Planowanie MRP: algorytm z lat 60., który wciąż steruje fabryką

Co noc w tysiącach fabryk uruchamia się obliczenie zaprojektowane jeszcze przed erą komputerów osobistych. Odpowiada ono na jedno proste pytanie: jakich materiałów potrzebujemy, w jakiej ilości i kiedy musimy je zamówić, żeby dotarły na czas? To obliczenie to planowanie potrzeb materiałowych (MRP).

Dlaczego system podpowiada „zamów 130”, skoro wyraźnie potrzeba 400? Dlaczego propozycja zakupu pojawia się z datą, która już minęła? Jeśli te pytania brzmią znajomo, ten artykuł jest dla ciebie.

Dlaczego wymyślono MRP

Przed erą MRP większość fabryk zarządzała częściami tak, jak osiedlowy sklep zarządza mlekiem: gdy półka pustoszeje, zamawia się więcej. To działa w przypadku towarów, które klienci kupują regularnie. Źle działa w przypadku części potrzebnych tylko dlatego, że produkuje się coś innego.

W latach 60. Joseph Orlicky – inżynier, który później promował tę metodę w IBM – zauważył, że popytu na komponent nie trzeba zgadywać. Można go wyliczyć. Jeśli w przyszłym miesiącu produkujesz 200 pomp, a każda pompa ma dwie uszczelki, potrzebujesz 400 uszczelek. Żadna prognoza nie jest potrzebna.

Jedyną przeszkodą była arytmetyka: tysiące części, kilka poziomów zespołów, różne czasy realizacji dla każdej pozycji. Komputery właśnie zaczęły być w stanie wykonać te obliczenia w ciągu jednej nocy – i tak narodziło się planowanie MRP. Wydana w 1975 roku książka Orlicky’ego uczyniła z niego standard branżowy, a ta sama logika do dziś stanowi rdzeń niemal każdego systemu ERP.

Co robi MRP – w trzech krokach

1. Rozwinięcie. Zaczyna się od tego, co planujemy wyprodukować – od głównego harmonogramu produkcji – i schodzi w dół struktury wyrobu. 200 pomp × 2 uszczelki = 400 uszczelek. To jest zapotrzebowanie brutto. Popyt wyliczany w ten sposób nazywa się popytem zależnym i to z jego powodu nigdy nie należy prognozować śrub.

2. Bilansowanie netto. Odejmuje się to, co już jest lub czego już się spodziewamy: zapas na stanie plus otwarte zamówienia, które dotrą przed datą potrzeby. To, co zostaje, to zapotrzebowanie netto.

3. Przesunięcie o czas realizacji. Odlicza się wstecz czas dostawy. Jeśli uszczelki od dostawcy przychodzą po trzech tygodniach, zamówienie musi wyjść trzy tygodnie przed terminem, w którym są potrzebne.

Następnie planowanie MRP powtarza te same trzy kroki poziom niżej – dla komponentów wszystkiego, co wytwarza się we własnym zakresie – aż dojdzie do materiałów kupowanych.

Przykład

W tygodniu 4 potrzebujesz 400 uszczelek. Na półce masz 120, a zamówienie u dostawcy na 150 sztuk ma dotrzeć w tygodniu 3. Czas dostawy wynosi trzy tygodnie.

Będziesz mieć 270 uszczelek przy potrzebie 400, więc zabraknie 130. Przy trzytygodniowym czasie dostawy zamówienie na 130 sztuk trzeba złożyć w tygodniu 1.

A teraz załóżmy, że jest już tydzień 2. Planowanie MRP pokaże to samo zamówienie z datą uruchomienia w przeszłości. To nie błąd. To MRP uprzejmie informuje, że planu w obecnej postaci nie da się zrealizować: trzeba przyspieszyć dostawę, znaleźć szybszego dostawcę albo przesunąć montaż pomp.

Rzeczywiste systemy dodają jeszcze jeden krok: ustalanie wielkości partii. Jeśli uszczelki przychodzą w kartonach po 100 sztuk, 130 zamienia się w 200, a dodatkowe 70 pojawia się jako zapas na kolejne tygodnie.

Założenie, o którym wszyscy zapominają

Planowanie MRP zakłada nieograniczone moce. Bez oporów zaplanuje 400 uszczelek, 200 korpusów i 300 godzin montażu na ten sam tydzień, nie pytając, czy linia montażowa ma 300 godzin do dyspozycji. Sprawdza materiały, a nie maszyny.

Dlatego MRP nigdy nie działa samodzielnie. Zgrubne planowanie mocy (RCCP) weryfikuje plan względem kluczowych zasobów, zanim zostaną zamówione materiały, a harmonogramowanie produkcji zamienia wynik w sekwencję, która rzeczywiście mieści się na maszynach. Historię tego, jak branża dołożyła do MRP moce produkcyjne – i nazwała to MRP II – opisujemy w artykule MRP a MRP II.

Trzy mity o MRP

„Skoro MRP się myli, trzeba je częściej uruchamiać”. Planowanie MRP jest tak dobre jak jego trzy dane wejściowe: struktura wyrobu, stany magazynowe i otwarte zamówienia. Jeśli w strukturze wyrobu jest błędna ilość, przyjęcie towaru zaksięgowano dwa dni za późno albo zamówienie zakupu ma nieaktualną datę, uruchamianie MRP co godzinę po prostu co godzinę daje błędny wynik. Najpierw trzeba naprawić dane.

„MRP mówi zaopatrzeniowcom, co kupić”. Mówi im, czego brakuje. Brak nie zawsze wymaga nowego zamówienia zakupu. Często lepszym rozwiązaniem jest przyspieszenie istniejącego zamówienia, przesunięcie zapasu z innego zakładu albo zmiana kolejności produkcji – zob. sześć braków, które nie wymagają nowego zamówienia zakupu.

„Z MRP zapas bezpieczeństwa jest zbędny”. Planowanie MRP precyzyjnie wylicza popyt zależny, ale zakłada, że czasy dostaw są prawdziwe. W przypadku części od niepewnych dostawców albo części zużywanych równomiernie w wielu wyrobach bufor nadal ma sens. Kiedy – wyjaśnia artykuł o zapasie bezpieczeństwa i punkcie ponownego zamówienia.

Gdzie MRP błyszczy, a gdzie ma trudności

Planowanie MRP sprawdza się najlepiej w produkcji z przewagą montażu i przejrzystymi strukturami wyrobów: pompy, urządzenia elektryczne, meble, kable produkowane na zamówienie. Ma trudności w trzech sytuacjach:

• Popyt mocno się waha. Każda zmiana rozchodzi się po wszystkich poziomach struktury wyrobu, a propozycje zakupów zmieniają się z tygodnia na tydzień. Planiści nazywają to nerwowością planu.
• Czasy dostaw są długie i niepewne. Krok przesunięcia jest tak dobry jak czas dostawy, na którym się opiera.
• Rzeczywistym ograniczeniem jest maszyna, a nie materiał. Planowanie MRP idealnie zaplanuje materiały na tydzień, którego wąskie gardło nie jest w stanie zrealizować.

W dwóch pierwszych przypadkach wiele firm umieszcza celowe bufory zapasu w kilku wybranych punktach struktury wyrobu. Na tym opiera się metoda DDMRP.

Jak to wygląda w factory.online

W platformie factory.online planowanie MRP pracuje na planowanych zleceniach produkcyjnych, wielopoziomowych strukturach wyrobów, zapasach i otwartych dostawach, a każdy brak pozostaje powiązany ze zleceniem, które go wywołało. Planista widzi, że te 130 uszczelek należy do zlecenia na pompy dla konkretnego klienta – a nie jest tylko anonimową pozycją na liście zakupów. Weryfikacja mocy i harmonogramowanie działają na tych samych danych, więc lukę nieograniczonych mocy zamyka się w tym samym miejscu, a nie w osobnym arkuszu kalkulacyjnym.

Jeśli twoi planiści spędzają poniedziałkowe poranki na uzgadnianiu wyników MRP z Excelem, to dobry punkt wyjścia do rozmowy. Umów się na demo i przynieś ze sobą jedną z tych poniedziałkowych list.