Piano dei fabbisogni di materiali - Università degli studi di Trieste

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Università degli Studi di Trieste – a.a. 2009-2010
Gestione della produzione
Piano dei fabbisogni di materiali
MRP
1
Pianificazione dei fabbisogni
Obiettivo generale è determinare:
• quali assiemi, sottoassiemi, parti e materie prime
sono necessari per realizzare un determinato
MPS;
• in quali quantità essi sono necessari;
• quando devono essere forniti per rispettare le
scadenze fissate.
MRP
2
• A partire dalle informazioni relative a:
–
–
–
–
–
piano principale di produzione dei prodotti finiti;
struttura dei prodotti;
lead time di produzione e di acquisto (consegna);
situazione delle scorte di assiemi, parti e prodotti finiti;
si elabora un piano di ordini di riapprovvigionamento
per tutti i livelli della distinta base (bill of materials).
• Si distinguono:
– tecniche di gestione a scorta;
– tecniche di gestione a fabbisogno.
MRP
3
Gestione a scorta dei fabbisogni
• La produzione di ogni reparto è “tirata” dai
consumi che si manifestano nel magazzino a
valle (produzione “pull”).
⇒ ogni reparto è in relazione solo con i
magazzini immediatamente a monte e a valle.
• Il dimensionamento delle scorte dei magazzini e
della conseguente produzione si basa sui
fabbisogni stimati per il componente generico.
MRP
4
• Tale gestione nasce infatti per i prodotti con
domanda indipendente (che non è in relazione
con la domanda di altri item).
• I fabbisogni per parti e materiali sono invece in
diretta relazione (domanda dipendente):
– con la domanda degli item (componenti o prodotti
finiti) di livello superiore;
– con i fabbisogni (in termini di quantità e scadenze)
degli item di pari livello.
MRP
5
• I modelli di gestione a scorta ipotizzano:
– domanda complessiva ricavata dalla somma di un
elevato numero di domande indipendenti;
– domanda media stazionaria;
– utilizzo graduale delle scorte;
– distribuzione normale degli errori di previsione.
• Questi aspetti implicano l’efficacia di questo tipo
di gestione:
– per scorte di prodotti finiti e ricambi nel caso di clienti
numerosi con richieste per quantità piccole rispetto
alla domanda complessiva del periodo;
– per materie prime o componenti elementari di utilizzo
diffuso in un gran numero di prodotti finiti.
MRP
6
• Le ipotesi alla base dei modelli non sono in
genere valide:
– per produzione su commessa;
– per aziende che forniscono pochi clienti con ordini
poco numerosi ma di entità rilevante;
– per assiemi, componenti e materiali di distinte base
complesse, per cui anche a fronte di un consumo
stazionario di prodotti finiti, non è garantito il consumo
stazionario nel tempo di componenti.
MRP
7
MRP
8
Si deve rilevare che
nella gestione a scorta
possono verificarsi
eccessi di giacenze ai
livelli inferiori della
distinta base che non
sono giustificabili
economicamente.
MRP
9
Gestione a fabbisogno
• Si tratta di determinare quantità e
temporizzazione degli ordini di produzione o di
acquisto per gli item a domanda dipendente.
• I materiali necessari sono calcolati in anticipo
(piano degli ordini)…
…e quindi, ipotizzando non ci siano significativi
cambiamenti, vengono inviati al sistema
produttivo come ordini di produzione.
MRP
10
• A livello dei centri di lavoro, gli ordini di
lavorazione sono iniziati in accordo con la
schedulazione imposta
⇒ i lotti in lavorazione vengono quindi “spinti” da
un centro al successivo (produzione di tipo
push).
• L’adozione di tecniche MRP sono giustificabili
per:
– prodotti complessi a diversi livelli di fabbricazione;
– prodotti costosi che necessitano di stretto controllo;
MRP
11
– possibilità di consolidare i fabbisogni di componenti
comuni per produrli in lotti economici;
– ciclo di fabbricazione e assemblaggio lungo;
– stoccaggio ai livelli intermedi di fabbricazione e/o
assemblaggio;
– tempi di approvvigionamento (lead time di acquisto)
dei componenti relativamente lunghi.
• Condizione necessaria per l’attuazione operativa
di queste tecniche, vista la mole di dati dovuta
alle relazioni di interdipendenza, è la presenza
di un efficace sistema informativo di produzione.
MRP
12
Material Requirement Planning
• La procedura MRP prevede a partire
– dalla quantità di un end-item
– e dalla data per la consegna,
di calcolare, procedendo a ritroso nel tempo, le
quantità e le date degli ordini di tutti gli itemcomponenti.
• Gli ordini possono essere:
– di produzione ⇒ lead time di produzione;
– di acquisto
⇒ lead time di consegna (acquisto).
MRP
13
• Input principali sono:
– il piano principale di produzione (MPS);
– la distinta base (bill of material - BOM);
– i dati sulle scorte (inventory status).
• L’orizzonte di pianificazione di MPS deve comunque
svilupparsi, a partire dal periodo (settimana, giorno)
attuale, fino a coprire
il più lungo fra i tempi totali di approvvigionamento dei
prodotti che lo interessano (stacked lead time - SLT).
• A fini cautelativi si prende un orizzonte di pianificazione
pari almeno a due volte SLT.
MRP
14
Input di MRP
• Informazioni tecniche:
–
–
–
–
–
–
–
MRP
codice
descrizione,
unità di misura,
provenienza,
coefficienti di scarto,
coefficiente di impiego,
condizioni di validità del legame di struttura.
15
• Informazioni gestionali:
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
MRP
codice dei fornitori possibili,
prezzi o costi standard,
ubicazione,
lead time,
scorta di sicurezza,
criteri di lottizzazione,
esistenza di codici a scorta,
quantità prenotate,
quantità in corso di lavorazione per ordini già emessi,
periodo di evasione di ordini già emessi.
16
Esplosione e temporizzazione
Exploding e Offsetting
Considerata la DB:
A
LT=2
D
LT=1
MRP
B
LT=1
C
LT=1
E
LT=1
17
Esplodere la DB significa moltiplicare i fabbisogni per le
quantità utilizzate (coefficienti di impiego) e riportare i
fabbisogni ottenuti lungo la DB.
Offsetting è il processo di riportare i fabbisogni “esplosi”
al periodo appropriato in relazione ai lead time
(schedulazione “all’indietro”).
Si ottengono così due tipi di piani di ordini:
• Piano ordini data ricevimento (Planned order receipt);
• Piano ordini data emissione (Planned order release).
MRP
18
Fabbisogni lordi e netti
1
A
B
C
2
3
Podr
Pode
Podr
Pode
Podr
Pode
4
5
50
50
50
50
50
50
Gross Requirements e Net Requirements
Le disponibilità pianificate (available inventories) vanno
tenute in considerazione nel calcolo degli ordini da
pianificare.
FN(t) = FL(t) – DP(t-1)
MRP
19
Convenzionalmente:
• i fabbisogni di un periodo t si considerano
come si manifestassero durante il periodo t;
• la disponibilità di un periodo t corrisponde alla
disponibilità alla fine di t (= disponibilità
all’inizio di t+1);
• gli ordini si considerano presenti all’inizio del
periodo t.
MRP
20
• In generale vale la regola:
il Pode del genitore diventa il FL del
componente.
• La disponibilità è la disponibilità pianificata per
lo specifico ordine (disponibilità effettiva per i
periodi “vicini”).
• Non coincide in genere con la totale
disponibilità a magazzino.
MRP
21
1
A
B
C
MRP
FL
DP
FN
Podr
Pode
FL
DP
FN
Podr
Pode
FL
DP
FN
Podr
Pode
20
20
2
20
3
20
4
20
5
50
0
30
30
30
10
10
10
10
30
0
20
20
20
0
0
30
0
30
30
30
22
Regole di dimensionamento dei lotti
• Sono attuate allo scopo di raggiungere possibili
economie contenendo i costi dovuti ai setup, agli
ordini e al mantenimento delle giacenze.
• Si possono individuare due classi di metodi:
– metodi basati sulla domanda
– metodi discreti
MRP
23
• I primi stabiliscono una quantità fissa dell’ordine
ma l’intervallo di emissione degli ordini può
variare.
• La quantità è in grado di coprire la domanda di
un periodo ma non sempre quella del periodo
successivo.
• I secondi considerano i valori della richiesta in
un certo periodo e ne deducono la quantità.
MRP
24
Ad esempio:
• metodi basati sulla domanda:
– lotto fisso
– lotto economico
• metodi discreti:
– lotto per lotto
– periodo di fornitura
Dati:
– costo item C=1,50€
– costo dell’ordine Co=10,00€
– percentuale annuale di costo di mantenimento i=25%
MRP
25
• Lotto fisso
Si fissa una quantità su base intuitiva o avendo calcolato
ad esempio EOQ relativo all’anno precedente.
lotto fisso
LT
SS
Previsione
OA
DP
Podr
Pode
MRP
500
2
80
1
2
3
4
5
6
7
8
130 160 120 260 130 120 185 115
370 240
500
80 460 200 570 450 265 150
500
500
500
26
• Lotto economico
Si calcola la domanda per l’orizzonte di pianificazione
considerato e la si estende all’anno intero.
Previsione
OA
DP
Podr
Pode
1
2
3
4
5
6
7
8
130 160 120 260 130 120 185 115
370
130 + 160 + ... + 115
Domanda media =
= 152,5
8
D = 152,5 × 52 = 7930
2 × 7930 × 10
EOQ =
= 650
1,50 × 0,25
MRP
27
LT
SS
Previsione
OA
DP
Podr
Pode
MRP
2
80
1
2
3
4
5
6
7
8
130 160 120 260 130 120 185 115
370 240
650
80 610 350 220 100 565 450
650
650
650
28
• Lotto per lotto
Si colloca un ordine pari esattamente alla domanda del
periodo unitario.
MRP
LT
SS
2
80
Previsione
OA
DP
Podr
Pode
1
2
3
4
5
6
7
8
130 160 120 260 130 120 185 115
130 160
80
80
80
80
80
80
80
80
80
120 260 130 120 185 115
120 260 130 120 185 115
29
• Periodo di fornitura
Si stabilisce un numero di periodi fisso che identifica
l’intervallo tra due ordini successivi.
La quantità varierà sulla base della domanda prevista.
periodo
LT
SS
Previsione
OA
DP
Podr
Pode
MRP
3
2
80
1
2
3
4
5
6
7
8
130 160 120 260 130 120 185 115
370 240
510
80 470 210
510
420
80 380 195
420
80
30
Osservazioni:
• spesso si adotta la regola LFL perché risulta più
semplice e non molto più costosa delle altre (con
politiche per la riduzione dei costi di setup);
• le altre due tecniche possono ridurre i costi di setup,
ma provocano effetti di “addensamento” della
domanda (lumpiness) per gli item di livello inferiore,
che minano i tentativi di contenimento dei lotti di
produzione e/o di livelli di giacenza a tali livelli.
MRP
31
Emissione degli ordini
• I lotti in Pode sono ordini pianificati ma non
effettivamente lanciati. La responsabilità per il lancio è
del pianificatore.
• L’obiettivo di MRP è ottenere i materiali nel momento
in cui sono necessari → gli ordini devono essere
lanciati alla data del Pode e non prima.
• Lanciare un ordine significa dare l’autorizzazione agli
acquisti per ottenere i materiali necessari o alla
produzione per fabbricarli (impegno).
MRP
32
Da un punto di vista MRP:
• l’ordine lanciato è cancellato dai Podr e sostituito da
un Ordine in Arrivo (Scheduled Receipt);
• le quantità di componenti necessarie per realizzare
l’item genitore sono allocate all’ordine;
• di conseguenza la scorta disponibile si riduce (c’è
meno disponibilità da pianificare per altri ordini).
MRP
33
Da un punto di vista operativo:
• OA può essere un ordine di acquisto con cui ci si
impegna presso un fornitore;
• OA può essere un ordine di produzione per cui vengono
impegnati materiali e risorse produttive.
• La riga OA del record MRP rappresenta le quantità
ordinate e il momento in cui saranno completate e
disponibili.
• Il periodo più vicino è chiamato action bucket: le
quantità di Pode in tale periodo implicano una
decisione per evitare problemi futuri.
MRP
34
Codice
1
FL
OA
DP
FN
Podr
Pode
MRP
2
3
4
5
35
10
10
10
10
20
30
0
5
5
5
35
• OA nel record MRP sono “ordini aperti”, nel senso che
possono ancora, entro certi limiti, essere anticipati,
posticipati, variati.
• Quando i materiali sono ricevuti a magazzino e
disponibili l’ordine viene “chiuso”, OA viene cancellato
e i materiali entrano a far parte delle disponibilità reali.
FN = FL – OA – DP
MRP
36
Codifica di basso livello e nettificazione
Low-Level Coding e Netting
• Un codice può comparire in una DB a diversi livelli.
• Se ciò accade è necessario assicurarsi che tutti i GR
per quel codice siano registrati prima di procedere alla
“nettificazione”.
• Questo processo può essere semplificato utilizzando il
concetto di low-level code (LLC): il livello più basso in
cui un codice può trovarsi in una DB.
MRP
37
• Nel caso di DB complesse ciò può essere fatto partendo dal
più basso livello di DB e registrando progressivamente i
codici: se un codice è già stato incontrato a un livello più
basso sarà già stato registrato.
• I FN per i diversi codici possono quindi essere determinati
con la seguente procedura:
livello i:
•
se esistono parti presenti a tale livello con LLC=i tali parti
non compariranno a livelli inferiori e i loro FL sono
completamente determinati; si può quindi procedere al calcolo
dei FN e quindi esploderli ai livelli inferiori;
• se esistono parti con LLC>i ci saranno ulteriori FL e quindi
la parte non viene nettificata.
MRP
38
Esempio
A
B
C
MRP
C
LT=1 settimana
D
Parte
LLC
A
0
B
1
C
2
D
2
39
Settimana
LLC
MRP
Parte
0
A
1
B
2
C
2
D
1
FL
OA
DP
FN
Podr
Pode
FL
OA
DP
FN
Podr
Pode
FL
OA
DP
FN
Podr
Pode
FL
OA
DP
FN
Podr
Pode
2
3
4
5
50
20
10
10
0
40
Distinte base multiple
Spesso alcune parti componenti sono utilizzate in diversi
prodotti, ciò implica la necessità di valutare i FL a partire dai
Pode di più genitori.
Esempio:
D
F(2)
E
G(1)
Parte D
Sett.
Pode
MRP
F(1)
H(1)
Parte C
1
2
40
40
3
Sett.
Pode
1
2
3
20
20
41
Parte F
Sett.
1
2
3
Pode
80
100
20
Ci possono poi essere parti che compaiono a livelli
diversi in componenti genitore differenti.
B
C
D(2)
E(2)
E(1)
MRP
42
Tipologie di ordini in MRP
Ordini pianificati (planned orders)
Sono schedulati e controllati dall’elaboratore, al variare di:
• fabbisogni lordi;
• scorte disponibili pianificate (DP);
• consegne schedulate (OA).
MRP evidenzia gli ordini pianificati che entrano nell’action
bucket, ma NON li lancia.
MRP
43
Ordini emessi (released orders)
Il pianificatore decide se lanciare un ordine.
L’ordine emesso diventa un ordine “aperto” che può
essere accelerato, ritardato o cancellato dal
pianificatore.
Ordini pianificati bloccati (firm planned orders)
MRP ricalcola automaticamente gli ordini pianificati al
variare dei FL.
Il pianificatore può però decidere di mantenere
bloccate le quantità e le date di certi ordini (ad es. per
garantire disponibilità di certi materiali in futuro.
MRP
44
MRP
45
FL
OA
DP
FN
Podr
Pode
MRP
46

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