Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications

AUTOMATYKA 2009 Tom 13 Zeszyt 3 Katarzyna Grobler* Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1. Wprowadzenie Ze wzglêdu na wzrastaj¹ce wymagania rynkowe, podstaw¹ prosperowania przedsiêbiorstw produkcyjnych jest ich zdolnoœæ do sprawnego i op³acalnego zarz¹dzania przep³ywem produkcji. W celu zwiêkszenia konkurencyjnoœci, staje siê konieczne wsparcie system informatycznym. Praktyczne pakiety oprogramowania systemów klasy ERP bardzo skuteczne wspomagaj¹ pracê ca³ej firmy. W dzisiejszych czasach obserwujemy dynamiczny rozwój tego typu systemów oraz wzrost zakresu ich zastosowañ. Dziêki zaimplementowanym w systemach nowoczesnych metodyk zarz¹dzania ró nymi procesami zachodz¹cymi w firmie, systemy te pozwalaj¹ nie tylko na przechowywanie ogromnej iloœci danych, ale przede wszystkim na sprawne przekazywanie, przetwarzanie, analizowanie i kontrolowanie zgromadzonych informacji. Jeœli system zarz¹dzania produkcj¹ ma przynosiæ korzyœci, musi wspieraæ zarz¹dzanie produktem podczas ca³ego cyklu jego ycia, do czego nale ¹ m.in. planowanie zasobów, potrzeb materia³owych czy te zdolnoœci produkcyjnych, harmonogramowanie zaopatrzenia i dostaw oraz wykorzystanie kapita³ów i zasobów w sposób optymalny. Metoda MRP, czyli planowanie potrzeb materia³owych, jest podstawow¹ metod¹ wchodz¹c¹ w sk³ad metodyk wspomagaj¹cych zarz¹dzanie produkcj¹. Jej g³ównym zadaniem jest rozwi¹zywanie problemów materia³owych na produkcjê, czyli optymalizowanie planu zapotrzebowania materia³owego poprzez zbilansowanie ca³ego zapotrzebowania z aktualnym stanem magazynów, produkcj¹ w toku i bie ¹cymi dostawami. Zaœ metoda CRP, czyli planowanie zdolnoœci produkcyjnych, to kalkulacja ca³kowitej zdolnoœci produkcyjnej, co oznacza, e obejmuje ona wszystkie wygenerowane rekordy i wszystkie zapotrzebowania na zlecenia produkcji. Jej g³ównym celem jest pomoc w sprawdzeniu, czy plan produkcyjny jest wykonalny (to znaczy, czy zdolnoœci s¹ wystarczaj¹ce do wykonania wszystkich zleceñ produkcji). * Katedra Automatyki, Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie 1407

1408 Katarzyna Grobler Celem niniejszego artyku³u jest przedstawienie problematyki, zalet zaimplementowania oraz wspó³pracy dwóch modu³ów IFS/MPR i IFS/CRP w najnowszej wersji jednego z systemów klasy ERP IFS Applications. 2. Opis systemu IFS Produkcja Modu³y IFS/Planowanie Potrzeb Materia³owych i IFS/Planowanie Zdolnoœci Produkcyjnych wchodz¹ w sk³ad systemu IFS Produkcja, który wspomaga planowanie, wykonanie, kontrolê i analizê produkcji, na wszystkich etapach procesu produkcyjnego. Opis systemu IFS Produkcja oraz pozosta³ych systemów nale ¹cych do IFS Applications mo na znaleÿæ w pracach [1, 2] oraz na stronie internetowej firmy [5]. System IFS Produkcja jest jednym z produktów firmy Industrial & Financial Systems, nale ¹cym do zestawu kompletnych systemów informatycznych klasy ERP, IFS Applications. IFS Produkcja jest zwi¹zana z innymi produktami IFS Applications. Powi¹zania miêdzy systemami pokazuje rysunek 1. Rys. 1. Powi¹zania systemu IFS Produkcja z innymi systemami IFS Applications Najœciœlejsze powi¹zanie wystêpuje z produktem IFS Dystrybucja, poniewa zarówno Produkcja, jak i Dystrybucja wykorzystuj¹ ten sam system magazynowy. Ponadto po³¹czenie miêdzy tymi systemami jest wykorzystywane do sterowania zakupami i produkcj¹, co u³atwia monitorowanie zapotrzebowañ jak równie s³u y do oszacowania kosztów produkcji.

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1409 Powi¹zanie z IFS Finanse umo liwia transfer transakcji produkcyjnych i magazynowych do systemu finansowego i ich zaksiêgowanie, co pomaga kontrolowaæ finanse. Dane na temat struktury wyrobu mog¹ pochodziæ z produktu IFS Projektowanie, który zajmuje siê przetwarzaniem danych konstrukcyjnych, podczas gdy IFS Produkcja przetwarza struktury wytwarzanych pozycji. Zatem powi¹zanie to u³atwia sporz¹dzenie specyfikacji materia³ów wchodz¹cych w sk³ad wyrobu, ustalenie partii produkcyjnej, wersji konstrukcyjnej i monitorowanie produktu w czasie cyklu jego ycia. System IFS Remonty s³u y do zarz¹dzania maj¹tkiem przedsiêbiorstwa. Wspomaga min. rejestracjê urz¹dzeñ, nadzorowanie prac konserwacyjnych czy te planowanie bie ¹cych prac remontowych. Po³¹czenie z IFS Produkcja s³u y przede wszystkim do zintegrowania i nadzoru dokumentacji serwisowej dla produktów wymagaj¹cych utrzymania. Po³¹czenie z IFS Zarz¹dzanie zasobami s³u y przede wszystkim do szybkiego raportowania czasu pracy. Oczywiœcie zainstalowanie w firmie tych wszystkich produktów nie jest konieczne do korzystania z aplikacji, ale jest to korzystniejsze ze wzglêdu na to, e niektóre po³¹czenia znacznie zwiêkszaj¹ przep³yw informacji, co u³atwia zarz¹dzanie. IFS Produkcja zbudowany jest z niezale nych modu³ów funkcjonalnych, które mo na integrowaæ i modyfikowaæ. Powi¹zania miêdzy modu³ami pokazuje poni szy rysunek 2. Rys. 2. Powi¹zania miêdzy modu³ami systemu IFS Produkcja

1410 Katarzyna Grobler Modu³ IFS/Zlecenia Produkcyjne to narzêdzie pozwalaj¹ce na administracjê procesu produkcji. Wspomaga kontrolê wp³ywu i wyp³ywu œrodków oraz œledzenie produkcji. Wyszukuje informacje znajduj¹ce siê w modu³ach nale ¹cych, zarówno do IFS Produkcja, jak i innych produktów. Mo e równie transferowaæ dane do innych modu³ów. Zlecenie Produkcyjne mo e pochodziæ zarówno z zamówienia klienta w module IFS/ Zamówienia Klienta, jak równie mo e byæ utworzone z zapotrzebowania produkcyjnego. Natomiast zapotrzebowanie mo e byæ wprowadzone rêcznie lub generowane automatycznie albo z modu³u IFS/Plan G³ówny albo z IFS/Planowanie Potrzeb Materia³owych (IFS/MRP). Modu³ IFS/Plan G³ówny jest narzêdziem u³atwiaj¹cym tworzenie planu okreœlaj¹cego, co i kiedy nale y skierowaæ do produkcji w oparciu o prognozy i zamówienia klienta. Modu³ IFS/MRP wspiera optymalizacjê zamówieñ i zarz¹dzanie zasobami materia³owymi dziêki funkcjonalnoœci umo liwiaj¹cej obliczenie wymagañ materia³owych i produkcyjnych. Aby umo liwiæ kalkulacjê obci¹ eñ gniazd produkcyjnych, modu³ IFS/Zlecenia Produkcyjne dostarcza dane na temat zdolnoœci gniazd produkcyjnych do modu³u IFS/Planowanie Zdolnoœci Produkcyjnych (IFS/CRP). Struktury pozycji wytwarzanych mog¹ pochodziæ z modu³u IFS/Struktury, gdzie wprowadza siê je rêcznie lub wyszukuje z systemu projektowego. Podczas procesu produkcyjnego potrzebne materia³y rezerwuje siê i wydaje z modu³u IFS/Magazyn jak równie w tym module dokonuje siê przyjêæ do magazynu pozycji wyprodukowanych. Modu³ IFS/Magazyn s³u y do optymalizacji operacji magazynowych poprzez monitorowanie i kontrolowanie przep³ywu materia³ów i towarów. Podczas trwania procesu produkcji istnieje mo liwoœæ raportowania operacji i czasu produkcji (rêcznie lub automatycznie) w module IFS/Zlecenia Produkcyjne. Raporty te mo na transferowaæ z modu³u IFS/Ewidencja Produkcji za pomoc¹ terminalu Raportowania czasu pracy. IFS/Ewidencja Produkcji jako narzêdzie do sporz¹dzania raportów produkcyjnych dostarcza informacji o stanie zaawansowania operacji produkcyjnych, iloœci produkcji przyjêtej i odrzuconej oraz o ³¹cznym czasie pracy operatora. Zatem zapewnia pe³n¹ kontrolê nad przebiegiem produkcji, czasem pracy i obecnoœci pracowników. Po wykonaniu produkcji przeprowadza siê wycenê kosztów, aby porównaæ koszty szacowane z kosztami rzeczywistymi poniesionymi dla danej pozycji. Aby przeprowadziæ wycenê, modu³ IFS/Zlecenia Produkcyjne transferuje dane do modu³u IFS/Koszty. Oznacza to, e ten modu³ musi byæ zainstalowany. Modu³y IFS Planowanie Potrzeb Materia³owych i IFS Planowanie Potrzeb Materia³owych silnie wspó³pracuj¹ z innymi modu³ami. Mo liwoœæ pozyskiwania przez nie informacji ze wszystkich dostêpnych Ÿróde³ opisuj¹cych dostawy i zapotrzebowanie powoduje, e oba modu³y stanowi¹ w systemie centralny element umo liwiaj¹cy okreœlenie potrzeb materia³owych i pe³nych zdolnoœci produkcyjnych ca³ego zak³adu. 2.1. Opis dzia³ania modu³u IFS/Planowanie Potrzeb Materia³owych Modu³ IFS Planowanie Potrzeb Materia³owych, bazuj¹c na pe³nej informacji dotycz¹cej zapotrzebowania materia³owego, stanu magazynów i otwartych zamówieñ, wylicza za-

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1411 potrzebowanie netto i optymalne wielkoœci partii surowców, komponentów, pó³produktów i wytworzonych wyrobów jak równie pozwala okreœliæ, które czêœci zamienne skierowaæ do produkcji. MRP przetwarza dane o zapasach magazynowych, popycie oraz dostêpnoœci pozycji rozpoczynaj¹c od najni szego poziomu ka dej pozycji. Obliczenia rozpoczynaj¹ siê od ostatecznego produktu (wyrobu gotowego) i s¹ prowadzone w dó³ struktury, na poszczególnych poziomach. Planowanie MRP w systemie IFS Applications sk³ada siê z siedmiu faz [3, 4], co przedstawia rysunek 3. Rys. 3. Fazy obliczeñ algorytmu MRP w systemie IFS Applications Pierwsza faza, czyli Obliczanie najni szego poziomu polega na znalezieniu najni - szego poziomu wystêpowania pozycji w strukturze. W strukturze wyrobu pozycja znajduj¹ca siê na poziomie 0, to pozycja macierzysta, pozycje z poziomu pierwszego, to pó³produkty itd. Podczas drugiej fazy Równowa enie planowanych wysy³ek w stosunku do zapasów magazynowych system oblicza iloœæ zapasów magazynowych netto w stosunku do planowanych wysy³ek pozycji. Podczas trzeciej fazy Równowa enie planowanych przyjêæ w stosunku do niedoborów MRP sprawdza, czy niedobory pozycji nie s¹ pokryte planowanymi przyjêciami. Jeœli przyjêcia pokrywaj¹ zapotrzebowanie na pozycjê, system proponuje zmianê harmonogramu zamówieñ (faza 4 Generowanie propozycji zmiany harmonogramu istniej¹cych przyjêæ ), w przeciwnym wypadku system przechodzi do fazy 5 Kodowanie nowych zamówieñ MRP. W tej fazie system tworzy nowe zapotrzebowania zakupu dla pozycji kupowanych lub zapotrzebowania na produkcjê dla pozycji produkowanych. Ka de takie zamówienie otrzymuje odpowiedni kod MRP formowania partii. Nastêp-

1412 Katarzyna Grobler nie system okreœla termin rozpoczêcia procesu produkcji (faza 6 Ustalenie czasu rozpoczêcia nowych zamówieñ ), który jest równy ró nicy terminu realizacji i czasu realizacji partii. Czas realizacji partii okreœla siê na podstawie wartoœci pól zdefiniowanych dla pozycji magazynowej. Podczas ostatniej fazy Rozdzia³ pozycji na komponenty system przetwarza ca³¹ strukturê pozycji i tworzy zapotrzebowanie na komponenty, gdzie wymagana iloœæ komponentu jest iloczynem iloœci pozycji macierzystej, normy zu ycia i wspó³czynnika odpadu. By móc korzystaæ z modu³u IFS/Planowanie Potrzeb Materia³owych podczas wprowadzania pozycji do systemu nale y wybraæ dla niej odpowiedni kod formowania partii. Celem wyboru zasady formowania partii jest zachowanie odpowiednich proporcji miêdzy kosztami rozpoczêcia produkcji i kosztami magazynowania pozycji. Wybór odpowiedniej zasady zale y od polityki i doœwiadczeñ firmy. W aplikacji wyró nione s¹ nastêpuj¹ce kody [3, 4]: Kod A Planowanie produkcji dyskretnej lub partii za partia iloœæ zaplanowana (propozycja zamówienia) jest równa potrzebom, z uwzglêdnieniem zdefiniowanych w danych planistycznych pozycji nastêpuj¹cych wielkoœci: minimalnej i maksymalnej wielkoœci oraz krotnoœæ partii. Wystêpuj¹ce potrzeby s¹ ³¹czone tylko i wy³¹cznie wtedy, gdy wystêpuj¹ tego samego dnia. Zatem zapotrzebowanie netto mo emy wyliczyæ z nastêpuj¹cego wzoru: ZN( x) = ZB( x) DP( x) (1) gdzie: ZN zapotrzebowanie netto, ZB zapotrzebowanie brutto, DP dostêpne pozycje, x zmienna typu dzieñ. Ten typ formatowania jest przydatny dla drogich pozycji, których potrzebujemy rzadko lub jeœli chcemy zapobiec zbytniemu zwiêkszeniu iloœci produkcji. Kod B System punktu zamówieñ propozycja zamówienia nie jest wynikiem pojawienia siê zapotrzebowania netto. By móc korzystaæ z tego typu formowania partii nale y w danych planistycznych zdefiniowaæ wielkoœci: Punkt zamówienia i Wielkoœæ punktu zamówienia. W przypadku gdy wielkoœæ zapasu magazynowego spadnie poni- ej wartoœci Punkt zamówienia, system utworzy automatycznie propozycjê zamówienia w wielkoœci wielokrotnej iloœci podanej w polu Wielkoœæ punktu zamówienia, do osi¹gniêcia lub przekroczenia wielkoœci zamówienia. Kod C Poziom uzupe³nienia zapasów podobnie jak w przypadku kodu B propozycja zamówienia nie jest wynikiem zapotrzebowania netto. Sposób dzia³ania tej zasady ró ni siê od zasady B tylko, tym, e pozycja jest ponownie zamawiana do osi¹gniêcia podanego poziomu, czyli wielkoœæ zamówienia nie jest liczona jako wielokrotnoœæ tylko jako ró nica Wielkoœci punktu zamówienia i Iloœci pozycji na stanie. Ten sposób

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1413 formowania partii jest przydatny, gdy wystêpuj¹ fizyczne ograniczenia dla wielkoœci zapasów. Kod D System sta³ej wielkoœci partii zamawiana jest sta³ea iloœci pozycji. By móc korzystaæ z tego typu formowania partii nale y w danych planistycznych zdefiniowaæ: Rozmiar Partii, Ilosc maksymalna, minimalna lub krotnoœæ partii. Kod E System najni szego kosztu jednostkowego celem tej metody jest osi¹gniêcie najni szego kosztu jednostkowego. Metoda ta jest bardzo przydatna podczas okresowego wystêpowania zmiennoœci potrzeb, poniewa w sytuacji gdy produkcja jest czêsta wzrastaj¹ koszty rozpoczêcia zamówienia a zmniejszaj¹ siê koszty magazynowania, zaœ w sytuacji gdy spada popyt i produkcja jest rzadsza, koszty rozpoczêcia produkcji zmniejszaj¹ siê za to wzrastaj¹ koszty magazynowania Algorytm ten korzysta z takich danych planistycznych jak koszt rozpoczêcia realizacji zamówienia i koszt magazynowy w % (czyli procentowy narzut wskaÿnik kosztu utrzymania jednostki zapasu) W pierwszej kolejnoœci wylicza dzienny koszt magazynowania ze wzoru (2). Nastêpnie dla ka dego nowego zapotrzebowania system okreœla liczbê okresów, dla których zapotrzebowanie bêdzie pokryte przez nastêpne zamówienia i jego koszt jednostkowy ze wzoru (3). Algorytm MRP sprawdza jak du o dziennych zapotrzebowañ nale y zsumowaæ wyliczaj¹c koszt jednostkowy. Po uwzglêdnieniu zapotrzebowania z kolejnych dni, jeœli algorytm znajdzie najni szy koszt jednostkowy, to propozycja zamówienia pokryje zapotrzebowanie dla wszystkich poprzednich dni po najni szym koszcie jednostkowym. KM * KSP DKM = (2) LD gdzie: DKM dzienny koszt magazynowania, KM koszt magazynowy w %, KSP koszt standardowy pozycji, LD liczba dni magazynowania w roku (systemowo ustalona na 220 dni). KRZ + DKM * LDwM KJ = CWZ gdzie: KJ koszt jednostkowy, DKM dzienny koszt magazynowania, LDwM liczba dni w magazynie, CWZ ca³kowita wielkoœæ zapotrzebowania. Kod F System minimalnego kosztu ca³kowitego metoda ta polega na znalezieniu optymalnej wielkoœci zamówienia poprzez porównanie wartoœci kolejnych zamówieñ z optymalnym stosunkiem pomiêdzy kosztami indywidualnego zamówienia a koszta- (3)

1414 Katarzyna Grobler mi magazynowania. W pierwszej kolejnoœci wylicza dzienny koszt magazynowania z powy szego wzoru (2), nastêpnie wyliczany jest tzw. optymalny iloraz, ze wzoru (4). Algorytm MRP sprawdza jak du o dziennych zapotrzebowañ nale y zsumowaæ mno- ¹c liczbê jednostek pozycji magazynowej z czasem magazynowania, by ró nica ilorazu optymalnego i powy szej sumy iloczynów by³a jak najmniejsza. Propozycja zamówienia bêdzie pokrywaæ zapotrzebowania dla tych kolejnych dni, gdzie ró nica ta by³a najmniejsza. KRZ OI = DKM gdzie: OI optymalny iloraz, KRZ koszt rozpoczêcia zamówienia, DKM dzienne koszty magazynowania, (4) Kod G Planowanie iloœci w zleceniach dla okresu polega na agregacji zapotrzebowañ brutto dla danej liczby dni, z uwzglêdnieniem zdefiniowanych w danych planistycznych pozycji nastêpuj¹cych wielkoœci minimalnej i maksymalnej wielkoœci oraz krotnoœæ partii. Kod K Planowanie wed³ug pozycji fikcyjnej pozycja fikcyjna jest to pozycja, która nie ma stanu magazynowego ani nie mo e byæ zamawiana. Zatem ta metoda planowania polega na przekazaniu potrzeb do pozycji o najni szych poziomach w strukturze wyrobu (czyli dla czêœci sk³adowych pozycji). Podczas przekazywania zapotrzebowania, system uwzglêdnia iloœæ pozycji podrzêdnych w strukturze wyrobu. Kod M Planowanie rêczne wykorzystuje siê, gdy nie wygenerowano popytu dla komponentów. System przy kalkulacjach uwzglêdnia zdefiniowane w danych planistycznych pozycji nastêpuj¹cych wielkoœci minimalna wielkoœæ partii oraz krotnoœæ partii. Kod O Planowanie wed³ug pozycji poziomu 0 z planu g³ównego wykorzystywany w planowaniu g³ównym w module IFS/Plan G³ówny do kalkulacji pozycji na poziomie 0 (wyrób gotowy) w strukturze wyrobu. Kod P Planowanie wed³ug pozycji widmo zasada alternatywna do zasady K. Pozycja widmo w odró nieniu od pozycji fikcyjnej mo e posiadaæ stan magazynowy. Zatem podczas kalkulacji, jeœli stan magazynowy pozycji jest nie zerowy, wtedy w pierwszej kolejnoœci pokrycie zapotrzebowania na pozycjê widmo odbywa siê z magazynu, po wyczerpaniu zapasów zapotrzebowanie przekazywane jest na ni szy poziom (tzn. przekazywana bezpoœrednio na czêœci sk³adowe pozycji). Ta zasada formowania partii stosowana jest np dla czêœci zamiennych. Kod T Planowanie wed³ug pozycji widmo poziomu 0 planu g³ównego stosowane jeœli w planie g³ównym pozycja poziomu 0 jest pozycj¹ widmo. W takim przypadku system przekazuje prognozy z poziomu 0 na poziom 1 w IFS/Plan G³ówny.

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1415 Zalet¹ wykorzystania modu³u IFS MRP jest, to, e wylicza on zapotrzebowanie materia³owe netto, dane z modu³u s¹ wykorzystywane dla zleceñ produkcyjnych, zapotrzebowañ zakupu lub harmonogramowania produkcji i dostaw, generuje szerok¹ listê operacji, efektywnie wykorzystuje struktury materia³owe (BOM) lub receptury oznaczone dat¹ lub numerem seryjnym. 2.2. Opis dzia³ania modu³u IFS/Planowanie Zdolnoœci Produkcyjnych Modu³ IFS Planowanie Zdolnoœci Produkcyjnych umo liwia obliczenie i przedstawienie w postaci graficznej zdolnoœci produkcyjnych wymaganych do zrealizowania planu [1 3]. Planowanie zdolnoœci produkcyjnych (CRP) to technika u ywana do obliczania obci¹- enia dla ró nych urz¹dzeñ i grup produkcyjnych na podstawie istniej¹cego planu produkcyjnego z modu³u planowania potrzeb materia³owych (MRP). Pozwala, to oceniæ, czy ca- ³oœciowy plan produkcji jest mo liwy do realizacji w okreœlonych warunkach. Dzia³anie algorytmu CRP jest zdecydowanie prostsze ni dzia³anie MRP. CRP uwzglêdnia wszystkie istniej¹ce zapotrzebowania na zlecenia produkcyjne bez wzglêdu na ich pochodzenie. Uwzglêdnia tak e sta³e i zmienne propozycje planu g³ównego czy te marszruty i aktualn¹ sytuacjê na oddzia³ach produkcyjnych. Korzystaj¹c z zapotrzebowania na zasoby i informacji o wydajnoœci ró nych gniazd produkcyjnych, system przeprowadza szczegó³ow¹ kalkulacjê CRP. Kalkulacja rozpoczyna siê od bie ¹cej listy operacji dla standardowej czêœci i przesuwa siê do ty³u. System sprawdza, czy obci¹ enie planuje siê tylko dla dni zawartych w kalendarzu produkcji. W kalendarzu produkcyjnym powinny znajdowaæ siê tylko dni robocze. MRP nie uwzglêdnia weekendów i œwi¹t. Po uruchomieniu kalkulacji zdolnoœci produkcyjnych system kopiuje wszystkie informacje potrzebne do kalkulacji z wyników MRP. Poniewa nastêpuje kopiowanie informacji, mo na kontynuowaæ pracê, gdy system przeprowadza procedurê CRP. Jeœli zmieni¹ siê podstawowe dane, na przyk³ad operacje dla czêœci lub wydajnoœæ dla gniazd produkcyjnych, nale y ponownie przeprowadziæ kalkulacjê. W przeciwnym wypadku wyniki bêd¹ nieprawid³owe. Zalet¹ wykorzystania modu³u IFS CRP, jest planowanie zdolnoœci produkcyjnych w oparciu o ca³kowite dostawy i zapotrzebowanie, mo liwoœæ identyfikacji potencjalnych w¹skich garde³ i nadwy ek zdolnoœci produkcyjnych, wykorzystywanie dat i numerów seryjnych w marszrutach oraz generowanie grafów umo liwiaj¹cych szczegó³owe okreœlenie ró nych Ÿróde³ zapotrzebowania na zdolnoœci produkcyjne. 3. Praktyczny przyk³ad zastosowania algorytmów MRP i CRP Rozwa my przyk³ad produkcji Pó³ki œciennej ma³ej na jednej linii produkcyjnej, do której nale ¹ cztery gniazda produkcyjne.

1416 Katarzyna Grobler 3.1. Dzia³anie MRP Aby w systemie IFS Applications algorytm MRP dzia³a³ prawid³owo, nale y odzwierciedliæ strukturê wyrobu albo poprzez wprowadzenie rêczne w module IFS/Struktury, albo poprzez pobranie z pakietu IFS Projekt. Rysunek 4 przedstawia graf struktury wyrobu Pó³ki œciennej ma³ej z zaznaczonymi w nawiasach kodami formowania partii, a na strza³kach normami zu ycia. Rys. 4. Graf struktury wyrobu (BOM) Pó³ki œciennej ma³ej Rozwa my dzia³anie algorytmu podczas piêciu okresów zapotrzebowañ. Z³o yliœmy nastêpuj¹ce cztery zlecenia produkcji na pó³kê œcienn¹: pierwszego dnia na 120 pozycji, drugiego dnia na 100 pozycji, trzeciego dnia nie z³o ono zlecenia, czwartego dnia na 50 pozycji, pi¹tego dnia na 40 pozycji. Tabela 1 przedstawia stany magazynowe, planowane przyjêcia oraz zdefiniowany w danych planistycznych pozycji wymagany zapas zabezpieczaj¹cy dla wszystkich pozycji nale ¹cych do struktury wyrobu pó³ki. Policzmy zatem, jakie wyniki powinniœmy otrzymaæ po uruchomieniu algorytmu MRP. Rozwa my po jednym przyk³adzie z ka dego rodzaju formowania partii: Panel boczny kod formowania partii A propozycje zamówieñ maj¹ byæ równe potrzebom netto, a tylko potrzeby wystêpuj¹ce tego samego dnia s¹ ³¹czone. Spodziewane wyniki dzia³ania MPR przedstawione s¹ w tabeli 2.

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1417 Tabela 1 Pozycja Stany magazynowe Planowane przyjêcia Zapas zabezpieczaj¹cy Panel boczny 5 szt. 0 15 szt. Ty³ 100 szt. 0 15 szt. Panel górny 5 szt. 0 15 szt. P³yta pilœniowa 2 m 2 0 0 Okleina 5 m 2 0 0 P³yta wiórowa 3 m 2 0 0 Pó³ki 100 szt. 200 szt. 0 Wkrêty 50 szt. 300 szt. 0 Ko³ki drewniane 50 szt. 400 szt. 0 Tabela 2 Spodziewane wyniki MRP dla pozycji: Panel boczny Okres 1 2 3 4 5 Zapotrzebowanie brutto [szt.] 255 200 0 100 80 Dostêpne pozycje [szt.] 5 0 0 0 0 Planowane przyjêcia [szt.] 0 0 0 0 0 Zapotrzebowanie netto [szt.] 250 200 0 100 80 Propozycja zamówienia MRP [szt.] 250 200 Brak propoz. 100 80 P³yta pilœniowa kod formowania partii B by móc skorzystaæ z tego formowania partii w danych planistycznych pozycji wprowadziliœmy wielkoœci: Punkt zamówienia = 3 m 2 i Wielkoœæ punktu zamówienia = 6 m 2. W takim razie algorytm MRP bêdzie siê uruchamia³ tylko wtedy, kiedy zapas pozycji bêdzie mniejszy od 3 m 2, a jako propozycjê zamówienia MRP powinniœmy otrzymywaæ wielokrotnoœæ 6. Przyjrzyjmy siê jeszcze strukturze wyrobu: p³yta pilœniowa jest komponentem zarówno panelu bocznego jak i ty³u pó³ki, zatem jej zapotrzebowanie brutto zale y od zapotrzebowania netto obu tych pó³produktów pomno onych przez normê zu ycia. Spodziewane wyniki dzia³ania MPR przedstawione s¹ w tabeli 3. Okleina kod formowania partii D by móc korzystaæ z tego typu formowania partii w danych planistycznych okreœliliœmy pole Krotnoœæ Partii=10, co oznacza, e zaproponowane zamówienie musi byæ wielokrotnoœci¹ 10. Ze wzglêdu na to, e Okleina jest komponentem zarówno Panelu bocznego jak i Panelu górnego, jej zapotrzebowanie brutto zale y od zapotrzebowania netto obu tych pó³produktów pomno onych przez normê zu ycia. Spodziewane wyniki dzia³ania MPR przedstawione s¹ w tabeli 4.

1418 Katarzyna Grobler Tabela 3 Spodziewane wyniki w MRP dla pozycji: P³yta pilœniowa Okres 1 2 3 4 5 Zapotrzebowanie brutto [m 2 ] 44,375 62,5 0 31,25 25 Dostêpne pozycje [m 2 ] 2 0 0 0 0 Planowane przyjêcia [m 2 ] 0 5,625 3,125 0 1,875 Zapotrzebowanie netto [m 2 ] 42,375 56,875 0 28,125 23,125 Propozycja zamówienia MRP [m 2 ] 48 60 Brak propoz. 30 24 Tabela 4 Spodziewane wyniki w MRP dla pozycji: Okleina Okres 1 2 3 4 5 Zapotrzebowanie brutto [m] 445 350 0 175 140 Dostêpne pozycje [m] 5 0 0 0 0 Planowane przyjêcia [m] 0 0 0 0 0 Zapotrzebowanie netto [m] 440 350 0 175 135 Propozycja zamówienia MRP [m] 440 350 Brak propoz. 180 140 Wkrêty kod formowania partii E w danych planistycznych zdefiniowaliœmy nastêpuj¹ce dane: Koszt rozpoczêcia zamówienia = 200 z³, Koszt standardowy pozycji = 1,1 z³ oraz Koszt mag. W % = 20. Z tych danych wynika, e Dzienny koszt magazynowania = 0,10z³. By móc policzyæ koszt jednostkowy, musimy znaæ zapotrzebowania (patrz tab. 5). Zapotrzebowanie netto pierwszego dnia = 130. SprawdŸmy jak du o dziennych zapotrzebowañ nale y zsumowaæ, wyliczaj¹c koszt jednostkowy: Dzieñ 1: (200 + 0*130)/130 = 1,54; Dzieñ 2: (200 + 0*130 + 0,1*400)/(530) = 0,45; Dzieñ 3: (200 + 0*130 + 0,1*400 + 0,2*0)/(130 + 400 + 0) = 0,45; Dzieñ 4: (200 + 0*130 + 0,1*400 + 0,2*0 + 0,3*200)/(130 + 400 + 0 + 200) = 0,41; Dzieñ 5: (200 + 0*130 + 0,1*400 + 0,2*0 + 0,3*200 + 0,4*160)/(130 + 400 + 0 + 200 + 160) = 0,40. Po uwzglêdnieniu zapotrzebowania z dnia pi¹tego koszt jednostkowy nadal maleje z 0,41 na 0,40, czyli propozycja zamówienia pokryje zapotrzebowanie z dni 1, 2, 3, 4 i 5 (patrz tab. 5) po koszcie jednostkowym 0,40. Widaæ jednak, e jeœli dnia 6 wyst¹pi³oby zapotrzebowanie, koszt jednostkowy by³by ju wiêkszy.

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1419 Ko³ki drewniane kod formowania partii F podobnie jak dla kodu formowania partii E okreœliliœmy w danych planistycznych zdefiniowaliœmy nastêpuj¹ce dane: Koszt rozpoczêcia zamówienia = 7,5 z³, Koszt standardowy pozycji = 0,55 z³ oraz Koszt mag. W % = 20. Z tych danych wynika, e Dzienny koszt magazynowania = 0,05 z³, a Optymalny iloraz = 150. By móc policzyæ koszt jednostkowy musimy znaæ zapotrzebowania (patrz tab. 6). Zapotrzebowanie netto pierwszego dnia = 510. SprawdŸmy jak du o dziennych zapotrzebowañ nale y zsumowaæ mno ¹c liczbê jednostek magazynowej pozycji przez czas magazynowania: Dzieñ 1: 0*510 = 510, 150 510 = 360; Dzieñ 2: 1: 0*510 + 0,05*800 = 40, 150 40 = 110; Dzieñ 3: 0*510 + 0,05*800 + 0,1*0 = 40, 150 40 = 110; Dzieñ 4: 0*510 + 0,05*800 + 0,1*0 + 0,15*400= 100, 150 100 = 50; Dzieñ 5: 0*510 + 0,05*800 + 0,1*0 + 0,15*400 + 0,2*320= 164, 150 164 = 14. Zatem najmniejsza ró nica pomiêdzy kosztem rozpoczêcia zamówienia i kosztem magazynowania wystêpuje, jeœli propozycja zapotrzebowania pokryje zapotrzebowanie ze wszystkich 5 dni (patrz tab. 6). Tabela 5 Spodziewane wyniki MRP dla pozycji: Wkrêty Okres 1 2 3 4 5 Zapotrzebowanie brutto [szt.] 480 400 0 200 160 Dostêpne pozycje [szt.] 50 0 0 0 0 Planowane przyjêcia [szt.] 300 0 0 0 0 Zapotrzebowanie netto [szt.] 130 400 0 200 160 Propozycja zamówienia MRP [szt.] 890 0 0 0 0 Tabela 6 Spodziewane wyniki MRP dla pozycji: Ko³ki drewniane Okres 1 2 3 4 5 Zapotrzebowanie brutto [szt.] 960 800 0 400 320 Dostêpne pozycje [szt.] 50 0 0 0 0 Planowane przyjêcia [szt.] 400 1520 720 320 0 Zapotrzebowanie netto [szt.] 510 800 0 400 320 Propoz. zamówienia MRP [szt.] 2030 0 0 0 0 Rysunki 5 i 6 przedstawiaj¹ wyniki uzyskane, przy powy szych danych wejœciowych, po uruchomieniu algorytmu MRP w systemie. Rysunek 5 przedstawia zapotrzebowania na zlecenia produkcyjne, rysunek 6 przedstawia zapotrzebowania zakupu. Otrzymaliœmy dok³adnie takie same propozycje jak po obliczeniach rêcznych.

1420 Katarzyna Grobler Rys. 5. Wyniki algorytmu MRP w systemie IFS Applications zapotrzebowania produkcji Rys. 6. Wyniki algorytmu MRP w systemie IFS Applications zapotrzebowania zakupu 3.2. Dzia³anie CRP Aby w systemie móc obliczyæ obci¹ enia produkcyjne, nale y wczeœniej okreœliæ obszar produkcyjny oraz marszruty. Strukturê produkcyjn¹ zdefiniowan¹ w celu wyprodukowania Pó³ki œciennej ma³ej przedstawia rysunek 7. Marszruta to podstawowa technologia wykonania produktu, która sk³ada siê z dzia³añ dotycz¹cych maszyn i robocizn u ywanych podczas wytwarzania pozycji. Tabela 7 opisuje operacje zdefiniowane dla marszrut w okreœlonych gniazdach produkcyjnych.

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1421 Rys. 7. Struktura produkcyjna firmy w IFS Applications Tabela 7 Operacje marszrut Po uruchomieniu kalkulacji CRP wyniki mo na obejrzeæ na wykresach obci¹ eñ wed³ug gniazd produkcyjnych, linii produkcyjnych lub wydzia³ów produkcyjnych. Przyk³adowy rysunek 8 obrazuje obci¹ enie gniazda produkcyjnego: pi³y zleceniami produkcyjnymi omawianymi w poprzednim rozdziale. Linia pozioma znajduj¹ca siê w górnej czêœci wykresu oznacza teoretyczn¹ zdolnoœæ gniazda produkcyjnego. Z wykresu wynika, e 14.05, 19.05 oraz 20.05 gniazdo bêdzie nadmiernie obci¹ one. CRP bierze pod uwagê nastêpuj¹ce rodzaje obci¹ eñ: Remonty, Nieaktywne zlecenia DOP (dynamiczna obs³uga zleceñ prod.), Zapotrzebowania produk- Marszruty Panel boczny Nr Gniazda 1 Ciêcie p³yt G1 2 3 4 Nanoszenie okleiny Wycinanie otworów Frezowanie otworów G2 G4 G3 Ty³ Ciêcie p³yt Nr Gniazda Panel Tylni Nr Gniazda Pó³ka œcienna Nr Gniazda G1 Ciêcie p³yt G1 Monta G4 Nanoszenie okleiny Frezowanie otworów G2 G3

1422 Katarzyna Grobler cyjne, Zaplanowane oraz Aktywowane zlecenia produkcyjne. W naszym przypadku obci¹- enia dotycz¹ zaplanowanych (kolor ó³ty) oraz aktywowanych (kolor czerwony) zleceñ produkcyjnych. Rys. 8. Struktura produkcyjna firmy w IFS Applications Przedstawienie wyników za pomoc¹ barwnego wykresu s³upkowego jest bardzo czytelne i dziêki temu u³atwia analizê. Ró ne kolory przypisane do Ÿród³a i wielkoœci obci¹ eñ u³atwiaj¹ wybór odpowiednich dzia³añ prewencyjnych. 4. Wnioski Przedstawione dzia³anie dwóch algorytmów: Planowania Potrzeb Materia³owych i Planowanie Zdolnoœci Produkcyjnych, zaimplementowanych w systemie, pokazuje jak wa n¹ rolê pe³ni¹ te algorytmy w zarz¹dzaniu produkcj¹ oraz jakim u³atwieniem dla pracy firmy jest wdro enie systemu informatycznego. atwy dostêp i przejrzysty sposób wyœwietlania wyników u³atwia analizy problemów i dobór odpowiednich dzia³añ. Algorytm MRP jest doœæ skomplikowany w dzia³aniu. Wa n¹ rolê w optymalnym jego dzia³aniu jest odpowiedni dobór formowania partii, który opiera siê na doœwiadczeniu i analizie b³êdów. Harmonogramowanie zapasów magazynowych na podstawie propozycji zamówieñ MRP przy z³ym doborze kodów nie zoptymalizuje iloœci pozycji w magazynie

Algorytmy MRP i CRP w systemie informatycznym IFS Applications 1423 ani nie obni y kosztów zwi¹zanych z produkcj¹. Kolejnym wa nym aspektem jest odpowiednio czêste wykonywanie MRP. Algorytm wykonuje obliczenia na kopiach danych, wiêc po pewnym czasie wyniki staj¹ siê nie aktualne np planowane przyjêcia, które ju zosta³y uwzglêdnione do u ycia w procesie produkcyjnym mog¹ zostaæ wycofane przy kontroli jakoœci. Algorytm CRP jest mniej skomplikowany w dzia³aniu. Pozwala w ³atwy sposób analizowaæ przeci¹ enia wydzia³ów, linii i gniazd produkcyjnych. Dziêki tej analizie mo na w ³atwy sposób obci¹ enia przenieœæ do zastêpczych linii czy te gniazd produkcyjnych. Podsumowuj¹c, systemy informatyczne s¹ niezbêdne w du ych przedsiêbiorstwach produkcyjnych. Pozwalaj¹ na podgl¹d punktów krytycznych procesu produkcyjnego. Zdecydowanie u³atwiaj¹ pracê co przek³ada siê na zmniejszenie kosztów, optymalizacjê stanów magazynowych czy te optymalizacjê wykorzystania zdolnoœci maszyn produkcyjnych. Literatura [1] Dudek-Dyduch E., Systemy informatyczne zarz¹dzania produkcj¹. POLDEX, Kraków, 2002. [2] Jagodziñski M., IFS Applications 2002 wprowadzenie. WSIiZ, Bielsko Bia³a, 2001. [3] Materia³y dydaktyczne udostêpnione przez firmê IFS Industrial and Financial Systems Poland Sp. z o.o. [4] Pliki pomocy systemu IFS Applications 7.5. [5] http://www.ifsworld.com/pl/ifs_applications/default.asp.