Společnost APP Czech patří mezi významné dodavatele řešení informačních systémů v České republice. Jednou z oblastí, ve kterých naše firma dlouhodobě působí, jsou dodávky a nasazení (implementace) podnikových informačních systémů ve výrobních podnicích.


Kompletní nasazení podnikového informačního systému a jeho uvedení do provozu představuje v praxi náročný proces, který zásadním způsobem ovlivní celý podnik včetně vazeb na okolí - zákazníky a dodavatele.

Za základ podnikového informačního systému se obvykle považuje finanční řízení, sledování nákladů a výnosů a evidence a řízení základní části logistiky - nákupu, skladů a prodeje. Z tohoto pohledu představuje plánování a řízení výroby završení procesu implementace a podle našich zkušeností se jedná o nejsložitější etapu zavádění podnikového informačního systému ve výrobním podniku. V tomto příspěvku se chceme podělit o naše zkušenosti z implementace modulů plánování výroby a z používání metody plánování materiálových potřeb výroby - MRP.

Základní principy MRP
MRP (Material Requirement Planning) je, jak z anglického názvu vyplývá, plánování materiálových potřeb výroby. Různé aplikační balíky používají různé přístupy a různé algoritmy, ale ve všech případech je základem pro vyhodnocení potřeb vždycky tzv. kusovník (BOM - Bill of Material), který pro každý vyráběný díl (ať už se jedná o díl z prvovýroby, montážní podsestavu či finální výrobek) udává kolik a jakých komponent je k jeho výrobě potřeba.
 

Obr. 1: Zjednodušený kusovník finálního výrobku F0. Do závěrečné montáže vstupují komponenty K11,K12,…K1n. K výrobě a montáži podsestavy K13 jsou zapotřebí komponenty K21, K22 a K23 atd. Údaj pod označením komponenty udává plánovou spotřebu té které komponenty. Stejná komponenta může vstupovat do více vyšších celků, a to na různých úrovních. Pro algoritmy MRP se definuje nejnižší úroveň (Low Level - LL), což je nejnižší úroveň, na které se komponenta vyskytuje. Úrovně se čísluje od nejvyšších celků (finální výrobky mají většinou hodnotu nejnižší úrovně rovnu nule) směrem dolů.

Vyjádření spotřeby jednotlivých komponent může být ještě zpřesněno, např. zadáním plánovaných ztrát apod. Uvedené schéma dovoluje kvantifikovat materiálové potřeby. Například pro 3 m.j. finálního výrobku F0 bude třeba 3 m.j. K11, 3 m.j. K12, 6 m.j. K13, 6 m.j. K21, 6 m.j. K22, 18 m.j. K23 atd.

U dokonalejších algoritmů je možné při kvantifikaci potřeb jednotlivých komponent zohlednit některé okolnosti specifické pro jednotlivé komponenty. Například skutečnost, že u nakupovaných komponent je dodavatel ochoten dodávat určitá minimální množství, že některé komponenty je výhodné vyrábět ve větších dávkách apod. U opakovaných výrob podobných finálních výrobků bude určitě výhodné sdružovat potřeby stejných komponent se stejným (nebo spadajícím do předem definovaného intervalu) předepsaným termínem dodání.

K řízení výroby u složitějších struktur výrobků však nestačí kvantifikace materiálových potřeb bez časového rozvrhu. K vytvoření časového rozvrhu je třeba do MRP zahrnout i průběžné doby každé položky kusovníku.
 
Průběžné doby mohou mít různý význam. Ve většině algoritmů vyjadřuje průběžná doba čas nutný k výrobě nebo nákupu typické dávky. Algoritmus potom vychází z předepsaného termínu dodání finálního výrobku. Odečtením jeho průběžné doby od požadovaného termínu dodávky se získají předepsané termíny dodání všech jeho komponent. Stejně tak se postupuje i pro všechny položky na nižších úrovních.

Vstupy a výstupy MRP
Pro každé vyhodnocení materiálových potřeb (MRP) je třeba zajistit vstup aktuálního stavu všech požadavků a všech dostupných zdrojů. Požadavky přestavují konkrétní odběratelské objednávky, údaje různých úrovní plánu výroby a komponenty existujících výrobních příkazů, které mají být vydány. Jako zdroje vstupují do MRP zásoby, vystavené nákupní objednávky a existující výrobní příkazy. Výstupem MRP je seznam doporučení pro nákup a výrobu, která obsahují specifikaci komponenty, potřebné množství a termín dodání nebo výroby. Doporučení MRP jsou (s rozmanitou úrovní automatické podpory) v rámci informačního systému převáděna na exekutivní dokumenty, tj. na výrobní příkazy nebo na požadavky na nákup. Dalším důležitým výstupem je seznam upozornění na nesrovnalosti, které byly v průběhu vyhodnocení potřeb indikovány. Jsou to hlavně upozornění na nereálné, nebo nevhodné termíny požadavků nebo disponibilitu zdrojů.

Předpoklady pro zavedení MRP
Důvody pro zavedení MRP:
. přesné plánování výroby a nákupu vede ke snížení relevantních zásob a prakticky k eliminaci zásob nepotřebných,
. doporučení MRP mohou být, s využitím pracovních postupů, využita pro vyhodnocení plánu kapacit,
. doporučení MRP mohou být využita k sestavení plánu materiálových a mzdových nákladů.

Z toho, co bylo již řečeno, vyplývá, že u složitějších výrob je reálné provozovat vyhodnocení MRP jen s podporou informačních technologií a pouze jako součást komplexního řízení výroby, nákupu, skladů a prodeje. Jedině tak je možné zajistit okamžitou dostupnost potřebných dat o rozpracované výrobě, o stavu zásob, o nákupních objednávkách atd.

Důležitým předpokladem pro zavedení komplexního MRP je také odpovídající charakter výroby. MRP se dobře uplatní a nejvyšší přínosy zajistí u opakované výroby výrobků podobného charakteru.

MRP je obvykle schopno podchytit a přesně vyhodnotit všechny změny, ke kterým v systému dochází (konstrukční, sortimentní, termínové, množstevní atd.). Přesto je zapotřebí vždy zvážit vliv většího počtu těchto změn na plán - obvykle bývá počet následně indikovaných nesrovnalostí mezi požadavky a možnostmi zdrojů příliš velký na to, aby byly v reálném čase vyřešeny.

Zcela zásadním předpokladem pro zavedení MRP jako metody plánování a řízení výroby je organizační zajištění. Zavedení MRP vždy vede ke změně řízení výroby, nákupu a zásob. Je třeba tyto změny "odladit" a promítnout do organizace celé společnosti. Znamená to změnu metodických pokynů a reengineering některých oblastí řízení.

Zkušenosti se zaváděním MRP - příklad
V této kapitole jsou shrnuty zkušenosti se zaváděním MRP ve větší strojírenské společnosti se složitou, opakovanou výrobou. Charakter výroby přiblíží následující údaje:

. reprezentativní finální výrobek se skládá z cca 18 000 komponent, které jsou rozloženy do cca 80 úrovní,
. celková průběžná doba finálního výrobku činí cca 460 dnů,
. výroba jednotlivých finálních výrobků probíhá paralelně, v určitých časových odstupech.

Každá z komponent, ze kterých se skládá finální výrobek, může mít individuálně přiřazenou plánovací metodu. Z nabízené palety plánovacích metod byly při plánování potřeb pro jednotlivé komponenty použity tyto metody:

. Doporučení obsahují přesně vypočtená množství - Přesně vyhodnocená množství jsou ponechána bez dalších úprav a přenášejí se do požadavků na nákup nebo do výrobních příkazů.

. Doporučení respektují předepsanou velikost dávky - Přesně vyhodnocená množství jsou zaokrouhlena na nejblížší vyšší celistvý násobek předepsané dávky. Takto upravená množství jsou přenášena do požadavků na nákup nebo do výrobních příkazů. Případné navýšení je použito jako zdroj pro pokrytí potřeby s pozdějším termínem.

. Kumulace doporučení v nastaveném časovém intervalu - Položky zařazené do této metody mají nastaven časový interval (počet dnů). Potřeby spadající do tohoto intervalu jsou sloučeny k prvnímu termínu intervalu.

Kromě uvedených metod jsou ještě některé položky plánovány mimo MRP - metodou minimální zásoby. MRP se spouští jedenkrát týdně. Výsledkem plánování je řádově 600 - 800 tisíc doporučení na nákup nebo výrobu. Doporučení, jak již bylo řečeno, obsahují specifikaci vyráběné nebo nakupované komponenty, potřebné množství a termín dodání nebo dokončení výroby. Tato doporučení jsou postupně převáděna na výrobní příkazy (u vyráběných komponent) nebo na požadavky na nákup (u komponent nakupovaných).

Rozšíření standardního MRP
Standardní verze systému udržovala informace o časové platnosti jednotlivých kusovníkových vazeb a vycházela z těchto informací při plánování potřeb. Zákazník požadoval, aby časová platnost vazeb v kusovníku byla nahrazena platností pro jednotlivé kusy finálních výrobků. Tento požadavek vyplynul ze složité konstrukce finálních výrobků a z průběžně prováděných konstrukčních změn.

Další oblast úprav se týkala sledování nákladů na výrobu. Zákazník chtěl mít možnost sledovat náklady na jednotlivé kusy finálních výrobků, což standardní MRP vzhledem ke slučování potřeb bez ohledu na jejich původ, neumožňovalo. Realizovaná úprava dovoluje slučovat požadavky na nákup nebo výrobu komponent se zachováním evidence komponent ve vazbě na výrobu konkrétního kusu finálního výrobku.

Kvalita dat
Předpokladem úspěšného zavedení plánování a řízení výroby metodou MRP jsou úplná, správná a přesná data (zvláště technologická - TPV). I když se tento požadavek může zdát samozřejmý, ukázalo se, že jeho splnění představuje v praxi významné úskalí. Podobnou zkušenost jsme získali při zavádění metody MRP i u dalších našich zákazníků.

Před zavedením MRP byly zprovozněny moduly nákup a řízení zásob, což zajistilo kvalitní data z těchto oblastí. Data TPV sice v systému existovala a byla i průběžně aktualizována, ale protože nebyla nijak zvlášť využívána, neměla potřebnou kvalitu. Data sice byla postupně čištěna, ale některé nedostatky dlouhodobě přetrvávají, např. nepřesné průběžné doby nákupu a výroby.

Dalším úskalím, které se projevilo při uvádění systému do provozu, byl převod údajů o stavu výroby z předchozího systému do nového systému. Převod byl proveden tím způsobem, že před spuštěním MRP byl proveden import existujících výrobních příkazů a zásob komponent, které byly již na výrobní příkazy vydány, ale nebyly ještě použity. Výsledek byl velmi špatný, neodpovídal skutečnému stavu a představoval jeden z největších problémů při uvádění MRP do provozu. Při řešení tohoto problému bylo nutné provést řadu korekcí a použít i nestandardní postupy.

Organizační zabezpečení
Zavedení MRP vyžaduje dobré organizační zabezpečení jak procesu zavádění, tak i vlastního provozu. V průběhu ověřovacího běhu se pozornost soustředila především na správnost a kvalitu výsledků vlastního MRP. Prověrce stávajících, či lehce upravených procesů - metodických postupů - nebyla věnována patřičná pozornost (např. postupy při zadávání dat, plánování výroby, změnových řízeních apod.), což mělo za následek, že některé nedostatky přetrvávají i řadu měsíců po spuštění provozu. Při plánování implementace je nutné pamatovat na dostatek času na ověření celého procesu plánování a řízení výroby. Potvrdilo se, že pro úspěšné zavedení plánování metodou MRP, je nevyhnutelná existence silného, kvalitního a dostatečnými pravomocemi vybaveného oddělení operativního plánu výroby.

Součástí organizačního zabezpečení implementace je v neposlední řadě dostatečné vyškolení všech zainteresovaných pracovníků.

Řízení výroby a nákupu
Při zavedení MRP je bezpodmínečně nutné, aby doporučení MRP byla respektována v celém rozsahu výroby.
 
Například díky nekvalitním datům docházelo zpočátku k tomu, že byla generována redundantní doporučení nebo doporučení na výrobu bez zajištěných komponent, a podobně. Protože nebyla stanovena přesná pravidla pro spolupráci řízení výroby a operativního plánu, docházelo spontánně k ručním zásahům (mimo doporučení zaváděné požadavky na nákup, resp. příkazy k výrobě). Výsledky takových zásahů však vstupovaly do dalšího vyhodnocení MRP, což většinou situaci ještě zhoršilo.

Některé konstrukční změny nebyly včas promítnuty do kusovníku a aby bylo možné zajistit výrobu, byl nakupovaný materiál objednáván na základě ručně sestavených rozpisek. V mnoha případech obsahovaly rozpisky řadu nepřesností, takže výroba neměla zajištěny potřebné komponenty.

Velmi často dochází k tomu, že řízení výroby nerespektuje předepsané termíny výrobních příkazů. Tato okolnost vede k tomu, že MRP generuje řadu upozornění, která je třeba řešit.

Závěr
Tento příspěvek měl za cíl upozornit na možná úskalí při zavádění řízení a plánování výroby metodou MRP na základě praktických zkušeností z konkrétního projektu. U něj znamenalo zavedení MRP, i přes uvedené problémy, zásadní obrat v řízení výroby. Operativní plán výroby se zpřesnil, očekává se pozitivní vliv na stav zásob a produktivitu.

Pozn. red.: Autor článku, Radislav Vaďura, působí jako konzultant ve společnosti APP Czech, s. r. o.