Logicollege

Leerdoelen
In deze module leer je wat de verantwoordelijkheden zijn van Materials Management, hoe de materiaalstroom kan worden gepland met behulp van MRP en hoe de MRP-berekening werkt. Vanuit een tijdgefaseerde bruto behoefte wordt berekend wat de netto behoefte per periode is. Daarnaast leer je hoe doorlooptijden worden gebruikt als leadtime-offset, welke gegevens een MRP-systeem nodig heeft als input, welke output het systeem oplevert en hoe deze output wordt gebruikt voor de aansturing van werkprocessen.

Inleiding
Niet alle logistieke onderwerpen vallen binnen het bereik van deze module. Inkoop, voorraadbeheer voor de onafhankelijke vraag, masterplanning, intern transport, opslag, materials handling en orderverzamelsystemen worden in andere modules behandeld. Ook de gedetailleerde volgordeplanning van werkorders (PAC) valt buiten deze module.

Voorraadbeheer voor de markt kreeg in de twintigste eeuw vorm met statistische aanvulsystemen. Deze systemen zijn gebaseerd op vraagvoorspellingen en historische gegevens en zijn geschikt voor het beheren van voorraden voor de onafhankelijke vraag. Binnen een keten blijken deze systemen echter minder geschikt, omdat onafhankelijk bestuurde schakels leiden tot het keteneffect of opslingereffect, waarbij voorraadniveaus sterk fluctueren.

Dit effect kan worden beperkt door de goederenstroom stroomopwaarts van het klantenorderontkoppelpunt (KOOP) te behandelen als afhankelijke vraag. Afhankelijke vraag kan immers worden afgeleid van een behoefte die meer stroomafwaarts in de keten is ontstaan. Stroomopwaarts van het KOOP worden orders daarom niet statistisch voorspeld, maar deterministisch berekend.

1. Materials Management (MM)
Materials Management betreft het besturen van het deel van de goederenstroom vanaf leveranciers, via het grondstoffenmagazijn, tot en met de laatste fabricagefase. De invloed van MM begint bij het verwerven van grondstoffen en eindigt meestal bij de aansturing van het verpakken van geproduceerde artikelen. Tot MM behoren ook de interne transporten en de opslag van grondstoffen, onderdelen en halffabricaten.

MM is een onderdeel van logistiek en omvat de combinatie van materiaalplanning, verwerving en voorraadbeheer van grondstoffen en materialen, productieplanning, beheer van onderhanden werk en materials handling tot en met de productie. Het vervolg van de goederenstroom, vanaf productie tot klant, wordt aangeduid als Fysieke Distributie (FD).

De kern van de functie van Materials Management bestaat uit het plannen en beheren van voorraden van grondstoffen en onderhanden werk en het optimaliseren van productieprestaties op het gebied van voorraadhoogte, omloopsnelheid, efficiëntie, bezettingsgraad, opbrengst, servicegraad en kwaliteit.

Tot de taken en verantwoordelijkheden van MM behoren onder andere het verwerven van grondstoffen en materialen, materiaalplanning en voorraadbeheer, productie- en capaciteitsplanning, magazijnmanagement, intern transport en materials handling, systeem- en databeheer van logistieke informatiesystemen en het beschikbaar maken van eindproducten en reservedelen voor Fysieke Distributie.

De materiaalstroom kan op drie manieren worden aangestuurd. Bij een push-systeem stuurt een centraal plan de materiaalstroom aan, ondersteund door systemen zoals MRP of MRP-2. Bij een pull-systeem ontstaat de aansturing vanuit een fysieke behoefte, bijvoorbeeld via kanban-signalen. Bij een push-pull-systeem worden beide benaderingen gecombineerd, bijvoorbeeld door MRP te gebruiken voor planning en communicatie, terwijl intern met pull-principes wordt gewerkt.

2. Voorraadbeheer voor de afhankelijke vraag
Materials Management richt zich op de goederenstroom links van het KOOP, waar sprake is van afhankelijke vraag. Hier wordt niet gewerkt met gemiddelde vraag of standaardspreiding, maar met exact berekende hoeveelheden en vastgestelde tijdstippen.

De berekeningen starten met een interne order voor planmatige aanvulling van de voorraad gereed product. Vanuit deze order wordt stroomopwaarts de behoefte aan onderdelen, componenten en grondstoffen berekend. Hiervoor is Materiaalbehoefteplanning ontwikkeld, beter bekend als Material Requirements Planning (MRP).

MRP berekent de materiaalbehoefte met behulp van stuklijsten. Toen computersystemen dit toelieten, kon tegelijk ook de capaciteitsbehoefte worden berekend, wat leidde tot MRP-2 (Manufacturing Resource Planning). MRP is meestal geïntegreerd in ERP-systemen, zodat materiaaladministratie en financiële administratie naadloos op elkaar aansluiten.

3. Tijdgefaseerde planning en MRP
MRP is een push-systeem dat werkt met tijdgefaseerde planning. De behoefte aan materialen wordt verdeeld over planperioden, ook wel time-buckets genoemd. Een time-bucket kan bijvoorbeeld een dag, week of maand zijn. De keuze van de lengte van de time-bucket beïnvloedt de doorlooptijd en de productiviteit van het systeem.

MRP genereert fabricage- en inkooporders die per time-bucket zijn gepland. Voor de operationele aansturing werkt MRP vaak samen met Production Activity Control (PAC), dat de vrijgegeven orders opsplitst in bewerkingen en deze in een efficiënte volgorde plaatst. Voor inkooporders kan Vendor Activity Control (VAC) worden ingezet.

ERP-systemen bevatten doorgaans modules voor statistisch voorraadbeheer, MRP, PAC en VAC, evenals financiële administratie en andere bedrijfsfuncties. Het voordeel van ERP is dat gegevens één keer worden vastgelegd, bij de bron, en organisatiebreed beschikbaar zijn.

4. Het MRP-algoritme
Het MRP-algoritme rekent de behoefte aan eindproducten om in een behoefte aan onderdelen en materialen. Hiervoor wordt per eindproduct een stuklijst gebruikt, die niveau voor niveau wordt doorgerekend. De berekening start bij het eindproduct op niveau nul en loopt door tot aan de laagste niveaus van onderdelen en grondstoffen.

Bij de berekening wordt onderscheid gemaakt tussen bruto en netto behoefte. De bruto behoefte is de gevraagde hoeveelheid zonder rekening te houden met voorraad en lopende orders. De netto behoefte is de hoeveelheid die daadwerkelijk moet worden geproduceerd of besteld, rekening houdend met aanwezige voorraad, geplande ontvangsten en veiligheidsvoorraad.

Wanneer een netto behoefte ontstaat, plant MRP een geplande orderontvangst. De grootte van deze order is afhankelijk van de ingestelde seriegrootte. Vervolgens wordt met behulp van de doorlooptijd de geplande orderuitgifte bepaald door middel van een leadtime-offset.

5. MRP-rekengrid en berekeningswijze
MRP-berekeningen worden vaak weergegeven in een rekengrid, waarin elke kolom een planperiode voorstelt. In de header van het grid staan de vaste artikelgegevens, zoals beginvoorraad, veiligheidsvoorraad, seriegrootte en levertijd.

De eerste regels van het grid worden gebruikt om de geprojecteerde voorraad te berekenen, wat het verwachte voorraadverloop weergeeft als er geen nieuwe orders worden ingepland. Vervolgens worden per periode de netto behoefte, geplande orderontvangst, geplande orderuitgifte en geplande voorraad berekend. Het doorrekenen gebeurt volgens een vaste systematiek, kolom voor kolom.

Deze berekening wordt uitgevoerd voor het eindproduct en daarna herhaald voor alle componenten op lagere niveaus van de stuklijst, waarbij de bruto behoefte van een component wordt afgeleid van de geplande orderuitgifte van het bovenliggende product.

6. Input en output van MRP
Voor het uitvoeren van de MRP-berekening zijn vaste en variabele gegevens nodig. Vaste gegevens veranderen weinig en omvatten onder andere de bedrijfskalender, de lengte van de time-bucket, standaard doorlooptijden, veiligheidsvoorraden, opbrengst- of uitvalpercentages, seriegrootteregels, stuklijsten en artikelstamgegevens.

Variabele gegevens veranderen voortdurend en omvatten onder andere de bruto behoefte (zoals het MPS), actuele voorraadgegevens en uitstaande productie- en inkooporders.

De primaire output van MRP bestaat uit vrijgavesignalen voor productie- en inkooporders en herplannings- en annuleringssignalen. Secundaire output omvat onder andere signalen over afwijkingen, verwachte voorraadniveaus, herkomst van behoeften (pegging) en prestatie-indicatoren.

Samenvatting
Materials Management richt zich op het plannen en beheersen van de materiaalstroom tot en met de productie. MRP is een integraal planningssysteem dat op basis van stuklijsten, tijdgefaseerde behoefte en doorlooptijden berekent welke materialen, wanneer en in welke hoeveelheid nodig zijn. Door het deterministisch plannen van afhankelijke vraag wordt het keteneffect beperkt en ontstaat een stabiele, beheersbare materiaalstroom binnen de productieketen.