Das MRP-System (Material Requirement Planning) ist ein Materialbedarfsplanungssystem, das sich für die Verwaltung von Komponenten eignet, die für die Herstellung von Endprodukten verwendet werden. Es handelt sich um eine bekannte Technik zur Planung von Produktion und Bestellungen unter Berücksichtigung der Marktnachfrage, der Stückliste und der Lieferzeiten.
Wenn wir an einen Bestandsverwalter denken, der „seine Materialien“ mit traditionellen Modellen verwaltet (Wilson und seine Varianten), können wir uns vorstellen, dass eines seiner Hauptprobleme darin bestehen kann, die richtige Nachfrage nach diesen Materialien zu abzuschätzen. Tatsächlich gehen traditionelle Modelle im Allgemeinen davon aus, dass die zukünftige Nachfrage ähnlich der vergangenen Nachfrage (durchschnittliche Nachfrage) sein wird.
Das ist richtig, solange die Nachfrage „normal“ ist, aber was passiert, wenn sie es nicht ist?
Wenn sich die Nachfrage auf bestimmte Zeiträume konzentriert (wenn das das entsprechende Endprodukt in Produktion genommen wird) und dann gegen Null geht? Der Fehler liegt bei der Grundlage: Die Nachfrage nach diesen Materialien sollte nicht erwartet, sondern auf der Grundlage der Nachfrage nach dem Endprodukt berechnet werden. Die Produktionsplanung muss die zu produzierenden Mengen an Endprodukten festlegen und kann aufgrund dieser Mengen den tatsächlichen Bedarf an Materialien, aus denen sie bestehen, ableiten.
Die 3 Inputs des MRP-Systems sind:
Das Produktionsprogramm (MPS)
Das Produktionsprogramm (MPS) meldet die zu produzierenden Mengen jedes Artikels in einem bestimmten Zeitintervall. Im Allgemeinen ist der Zeitrahmen, auf den sich das Produktionsprogramm bezieht, relativ kurz. Um die zu produzierenden Mengen zu definieren, ist es notwendig, die Prognosen über die Nachfrage nach einem bestimmten Produkt, die bereits erhaltenen Aufträge und alle aus dem Produktionssystem resultierenden Einschränkungen zu berücksichtigen. Außerdem sind die zu produzierenden Mengen einigermaßen regelmäßig festzulegen.
Die Stückliste
Die Stückliste ist das Dokument, das die Struktur eines Produkts definiert, da sie angibt, aus welchen und wie vielen Elementen (Rohstoffe, Komponenten, Zwischenprodukte, Unterbaugruppen, Hilfsmaterial) ein bestimmtes Endprodukt besteht. Die Stückliste eines Produkts besteht aus mehreren Stufen (im Allgemeinen ist das Endprodukt die Stufe 0, seine Komponenten sind die Stufe 1, die Komponenten seiner Komponenten sind die Stufe 2, usw.). Die Stückliste dient dazu, von den Produktionsprogrammen für Endprodukte zu denen für deren Komponenten zu wechseln. Der Vorgang, durch den eine Baugruppe in eine Liste ihrer Komponenten umgewandelt wird, wird als „Explosion“ bezeichnet.
Der Bestandsstatus
Der Bestandsstatus ist das ständig aktualisierte Archiv der Materialien und Ersatzteile, die auf Lager sind.
Aber wie funktioniert das MRP-System? Durch Berechnungen, viele Berechnungen…
Wir können die Funktionsweise des MRP-Systems zusammenfassen, indem wir die durchzuführenden Berechnungen definieren. Hier ist sie in 5 Phasen zusammengefasst:
Berechnung des Bruttobedarfs
Der Bruttobedarf der Komponenten der ersten Phase wird von den auszulösenden Bestellungen für die Endprodukte abgeleitet. Diese Berechnung wird „in Kaskaden“ (Wasserfallmodell) wiederholt, bis die Stückliste erschöpft ist: Von den Bestellungen der Komponenten der ersten Ebene wird der Bruttobedarf der Komponenten der zweiten Ebene abgeleitet und so weiter.
Berechnung des Nettobedarfs
Es ist notwendig, den Nettobedarf jedes Enderzeugnisses, jeder Komponente, jeder Baugruppe, jeder Unterbaugruppe, zu berechnen, wobei zu berücksichtigen ist, wie viel Bestand es für jede einzelne von ihnen gibt Der Nettobedarf ergibt sich aus der Subtraktion des Bestands am Ende der Vorperiode vom Bruttobedarf. Brutto- und Nettobedarf muss präzise und zeitnah bereitgestellt werden: Das Datum, an dem die Endprodukte verfügbar sein sollen ergibt sich aus dem Produktionsplan, während die Termine der Komponenten unter Berücksichtigung der jeweiligen Laufzeiten von Produktion oder Einkauf berechnet werden müssen.
Berechnung der zu erhaltenden Bestellungen
In Kenntnis des Nettobedarfs jedes Endprodukts, jeder Komponente, jeder Baugruppe und jeder Unterbaugruppe ist es möglich, die zu erhaltenden Bestellungen zu ermitteln oder die Mengen zu berechnen, die tatsächlich für jede von ihnen eingehen werden, unter Berücksichtigung der festgelegten Mindestchargen (Produktion oder Einkauf). Wenn es keine Einschränkungen für die zu bestellende oder zu produzierende Menge gibt, stimmen die zu erhaltenden Bestellungen mit dem Nettobedarf überein.
Berechnung der auszulösenden Bestellungen
Die auszulösende Bestellungen sind die zu bestellenden (oder produzierenden) Mengen für jedes Enderzeugnis, jede Komponente, jede Baugruppe und jede Unterbaugruppe. Die Mengen stimmen mit den zu erhaltenden Bestellungen überein, gehen jedoch der Lieferzeit voraus.
Berechnung des Lagerbestandes am Ende des Zeitraums
Die letzte Phase ist die Ermittlung des Bestands am Ende des Zeitraums. Er ergibt sich aus dem zu Beginn des Zeitraums verfügbaren Bestand, indem man die zu erhaltenden Bestellungen addiert und den Nettobedarf für diesen Zeitraum abzieht. Diese Berechnung muss logischerweise für jedes Produkt durchgeführt werden.
Das MRP-System ist dem Bestellpunkt- oder Intervallmodell vorzuziehen, wenn die Verwaltung Materialien für die Produktion betrifft, insbesondere wenn das Endprodukt komplex ist (mit einer mehrstufigen Stückliste).
Für diese Produkte gibt es beim MRP-System gegenüber herkömmlichen Modellen folgende Vorteile:
- Es führt zu niedrigeren Lagerbeständen (Lagerplanung).
- Es benötigt keine genauen Prognosen (und basiert notwendigerweise auf historischen Daten), da es in die Zukunft blickt und daher auch Artikel mit extrem variabler Nachfrage besser verwaltet.
- Es ist ein wertvolles Programmierwerkzeug, das verspätete Bestellungen aufzeigen kann und signalisieren kann, ob sie den Produktionsplan verzögern oder nicht.
Was die Grenzen betrifft, so wird das Hauptziel eines MRP-Systems zur Minimierung der Kosten für die Bevorratung von Materialien jedoch nur erreicht, wenn es keine besonderen Engpässe gibt. Die Probleme des MRP-Systems hängen im Wesentlichen mit den Schwierigkeiten bei der Erfassung und kontinuierlichen Aktualisierung der notwendigen Informationen zusammen.
Das legt fast die Vermutung nahe, dass es besser wäre, geringwertige Komponenten und solche die ständig nachgefragt werden mit traditionellen Methoden zu bevorraten (z. B. lohnt es sich nicht, bei Schrauben genaue Berechnungen anzustellen und den Bedarf ständig zu aktualisieren) oder solche mit besonders langen Lieferzeiten und daher wahrscheinlich variierend.
Bei Unternehmen, die sich für ein automatisches vertikales Lager mit WMS entscheiden, werden selbst diese Probleme vollständig umgangen.
Mit einem WMS-System, das mit einem vertikalen automatisierten Lager verbunden ist, werden alle codierten Komponenten, die in das Lager kommen, verfolgt, so dass es jederzeit möglich ist, den Codebestand unter Kontrolle zu haben und aufgrund dessen Nachbestellungen auszulösen.
Bei der Planung der Produktion, die wöchentlich, monatlich, jährlich oder in festgelegten Zeitabständen erfolgen kann, neigt das ERP-System dazu, sich selbst zu hinterfragen, um die Auslagerungen zu starten. Den genauen Staus des Bestands erfährt man aus dem Verwaltungssystem nur dann, wenn jede Auslagerung, Einlagerung und Verwendung korrekt kartiert und verfolgt wurde.
Wenn das Material in einem automatischen vertikalen Lager gelagert wird, das mit einem Lagerverwaltungssystem ausgestattet ist, ist es leicht nachvollziehbar, dass jede Kommissionierbewegung, sei es eine Aus- oder Einlagerung, erfasst und kodiert und automatisch über Datenaustauschprotokolle an das Verwaltungssystem gesendet wird.
Für diejenigen, die an der Produktionsprogrammierung beteiligt sind, wird es fast unmöglich sein, Fehler bei Nachbestellungen zu machen oder Teile mit fehlenden Komponenten in die Produktion zu schicken, da die Bestände in Echtzeit aktualisiert werden.
Sobald die Verwaltungssoftware abgefragt wird, startet das Verwaltungssystem die Auslagerungen in der erforderlichen Menge aus dem Lager. Nach erfolgter Auslagerung informiert das WMS das Verwaltungssystem automatisch über die aktualisierte Menge und stellt einen Just-in-time-Bestand zur Verfügung.
Das Fehlerrisiko reduziert sich praktisch auf Null und erfordert keine physische und/oder manuelle Inventur mehr, die Lagerverwaltung der MRP-Technik ist daher ideal für einen Produktionsprozess nach den modernsten Prinzipien der Lean Production.
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