji konstrukcyjnej).
Wyliczenie potrzeb netto (PN) z uwzględnieniem informacji o aktualnym i planowanym stanie zapasu (SZ). Dla każdego okresu PN= PB-SZ.
Następnie dla wszystkich dodatnich potrzeb netto ustalane są wielkości planowanych uruchomień w podziale czasowym. Na tym etapie wykorzystywane są czasy technologiczne, kalendarze pracy stanowisk i informacje dot. sposobu partiowania produkcji. są wielkości planowanych przyjęć i produkcji w toku (PT). Z kolei planowane przyjęcia powiększą planowany stan zapasu.

Po zaplanowaniu pojedynczego uruchomienia produkcji system powtarza cyklicznie obliczenie potrzeb netto dla danego indeksu (krok 2) i ponownie wstawia planowane uruchomienie (krok 3), tak długo, aż dla danego indeksu wszystkie PN zostaną zaspokojone. Wówczas przystępuje do obliczeń dla innego indeksu, dla którego obliczenia jeszcze nie zostały wykonane. Zwykle jest to element niżej położony w strukturze konstrukcyjnej lub na tym samym poziomie. W ten sposób całość ulega powtórzeniu. Algorytm działa tak długo, aż wszystkie indeksy zostaną zaplanowane.

Ręczne obliczenia przy większej ilości wyrobów finalnych i bardziej skomplikowanych strukturach byłyby zbyt pracochłonne, dlatego można je wykonać jedynie przy użyciu systemu informatycznego. W praktyce należy uwzględnić o wiele więcej dodatkowych informacji, takich jak współczynniki braków, różne metody partiowania, indywidualne kalendarze itp. (Więcej o tym w kolejnych częściach artykłu.) Wszystko to sprawia, że przeliczenia są zbyt zawiłe, aby można było sobie z nimi poradzić bez dobrego programu.

Rozwinięcia algorytmu

MRP narzędzie czysto planistyczne, jednak dzięki stworzeniu sprzężenia zwrotnego między fazą planowania, a fazą realizacji można wykorzystać też te systemy do bieżącego sterowania produkcją. Otrzymujemy wówczas tzw. system MRP działający w zamkniętej pętli. W systemie tym w sytuacjach wystąpienia odchyleń od planowanego przebiegu produkcji można dokonać korekty harmonogramów, planów potrzeb materiałowych i zdolności produkcyjnych a nawet planu produkcji wyrobów finalnych.

Obliczenia przedstawione powyżej nie biorą pod uwagę zdolności produkcyjnych. Włączenie też tego aspektu do planowania daje cenne rozwinięcie algorytmu w postaci planowania zasobów produkcyjnych (Manufacturing Resources Planning, występującej w literaturze także jako MRP II). W koncepcji tej oblicza się wielkość zdolności produkcyjnych niezbędnych do realizacji zleceń w każdej planowanej jednostce czasu dla poszczególnych stanowisk, czy wydziałów i przedstawia w postaci wykresu obciążeń zleceniami. Wykres ten porównuje się następnie z posiadanymi zdolnościami i w sytuacji, gdy są one zbyt niskie lub też występują znaczne wahania obciążeń w poszczególnych okresach podejmuje się jedno z następujących działań: próbuje się zwiększyć zdolności produkcyjne przez np. pracę w godzinach nadliczbowych, dokonuje się zmian w rozkładzie zadań lub w ostateczności zmienia się harmonogram główny produkcji. Zaawansowane systemy potrafią na bieżąco w trakcie obliczeń analizować obciążenia stanowisk i w razie przeciążeń od razu kolejkować zadania w wąskich gardłach (tj. tam, gdzie nie można już zwiększyć możliwości produkcyjnych).

Kolejne rozwinięcie systemu MRP polega na włączeniu do niego planowania finansowego. Otrzymujemy w efekcie takich działań system ERP. Pozwala on kontrolować zdolności finansowe realizacji zleceń i tworzyć alternatywne plany produkcji z punktu widzenia ich wpływu na wynik finansowy.

Autor: Zbyszek Lisowski - Analityk pakietu TETA 2000
Źródło: www.teta.com.pl

[1] Marek J. Greniewski „Podstawowe pojęcia niezbędne dla zrozumienia MRP II” wyd. UCL S.A. Warszawa 1995r. str. 3
[1]Marek J. Greniewski „Podstawowe pojęcia niezbędne dla zrozumienia MRP II” wyd. UCL S.A. Warszawa 1995r. str. 3
[2] American Production and Inventory Control Society

[3] Darryl V. Landvater, Christopher D. Gray „MRP II Standard System. A Handbook for Manufacturing Software Survival” wyd. Oliver Wight Limited Publications, Inc., Essex Junction, Vermont, USA, 1989r.

Najnowsze wiadomości

Kwantowy przełom w cyberochronie - nadchodząca dekada przepisze zasady szyfrowania na nowo

Przez długi czas cyfrowe bezpieczeństwo opierało się na prostym założeniu: współczesne komputery potrzebowałyby ogromnych zasobów i wielu lat, aby złamać silne algorytmy szyfrowania. Rozwój technologii kwantowej zaczyna jednak tę regułę podważać, a eksperci przewidują, że w perspektywie 5–10 lat może nadejść „dzień zero”. Jest to moment, w którym zaawansowana maszyna kwantowa będzie w stanie przełamać większość aktualnie stosowanych zabezpieczeń kryptograficznych w czasie liczonym nie w latach, lecz w godzinach.

Czytaj całość

PSI prezentuje nową identyfikację wizualną

W ramach realizowanej strategii transformacji PSI Software SE zaprezentowała nową identyfikację wizualną. Odświeżony wizerunek w spójny sposób oddaje technologiczne zaawansowanie firmy, jej głęboką wiedzę branżową oraz silne ukierunkowanie na potrzeby klientów. Zmiany te wzmacniają pozycję PSI jako innowacyjnego lidera technologicznego w obszarze skalowalnych rozwiązań informatycznych opartych na sztucznej inteligencji i chmurze, rozwijanych z myślą o energetyce i przemyśle.

Czytaj całość

PROMAG S.A. rozpoczyna wdrożenie systemu ERP IFS Cloud we współpracy z L-Systems

PROMAG S.A., lider w obszarze intralogistyki, rozpoczął wdrożenie systemu ERP IFS Cloud, który ma wesprzeć dalszy rozwój firmy oraz integrację kluczowych procesów biznesowych. Projekt realizowany jest we współpracy z firmą L-Systems i obejmuje m.in. obszary finansów, produkcji, logistyki, projektów oraz serwisu, odpowiadając na rosnącą skalę i złożoność realizowanych przedsięwzięć.

Czytaj całość

F5 rozszerza portfolio bezpieczeństwa o narzędzia do ochrony systemów AI w środowiskach enterprise

F5 ogłosiło wprowadzenie dwóch nowych rozwiązań - F5 AI Guardrails oraz F5 AI Red Team - które mają odpowiedzieć na jedno z kluczowych wyzwań współczesnych organizacji: bezpieczne wdrażanie i eksploatację systemów sztucznej inteligencji na dużą skalę. Nowa oferta łączy ochronę działania modeli AI w czasie rzeczywistym z ofensy

Czytaj całość

Snowflake + OpenAI: AI bliżej biznesu

Snowflake przyspiesza wykorzystanie danych i sztucznej inteligencji w firmach, przenosząc AI z fazy eksperymentów do codziennych procesów biznesowych. Nowe rozwiązania w ramach AI Data Cloud integrują modele AI bezpośrednio z danymi, narzędziami deweloperskimi i warstwą semantyczną. Partnerstwo z OpenAI, agent Cortex Code, Semantic View Autopilot oraz rozwój Snowflake Postgres pokazują, jak budować skalowalne, bezpieczne i mierzalne wdrożenia AI w skali całej organizacji.

Czytaj całość

RAPORT ERP

Katalog rozwiązań IT

Katalog firm

Najnowsze artykuły

Magazyn bez błędów? Sprawdź, jak system WMS zmienia codzienność logistyki

Współczesna logistyka wymaga nie tylko szybkości działania, lecz także maksymalnej precyzji – to właśnie te czynniki coraz częściej decydują o przewadze konkurencyjnej firm. Nawet drobne pomyłki w ewidencji stanów magazynowych, błędy przy przyjmowaniu dostaw czy nieprawidłowe rozmieszczenie towarów, mogą skutkować poważnymi stratami finansowymi i opóźnieniami w realizacji zamówień. W jaki sposób nowoczesne rozwiązania do zarządzania pomagają unikać takich sytuacji? Czym właściwie różni się tradycyjny system magazynowy od zaawansowanych rozwiązań klasy WMS (ang. Warehouse Management System)? I w jaki sposób inteligentne zarządzanie procesami magazynowymi realnie usprawnia codzienną pracę setek firm?

Czytaj całość

Migracja z SAP ECC na S4 HANA: Ryzyka, korzyści i alternatywne rozwiązania

W ostatnich latach wiele firm, które korzystają z systemu SAP ECC (Enterprise Central Component), stoi przed decyzją o przejściu na nowszą wersję — SAP S4 HANA. W obliczu końca wsparcia dla ECC w 2030 roku, temat ten staje się coraz bardziej aktualny. Przemiany technologiczne oraz rosnące oczekiwania związane z integracją nowych funkcji, jak sztuczna inteligencja (AI), skłaniają do refleksji nad tym, czy warto podjąć tak dużą zmianę w architekturze systemu. Przyjrzyjmy się głównym powodom, dla których firmy rozważają migrację do S4 HANA, ale także argumentom, które mogą przemawiać za pozostaniem przy dotychczasowym systemie ECC, przynajmniej na krótki okres.

Czytaj całość

Jak maksymalizować zyski z MTO i MTS dzięki BPSC ERP?

Zysk przedsiębiorstwa produkcyjnego zależy nie tylko od wydajności maszyn, ale przede wszystkim od precyzyjnego planowania, realnych danych i umiejętnego zarządzania procesami. Dlatego firmy, które chcą skutecznie działać zarówno w modelu Make to Stock (MTS), jak i Make to Order (MTO), coraz częściej sięgają po rozwiązania klasy ERP, takie jak BPSC ERP.

Czytaj całość

Ponad połowa cyberataków zaczyna się od błędu człowieka

Ponad 2/3 firm w Polsce odnotowała w zeszłym roku co najmniej 1 incydent naruszenia bezpieczeństwa . Według danych Unit 42, zespołu analitycznego Palo Alto Networks, aż 60% ataków rozpoczyna się od działań wymierzonych w pracowników – najczęściej pod postacią phishingu i innych form inżynierii społecznej . To pokazuje, że w systemie ochrony organizacji pracownicy są kluczowym ogniwem – i że firmy muszą nie tylko edukować, ale też konsekwentnie egzekwować zasady cyberhigieny. Warto o tym pamiętać szczególnie teraz, w październiku, gdy obchodzimy Europejski Miesiąc Cyberbezpieczeństwa.

Czytaj całość

MES - holistyczne zarządzanie produkcją

Nowoczesna produkcja wymaga precyzji, szybkości i pełnej kontroli nad przebiegiem procesów. Rosnąca złożoność zleceń oraz presja kosztowa sprawiają, że ręczne raportowanie i intuicyjne zarządzanie coraz częściej okazują się niewystarczające. Firmy szukają rozwiązań, które umożliwiają im widzenie produkcji „na żywo”, a nie z opóźnieniem kilku godzin czy dni. W tym kontekście kluczową rolę odgrywają narzędzia, które porządkują informacje i pozwalają reagować natychmiast, zamiast po fakcie.

Czytaj całość