21 листопада 2022

DDMRP vs MRP

Що таке MRP і чому це найпопулярніший підхід в управлінні запасами?
Перед MRP найпопулярнішим підходом був Order Point, де кожна точка є незалежною. Чим складнішим стає операційне середовище (ширший перелік SKU, часта зміна SKU в асортименті та мінливість попиту), тим частіше виникає бімодальний розподіл запасів: коли ви отримуєте замало необхідних і забагато непотрібних запасів і, в цілому, забагато запасів, щоб компенсувати непристосованість цього підходу.

MRP став найбільш поширеним підходом до управління запасами, оскільки він відкрив двері до залежного планування.

Логіка, що стоїть за цим, дуже проста. По-перше, ви будуєте прогноз продажів, який зазвичай планувальники отримують з процесу S&OP. Коли ви "знаєте прогноз", тобто скільки і коли ви плануєте продати, і рівень помилки, що пов'язаний з прогнозом, тоді неважко розрахувати, скільки запасів повинно бути на складі, щоб покрити прогнозовані продажі кожного SKU. Більшість компаній ведуть поточний облік запасів і незавершеного виробництва (WIP). Якщо припустити, скільки і коли потрібно, порівнюючи з наявною кількістю, то різниця між цим і буде вимогою до виробництва.

Але в реальному житті все трохи складніше. Існує більше ніж 1 SKU, і є певні вимоги до обладнання, що змушує планувальників визначати роботи в певній послідовності не тільки для того, щоб покрити попит, але й для того, щоб бути "операційно ефективними" (зазвичай це означає мінімізацію витрат за рахунок збільшення виробничих циклів). Тепер, коли роботи заплановані в точних кількостях і термінах, легко розрахувати потребу в матеріалах за допомогою BOM (Bill of Material - Специфікації). Ось чому це називається залежним плануванням. Це означає, що система генерує замовлення на постачання компонентів тільки тоді, коли відома кількість, яка необхідна для виконання виробничого графіку.

Для опису того, що таке MRP, скористаємося визначенням APICS:

"Набір методик, який використовує дані специфікацій, дані по запасам та виробничого плану для розрахунку потреби в матеріалах. MRP надає рекомендації щодо випуску замовлень та поповнення запасів. Крім того, оскільки MRP є поетапним, він дає рекомендації щодо перенесення дат відкритих замовлень, коли терміни виконання і очікуваної дати не збігаються. Поетапне MRP починається з позицій, перелічених у MPS (Master Production Schedule), і визначає:

1. кількість усіх компонентів і матеріалів, необхідних для виготовлення цих позицій,
2. дату, коли ці компоненти і матеріали будуть потрібні.
Поетапне MRP здійснюється шляхом розбивки специфікації матеріалів, коригування кількості запасів, що є в наявності або під замовленням, та компенсації чистих потреб на відповідні терміни виконання".

APICS Словник

На мал. 1 для Продукту A і B ви можете побачити просту візуалізацію структури специфікації, а також те, яке обладнання використовується для перетворення матеріалів в готову продукцію, в якій послідовності і в які терміни.
Іконка з 3 ящиками означає матеріали на складі або готову продукцію, в залежності від рівня специфікації. Кожен прямокутник - це товарна позиція в Специфікації, а кружечок з цифрою - це конкретне виробниче обладнання. Як видно, нам потрібно 30 днів, щоб перетворити матеріал на готову продукцію А і 14 днів для В.

Мал. 1

Оскільки терміни постачання та виробництва є довшими, ніж час очікування замовником, компанія повинна планувати принаймні на цей період. Процес S&OP та перерахунок прогнозу займає багато часу та зусиль. Крім того, після кожного запуску MRP, компанія отримує новий результат, який суперечить попередньому, тим самим збиває з пантелику всіх, особливо робітників в цеху, які повинні були виконати прогноз. Тому, для стабілізації системи, зазвичай складається графік виробництва щомісячно, або на 1-2 місяці наперед.

Місячний план дозволяє спростити систему управління і стає ключовим інструментом в управлінні компанією. Згідно плану легко зрозуміти, чи були продажі більше/менше запланованого, чи операційний відділ виробляв за планом, чи ні, та ін.

На мал. 2 ви можете побачити просту візуалізацію MPS. Кожного дня певна кількість SKU в певній послідовності запланована до виробництва. Знову ж таки, знаючи їх терміни виконання та специфікацію, розраховуються потреби в матеріалах для "А" та "B" з мал. 1.

Мал. 2

MPS і MRP - це найкраще рішення, якщо у вас є надійні постачальники, обладнання, матеріали, 100% точні дані і прогноз.

Давайте обговоримо, що відбувається, коли це не так:

Виробляти не те, що хоче ринок, а те, що було заплановано. Фіксований графік виробництва як ілюзія стабільності та ефективності.

Уявіть себе менеджером з планування на заводі. Наближається новий місяць, і керівництво, після процесу S&OP, затвердило план продажів і виробництва. З власного досвіду ви знаєте, що частіше відділ продажів просить внести зміни до плану, тому ви перепитуєте їх: "Ви точно хочете, щоб я стільки виробляв, чи щось потрібно змінити? Ви розумієте, що вся діяльність, в тому числі і закупівля матеріалів, буде підпорядкована цьому графіку?"

І завжди на початку місяця отримуєш одну і ту ж, але чесну відповідь: "Це найкращий план, якого ми повинні дотримуватися".
Виробничий план охоплює не тільки прогнозовані продажі, але він розроблений таким чином, щоб максимізувати ефективність обладнання та мінімізувати виробничі витрати. Наприклад, зменшити відходи матеріалів, час простою тощо. Це найкращий з можливих планів, у цьому ніхто не сумнівається! Керівництво тепер визначає KPI, який буде мотивувати вас до виконання ідеального плану. Наприклад: % виконання плану. Тож все, що вам потрібно виконати, щоб отримати бонус, і зробити компанію успішною - це дотримуватися плану.

Сьогодні ранок 7-го дня (мал. 2). Ми плануємо закінчити продукт "N" та запустити продукт "M". Минуло 7 днів після того, як ми почали виконувати план по графіку, і далі готуємось виробляти 2 дні поспіль продукт "О".

Раптом ми отримуємо запит від відділу збуту на виготовлення виробів "L" та "K", оскільки ми щойно отримали дуже вигідне замовлення від нашого клієнта, а поточних запасів не вистачає для його покриття. Тим часом продажі виробу "О" йшли саме так, як очікувалося, і у нас ще залишилися страхові запаси.

Давайте обговоримо наші варіанти на 8-й день:

Варіант "А": Виробництво продукту "О". Результати: Ми втрачаємо замовлення, додатковий прибуток і, можливо, клієнта. Але по KPI видно, що ми відмінно впоралися, оскільки виконуємо графік. У кінці місяця отримуємо премію.

Варіант "B": Виробляємо "К" і "L". Маємо додаткову роботу з підготовки матеріалів, більше переналаштувань. Як результат більший % простоїв та марних витрат матеріалів. І низький % виконання графіку. Спеціалісти із планування не отримують премії. А відділ продажів перевиконує свій план і отримує премію.

Варіант "С": Менеджер із планування вирішує обрати варіант "В", але не може цього зробити. Бо MRP розглядає все як залежне, система не призначена для того, щоб враховувати те, що не було заплановано, і може виникнути нестача матеріалів або потужностей. Тому планувальнику залишається лише варіант "А".

Така ситуація створює підґрунтя для конфліктів між функціями всередині компанії. Планувальники хочуть йти в ногу з графіком, але вони буквально не можуть або не хочуть виробляти те, що вимагають від них продажі. У більшості компаній нелегко з'ясувати причину (варіант "А" або "С"), що, знову ж таки, посилює внутрішній конфлікт. Відділ продажів думають, що планувальники дбають лише про свою OOE (Загальну Операційну Ефективність) та виконання плану, але не здатні бачити за цим їх роботу (продажів).

Це призводить до наступних варіантів:
- або частіше запускати MRP, щоб пристосуватися до ринкових змін
- або покращити прогноз, щоб мінімізувати потребу в перенесенні термінів.

При частому запуску MRP виникає безлад і в цеху, і у плануванні запасів. Тому що створюються суперечливі рекомендації після кожного запуску. В такому разі покращення точності прогнозування стає пріоритетом №1 для менеджерів, що знаходяться у пошуку рішення.

Ланцюги постачань стають ще заплутанішими: зростає попит, терміни виконання замовлень стають довшими, продукція складнішою і різноманітнішою, а одже скорочується життєвий цикл товару. Це, в свою чергу, знижує точність прогнозування.
Ні, це не означає, що ми забули як розраховувати прогноз, але в умовах невизначеності, мінливості та складності середовища, в якому ми працюємо, у минулих даних просто немає відповіді на питання, як буде виглядати майбутнє.

“Ефект батога”. Страховий запас не зменшує, а лише посилює мінливість

APICS описує “ефект батога” наступним чином: "Повна зміна пропозиції на початку ланцюга постачань, спричинена не великою зміною попиту в кінці ланцюга постачань. Запаси можуть швидко перетворитися з дефіцитних в надлишкові. Це викликано серійною передачею замовлень вгору по ланцюгу з притаманними йому транспортними затримками при переміщенні продукту вниз по ланцюгу".

Що не зазначено в цьому визначенні, так це двонаправленний характер ефекту. Через відсутність цього, найбільш поширеними спробами пом'якшення ефекту є спроби підвищити точність прогнозування та використання страхових запасів.

Страховий запас зазвичай призначений для покриття різниці між очікуваним та фактичним обсягом продажу. Але коли рівень запасів спускається навіть на 1 одиницю нижче страхового запасу, це викликає поповнення запасів, що, при використанні MOQ (Minimum order quantity - мінімальна партія), ще більше посилює мінливість та викривлення "ефекту батога”.

Це фактично призводить до ситуації, коли компанії потрібно мати доступ до запасів, щоб покрити ці коливання, або до потужностей, щоб створити додаткові запаси, коли це необхідно. Обидва варіанти неефективні для бізнесу.

Навіть якщо відсутня мінливість попиту, графік виробництва не може бути виконаний

Будь-який менеджер з планування, у якого вже є виробничий досвід знає це. Джерелом викривлень є не тільки мінливість попиту, але й той факт, що підвести вас можуть: постачальники, ваші працівники, обладнання, матеріали тощо. Зазвичай це називається операційною мінливістю. Будь ласка, подивіться на мал. 3. Для спрощення прикладу припустимо, що кожна придбана товарна позиція 95% часу доступна для виробництва. Інші 5% - це випадки, коли постачальник запізнюється, або виникають проблеми з якістю тощо. Так само припустимо, що кожне обладнання надійне на 95%.

Мал. 3
Подивимось на ліву частину малюнку і розрахуємо ймовірність одночасної наявності 2 видів сировини для успішної переробки на обладнанні "1".
Потрібно 0,95 * 0,95 * 0,95 (надійність обладнання "1"), що дорівнює 0,86%. Оскільки у нас є 5 видів сировини і 5 послідовних робочих місць обладнання для її обробки, то загальна ймовірність того, що цех може виготовити "А" вчасно і якісно, становить близько 0,95^10, або десь 60%.

Як і будь-яка компанія, ми маємо більше 1 SKU, які потрібно виготовити в умовах обмеженого часу, ресурсів та матеріалів. Для того, щоб зробити це ефективно, компанія використовує графік виробництва (MPS). На мал. 4 ви бачите простий приклад MPS на 8 днів, включаючи запуск продукту "А" в перший день.

Мал. 4

Ми щойно проаналізували, що є ряд матеріалів та робочий центр, які повинні бути доступні вчасно і в потрібній кількості, щоб виконати роботу ідеально. У нашому прикладі ймовірність успіху становить близько 60%. Припустимо, що ймовірність успішного виконання графіку кожен день однакова і дорівнює 60%. Тоді яка ймовірність того, що 2 дні поспіль все піде за планом? Правильно: 0,6*0,6=36%. Неважко продовжити розрахунки і зрозуміти, що ймовірність того, що 8 днів поспіль все піде за планом (0,6^8) становить менше 2%.

Сміливо використовуйте цю логіку і свої дані, щоб оцінити, яка ймовірність виконання графіку у вашій компанії.

Неважливо, як швидко ви прибули в аеропорт, вам все одно доведеться чекати на літак. Але це не захистить вас від запізнення у пункт призначення, оскільки ваш літак може бути перенесений через погані погодні умови або з будь-якої іншої причини. Така ж логіка і на робочому місці. Якщо ви зробили свою роботу набагато швидше, ніж очікувалося, в залежній системі це не має значення, тому що наступний робочий центр не може почати наступну дію, не закінчивши поточну. Навіть більше. Ви створюєте додаткове незавершене виробництво, яке може ускладнити логістику цеху і викликати затримку готової продукції. Але, якщо ви запізнюєтесь, наступний робочий центр не може почати роботу вчасно і теж запізнюється. Це фундаментальна особливість залежної системи, яку можна сформулювати так: "Затримки накопичуються, вигоди - ні".

Чим відрізняється DDMRP?

Немає ефекту батога. Буфери розроблені спеціально для пом'якшення бімодальної варіабельності
Єдиний спосіб зупинити “ефект батога” - це припинити посилення та передачу варабельності по ланцюгу постачань та всередині виробництва. Саме для цього були розроблені буфери DDMRP.

Дивіться детальний огляд методології DDMRP і його відмінності від звичних практик.

Червона зона - це захист, вбудований в буфер. Завдання цієї зони - забезпечити надійний випуск продукції, або, іншими словами, високий рівень обслуговування наших клієнтів і захистити їх від коливань як попиту, так і пропозиції.

Завданням зеленої зони є агрегування мінливості попиту та забезпечення відносно рівномірних замовлень далі по ланцюгу постачань. Дивіться мал. 5.

Мал. 5

Тепер немає потреби в детальних довготривалих виробничих графіках

Мета буферів DDMRP - роз'єднати залежності шляхом створення точок незалежності зі збереженими ресурсами, потужностями і часом в критичних точках переходу ланцюга постачань і всередині структури BOM (Специфікації). Розглянемо зображення специфікацій і маршрутів продуктів А і В у схемі MRP і DDMRP. Операційна стратегія відрізняється, але продукти А і В, специфікація і шлях проходження обладнання однакові. Відповідно до MRP, ми повинні запланувати продукт А принаймні на 30 днів вперед і чекати, поки всі пов'язані з ним процеси завершаться без помилок і затримок. Наскільки достовірним є це припущення? Крім того, продукт Б має 14-денний термін повернення.

Мал. 6

Оскільки буфери DDMRP створюють точки незалежності в структурі специфікації зі збереженими матеріалами, часом та потужностями, що дозволяє скоротити час виконання замовлення для продукту А на 14 днів та одну операцію, а для продукту B - на 5 днів та одну операцію. Якщо скорочується час виконання замовлення, то відпадає необхідність у тривалих заморожуваннях графіку. І як ми говорили раніше, шанс того, що все піде за планом, для продукту А становив близько 60% (0,95^10, тому що 10 залежностей з надійністю 95% кожна). У DDMRP для виробництва продукту А нам потрібно закінчити тільки операцію "4", тому що результат попередніх операцій вже зберігається в буфері. Навіть більше, тепер нам потрібно покладатися на одну завершальну операцію, з надійністю 95%, що більш послідовно, ніж 60% в MRP.

Така ж логіка застосовується і до продукту B. Час виконання скоротився з 14 до 5 днів, а надійність графіку зросла з 70% (0,95^7, через 7 залежностей з надійністю 95% кожна) до 95% (одна фінальна операція). Така кардинальна зміна підходу дозволила досягти нових результатів:

Теперь навіть без необхідності у покращенні прогнозу ми потребуємо менше запасів і досягаємо вищого рівня сервісу

Ми всі пам'ятаємо зі студентських років, що підвищення точності прогнозування - це єдиний метод одночасного скорочення рівня запасів і підвищення рівня сервісу. Оскільки це поняття настільки глибоко вкоренилося в секторі, багато фахівців присвячують свою кар'єру пошуку "Святого Грааля" ланцюгів постачань - точних прогнозів. Решту часу вони витрачають на пошуки ідеального балансу, оскільки усвідомлюють, що точного прогнозу неможливо досягти за визначенням. Це ще один “міф”.

Існує хибна думка, що все буде добре, якщо ви зможете знайти ідеальний баланс між кількістю запасів та рівнем сервісу. Ігноруючи очевидну істину, що залежна природа MRP унеможливлює точне прогнозування та бездоганне виконання графіку.

Скорочення часу виконання замовлень в DDMRP та підвищення адаптивності дозволяють нам мати менші запаси та краще і без компромісів реагувати на зміни попиту чи пропозиції.

Ми будемо виробляти лише те, що вимагає ринок, якщо попит змінюється і змінюються пріоритети планування. Ключова відмінність полягає в тому, що ми маємо буфер DDMRP або просто можливість зберігати час, матеріали та потужності, що дозволяє нам дійсно адаптуватися до ринкових змін. Для того, щоб система планування працювала, ідеальний світ вже не потрібен.

Завдяки скороченню часу виконання замовлень, потужностям та накопиченим ресурсам ми будуємо тільки те, чого вимагає ринок. Тепер немає місця для конфлікту між департаментами компанії

DDMRP використовує фактичні замовлення на продаж для планування. Для того, щоб призначити операції у цеху для задоволення цього попиту, менеджер з планування виробництва може бути першою особою в компанії, яка помітить і відреагує на сплески замовлень. Не існує графіку, тому відділ збуту не повинен телефонувати планувальникам і вимагати внесення змін. Оскільки попит управляє виробництвом, немає необхідності вимагати, щоб воно було пристосоване до ринку.

Методологія називається "MRP, що орієнтується на попит" (Demand Driven MRP).

Кейс впровадження DDMRP та системи Intuiflow, що працює по її принципам на виробництві Kormotech:

DDMRP - це стратегія управління запасами, яка може адаптуватися до динамічного та непередбачуваного середовища і була створена для VUCA світу. У той же час, DDMRP є більш зручною та ефективною, і встановлює новий стандарт для галузі. Методологія дозволяє розірвати замкнене коло, коли покращення прогнозів є єдиною можливістю підвищити рівень сервісу та зменшити запаси. Але коли невизначеність і волатильність зростають, прогноз не може бути покращений. DDMRP покращує роботу виробничого цеху, забезпечуючи узгодженість і прозорість, тим самим задовольняючи ваших співробітників.

А низький рівень запасів задовольнить фінансові та складські команди. А високий рівень сервісу догодить вам і вашим клієнтам.

СВЯТОСЛАВ ОЛІЙНИК

Експерт в управлінні ланцюгами постачання. Майстер-інструктор американського Demand Driven Institute. Досвід реалізації 30+ проектів у виробництві та дистрибуції, компанія ABM Cloud.

Facebook: https://www.facebook.com/sviatoslav.oliinyk

Linkedin: https://www.linkedin.com/in/sviatoslav-oliinyk-945411134/