PAU ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ IENG 318 - Üretim Planlama ve Kontrolü 1 Malzeme İhtiyaç Planlaması (MRP-Material Requirement Planning)
Sipariş verme sistemleri Stok kontrolüne dayalı sipariş verme sistemleri Üretim programına dayalı sipariş verme sistemleri Stok kontrolüne dayalı sipariş verme sistemlerinde, siparişin zamanı stok düzeylerine göre, sipariş miktarı ise seçilen stok kontrol yöntemine göre değişir. Üretim programına bağlı olarak uygulanan sipariş verme sistemleri ise özellikle 1970 li yıllardan sonra Malzeme İhtiyaç Planlaması (MRP-Material Requirement Planning) sisteminin geliştirilmesi ve Tam Zamanında Üretim (JIT-Just in Time) kavramının yaygınlaşmasıyla ayrı bir önem taşımaya başlamış ve ülkemiz firmalarının da uygulama ve ilgi alanına girmiştir.
Üretim programına bağlı olarak geliştirilen sipariş verme sistemleri Brüt İhtiyaç Planlaması (Gross Requirement Planning) Malzeme İhtiyaç Planlaması (MRP -Material Requirement Planning) Kapalı Döngü Malzeme İhtiyaç Planlaması İmalat Kaynakları Planlaması (MRP II Manufacturing Resources Planning) Kurumsal Kaynak Planlaması (ERP Enterprice Resources Planning) Tedarik Zinciri Yönetimi (SCM Supply Chain Management)
MRP nin gelişimi 1960 lı yıllara kadar klasik stok kontrol modelleri ile yürütülen malzeme ihtiyaçlarının karşılanması probleminde MRP ye geçişteki ilk basamak, ürün ağacı işlemcilerinin geliştirilmiş olmasıdır. Bunlar, bir ürün ve ürünün yapısına katılan tüm alt-montajlar, bileşenler ve malzemeler arasındaki bağlantıyı düzenleyen programlardır. Ürün ağacı işlemcileri, ürün yüzlerce farklı kalemden üretilmiş olsa bile, bir parti için gerekli tüm malzeme ihtiyaç miktarlarını çok kısa bir zamanda hesaplayabilmektedir.
MRP nin gelişimi MRP bu işlemcilere aşağıdaki üç işlevin eklenmesiyle geliştirilmiştir: Net gereksinimlerin belirlenmesi (Netting) Bir malzemeye duyulan tüm gereksinimin belirlenmesi (Batching) Gereksinimlerin zaman boyutunun belirlenmesi (Time Phasing)
Kapalı Döngü MRP Kapalı döngü MRP, basit MRP uygulamasının daha geliştirilmiş birşeklidir. Sipariş planları hazırlandıktan sonra, üretim kapasitesinin yetip yetmediğini de kontrol eden kapalı döngülü bir mekanizma ile daha gerçekçi malzeme ihtiyaç planlarının hazırlanması olanaklı hale getirilir. Kapalı döngü MRP ile MRP nin kapasiteye karşı duyarsızlığı ile oluşan yetersizliğinin üstesinden gelinmiş, hem malzeme hem kapasite yönetimi için bütünlüklü bir yönetim sistemi oluşturulmuştur.
MRP II MRP II: Manufacturing Resources Planning MRP II sistemi ise daha gelişmiş bir sistemdir. Bu sistem ile, üretim programının finansal kaynaklara ve diğer kaynaklara etkilerinin sonuçlarını da görerek ve böylece bir çeşit benzetim yaparak daha etkin planlar hazırlanması amaçlanmaktadır. 1970 ler boyunca İmalat Kaynakları Planlaması (MRP II) ifadesi, kapalı döngü MRP yi aşan bir kavram için kullanılmaya başlanmıştır.
MRP II MRP: Ana üretim çizelgesini planlanmış iş emirlerine dönüştüren kapalı bir üretim planlama sistemidir. MRP II, bir işletmenin diğer ilgili süreçlerini de üretim planlama sürecine bağlamaya çalışan bir felsefedir. Finans, muhasebe ve pazarlama fonksiyonları da üretime bağlanır. MRP de Ana üretim çizelgesi bir girdi olarak alınırken, MRP II de bir karar değişkeni olarak da görülebilmektedir. MRP II deki bir diğer fark, Kapasite Kaynak Planlaması nın (Capacity Resource Planning - CRP) eklenmesidir. Parti büyüklüğü ve atölye çizelgelerinin kapasite üzerindeki etkisi dikkate alınır ve kapasite kısıtlarına göre yeniden hesaplanır.
ERP 1990 lara gelindiğinde farklı ülke ve/veya bölgelerde kurulu, farklı üretim tiplerine sahip, farklı para birimleri kullanan çok tesisli şirketlerin üretim kaynaklarının eşgüdümlü olarak planlanmasına ve kontrolüne yönelik yazılım sistemleri geliştirildi ve adına Kurumsal Kaynak Planlaması (ERP-Enterprise Resources Planning) dendi.
ERP Böylece farklı tesislerdeki kaynakların aynı anda planlanmasının oluşturduğu sinerjiden yararlanıldı. Dolayısıyla sistem, farklı para birimlerine duyarlı, farklı dilleri kullanabilen, farklı üretim yapılarını eşgüdümlü olarak planlayabilen ve izleyebilen niteliklere kavuşturuldu.
Bir ERP Örneği Finansman ve Muhasebe Üretim ve Malzeme Yönetimi Merkezi ERP (Veri Tabanı, Yazılım ve Sunucular) Sevkiyat İnsan Kaynakları
ERP nin Avantajları Tedarik zinciri, üretim ve idari süreçlerin entegrasyonunu sağlar. Veri tabanlarının ortaklığını sağlar. İyileştirilmiş, yeniden tasarlanmış, en iyi süreçleri sisteme dahil edebilir. Dünya çapında iletişim ve işbirliği olanaklarını arttırır. Farklı yerlerdeki tesislerin ve ticari ünitelerin entegrasyonuna yardım eder. Ticari olarak mevcut bir yazılım merkezi etrafında organize edilebilir. Rakiplere karşı stratejik bir avantaj sağlayabilir.
ERP nin Dezavantajları Satın alma maliyeti çok yüksektir, adaptasyonu daha da pahalıdır. Uygulanabilmesi için şirket yapısında ve süreçlerinde önemli değişiklikler gerekir. Pek çok şirketin uyum sağlayamayacağı kadar karmaşık bir programdır. Uygulanabilmesi için (genelde hiç bir zaman tamamlanamayan) bir sürekli prosese gerek vardır. ERP uzmanlığı kısıtlı olduğundan yetişkin personel problemi vardır.
Bir ERP yazılımından beklenen özellikler Parasal işlemlerin hem TL hem de döviz bazında yapılabilmesi Çok kullanıcılı, çok görevli ve sanal bellek özelliklerinin olması Şirket içindeki fonksiyonlar, iş süreçleri ve organizasyon modeli tanımlanarak, bunların uygulaması ile entegrasyonun ve değişim esnekliğinin sağlanması Gerçek zamanlı ve toplu iş düzenlerinde çalışma olanağı
Bir ERP yazılımından beklenen özellikler Üretim Yönetim modüllerinin, Proses, Seri ve Atölye Tipi üretimlerdeki farklılıklara cevap verebilecek nitelikte olması Üretim sahasındaki Otomatik Ölçüm Aletleri ve PLC donanımlı Makine ve tezgahlardan bilgi alabilmeye açık olması Kullanıcı tanımı, şifresi, yetki alanları ve bunun gibi Kurumsal Bilgi Emniyetini ilgilendiren konularda Zengin Nitelikli İşletim Araç Programlarına sahip olması
Bir ERP yazılımından beklenen özellikler Sistem, güvenlik ihlalleri de dahil olmak üzere bütün işlemlerin başlama, bitirme zamanlarını kayıt altına alan denetim mekanizmasına sahip olması Yazılımın, dördüncü kuşak dilinde geliştirilmesi ve nesne yönelimli (object oriented) metedolojiyi desteklemesi Yazılımın, ilişkisel veri tabanlarından birini desteklemesi, hesap tabloları, kelime işlemci gibi PC üzerinde çalışan ofis yazılımları ile otomatik veri aktarımı ara yüzlerinin olması
İtme-Çekme Sistemleri İtme sistemleri: Üretim programına göre hazırlanmış iş emirleri doğrultusunda üretimin hammaddeden başlayarak bir sonraki aşamaya doğru gerçekleştirildiği sistemlerdir. Çekme sistemleri: Üretimin son aşamasından önceki aşamalara üretim emirlerinin gönderildiği sistemlerdir.
Geleneksel İtme Sistemleri Her bir aşamada işlenen malzemeler alt aşamalara doğru hareket eder. Süreç içi stok birikir. H A M M A D D E Env. Süreç Süreç Süreç Süreç içi stok alanı Süreç içi stok alanı B İ T M İ Ş Ü R Ü N Env.
Alternatif Çekme Sistemi Tedarikçiye sinyal Çekme sistemleri alt aşamalardan gelen bir sinyale tepki olarak malzeme gönderir. En düşük düzeyde süreç içi stok birikimi / Azaltılmış Alan Gereksinimleri Azaltılmış hammadde envanteri / Daha sık tedarikçi teslimatları En düşük düzeyde bitmiş ürün envanteri H A M M A D D E Env. Süreç Süreç Süreç Bitmiş Ürün Env. M Ü Ş T E R İ T A L E B İ
Neden İtme ve Çekme? MRP en fazla bilinen itme sistemidir. MRP sistemi bitmiş ürünlerin satış tahminlerine dayalı olarak tüm düzeylerdeki üretim çizelgelerini hesaplar. Alt montaj birimleri üretilir üretilmez, gerekli olup olmadığına bakılmaksızın daha sonraki aşamaya gönderilir. Tam zamanında üretim (JIT-just in time) en fazla bilinen çekme sistemidir. Temel mekanizma, herhangi bir düzeydeki üretimin yalnızca daha alt düzeyden bir talep gelmesi halinde yapılmasıdır. Birimler, talep geldiğinde sistem içinden çekilir.
MRP nin JIT e göre üstünlüğü: MRP bitmiş ürün talebini dikkate alır. Satış değerlerinin çok değişken olarak beklendiği (ve doğru biçimde tahmin edilebildiği) bir ortamda, MRP önemli bir üstünlüğü vardır. JIT in MRP ye göre üstünlüğü: JIT envanteri en alt düzeye indirir. Direkt malzeme taşıma maliyetlerindeki tasarrufa ek olarak, kalite ve tesis etkinliğinde iyileşme gibi ek yararları da vardır.
MRP - Kapsam MRP Girdileri MRP Çıktıları Ürün Yapıları MRP Hesapları
MRP Ne Yapar? Bitmiş ürünlere olan talepleri karşılamak üzere hammadde ve ara stokların akışını düzenleyecek üretim ve sipariş emirlerinin verilmesini sağlar. Planlanan üretim ve müşteri teslimatları için malzeme, parça ve ürünlerin hazır edilmesini sağlar.
Talep Tahminleri MRP Girdileri Müşteri Siparişleri Envanter İşlemleri ANA ÜRETİM PLANI (MPS) (Hangi ürünlerin, ne zaman üretileceğini belirler) Mühendislik Değişiklikleri ENVANTER DURUM KAYITLARI (Eldeki stokları, açık siparişleri, parti miktarlarını, teslim sürelerini, güvenlik stokları) ÜRÜN AĞACI KAYITLARI (ürün ağacını ve iş akışlarını gösterir) MALZEME İHTİYAÇ PLANLAMASI (Ürün ağacını MPS gereksinimlerine göre açar, net stokları belirler, teslim sürelerini ayarlar) Ne üretileceğini, kaç adet üretileceğini Ne zaman üretileceğini Hangi ürünleri hızlandırıp, yavaşlatacağı veya iptal edeceğini belirler.
MRP Çıktıları MALZEME İHTİYAÇ PLANLAMASI Planlanmış iş emirlerinin yayını Satınalma Siparişleri Yeniden Çizelgeleme Uyarısı İş Emirleri
Ürün Ağaçları A Teslim Süresi =4 0. Seviye B(1) Teslim Süresi=3 C(2) Teslim Süresi=2 1. Seviye D(1) TS=1 E(2) TS=1 2. Seviye
MRP Terimleri Bağımsız talep kalemi; nihai ürün Bağımlı talep kalemi; parçalar, bileşenler Brüt Gereksinimler, G(t) Beklenen Siparişler, S(t) Planlanan Stoklar, H(t) Net Gereksinimler, N(t) Planlı Sipariş Teslimatları, P(t) Planlı Sipariş İş Emirleri, R(t)
MRP Matrisi Parti Miktarı Teslim Süresi Mevcut Stok Emniyet Stoku Tahsis Kod Kalem Üretim Dönemi 1 2 n Brüt Gereksinim Beklenen Teslimat Eldeki Stok Net Gereksinim Planlı Sip. Teslimatı Planlı İş Emri
Örnek MRP Hesaplamaları Bilgisayar MALZEME LİSTESİ T.S. = 1 hafta Ana kart (1) T.S. = 2 hafta Disk sürücüler(2) T.S. = 1 hafta Eklenebilir kart (3) T.S. = 1 hafta DRAM çipler (90) T.S. = 2 hafta
Örnek MRP Hesaplamaları Talepler: 6-11. Haftalar 220, 165, 180, 120, 75, 300 Başlangıç envanteri: 75 (6. Haftada) MRP Matrisi Bilgisayar Hafta 5 6 7 8 9 10 11 Brüt ihtiyaç 220 165 180 120 75 300 Net ihtiyaç 145 165 180 120 75 300 Verilen Sipariş 145 165 180 120 75 300
Örnek MRP Hesaplamaları Disk sürücüler Hafta 3 4 5 6 7 8 9 10 Brüt ihtiyaç 290 330 360 240 150 600 Net ihtiyaç 290 330 360 240 150 600 Verilen Sipariş 290 330 360 240 150 600 Ana kart Hafta 3 4 5 6 7 8 9 10 Brüt ihtiyaç 145 165 180 120 75 300 Net ihtiyaç 145 165 180 120 75 300 Verilen Sipariş 145 165 180 120 75 300
Örnek MRP Hesaplamaları Eklenebilir kart Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 Brüt ihtiyaç 435 495 540 360 225 900 Net ihtiyaç 435 495 540 360 225 900 Verilen Sipariş 435 495 540 360 225 900 DRAM çipler Hafta 1 2 3 4 5 6 7 8 Brüt ihtiyaç 13050 14850 16200 10800 6750 27000 Net ihtiyaç 13050 14850 16200 10800 6750 27000 Verilen Sipariş 13050 14850 16200 10800 6750 27000
Örnek
Alternatif parti büyüklüğü belirleme yöntemleri Örnekte hazırlanan üretim planı lot for lot (L4L) olarak isimlendirilmektedir. Yani her bir periyotta üretilecek olan miktar o periyodun net ihtiyacı ile birebir aynıdır. Bu üretim planı çoğu zaman optimal değildir. Alternatif olarak 4 farklı parti büyüklüğü belirleme yöntemi kullanılabilir. Bu yöntemlerden biri ekonomik sipariş miktarı modeline dayalı olarak hesaplanan parti büyüklüğü olup diğer yöntemler sezgiseldir: Silver-Meal sezgiseli En az birim maliyet sezgiseli Parça periyot dengeleme sezgiseli
S=$ 180 H=$ 0.40 EOQ Parti büyüklüğü
Silver-Meal sezgiseli Bir dönemin ortalama maliyetini mevcut siparişin yayıldığı sonraki dönemlerin bir fonksiyonu olarak hesaplamaya dayalı bir yöntemdir. C(T): Mevcut sipariş sonraki T döneme yayılıyorsa dönem başına ortalama elde bulundurma ve sipariş verme maliyeti (r 1,...,r n ): n-dönemlik gereksinim miktarı
Silver-Meal sezgiseli
Silver-Meal sezgiseli Örnek: Bilgisayar kasası üreten bir firma için gelecek 5 haftalık talepler: r=(18,30,42,5,20), H=$2, S=$80 ise parti büyüklüğü ne olmalıdır?
En az birim maliyet sezgiseli (The least unit cost-luc) Silver-Meal yöntemi ile çok benzer olup burada maliyet, dönemler yerine o dönemler boyunca gerekli toplam talep miktarına bölünür.
En az birim maliyet sezgiseli (The least unit cost-luc) Örnek:
Parça dönem dengeleme sezgiseli (Part period balancing heuristic) Bu yöntemde sipariş dönemleri boyunca toplam elde bulundurma maliyetinin sipariş verme maliyetine yakın olduğu dönemler dikkate alınarak parti büyüklüğü hesaplanır.
Örnek: Parça dönem dengeleme sezgiseli
Örnek Talep değerleri 1000 in katları şeklinde verilmiştir. 1. haftanın talebi 22000 şeklindedir.