第7章库存管理_生产运作管理

第7章库存管理InventoryManagement第1节引言1.1企业物流与库存供应商订货接收用户123N…原材料在制品成品用户用户分销中心分销中心1.2库存的含义（INVENTORY）•库存是一个企业储存的起来的物质资源，目的是用于更有价值的生产和销售活动。•库存的分类–原材料（Rawmaterial）–在制品（Work-in-Process(WIP)）–产成品（FinishedGoods）–备品备件及办公耗材（MRO）•库存物品本身不是不好的事物，但是它的存在可能是其它问题的表征。库存:概念•库存是任何形式运作管理的关键要素•不同的观点–资产(会计)–浪费(JIT)–客户服务所必需的(营销)–管理混乱的根源(运作层)•企业最大的资金投入领域之一–采购库存的成本–流程控制库存的成本–存储的成本–变质损坏的成本•库存–混乱的根源•为了得到库存,企业必须生产出在某一期间超出消费所需要的产品.为何有库存?•非本意活动所造成的结果–预测误差,废料,机器故障，订单的改变•有目的活动造成的结果–库存成本缺货成本•维持库存的成本–物质价值,利息,盗窃,物料搬运成本•不建立库存的成本–缺货机会损失,采购（调整）成本,非均衡生产,对车间出现问题反应敏感。为何需要库存?•传统的观点–为了提供和维持良好的客户服务–为了使生产过程中的物流更加平顺–为了抵御供需中的不确定性–为了资源的合理利用•新的观点–库存–不能管理产生变化的根源的代价–剩余物的状态库存的地点•一个相对较新的话题•在供应链的什么地方设置库存•多种布置方法–供应商处–本企业–仓储中心–客户处–设置在物流系统内在不同存储点的库存1.3库存控制的目标(ObjectivesofInventoryControl)以上介绍了库存的功能，但注意这只是从其有利的一面说的。为了保证企业正常经营活动，库存是必要的，但同时库存又占用了大量的资金。怎样即保证经营活动的正常进行，又使流动资金的占用达到最小，是管理人员关注的问题。库存控制的目标就是防止超储和缺货。库存决策•订货数量?•以何种形式订货?•在供应链何处设置库存?•客户服务水平如何?库存周转的变化•库存周转率=年销售收入/平均库存水平美国：•库存周转速度从1995到1998提高了30%.•库存周转速度从1998到2000提高了27%.•到2000年时,总的库存周转次数在近五年内从每年8.0次增加到每年13次.行业上四分位中值下四分位乳制品34.419.39.2电子元器件9.85.73.7计算机9.45.33.5图书出版9.82.41.3家庭影院及视听设备6.23.42.3家用电器8.05.03.8工业化工产品10.36.64.4库存周转率库存降低的主要因素•高层管理者重视库存降低的工作(19%)•减少仓储中的SKU数量(10%)•改进了预测技术(7%)•使用更先进的库存管理软件(6%)•注重供应链中合作成员间的协调(6%)•其他库存周转率提高的主要因素•采用了更好的库存管理软件(16.2%)•减少了订货提前期(15%)•提高了预测准确性(10.7%)•供应链管理（SCM）原理的应用(9.6%)•更加关注库存管理(6.6%)•减少了SKU(5.1%)•其他第2节库存控制问题分类2.1单周期与多周期库存单周期库存：库存物品不能重复订货多周期库存：库存物品可以重复订货2.2独立需求与相关需求库存独立需求库存：库存管理对象是具有独立需求属性的物品相关需求库存：库存管理对象是具有相关需求属性的物品2.3确定型与随机型库存确定型库存：库存问题的参数是确定的随机型库存：库存问题的参数是随机变量2.4ABC分类A类：数量占库存物资总数的10%、金额占库存总金额的70%左右的物资B类：数量占库存物资总数的20%、金额占库存总金额的20%左右的物资C类：数量占库存物资总数的70%、金额占库存总金额的10%左右的物资品种累计%金额累计%100907001030100库存量时间提前期订货点发出订货订货到达订货量定量订货控制系统(Perpetualinventorysystem)订货间隔期库存量时间订货量目标库存量定期订货控制系统(Periodicinventorysystem)2.5库存控制系统第3节经济订货（生产）批量3.1基本经济订货批量问题订货批量是指消耗一次订货费用一次采购某种产品的数量。经济订货批量(EconomicOrderQuantity,简称EOQ)，就是按照库存总费用最小的原则确定出的订货批量,这种确定订货批量的方法就称为经济订货批量法.基本经济订货批量问题是库存管理中最简单、但却是最重要的一个内容，它揭示了许多库存决策方面的本质。1、基本经济订货批量问题是在以下假设进行讨论的：1）、需求是已知的常数，即需求是均匀的；2）、不允许发生缺货；3）、订货提前期是已知的，且为常数；4）、交货提前期为零，即瞬时交货；5）、产品成本不随批量而变化（没有数量折扣）。2、库存费用分析存储费用(Holdingcostorcarryingcost)物品存放在库房里引起的费用。如物品资金占用的利息、保管员的工资福利、库房租金、保险费、水电费等等。设：C----单位产品成本（价格），元/件D----年需求量；Q----每次订货批量；H-----单位产品年存储费用（元/件．年），H=C·h,式中h为资金费用率（元/元．年）年维持费用=1212QChQH订货费用(Orderingcost)除用到上述符号外，再设：S-----每次订货费用（元），则年订费用为：年订货费用=DQSLTQRL(1/2)Q总费用(Totalcost)12QChDQSCD年总费用TC=费用订货批量(Q)订货成本(OC)库存持有成本(HC)总成本=HC+OC3、经济订货批量的最优解QDSChDSH*22在年总需要量一定的情况下，订货批量越小，平均库存量越低，但发生的订货次数越多。如果能大幅度降低订货费用，就可以大大降低订货批量，这可以加快库存资金周转，很有利于提高企业效益。3.2经济生产批量的确定——非瞬时到货的经济批量(EOQwithNon-instantaneousReplenishment)设：p----生产率（件/天）u----需求率（件/天）tp----用于生产的时间（天）LTQRL(1/2)Q1p-uupQ10tp例:戴安公司是生产氧气瓶的专业厂。该厂年工作日为220天，市场对氧气瓶的需求率为50瓶/天。氧气瓶的生产率为200瓶/天，年库存成本为1元/瓶，设备调整费用为35元/次。求：经济生产批量(EPQ)；每年生产次数；最大库存水平；一个周期内的生产时间和纯消耗时间的长度。12pupQChDQSCDQDSpChpu*()2年总费用=求得最优解：解：已知：S=35元/次，p=200瓶/天,r=50瓶/天，H=C*I=1元/瓶.年，年需求量D=50×220=11000瓶QDSpCIpr*()()2211000352001200501013每年生产次数n=（D/Q*）=（11000/1013）=10.8611最大库存水平QmaxQmax=Q*(p-r)/p=1013×(200-50)/200=759.75760瓶生产时间tp和纯消耗时间(t-tp)tp=Q*/p=1013/200=5.065天t-tp=(Q*/r)-(Q*/p)=1013/50-1013/200=20.56-5.065=15.02天经济生产批量(EPQ)：3.3有数量折扣的经济订货批量的确定(EOQwithQuantityDiscounts)数量单价0-4995.00元/件499-9994.50元/件1000以上3.90元/件商家为了促销，往往提出数量折扣优惠，即采购批量达到一定数量，可以给予价格折扣。经济订货批量的确定就要考虑这个问题。有数量折扣的经济订货批量问题，要从总费用最低出发进行综合平衡。总费用可分为两种情况：TC1TC3TC2EOQ存储费用为常数的情况下，所有的总费用曲线都具有相同的EOQTC1TC2TC3EOQ1EOQ2EOQ3存储费用与单位价格成正比例的情况下，存储费用随价格下降而降低，而EOQ有所增加1、对于存储费用为常数的情况计算共同的EOQ如果该EOQ落在价格最低的曲线上，就是最优解；如果落在其他任何曲线上，计算EOQ的总费用和价格最低折扣点上的总费用，比较后取最低者，即为最优解2、对于存储费用与单位价格成比例的情况首先从价格最低的开始，计算EOQ，直到找到可行的EOQ，如果按最低价格计算的EOQ是可行的，它就是最优解；如果EOQ不在最低价格区域内，则将可行的EOQ总费用与更低价格的折扣点总费用进行比较，取总费用最低的作为经济批量的最优解。例：某电器公司每年需要4000只开关。开关的价格为：购买数量在1-499之间时，每个开关0.90元；购买数量在500-999之间时，每个开关0.85元；购买数量在1000以上时，每个开关0.82元。每次订货费用为18元，库存保管费用率为单价的18%，求经济订货批量和年总费用。解：已知D=4000只，S=18元/次，I=18%，单位产品库存保管费随其单价而变，具体结果如下：订货范围单价（元）单位产品库存保管费用(元)1-4990.900.18×(0.90)=0.162500-9990.850.18×(0.85)=0.1531000以上0.820.18×(0.82)=0.1476第一步:对每一个价格,从低到高分别用EOQ公式计算可行解，先取单价等于0.82元计算:因为Q*=988落在500-999区间内,不是0.82元/只的优惠范围内,所以不是可行解,再取单价等于0.85元计算：Q*=970落在500-999区间内，是可行解。进入第二步。QDSCI*.2240001801476988QDSCI*.224000180153970第二步:计算Q*=970的总费用,并且与取得最低价格折扣的最小数量的总费用比较,TC970=＋＋C·D=(1/2)×970×0.153+(4000/970)×18+0.85×4000=3548元TC1000=＋＋C·D=(1/2)×1000×0.1476+(4000/1000)×18+0.82×4000=3426元因为TC1000TC970,所以得结论为:能使总费用最低的最佳订货批量应是1000只开关。()12QCI()DQS()12QCI()DQS3.4随机型库存订货问题为了保证不缺货,在考虑需求率和提前期是随机变化的情况下,一般设置一个安全库存SS。通常,假设提前期不变,需求率是随机的,则订货点ROP：SS安全库存提前期内期望需求率提前期内最大需求率QROPROPdLTzLTd()LT第4节经济订货间隔期4.1经济订货间隔期订货间隔期:相邻两次订货的时间间隔.经济订货间隔期:总费用最低的订货间隔期.4.2经济订货间隔期的确定设:m-----年订货次数,T-----订货间隔期,T=1/m其余符号同前TCEOI订货间隔期费用12121DmChmSCDTDChTSCD总费用=dTCdTDChTS12102令：TSDCh*2得到：第5节连续监控的库存控制模型问题的提出Qr时间库存量连续监控的库存系统•假设:–需求不确定–平均需求量是稳定不变的–交货时间(订货提前期)没有不确定性•运作方式–不断检测库存水平,每当达到再订货点时,就要订购一定的订货量Q.•其他的信息D=订货提前期内的需求,其均值为,标准偏差为再设:A---年总的需求量H---单位产品年存储费用b---单位产品缺货费用K---每次订货费用平均库存积累LT库存量再订货点rQ安全库存SS订货提前期内平均需求时间再订货点r=+SS库存水平QSSrFLTD提前期1提前期2平均库存=Q/2+SS时间预测误差分布提前期内的预测误差再订货点/安全库存缺货的概率(1.0-0.85=0.15)订货周