Sistemi MRP: Ottimizzazione della Produzione e Gestione delle Scorte

Introduzione ai Sistemi di Gestione delle Scorte

I metodi tradizionali di gestione delle scorte, appropriati quando la domanda di beni è indipendente (ovvero soggetta alle condizioni di mercato e non correlata ad altre voci), risultano insufficienti in altri contesti. In particolare, quando la domanda per gli articoli è dipendente — cioè non direttamente soggetta al mercato, ma legata ad altre voci di un più alto grado di complessità — tali metodi mostrano i loro limiti.

Se, inoltre, la domanda è discreta e discontinua, le classiche tecniche che lavorano con valori di continuità sono in gran parte inefficaci. Questo porta spesso sia a interruzioni nella produzione, sia al mantenimento di stock medi inutilmente elevati.

Cos'è l'MRP (Material Requirements Planning)

L'MRP (Material Requirements Planning) nasce dalla necessità di risolvere i problemi presentati nel contesto di domanda irregolare, discreta e affidabile. L'MRP si basa sul fatto che la domanda di ciascun elemento è dipendente (ad eccezione di quelli con domanda esterna) e che le esigenze di ogni articolo, insieme ai tempi in cui devono essere soddisfatte, possono essere calcolate a partire dalle richieste indipendenti e dalla struttura dei prodotti, integrando informazioni su scadenze di elaborazione e approvvigionamento.

Mentre il sistema MRP svolge funzioni di gestione delle scorte, esso rappresenta molto più di una semplice tecnica di magazzino. Sviluppa, tra le altre, funzioni di pianificazione della produzione e definizione delle priorità degli ordini, fornendo informazioni cruciali ad altre aree produttive. L'obiettivo primario è avere la scorta necessaria esattamente quando verrà utilizzata. L'accento è posto più sul quando richiedere la quantità necessaria, rendendola una tecnica di programmazione fondamentale per la gestione dell'inventario. L'obiettivo non è solo monitorare i livelli delle scorte come nella gestione classica, ma garantirne la disponibilità nell'importo desiderato, al momento e nel luogo opportuno.

Evoluzione Storica e Approccio Gerarchico

L'avvento dei computer negli anni Sessanta ha aperto le porte all'MRP, una tecnica nata dalla pratica che ha reso obsolete le tecniche tradizionali per il trattamento di articoli a domanda dipendente. I sistemi MRP seguono un approccio gerarchico e sono nati come sistemi informatizzati di pianificazione in grado di generare un piano dei materiali a partire da un Programma di Produzione Principale (PMP).

Il sistema si basa sull'esplosione dei fabbisogni di materiale. Questo processo è la traduzione concreta degli ordini di acquisto e di produzione per ciascuno dei componenti coinvolti nel processo produttivo, derivanti dalle domande esterne per i prodotti finiti.

Schema di Base del Sistema MRP

Lo schema di base dell'MRP è il seguente:

• Elenco dei materiali (File Distinta Base)
• Master Production (Piano Maestro di Produzione)
• Inventario Record File (Record di Inventario)
• SISTEMA MRP
• Piano dei Materiali
• Rapporti Secondari
• Dati sulle transazioni di inventario

Input del Sistema

Gli input principali del sistema sono:

• Master Production (PMP): quantità e scadenze in cui devono essere disponibili i prodotti finali, con l'indicazione delle date previste di consegna. Questo programma deve essere validato per garantirne la fattibilità.
• Distinta base (BOM - Bill of Materials): la struttura di produzione e montaggio dell'articolo in questione. Permette di costruire l'albero di ogni elemento che appare nel piano di produzione master, indicando quali componenti compongono ciascuna unità e calcolando i componenti necessari per realizzarla.
• File dei record di inventario: raccoglie informazioni e dati sui diversi elementi (tempi di consegna, scorte disponibili, ricevute in linea, ecc.) necessari per il processo di produzione.

Output del Sistema

I risultati (output) del sistema sono:

• Piano dei materiali: contiene le quantità di ciascun elemento che deve essere acquistato o fabbricato dall'azienda per ogni periodo dell'orizzonte di pianificazione. Comprende il piano di produzione e il piano di approvvigionamento.
• Informazioni di controllo: procedure correlate che riflettono il programma di produzione master nei bisogni reali dei componenti, incluse date e importi.

Caratteristiche Principali dell'MRP

Le caratteristiche del sistema possono essere riassunte come segue:

• Orientamento ai prodotti: pianifica i componenti necessari partendo dai bisogni finali.
• Prospettiva futura: la pianificazione è basata sulle esigenze future dei prodotti.
• Gestione dei tempi: stabilisce le date di rilascio e consegna degli ordini in base al Lead Time (TS). È fondamentale che il tempo di approvvigionamento sia ridotto al minimo.
• Capacità non infinita: originariamente non teneva conto dei vincoli di capacità, quindi il piano non garantiva sempre la redditività o la fattibilità operativa.
• Database integrato: utilizzato da vari settori della società.

MRP a Ciclo Chiuso (Closed-Loop MRP)

L'MRP originario non era privo di problemi, specialmente riguardo alla precisione del PMP e ai vincoli di capacità nei laboratori. Per ovviare a ciò, si è passati all'integrazione con tecniche di Capacity Planning e Shop Floor Control.

Dopo anni di esperienza (intorno al 1975), l'integrazione dei sistemi MRP originari con queste tecniche ha portato ai Sistemi MRP a Ciclo Chiuso, che svolgono in modo coordinato le attività menzionate, consentendo un feedback continuo tra esecuzione e pianificazione.

Schema di MRP a ciclo chiuso.

Il sistema parte da un piano di produzione complessivo che diventa un PMP. Attraverso il modulo di Master Scheduling, si pianifica la capacità a medio termine (Rough-Cut). Se il piano è realizzabile, serve come input per l'MRP. Gli ordini passano poi alla gestione acquisti o al Capacity Requirements Planning (CRP) per il breve termine. La situazione nei workshop e la capacità effettiva servono a controllare il sistema tramite l'analisi Input/Output.

Caratteristiche dell'MRP a Ciclo Chiuso

• È di natura previsionale.
• Include PMP, pianificazione dei materiali, pianificazione della capacità a breve/medio termine e controllo del workshop.
• Gestione integrata tramite un database unico per tutti i settori aziendali.
• Funziona in tempo reale (on-line), pur mantenendo alcuni processi batch.
• Possiede capacità di simulazione per valutare cambiamenti nelle circostanze di partenza.
• Approccio top-down: il processo inizia dal Piano di Produzione Aggregato.

Esercizi e Calcoli MRP

Per i calcoli in un periodo "i", sono necessari i seguenti input:

• a) Fabbisogni Lordi (NB): Quantità necessarie del componente nei rispettivi periodi, derivanti dal Master Plan o da livelli superiori.
• b) Ordini in sospeso (PP): Materiali in arrivo da programmi precedenti.
• c) Fabbisogni Netti (NN): Calcolati come:
  NN_i = Max (0, NB_i + SS - (PP_i + EX_i-1)), dove NN > 0.
• d) Ricevimento ordini pianificati (RP): Fabbisogni corretti secondo il tipo di lotto.
• e) Rilascio ordini (LP): Indica quando deve essere emesso l'ordine per soddisfare il fabbisogno netto.
• f) Rimanenze di magazzino (EX):
  EX_i = (EX_i-1 + PP_i + RP_i) - NB_i