Materials Requirements Planning
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I Materials Requirements Planning (o MRP), sono sistemi di supporto operativo per aziende in rete.
In seguito, fino ad oggi, la sigla è diventata l'acronimo di Manufacturing Resource Planning. Con i sistemi che costituiscono una loro naturale estensione detti ERP (Enterprise Resources Planning), sono l'implementazione di quel modello teorico detto CIM (Computer Integrated Manufacturing) che prevede l'integrazione dei processi produttivi con sistemi informativi gestionali.
Indice |
[modifica] MRP e ERP
Mentre gli MRP si preoccupano prevalentemente di supportare i processi primari di produzione (attività in linea di produzione, gestione degli approvvigionamenti dei materiali, ecc), gli ERP affiancano a questo la gestione dei processi di vendita e di processi non direttamente legati alla produzione (contabilità, gestione del personale, ecc). Sono comunque tutti sistemi formati da centinaia di software che insieme si occupano di gestire la mole di dati necessaria alla gestione dei processi aziendali. Una differenza sostanziale è che negli MRP i programmi utilizzano diverse porzioni di una complessiva base di dati, mentre gli ERP utilizzano un'unica base condivisa realizzando una più completa integrazione in grado di ridurre tempi e costi di gestione dei dati, di sviluppare una visione d'insieme più completa al fine di supportare meglio i processi decisionali delle funzioni aziendali preposte a questo.
[modifica] Obiettivi
In ogni azienda di produzione, c'è una persona che deve rispondere alle tre domande:
- Che cosa produrre ed acquistare?
- Quanto produrre ed acquistare?
- Quando produrre ed acquistare?
L'MRP è la tecnica che permette di rispondere alle tre domande, tenendo conto di importanti vincoli:
- La minimizzazione delle scorte
- La massimizzazione del livello di servizio
- La massimizzazione dell'efficienza del sistema produttivo
L'MRP è un algoritmo che riceve in ingresso la distinta base, i lead time, la situazione delle scorte e la domanda di mercato e produce in uscita gli ordini di produzione, di conto lavorazione e di acquisto necessari per rispondere alla domanda di mercato.
L'MRP si occupa cioè di trasformare il fabbisogno di articoli a domanda indipendente (i prodotti finiti, la cui quantità dipende dalle previsioni di vendita e dal conseguente piano di produzione), in fabbisogno di articoli a domanda dipendente (i componenti necessari a realizzare i suddetti prodotti finiti).
La tecnica è stata inventata negli anni '50 da Joseph Orlicky ed Oliver Wight, ed è il cuore dei sistemi noti oggi con il termine di ERP (Enterprise Resources Planning).
L'MRP in un dato istante fornisce il fabbisogno al netto della disponibilità in utilizzo libero nei vari magazzini fisici e contabili dell'azienda. Serve per tempificare gli ordini di lavorazione e acquisto, ma anche come strumento di pianificazione di lungo periodo.
Noti gli arrivi al più presto dei materiali, dalla loro anagrafica si può aggiungere il tempo ciclo delle varie fasi di lavorazione, aggregando le ore per centro di costo (gruppo di macchine) e ottenere le date di fine produzione al più presto.
La disponibilità imprevista di grezzi d'acquisto o semilavorati, per variazioni di quantità in altre commesse, permette di rudurre il fabbisogno di ore, aumentando il costo dei materiali a carico del cliente finale.
L'MRP ha il limite di lavorare a capacità infinita, non tenendo conto delle limitate risorse della produzione. Negli anni '90 appositi moduli software di "Capacity Resources Planning" sono stati sviluppati e utilizzati a valle della fase MRP, con un'affidabilità che è ancora oggetto di discussione. Lo schedulatore ha lo scopo di livellare i carichi e saturare le risorse (umane e macchinari), evitando periodi di vuoto lavoro, alternati a straordinari, terzi turni, festività ed esternalizzazioni.
Una successiva generazione di MRP, detta MRP2, ha integrato l'MRP1 con l'analisi di capacità in un unico applicativo. La sigla MRP quindi intende sia il Materials Requirements Planning (o MRP 1), sia il Manifacturing Resource Planning (MRP 2 = MRP 1 + CRP).
L'MRP serve per la programmazione operativa, che è l'ultima fase del processo di approvvigionamento della produzione. Questa fase avviene nell'orizzonte temporale di una settimana. Può anche essere utilizzato come strumento per la simulazione dei fabbisogni, ad esempio all'inizio di una nuova commessa, per avere una stima dei materiali necessari a vita intera.
Per ogni prodotto finito, l'MRP restituisce una tabella che contiene come dati del problema il fabbisogno lordo e gli ordini in corso per il singolo articolo (codice), e la quantità di pezzi per ogni ordine (lotto di riordino). Infatti, nel breve termine la politica di gestione delle scorte è un dato.
[modifica] Algoritmo
Un'azienda di medie dimensioni può avere migliaia di codici di prodotto e tabelle MRP. Come si vede dall'algoritmo, si tratta di un calcolo semplice, matematico e da ripetere su migliaia di istanze. Secondo la tradizionale classificazione dei processi human/process oriented, è perciò un processo che ben si presta all'automazione.
- Si sottrae al fabbisogno lordo la disponibilità di scorte. Essa comprende le scorte già destinate e le scorte di sicurezza, che variano a seconda della politica di gestione delle scorte di scarti, che ovviamente possono interessare anche i componenti in produzione. Perciò, la maggiorazione per gli scarti è al lordo (include anche) gli ordini in corso.
- Viene calcolato il fabbisogno al netto degli ordini (switch cost, EOQ o lotto economico, punto fisso di riordino).
- Il fabbisogno netto viene così aumentato della percentuale in corso.
- Lottizzazione: il lotto di riordino, come la scorta di sicurezza, dipende dalla politica di gestione delle scorte, che è decisa in una fase a monte con un orizzonte temporale almeno mensile; Il lotto viene emesso ad una quantità costante, laddove il fabbisogno netto non è nullo. Quando il fabbisogno netto cumulato nelle settimane precedenti e in quella corrente è maggiore e non più coperto dalla quantità di riordino, per la settimana corrente viene emesso un altro ordine di eguale entità.
- Determinati i fabbisogni di ogni periodo del prodotto finito, viene esplosa la distinta base e moltiplicando la quantità dell'ordine da emettere per i coefficienti di impiego riportati, si determinano i fabbisogni lordi di materie prime e semilavorati fino alle più piccole parti del prodotto. Con questo valore il software genera gli ordini di approvvigionamento.
L'ordine ha un lead time di evasione che unito alla quantità di riordino che è un altro dato del problema, possono impedire di evadere l'ordine emesso e di avere a scorta la quantità prevista per una data settimana. In questi casi di infattibilità sarebbe stato necessario anticipare la pianificazione ad una settimana prima con un ulteriore ordine.
Fra le possibili soluzioni: anticipare ordini del fornitore imponendogli una contrazione del lead time e soddisfare due ordini (per due settimane) in una, usare la scorta di sicurezza del componente presente a magazzino, posticipare ordini del cliente, utilizzare la scorta di sicurezza del prodotto finito per ridurre i fabbisogni di produzione.
Il software MRP richiede l'inserimento del codice materiale dell'end-item e della quantità desiderata, dopodiché funziona nel seguente modo: il software genera un ordine pianificato per il fabbisogno indipendente (il codice padre) nella quantità impostata, apre l'anagrafica del materiale che contiene il ciclo di lavorazione e la distinta base di prodotto, esplode la distinta base e moltiplica il coefficiente di impiego dei componenti del primo livello per la quantità di prodotto finito impostata.
Il procedimento è ripetuto ricorsivamente per ogni livello della distinta base dell'end-item. Il materiale può essere un acquistato o un semilavorato: talora anche un acquistato può aver una distinta base sottostante se solitamente è prodotto in house ed è dato all'esterno in caso di capacità produttiva satura.
L'MRP genera per ogni fabbisogno dipendente una riga di ordine pianificato (per tutti i codici presenti in distinta). In un primo momento, l'ordine pianificato contiene semplicemente codice materiale e quantità, al lordo del magazzino e degli ordini in corso (che consistono in materiali ordinati ai fornitori oppure lanciati in produzione).
La nettificazione dei fabbisogni non avviene via via che l'algoritmo genera gli ordini, ma in una seconda fase. Terminata la generazione degli ordini pianificati, l'algoritmo riparte dal codice padre e sottrae alla quantità inserita nell'ordine quella dei codici presenti a magazzino, degli ordini in lavorazione (materiali prelevati da magazzino e finiti nei reparti) e degli ordini emessi ai fornitori.
L'MRP non procede per ordine crescente di codice materiale, ma come detto, per livello, seguendo la distinta. Se, infatti, un componente (make o buy) è presente a magazzino esattamente nella quantità desiderata, è inutile calcolare il fabbisogno dei codice di cui è composto.
Un MRP è tale se almeno porta a termine la fase di nettificazione dei fabbisogni, mentre con delle estensioni e personalizzazioni si occupa della valorizzazione del magazzino e soprattutto della quantità da ordinare, ottenendo il prezzo corrente degli acquistati e semilavorati dall'anagrafica del materiale.
L'MRP è in grado di generare in automatico Ordini di Produzione e Richieste di Acquisto (OdP e RdA), leggendo dall'anagrafica materiale il tipo di approvvigionamento e la classe di valorizzazione, se il prodotto è un acquistato o un semilavorato fatto in casa.
La generazione degli ordini può essere un'operazione semi-automatica, richiedendo che un operatore (in SAP con un semplice clic sulla riga d'ordine pianificato) converta l'ordine pianificato in un ordine emesso.
L'MRP è in grado di tempificare gli ordini di acquisto e produzione, con una data ultima di emissione e di ricevimento della merce (o completamento delle lavorazioni). Per ottenere ciò, è necessaria una parametrazione dei lead time di acquisto e di produzione, nell'anagrafica di ogni codice materiale. La fase di parametrazione è necessaria anche se il prodotto è consolidato, con una distinta e un ciclo rilasciati, in quanto il lead time è un tempo che include tempi passivi, di movimentazione e di attesa che non sono calcolati nel tempo di ciclo di un'operazione. L'MRP si muove "backwards", partendo dalla data di consegna del prodotto finito, e calcolando all'indietro la sequenza ottimale degli ordini.
