Стандарт MRP II

На данный момент автоматизация становится обязательным инструментом управления бизнес-процессами. При этом, в основе автоматизированных систем, предназначенных для планирования деятельности предприятия, лежат разные концепции и методологии. Сегодня расскажем об MRP II (Manufacturing Resource Planning) — стандарте, который предназначен для планирования производственных ресурсов.

В основу концепции MRP II заложены три базовых принципа.

MRP II подразумевает иерархическую организацию планов, при которой планирование происходит на нескольких уровнях, соответствующих разным ступеням управления. Процесс проходит поэтапно и сверху вниз: сначала определяются обобщенные плановые показатели верхних уровней, которые являются входными данными для нижних уровней. При этом стандарт предусматривает использование механизма координации, который включает проверку выполнимости планов нижнего уровня. Если они оказываются невыполнимыми, то планы высшего уровня корректируются.

Под интерактивностью в методологии подразумевается возможность моделирования. Для этого предусмотрен отдельный модуль, который позволяет проводить расчет и сравнение альтернативных планов продаж, производства, требуемых мощностей в зависимости от различных ресурсных и финансовых ограничений. Основная цель моделирования в MRP II заключается в том, чтобы ответить на вопрос «Сможем ли мы это сделать?».

MRP II-системы подразумевают статическое представление о ходе производства, что может порождать непредсказуемое движение “узких” и “широких” мест, при этом функция моделирования позволяет несколько сгладить негативные последствия такой динамики на уровне производственного процесса в целом. Но на уровне отдельных операций система не позволяет предотвратить появление “узких мест”, поскольку моделирование проводится укрупненно.

MRP II охватывает основные процессы производственного предприятия, включая сбыт и производство, потребности в материальных ресурсах и мощностях. Кроме этого, в MRP II-системах предусмотрена обратная связь между всеми составляющими.

В системах, которые работают на базе этого стандарта, предусмотрено большое количество модулей и подсистем, предназначенных для разных областей:

• Развитие бизнеса. В MRP II бизнес-планирование определяет объемы производства и сбыта. При этом, однородная продукция объединяется в номенклатурные группы, а расчеты производятся в денежных единицах. Эта функция также позволяет оценить необходимые затраты и будущую прибыль компании. На следующих уровнях эти входные данные уточняются и детализируются за счет приближения горизонта планирования и перевода показателей в натуральные единицы.
• Продажи. Составление планов продаж позволяет детализировать бизнес-план, определив необходимое количество единиц готовых изделий и сроки, когда они должны быть произведены для удовлетворения спроса. Расчеты основываются на фактических заказах и прогнозах сбыта продукции.
• Производство. Ядром систем является главный календарный план-график, определяющий ассортимент, объемы и сроки выпуска продукции. На последующих уровнях потребности в готовой продукции детализируются до потребностей в компонентах и материалах, требующихся для ее изготовления.
• Потребности в материалах. На основе главного плана составляются графики закупок материальных ресурсов у поставщиков, а также графики изготовления полуфабрикатов, деталей и комплектующих.
• Планирование мощностей. На первом этапе планирование мощностей необходимо для общей оценки загрузки рабочих центров и для выявления возможных проблем в процессе выполнения производственных планов. Такая проверка помогает внести соответствующие корректировки и передать на следующий уровень выполнимый график. На втором этапе предусмотрено более детальный расчет потребностей в мощностях с учетом технологических маршрутов.

В упрощенном виде работу системы MRP II можно разделить на три основных этапа.

Главный календарный план формируется для определения сроков выполнения имеющихся заказов, а также объемов пополнения запасов готовой продукции с учетом прогнозируемого спроса и продаж.

Первоначально создается предварительный вариант календарного плана для оценки возможности его реализации по материальным ресурсам и мощностям. Сначала он детализируется в разрезе составляющих готовой продукции. Если требующиеся материалы и комплектующие отсутствуют в запасах и планируемых поставках, при этом нет возможности обеспечить их наличие к необходимому сроку, то главный календарный план корректируется.

Затем согласованный с точки зрения материальных ресурсов график тестируется на выполнимость с помощью модуля предварительного планирования мощностей. Проверка проводится укрупненно с учетом критических участков — рабочих центров, которые ограничивают пропускную способность производства. После того как предварительный график будет признан реально осуществимым, можно переходить к следующему этапу.

Цель планирования потребностей в материалах — обеспечить наличие комплектующих, которые необходимы для выполнения главного плана-графика, при этом минимизировать запасы и не допустить простоев.

Входными данными модуль потребностей в материалах обеспечивают главный план-график, а также:

• Подсистема спецификаций. Это модуль, содержащий нормативно-справочную информацию — спецификации и ведомости с иерархическим описанием структуры готовой продукции и данных о сырье, материалах и комплектующих для ее производства с указанием нормативов по их расходу.
• Подсистема описания состояния запасов. В этом модуле ведется учет компонентов, которые используются при изготовлении продукции. Он содержит описание параметров и характеристик каждой позиции, длительность цикла ее изготовления или закупки, а также информацию о наличии на складе, в текущих или планируемых заказах, возможных задержек поставок. Кроме этого, в модуле ведется учет запасов незавершенного производства — деталей, полуфабрикатов и узлов собственного изготовления.

На основании входных данных система сначала рассчитывает общее количество требуемых материальных ресурсов, а затем определяет чистую потребность с учетом складских запасов и текущих заказов. В результате работы этого модуля рассчитывается график в привязке к временным периодам времени, который используется для формирования заказов поставщикам и производственных заказов на изготовление комплектующих.

Этот модуль позволяет проверить реалистичность графика потребностей в материалах с точки зрения загрузки оборудования, определить краткосрочные потребности в мощностях и составить окончательный вариант графика выпуска продукции. Для этого требуется следующая информация:

• Главный план-график. Он содержит сведения о номенклатурных позициях независимого спроса — готовых изделиях, которые компания собирается изготовить в течение планового периода.
• График выпуска деталей и полуфабрикатов. Это результаты планирования предыдущего этапа, определяющие сроки и объемы выпуска номенклатурных позиций зависимого спроса — деталей, узлов и полуфабрикатов, присутствующих в составе изделий независимого спроса.
• Данные о рабочих центрах. Понятие рабочих центров подразумевает группу взаимозаменяемого оборудо­вания, которая расположена на производственном участке. При проведении расчетов используются данные, характеризующие структуру рабочих центров и их мощность.
• Данные о технологических маршрутах. Это информация о порядке осуществления технологических операций и их продолжительности, которая используется для определения загрузки рабочих центров.

Планирование потребностей в мощностях позволяют выявить нестыковки между планируемой загрузкой и возможностями оборудования, чтобы внести корректировки в графики, сформированные на предыдущем этапе. Кроме этого, в результате работы модуля рассчитываются длительность производственного цикла по каждому заказу и план-график работ. В модуле расчеты проводятся с учетом нормативов и не предусматривают возможность оптимизации загрузки оборудования.

Автоматизированные системы прошли несколько этапов эволюции, что было обусловлено увеличением сложности бизнес-процессов и развитием информационных технологий.

Сначала появился стандарт MPS, предназначенный календарного планирования и составления основного плана. Затем появилась MRP-методология, в которой были сформулированы принципы управления материальными ресурсами. Аналогичная концепция была разработана и для мощностей, которая получила название CRP. Эти стандарты легли в основу MRP II — концепции, которая фокусируется на управлении всеми производственными ресурсами.

Дальнейшее развитие информационных технологий привело к появлению концепции ERP (Enterprise Resource Planning), которая предназначена для планирования ресурсов предприятия. Она ориентирована на интеграцию всех бизнес-процессов в единую автоматизированную систему. Таким образом, системы класса ERP охватывают не только производственную, но и всю финансово-хозяйственную деятельность компании. Ядром, которое выполняет функции производственного планирования, остается стандарт MRP II.

На данный момент системы, основанные на стандарте MRP II не могут обеспечить эффективное планирование и решить проблемы производства, возникающие на современных предприятиях. Во-первых, процесс включает множество этапов и итераций, поэтому занимает большое количество времени. Во-вторых, системы не предусматривают функцию оптимизации процессов для сокращения издержек. В третьих, они не позволяют предприятию быстро адаптировать производство под меняющуюся ситуацию.

Удовлетворить новые запросы позволили системы класса APS — усовершенствованного производственного планирования.

Российская система Adeptik APS, основанная на технологиях искусственного интеллекта, обеспечивает:

• синхронное планирование потребностей в материалах и мощностях с учетом существующих ограничений и текущей загрузки;
• высокий уровень детализации планов и графиков, в которых учтены характеристики конкретных единиц оборудования, персонала и множество других факторов;
• быструю скорость расчетов, которая позволяет не только формировать планы в течение нескольких минут, но и корректировать их в режиме реального времени столько раз, сколько это необходимо;
• оптимизацию, которая подразумевает нахождение наиболее подходящего варианта плана с учетом множества критериев;
• моделирование, которое позволяет выявлять наилучшие сценарии использования ресурсов, а не просто проверяет выполнимость плановых показателей.