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生产与运作管理第四篇为满足顾客需求而作的战术决策所有的机构都有某种类型的库存计划及控制系统。在本章将主要讨论：1、库存的作用与类型与管理2、库存管理3、准时制库存4、库存模型5、固定时期系统第13章库存管理和准时制策略一、库存的作用与类型库存——是为了满足现在和将来需求而储存的资源。在本节将讨论库存的主要作用和四种类型。库存的作用1、为预期的用户需求提供存货2、将生产和销售过程分开3、可以从数量折扣中得到好处4、可以套购保值以防止通货膨胀和价格变化5、防止缺货的危险6、使生产得以顺利进行库存的类型原材料库存——已经购买的，但还未投入生产的存货。在制品库存——做过一些加工，但并未完成。维护/维修/作业用品库存——它们之所以存在是因为维护和维修某些设备的需求所花费时间的不确定性。产成品库存——已经制造完成并正等待装运的存货。二、库存管理作业经理建立了各种系统来管理库存。在此，将简要考察这些系统的两个要素：1、如何将库存进行分类（ABC分析法）2、库存记录能维持多高的精确度ABC分析法ABC分析法——将手头的库存按年度货币占用量分为三类：A类——是年度货币量最高的库存，这些品种可能只占库存总数的15%。但用于它们的库存成本却占到总数的70%—80%。B类——年度货币量中等的库存。占全部库存的30%，占总价值的15%—25%。C类——年度货币量最低。只占全部年度货币量的5%，占库存总数的55%。ABC分析法所需要的年度货币量=每个品种库存的年度需求量每件库存的成本图示ABC分析法A级存货B级存货C级存货存货品种百分比年度货币占用量（%）80706050403020100102030405060708090100ABC分析法是帕累托原理的一种库存应用——重要的“少数”和不重要的“多数”。这一思想就是将管理资源集中于重要的“少数”而不是不重要的“多数”。建立在ABC分类基础上的策略1、花费在购买A级存货的资金应大大多于花在C级的存货上。2、对A级存货的现场控制应更严格；或许是它们应存放于更安全的地方，而且为了保证它们的记录准确性，更应对它们频繁地进行检验。3、预测A级存货应比预测其他级存货更为仔细精心。记录的准确性库存系统都要求有准确的记录。没有这些记录，管理者就无从作出订货、计划和运输方面的准确决策。为了保证库存记录准确，入库和出库的记录都必须做好，就像要保证库存安全一样。一个安排合理的仓库应该只有较少的进出口，安全的仓库管理，以及存储固定货物的存储空间。箱柜、货架以及零部件都要准确地标记好。三、准时制库存生产和销售系统中的库存常常只是当出了某种差错时才有必要存在，换句话说，只有当生产计划出现了某种偏差时，这种“额外”的库存就被用来填补偏差或是解决问题。应该说，好的库存策略要求的不是准备应付某种情况，而是准时供货。准时制库存——维持系统完整运行所需的最少库存。有了准时制库存，所需商品就能按时按量到位，分秒不差。易变性为了获得适时库存，管理者必须减少由于内外两种因素造成的易变性。库存掩盖了易变性，系统的易变性越小，需要的库存也就越少。大多数的差错是由于容忍浪费和低水平的管理造成的。差错产生的原因：1、雇员、机器和供应商未按标准生产，或者未能按时生产，或者生产数量不对。2、工程图或说明不准确3、生产人员在图纸或生产说明之间就试图开始生产。4、不了解客户的需求。实现准时制库存的指导思想指导思想——消除差错和问题。差错被掩盖在库存中——就如充满了石头的小溪那样，溪中的水代表库存，而石头则代表诸如延期交货、机器故障和员工拙劣的生产表现等问题。小溪的水平线掩盖了差错和问题。因为问题掩盖在库存中，它们有时是很难发现的（见P283图13.3）。如何消除差错——为了能实现准时制库存，管理者必须从削减库存开始。库存减少之后，管理者就可清除那些暴露出来的问题，直到小溪变得再度清澈起来。然后，进一步削减库存，再清除问题，直至库存和问题都完全不存在。准时制意味着什么准时制意味着——消除浪费，存货与生产同步，以及库存量很少。因为，即使库存本身不是差错，它也在以极高的代价掩盖错误。准时制的关键——按标准进行小批量的生产。因为，减少批量的大小可以对减少库存及其成本有很大帮助。而且，批量越小，隐藏的问题越少。获得小批量的方法——只有当需要库存时才将其运入下一个工作站。即当库存只是需要时才运入（牵引系统）。日本人称之为看板系统。看板看板的作用——为了减少库存，日本人在车间中采用“牵引”库存系统。即用一张看板来表示物料的需求。这张看板就是下一批生产所需物料的授权书（见P284图13.4和P285图13.5）。整个看板系统信息流与物流的统一图示上图的运作过程如下：①后工序由于装配加工的需要，从位于该工序入口存放处的取货看板收集盒中取出一枚取货看板，连同空的容器一起到前工序领取经机械加工过的某种物料。每相隔一定时间间隔取货称为定期取货方式；而每当取货看板收集盒中积攒一定数量的看板后再到前工序取货则称为定量取货。②在位于前工序出口存放处找到相应存放容器，将附在其上的生产指示看板卸下，并将取下的生产指示看板按顺序放在相同位置的生产看板收集盒中。③将取货看板取而代之挂在该容器上，并连同容器一起带回到后工序入口存放处准备装配加工。④后工序装配加工过程中开始使用某容器内的物料时，将附在其上的取货看板取下，按顺序放置在取货看板收集盒中。然后，又回到步骤①，重复上述过程。⑤将步骤②卸下的生产指示看板按顺序积攒到一定批量（该物料的生产批量）。⑥将积攒成批的生产指示看板附挂在相应数量的空容器上，并连同空容器送到前工序入口存放处准备加工。⑦前工序按生产指示看板顺序，生产加工出每个空容器所规定的装载数量。⑧将附挂有生产指示看板的满载容器运送到前工序的出口存放处以备后工序所需。看板运用看板系统应注意的问题——必须周密计划，运行平稳。并且强调按计划执行，并减少生产准备时间和成本。看板系统的优点——库存量少以及只有需要时才将物料“牵引”到工厂意味着物料中的次品也很有限。因为库存在许多方面都是不利的，只有可利用性这一个方面是好的。四、库存模型在此将考察几种库存模型及与其相关的成本。何为独立需求与相关需求？库存控制模型假设对某项商品的需求，要么独立，要么依赖与对其他商品的需求（对电冰箱的需求独立于面包烤箱的需求；对于面包烤箱零部件的需求却是与烤箱的生产相关）。本部分的重点是如何管理独立需求项目。在第14章讨论相关需求。独立需求的库存模型在这一部分中，首先介绍三种独立需求库存模型：1、基本经济订货数量模型2、生产订货数量模型（略）3、数量折扣模型（略）4、期望损失最小模型5、期望利润最大模型在此以第一个模型为例进行介绍，在介绍过程中同时还回答了这样两个重要问题：1、什么时候订货2、订多少货基本经济订货数量模型经济订货数量（EOQ）技术应用起来相对简单，但必须基于以下的假设：1、需求是已知且稳定的2、交货时间已知且稳定不变3、存货的签收及时4、没有数量折扣5、唯一的可变成本是准备或订货成本以及持有或置存成本6、如果及时订货，完全可以避免缺货。EOQ技术假设下的一段时期的库存使用库存水平订货数量=Q（最大库存水平）最小库存使用率平均库存（Q/2）时间0一般来说，当库存量减少到0时，安排新的订货。每次收到订货时，库存量都是一次从0上升到Q。最小成本化的经济订货数量模型对EOQ模型而言，最大的成本是准备（或订货）成本和持有（或置存）成本。其他成本是固定不变的。因此，只有减少准备成本和持有成本，才能达到大多数库存模型的目标——成本最小化。依据此原理，得出经济订货数量模型：Q*=2DS/H其中：D=该存货项目的年需求量S=每次订货的准备或订货成本H=每年每件产品的持有或置存成本稳健模型稳健——即使参数发生较大变化，该模型仍能得出满意的答案EOQ模型的一个好处是它比较稳健。正如我们已经观察到的，找出准确的订货成本和持有成本通常是困难的。而EOQ的总成本在最小值附近几乎没有改变。这条曲线非常“浅”。这表示准备成本、持有成本、需求或甚至EOQ的变化对总成本的改变都不大。这表示任何一种类型的库存成本、需求或甚至EOQ的变化对总成本的改变都不大。这就表示出了一个稳健模型的许多优势。其图示说明见下图。见P291范例6——EOQ是如何达到稳健的再订货点既然已经决定了订货量，就必须决定什么时候订货。假设简单库存模型只有用完一种材料后才去订货，而且所有的订货马上会收到。提前期——在下订单和收到订货之间的一段时间再订货点（ROP）——应该订货的库存水平。可由下式得到：ROP=每天的需求新订货的提前期=dLd=每年的需求D/一年的工作天数（见P292范例7）ROP的等式假定需求是一致且稳定的。当情况不是这样时，应加入额外库存——安全库存。再订货点（ROP）曲线库存水平数量Q*再订货点ROP数量斜率=数量/天=d时间0提前期=L最优订货批量决策的模型还有：期望损失最小法、期望利润最大法。期望损失最小模型与期望利润最大模型1、期望损失最小法期望损失最小法的决策原理为：找出使期望损失最小的订货批量，该订货批量即为最优订货批量。期望损失最小法实现：设库存物品的单位成本（采购价格）为C，单位售价为P，如果在有效需求期间内未能售出，则只能以单价S（SC）降价出售，此时产生的陈旧成本为C0=C-S；如果实际需求量大于订货批量，则会产生机会成本CU=P-C，若以EL（Q）表示订货批量为Q时的期望损失。则有如下计算公式：EL（Q）=∑CU（d-Q）p（d）+∑C0（Q-d）p（d）dQdQ其中：p（d）为需求量为d的概率。例题．根据历史销售统计数据，新年期间，某商店出售的挂历的需求分布概率如下表所示。假设每份挂历的采购价为C=50元，其销售单价为元P=80元。如果在一个月内不能售出，则只能以S=30元的价格降价出售，现在需要根据给定条件，采用期望损失最小法做出挂历的最优订货量决策。需求d（份）01020304050概率p（d）0.050.150.200.250.200.15某商店挂历的需求分布概率表订货量Q实际需求量为d期望损失EL（Q）01020304050P（d）0.050.150.200.250.200.1500300600900120015008551020003006009001200580204002000300600900380306004002000300600280*4080060040020003003055010008006004002000430上面例题中各种订货量下的期望损失计算结果最佳订货量为30。2、期望利润最大法期望利润最大法的决策原理为：找出使期望利润最大的订货批量，该订货批量即为最优订货批量。期望利润最大法实现：设C0和CU的含义同前，若以Ep（Q）表示订货批量为Q时的期望利润。则有如下计算公式：Ep（Q）=∑[CUd-C0（Q-d）]p（d）+∑C0Qp（d）dQdQ其中：p（d）为需求量为d的概率。例题．根据历史销售统计数据，新年期间，某商店出售的挂历的需求分布概率如下表所示。假设每份挂历的采购价为C=50元，其销售单价为元P=80元。如果在一个月内不能售出，则只能以S=30元的价格降价出售，现在需要根据给定条件，试运用期望利润最大法进行最优订货批量决策。需求d（份）01020304050概率p（d）0.050.150.200.250.200.15某商店挂历的需求分布概率表上面例题各种订货量下的期望利润计算结果订货量Q实际需求量为d期望利润EP（Q）01020304050P（d）0.050.150.200.250.200.150000000010-20030030030030030027520-40010060060060060047530-600-100400900900900575*40-800-3002007001200120055050-1000-500050010001500425五、固定时期系统迄今为止所讨论的库存模型都属于固定数量系统，即：每次订货中所增加的库存数量都是固定的