MRP: la pianificazione dei fabbisogni dei materiali

Manufacturing Execution System - MES

La pianificazione dei fabbisogni materiali o MRP è una funzionalità avanzata offerta dai software gestionali di produzione, utilizzati dalle aziende per determinare i materiali e i componenti necessari per soddisfare gli ordini clienti o quelli generati in base alle previsioni di future vendite. Questo sistema gestisce in modo efficiente l’inventario, pianificando gli approvvigionamenti per ottimizzare le scorte e produrre il prodotto nei tempi giusti e a costi ottimali.

L’MRP calcola i fabbisogni rispondendo a 3 domande fondamentali: quali materiali sono necessari per la produzione, in quale quantità e per quando va soddisfatta la domanda richiesta.

In questo articolo vediamo di capire cos’è e come funziona un sistema MRP, quali vantaggi può fornire ad un’azienda e che tipo di legame c’è tra questo software e gli altri sistemi aziendali gestionali e di produzione (ERP e MES).

Che cosa significa MRP

MRP, acronimo di Material Requirements Planning (Pianificazione dei Fabbisogni Materiali), è un sistema integrato che effettua il calcolo del fabbisogno di materiali necessari per soddisfare una domanda di vendita ed elabora un piano di approvvigionamento ottimale. Questo sistema aiuta le imprese a ottimizzare gli approvvigionamenti e la produzione, fornendo una stima accurata delle quantità di materiali e calcolando i tempi di approvvigionamento in linea con la programmazione produttiva. Viene utilizzato prevalentemente da aziende manifatturiere, ma può essere utilizzato anche in aziende commerciali.

Il fabbisogno viene calcolato partendo dagli ordini ricevuti da clienti oppure dalle previsioni di vendita: l’MRP programma l’approvvigionamento e/o l’impegno in produzione di tutti i materiali necessari. L’obiettivo primario dell’MRP è mantenere un accurato material planning (pianificazione dei materiali) facilitando la consegna rapida e a costi minimi dei prodotti ai clienti.

 

MRP e la gestione dei materiali

Una parte fondamentale della produzione è inerente alla gestione dei materiali. Pensando alle normali attività di un’azienda, si può comprendere l’importanza di disporre in ogni momento delle risorse necessarie a costi accettabili. Si tratta di un impegno non facile, molto articolato e che richiede un’attenzione continua, non soltanto una pura e semplice gestione del magazzino.

La funzione d’approvvigionamento non si limita a procurare tempestivamente le materie prime necessarie per alimentare gli impianti produttivi, ma investe anche altri aspetti gestionali più complessi; basti pensare alla scelta inerente l’acquisto o la produzione di un determinato articolo. Decidere cosa produrre e che cosa, invece, convenga acquistare da fornitori non è competenza esclusiva della funzione approvvigionamenti; una corretta gestione dei materiali può fornire informazioni utili, che contribuiscono spesso alla scelta finale.

L’MRP permette di pianificare in anticipo e di adattarsi in modo proattivo ai cambiamenti della domanda e dell’offerta. Questo sistema, in base allo scenario applicativo, può tenere conto di fattori critici come la durata di conservazione dei materiali, le date di consegna e il lead time dei fornitori, fornendo così un quadro completo per una gestione informata delle risorse.

 

Schema di flusso dell’MRP

MRL Piano di approvvigionamento

MRP Piano di approvvigionamento

 

 

MRP, ERP e MES: i tre sistemi per la gestione della produzione

Inventato da D.R. Kiran negli anni ’70, il Material Requirements Planning fu adottato da subito nelle aziende, rivoluzionando la logistica e diventando il precursore di sistemi più moderni come l’ERP e il MES. Oggi ERP (Enterprise Resource Planning), MRP (Material Requirements Planning) e MES  (Manufacturing Execution Systems) sono i 3 sistemi informatici per la gestione della produzione, ognuno con peculiarità significative.

 

L’MRP è una funzione specifica della gestione della produzione, tipicamente integrata nel sistema ERP con il quale condivide i dati di magazzino. Nell’ERP viene gestito l’intero piano di produzione, che viene poi inviato al MES il quale connette la pianificazione ottenuta con le operazioni di fabbrica (gestite dai macchinari in officina).

 

In breve:

ERPMRPMES
A cosa serveGestisce tutti gli aspetti amministrativi, contabili, finanziari e produttivi di aziende complesseSviluppa piani di approvvigionamento per i prodotti finiti definendo i requisiti di inventario per componenti e materie primeMonitora in tempo reale la produzione, integrando il sistema gestionale e l’MRP
Analisi e report sui datiProduce analisi e report di dati per tutte le funzioni gestite, dalla produzione alla contabilità al magazzino e produzione, ecceteraProduce analisi e report su dati e processi relativi alla produzione e agli avanzamenti (se collegato ad altri moduli appositi)Produce analisi e report di dati in tempo reale raccolti dalle macchine in officina
Integrazione sistemiÈ un software che si integra con altri software gestionali, come il CRMÈ un modulo di gestione della produzione che si può gestire da solo o integrato in un ERPÈ un software integrato nei dispositivi delle macchine di produzione che si integra con il gestionale di produzione o l’ERP

 

MRP e ERP

ERP e MRP sono sistemi strettamente correlati, in quanto la gestione della produzione è una funzione tipicamente integrata nel sistema ERP.

La funzionalità di calcolo dei fabbisogni dell’MRP, per monitorare le giacenze di magazzino in relazione agli ordini presenti, utilizza le informazioni presenti negli archivi del sistema ERP, in particolare modo la gestione delle vendite, degli ordini e del magazzino. In base agli ordini clienti, fornitori e a terzisti caricati, alle movimentazioni di magazzino e ai lotti di produzione già programmati, viene effettuato un calcolo che permette di verificare, per il gruppo di articoli selezionato, l’esistenza di carenze nei fabbisogni di materiali, provvedendo quindi alla generazione di ordini a fornitori, a terzisti o di lotti di produzione al fine di avere sempre una situazione di magazzino consistente.

L’MRP è quindi una componente specifica dell’ERP oppure, laddove si configurino scenari differenti, il sistema si integra come modulo specifico condividendo i dati sulla gestione delle scorte e sulle logiche di fornitura.

 

MRP e MES

L’MRP e il MES sono due software per la gestione produzione, con funzionalità diverse.

L’MRP è orientato alla pianificazione dei fabbisogni materiali, basandosi sulle scorte disponibili a magazzino. Effettua calcoli e stime per far si che tutti i materiali necessari siano disponibili alla produzione, nei tempi previsti: questi dati vengono inclusi nel piano di produzione, che tiene conto di altre variabili (quali cicli, fasi, macchine, calendari di fabbrica, etc..)

Il Manufacturing Execution System o MES riceve in entrata i dati del piano di produzione e si concentra sul monitoraggio in tempo reale dei macchinari di fabbrica, condividendo di ritorno le informazioni sull’avanzamento della produzione. Le sue funzioni includono il monitoraggio dei lavori in corso (WIP), la raccolta dati macchina e l’analisi dei consumi delle risorse per ottimizzare la produzione. Si occupa quindi delle attività in corso e delle performance attuali. Oggi, il MES beneficia anche delle nuove tecnologie come il machine learning e l’Internet delle cose industriale (IIoT). Queste innovazioni portano non solo a una maggiore precisione nella pianificazione avanzata, ma anche a una maggiore velocità di esecuzione e a interfacce utente più intuitive e informative.

ERP, MRP e MES

ERP, MRP e MES

 

 

Dall’MRP all’MRP II

L’MRP garantisce una maggiore efficienza nella gestione aziendale, assicurando scorte disponibili per la produzione o la vendita. Applicato alla produzione, trasforma l’MPS (Master Production Schedule o piano di produzione) in un sistema di ordini pianificati (ordini a fornitori e ordini di produzione interni) valutati a capacità infinita, ovvero senza tenere conto dell’effettiva capacità produttiva dell’azienda. Questo richiede un controllo a posteriori dell’effettiva esecuzione della pianificazione teorica, compatibilmente con i vincoli dati dalle risorse a disposizione (tempi, macchine e manodopera).

Per ottimizzare l’MPS e verificare a priori che i piani di produzione siano realistici, nel tempo sono stati aggiunti moduli e funzionalità di schedulazione della produzione a capacità finita che, integrati con i software di produzione, realizzano quello che si chiama MRP II, dove il significato dell’acronimo cambia diventando Manufacturing Resource Planning ossia la pianificazione delle risorse di produzione.

Nel Manufacturing Resource Planning o MRPII si viene a determinare una struttura gerarchica complessa costituita da molti livelli ognuno dei quali capace di trasferire informazioni al livello superiore, in modo da migliorare le previsioni e la qualità dei risultati. MRP II interfaccia la funzione CRP (Capacity Requirements Planning o Capacità di Produzione Richiesta) che calcola sulla base degli ordini pianificati e degli ordini in esecuzione una previsione del carico di lavoro sui diversi centri, verificando la congruenza del piano di produzione con l’effettiva capacità produttiva. Se il piano è realistico, procede ad emettere ordini e impegni opportunamente temporizzati, e all’avanzamento con FCS (Finite Capacity Scheduling o Schedulazione a Capacità Finita). Per l’analisi predittiva, l’MRP II si interfaccia con lo storico del database aziendale considerando (oltre agli ordini clienti e alle previsioni di vendita attuali) anche la storia degli ordini passati e di quelli non soddisfatti per mancanza di capacità produttiva.

MRP e MRP II

MRP e MRP II

 

Quando e perché implementare un sistema MRP

Nell’ambito della gestione della produzione all’interno di un’azienda, una delle funzionalità più importanti da considerare è quella relativa alla gestione dei materiali per poter garantire, in ogni momento della vita aziendale, la presenza a magazzino degli articoli necessari per la produzione e per l’evasione degli ordini esistenti.

Per monitorare le giacenze di magazzino in relazione agli ordini presenti, oppure sulla base di previsioni di vendita future, è possibile utilizzare la funzionalità di calcolo dei fabbisogni dell’MRP, che è quella parte della gestione dei materiali che si occupa di verificare l’eventuale necessità di spiccare ordini ai fornitori e di generare ordini di produzione (lotti), a seguito di ordini ricevuti dai clienti.

Oltre a provvedere al mantenimento delle scorte necessarie per il soddisfacimento degli ordini nelle date di prevista consegna, è possibile generare dei fabbisogni legati ad un piano di produzione aziendale basato su stime o previsioni di vendita, così che esse vengano considerate come richieste di materiale nelle date previste.

L’implementazione di un sistema MRP è il primo elemento che consente di pianificare e programmare la produzione in modo efficiente, garantendo che i materiali si spostino rapidamente attraverso l’ordine di lavoro in produzione, nei tempi corretti. È uno strumento che aumenta la produttività aziendale, offrendo alle organizzazioni la capacità di pianificare e gestire in modo più reattivo e intelligente la produzione, per soddisfare meglio la domanda dinamica del mercato.

 

Come funziona l’MRP

Un sistema di pianificazione MRP accelera il processo di produzione determinando quali materie prime, componenti e semilavorati sono necessari e quando, in base alla domanda e alla distinta base (BOM – Bill of materials) di ogni prodotto. Risponde a 3 domande principali:

  • Cosa è necessario?
  • Quanto è necessario?
  • Entro quando è necessario?

Le risposte a queste domande aiutano le aziende a rendere il programma di produzione più efficiente. Gli step di funzionamento di un sistema di Material Requirements Planning possono quindi essere individuati nei seguenti punti:

 

  1. Individuazione dei requisiti per soddisfare la domanda

L’MRP identifica la domanda di prodotti e dei requisiti necessari per soddisfarla, partendo dagli ordini dei clienti e/o delle previsioni di vendita. Utilizzando la distinta base richiesta per ogni prodotto finito, l’MRP scompone la domanda nei singoli componenti e nelle materie prime necessarie per completare la costruzione, tenendo conto di eventuali sottoinsiemi (semilavorati) richiesti.

  1. Controllo dell’inventario e allocazione dei materiali

Confronta la domanda con l’inventario, per vedere quali articoli sono già nei magazzini (eventualmente disclocati in più sedi) e quanti devono essere approvvigionati. Ciò considera anche lo stato degli articoli, il che dà visibilità su quelli già assegnati a un’altra commessa, nonché agli articoli non ancora fisicamente nel magazzino che sono in transito o in ordine. La pianificazione MRP sposta quindi l’inventario nelle posizioni corrette ed effettua proposte di riordino dei materiali effettivamente necessari ai fornitori.

  1. Aggiornamento in base agli stati di avanzamento 

Quanto l’MRP viene integrato con gli altri moduli di gestione della produzione, i dati a sistema si aggiornano dinamicamente sulla base dell’avanzamento degli ordini di lavoro e di acquisto, avvisando quando articoli subiscono ritardi e spostando di conseguenza le date di richiesta in entrata o in uscita, eseguendo simulazioni e generando piani di eccezione per completare le commesse richieste.

 

Questa tabella offre un’anteprima delle principali funzioni di un sistema MRP e del loro impatto sulla gestione e l’efficienza aziendale.

FUNZIONEDESCRIZIONE
Monitoraggio delle scorteMonitora gli stock disponibili in magazzino, inclusi materiali impegnati in produzione o su altre commesse, per evitare carenze o sovrapproduzioni.
Pianificazione del fabbisognoDetermina la quantità necessaria di materiali, semilavorati e parti per soddisfare la domanda del cliente in base al piano di produzione principale (MPS).
Calcolo dei requisiti di acquistoEffettua calcoli dettagliati basati sul piano di produzione, sulla distinta base (BOM) e sull’inventario per determinare i requisiti di materiali e le date di acquisto.
Generazione automatica degli ordiniCrea automaticamente gli ordini di acquisto a fornitori o gli ordini di lavorazione interni per soddisfare i requisiti di produzione identificati dal sistema.
Aggiornamenti in tempo realeAggiorna le informazioni in tempo reale sullo stato delle attività produttive e degli ordini, facilitando una gestione reattiva delle operazioni.
Integrazione con altri sistemiSi integra con altri sistemi aziendali, come contabilità, gestione magazzino e vendite, per garantire una pianificazione coordinata e una visione completa delle attività.

 

Input e output dell’MRP

Il funzionamento del sistema MRP dipende dalla qualità dei dati che gli vengono forniti. Affinché un sistema MRP funzioni in modo efficiente, ogni input deve essere accurato e aggiornato. In particolare:

  • Richieste: l’MRP riceve in input le previsioni di vendita e gli ordini dei clienti. Quando si lavora con la domanda prevista, un sistema integrato con un sistema ERP a livello aziendale può consentire anche di effettuare previsioni utilizzando le vendite storiche.
  • Distinta base: mantenere aggiornate le distinti basi è essenziale per una previsione accurata delle forniture. L’archivio prodotti aggiornato evita problemi di controllo delle versioni, riducendo rielaborazioni e sprechi. Le distinte basi possono inoltre essere personalizzate per singolo ordine (tipico caso delle produzioni su commessa).
  • Inventario: l’inventario di magazzino aggiornato premette di capire quali articoli sono già a disposizione e quali invece sono in viaggio, quali sono in attesa di feedback del fornitore e quali invece devono essere inseriti in nuovi ordini di acquisto.
  • Programma di produzione: l’MRP produce in output degli ordini di lavoro, a più livelli. L’ordine di lavoro di un prodotto finito potrebbe presupporre ordini di lavoro di componenti (semilavorati) a loro volta necessari per produrre il finito.

Il sistema tiene conto di tutti i requisiti di costruzione ed invia le informazioni aggiornate per eseguire la produzione che, in base alla disponibilità dei materiali, pianificherà a sua volta l’utilizzo delle risorse (quali i macchinari, la manodopera e le postazioni di lavoro) necessarie per far fronte a tutti gli ordini di lavoro in sospeso da completare.

L’MRP stabilisce il piano di quando dovrebbero arrivare i materiali, in base a quando sono necessari nel processo di produzione: la considerazione dei tempi legati ai processi di approvvigionamento e produzione riduce al minimo i materiali presenti sugli scaffali e i colli di bottiglia nel processo. Pianificando l’arrivo dei materiali e l’inizio della produzione subito dopo, le aziende possono così spostare i materiali attraverso il flusso di lavoro senza ritardi: ciò permette anche di ridurre al minimo i livelli di inventario e i costi di trasporto, poiché i materiali arrivano quando necessari.

 

Esempio di gestione dell’MRP tramite software

L’MRP è uno dei moduli software di gestione della produzione, integrabile ai moduli di avanzamento produzione: vediamo qualche esempio di schermata del software Datalog. Gli esempi riportano delle date fittizie e degli articoli a scopo puramente dimostrativo.

Ipotizziamo siano già presenti nel sistema degli ordini clienti e partiamo con il calcolo dei fabbisogni: questo può includere un solo prodotto in n unità entro una determinata data di scadenza oppure una produzione multipla di più articoli o produzione in base a tutti gli ordini caricati a sistema. È possibile anche fare delle simulazioni prima di avviare la produzione effettiva. Nel nostro esempio, prendiamo un singolo articolo:

MRP Calcolo dei fabbisogni esempio schermata Datalog

MRP Calcolo dei fabbisogni esempio schermata Datalog Software gestionale di produzione

Il software MRP di Datalog permette di calcolare il fabbisogno di un singolo articolo oppure il fabbisogno completo in base a vari parametri impostabili. Nella schermata di esempio si sta calcolando il fabbisogno per la produzione di un articolo per un totale di 105 unità con la relativa data di consegna prevista. Nella sezione centrale si può avviare un calcolo di fabbisogni per una serie di articoli o numeri di ordine e range di data di consegna. Nel campo Simulazioni c’è una serie di scelte per avere l’inclusione o meno delle previsioni di vendita nel calcolo fabbisogni. Nei campi Da/A Data Consegna si possono inserire le date in cui si vogliono considerare le previsioni.

 

Definito cosa, quanto e in che data produrre, si avvia il calcolo dei fabbisogni. In questa schermata di esempio il risultato, proposto in automatico dal software, è visualizzato in tre griglie contenenti ciascuna una parte di informazione: Articoli, Fabbisogni e Approvvigionamenti.

Calcolo dei fabbisogni - esempio schermata con Software magazzino Datalog

Calcolo dei fabbisogni – esempio schermata con Datalog Software gestionale di produzione

La prima griglia, Articoli, mostra l’elenco degli articoli estratti con il calcolo fabbisogni, insieme ad alcune informazioni aggiuntive. La seconda griglia, Fabbisogni, mostra l’elenco dei fabbisogni che può essere visualizzato in tre modalità diverse: dettaglio, totali ed esplosione. L’ultima griglia, Approvvigionamento, mostra l’elenco degli ordini a fornitori, a terzisti e di produzione che devono essere confermati per poter soddisfare tutti i fabbisogni generati dal calcolo per l’articolo selezionato nella prima griglia.

 

Inoltre, una volta confermati gli ordini generati (totalmente o parzialmente) il software evidenzia i legami tra gli ordini caricati, il c.d. Pegging: in ogni momento l’azienda conosce le dipendenze tra i vari documenti e di conseguenza quali sono gli ordini clienti evadibili in base allo stato d’avanzamento dei documenti legati.

Consultazione legami tra ordini gestiti con MRP – esempio schermata con Datalog Software gestionale di produzione.

Con questa funzionalità è possibile capire sempre un materiale ordinato per quali ordini  di vendita servirà. Questo si rileva molto utile soprattutto quando i livelli di distinta base sono molteplici e le quantità ordinate risultano tante.

Queste informazioni possono essere condivise con gli altri moduli software di gestione della produzione che, in base alle esigenze dell’azienda, possono essere implementati. I moduli sono per questo scalabili, ovvero crescono al crescere delle esigenze funzionali.

 

 

Chi utilizza il sistema MRP

L’MRP è un software fondamentale per le aziende di produzione, ma l’ampiezza di utilizzo dell’MRP evidenzia la sua versatilità e la sua capacità di adattarsi a una varietà di contesti aziendali che vanno oltre le tradizionali attività manifatturiere. In questo senso bisogna considerare che il concetto di produzione può assumere una portata molto più ampia a seconda dei vari contesti: tale definizione può abbracciare varie organizzazioni coinvolte nell’acquisizione di componenti o materiali e nella loro trasformazione per generare articoli distinti destinati alla vendita ai clienti.

Questa inclusione si può quindi estendere a diversi contesti, come ad esempio:

  • Aziende commerciali: possono utilizzare l’MRP per effettuare il calcolo degli approvvigionamenti sulla base degli ordini clienti o delle previsioni di vendita, ed emettere gli ordini a fornitori.
  • Centri di assemblaggio ovvero magazzini dedicati all’assemblaggio di prodotti o alla creazione di combinazioni personalizzate, che confezionano articoli in “kit” pronti per la rivendita o gestiscono configurazioni personalizzate degli ordini, conservando unità principali e componenti opzionali per l’assemblaggio personalizzato al momento della spedizione.
  • Aziende di produzione a lotti: che producono basandosi su distinte basi ripetitive.
  • Aziende di produzione su commessa: che producono basandosi su distinte basi personalizzate per ogni ordine cliente.

 



 

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