物流系统控制概述(PPT 43页).ppt

3 3物流系统控制 1物流系统控制概述 一 物流系统控制的概念 系统控制的目的是 在外部条件变化时 通过一定的手段来保证系统目标的实现 控制 按照预定的条件和目标 对系统施加某种影响的行为 物流系统控制 将控制理论应用于物流系统 将物流系统作为被控对象 通过控制物流系统的输入与输出以及通过反馈使物流系统达到人们所期望的最佳物流效益 物流系统控制的根本目的 最佳物流效益 具体来看 对物流系统的控制要求 把物流活动视为一个系统进行研究 即研究它的内部结构 运行机制以及它的功能 把物流视作一个调节和控制的过程 对物流决策进行优化 二物流系统中控制的分类 运行过程 处理 实时控制 系统输出 反馈控制 系统输入 前馈控制 反馈控制是通过对运行过程输出的检测 并将检测结果馈送回运行过程中去 将纠正措施输入该运行过程中 以获得预期的输出 特点 反馈控制表现为时间的滞后 事后控制 如成本分析 质量检查 财务分析等 前馈控制 超前控制 通过对输入的监视 以确定它是否符合标准要求 若不符合 为实现输出预期目标就要改变运行过程 特点 前馈控制是在输出结果受到影响之前就做出纠正 因此这种控制更为有效 他克服了反馈控制的迟滞性 便于决策人员及时采取措施达到预定目标 三物流系统控制的基本内容 库存控制 是在企业系统运行中对量大 面广的原材料 零部件 协作外购件等物料的控制 产品成本控制 包括原材料消耗 动力 厂房和设备的折旧和各种费用的有效控制 工序质量的控制 主要指产品在各关键工序的质量控制和成品的质量控制 人员素质控制以及产品进度控制 上述各项控制项目在整个控制过程中表现形式如下表6 1所示 表6 1物流控制基本内容 本章主要学习有关库存控制的内容 2物流系统存储控制 物资存储是物资流通的不可缺少的环节 物资存储系统是物流系统的一个重要子系统 存储控制的目的 使企业保有一定量的物资储备 保证生产的连续进行 并在生产活动中不出现库存过多或缺货的现象 库存过多会增加库存管理费用 库存不足引起缺货会影响生产的正常进行 一物资存储系统的构成 1 存储系统的输出将库存物资不断地发往需用单位 这称为存储系统的输出 存储系统的输出方式 如图6 2 间断式连续式物资需求确定性的随机性的 2 存储系统的输入库存物资由于不断地输出而减少 必须进行及时补充 库存的补充就是库存的输入 库存的补充方式订货方式自己组织生产存储系统的输出 需求量 往往是外界提出的 因而库存的输出难以控制和掌握 而库存输入的很多因素则可以自己来控制 比如补充库存的时间以及补充的数量等 库存的控制主要针对输入环节 二 存储系统费用分析 费用是存储管理的一个重要经济指标 存储系统必须按最经济的原则运行 存储系统的费用由以下三部分组成订货费保管费缺货损失费 1 订货费订货费 指为补充库存 办理一次订货发生的有关费用 订货费包括订货过程中发生的订购手续费 联络通讯费 人工核对费 差旅费 货物检查费 入库验收费等 当生产企业自行组织生产时 订货费相当于组织 次生产所必须的工装夹具安装 设备调整 试车 材料安排等费用 订货费一般说来与订购或生产的数量无关或基本无关 确定定货费时 不能将搬运费 管理费等平均分摊到每一件货物上去 这样 就使订货费和一次订购的数量有关了 在年消耗量固定不变的情况下 一次订货量越大 订货次数就越少 订货费就越少 每年所花的总费用就越少 因此 从订货费角度看 订货批量越大越好 2 保管费保管费 存储单位物资在单位时间所需花费的费用 保管费只计入与库存物资数量成正比的部分 凡与存储物资数量无关的不变费用不计算在内 保管费率 每存储1元物资单位时间所支付的费用 保管费包括 存储物资所占用资金的利息 物资的存储损耗 陈旧和跌价损失 存储物资的保险费 仓库建筑物及设备的修理折旧费 保险费 存储物资的保养费 库内搬运设备的动力费 搬运工人的工资等 由于订货量越大 平均库存量就越大 从而存储保管费支出越大 因此 从存储费角度看 订货批量越大越不好 3 缺货损失费缺货损失费一般是指由于中断供应影响生产造成的损失及赔偿费 缺货损失费包括 生产停工待料 或者采取应急措施而支付的额外费用 以及影响利润 信誉和损失费等 衡量缺货损失费有两种方式 1 当缺货费与缺货数量和缺货时间成正比时 般以缺货一件为期一年 造成的损失赔偿费来表示 2 当缺货费仅与缺货数量有关而与缺货时间长短无关 这时以缺货一件造成的损失赔偿费来表示 当缺货损失费难于确定时 一般以用户需求得到及时满足的百分比大小来衡量存储系统的服务质量 称为服务水平 从缺货损失费角度考虑 存储量越大 缺货的可能性就越小 因而缺货损失费就越少 三 存储策略 从订货费 保管费 缺货损失费的含义可以知道 为了保持一定的库存 要付出保管费 为了补充库存 要付出订货费 当存储不足发生缺货时 要付出缺货损失费 订货费 保管费 缺货损失费三项费用之间是相互矛盾 相互制约的 保管费与所存储物资的数量和时间成正比 如降低存储量 缩短存储周期 自然会降低存储费 但缩短存储周期 就要增加订货次数 势必增大定货费支出 为防止缺货现象发生 就要增加安全库存量 这样就在减少缺货损失费支出的同时 增加了存储费开支 存储策略 确定存储系统何时进行补充 订货 及每次补充 订货 数量的决定就是存储策略 1 存储策略的常用概念 1 订货批量Q 为补充物资向供货厂商一次订货或采购的数量 2 报警点s 当库存量下降到这一点时 必须立即进行订货的库存量 3 安全库存量ss 为了预防和减少需求量和订货时间的随机性造成的缺货 必须准备一部分库存 这部分库存称为安全库存量 又称保险储备量 只有当出现缺货情况时才动用安全库存量 4 最高库存量S 在提前订货时间可以忽略不计的存储模型中 S指每次到货后所达到的库存量 当存在提前订货时 S指发出订货要求后 库存应该达到的数量 5 最低库存量 一般是指实际库存的最低数量 6 平均库存量 库存保有的平均库存量 7 订货间隔期T 两次订货的时间间隔或订货合同中规定的两次进货之间的时间间隔 8 记账间隔期R 指库存记账制度中的间断记账所规定的时间 2 常用的存储策略 1 定量订购制 泛指通过公式计算或经验求出报警点s和每次订货批量Q 并且每当库存量下降到报警点s时 就进行订货的存储策略 通常使用的有 Q s 制 S s 制 R S s 制等 Q s 制 该策略需要确定订货批量Q和报警点s两个参数 Q s 制属于连续监控制 又称永续盘点制 即每供应 次就结算 次账 得出一个新的账面数字并和报警点s进行比较 当库存量达到s时 就立即以Q进行订货 S s 制 这种策略是 Q s 制的改进 需要确定最高库存量S及报警点s两个参数 S s 制属于连续监控制 每当库存量达到或低于s时 就立即订货 使订货后的名义库存量达到S 因此 每次订货的数量Q是不固定的 R S s 制 这种策略需要确定记账间隔期R 最高库存S和报警点s三个参数 R S s 制属于间隔监控制 即每隔R时间整理账面 检查库存 当库存等于或低于s时 应立即订货使定货后的库存量达到最高库存量S 因而每次实际订购批量是不同的 当检查实际库存量高于s时 不采取订货措施 2 定期订购制 即每经过一段固定的时间间隔T 称订购周期 就补充订货使存储量达到某种水平的存储策略 常用的有 T S 制 T S 制库存控制策略需要确定订购间隔期T和最高库存S两个参数 属于间隔监控制 即每隔T时间检查库存 根据剩余存储量和估计的需求量确定订货量Q 使库存量恢复到最高库S 四存储模型类型 1 确定型与随机型模型确定型模型 需求量D 提前订货时间t为确定已知的存储问题所构成的存储模型 随机型模型 需求量D 提前订货时间t二者之一或全部为随机变量的存储问题所构成的存储模型 在确定型存储模型中 又可分为需求不随时间变化和需求随时间变化两种类型 同样 随机型存储模型也可根据需求量是否随时间变化分为两类 2 单品种与多品种库存模型将数量大 体积大又占用金额多的物资单独设库管理 即单品种库 有些物资是多品种存放在一个仓库里的称为多品种库 3 单周期与多周期存储模型有的物资必须购进后一次全部供应或售出 否则就会造成经济损失 这类存储问题的模型称为单周期存储模型 有的物资多次进货多次供应 形成进货一供应消耗一再进货一再供应消耗 周而复始的形成多周期持点的存储问题的模型称为多周期存储模型 3确定型存储模型 确定型存储模型 指需求不随时间变化的存储模型 确定型存储模型的有关参数如需求量D 提前定货时间t是已知确定的值 而且在相当长一段时间内稳定不变 理想情况 实际上 只要我们所考虑的参数的波动性不大 就可以认为是确定型的存储问题 一经济订货批量模型 经济订货批量模型EOQ economicorderquantity 该模型适用于整批间隔进货 不允许缺货的存储问题 即某种物资单位时间的需求量为常数D 存储量以单位时间消耗数量D的速度逐渐下降 经过时间T后 存储量下降到零 此时开始定货并随即到货 库存量由零上升为最高库存量S 然后开始下一个存储周期 形成多周期存储模型 经济订货批量的概念由于需求量和提前订货时间是确定已知的 因此只要确定每次订货的数量是多少或进货间隔期为多长时间 就可以做出存储策略 由于存储策略是使存储总费用最小的经济原则来确定订货批量 故称该订货批量为经济订货批量 EOQ模型 1 模型假设存储某种物资 不允许缺货 其存储参数为T 存储周期或订货周期 年或月或日 D 单位时间需求量 件 年或件 月或件 日 Q一每次订货批量 件或个 C1 存储单位物资单位时间的存储费 元 件 年或元 件 月或元 件 日 C2 每次订货的订货费 元 t一提前订货时间 如为零 表示订货后瞬间全部到货 2 建立模型存储量变化状态图如图6 3所示 图中存储量斜线上的每一点表示在该时刻的库存水平 每一个存储周期存储量的变化形成一个直角三角形 一个存储周期内需要该种物资Q DT 一个存储周期的平均存储量为1 2 Q 一个存储周期的存储费为1 2 C1QT 订货一次订货费用为C2 因此 一个存储周期内存储总费用为 1 2 C1QT C2 由于订货周期T是变量 所以只计算一个周期内的费用是没有意义的 需要计算单位时间的存储总费用 即 单位时间内的存储总费用Cz 1 2 C1Q C2 T将T Q D代入上式 得到 单位时间内的存储费用 单位时间内的订货费用 总费用 存储费用 订货费用 单位时间的订货费随着订货批量的增大而减小 反比 单位时间的存储费随着订货批量Q的增大而增大 正比 由图可以看出 存储总费用在某一个点的位置可以取得最小值 利用微分求极值的方法可以求得最小值时的经济订货批量 令一阶导数为0 得到 关于经济订货批量模型 EOQ 的说明 在确定经济订货批量时 做了订货和进货同时发生的假设 实际上 定货和到货一般总有一段时间间隔 为保证供应的连续性 需要提前订货 设提前订货时间为t 日需要量为D 则订购点s Dt 当库存下降到s时 即按经济订货批量Q 订货 在提前订货时间内 以每天D的速度消耗库存 当库存下降到零时 恰好收到订货 开始一个新的存储周期 另外 以实物计量单位如件 个表示物资数量时 Q 是每次应订购的物资数量 若不是整数 可四舍五入而取整 对于确定型存储问题 最常使用的策略就是确定经济订货批量Q 并每隔T 时间即订货 使存储量由s 往往以零计算 恢复到最高库存量S Q 十s 这种存储策略可以认为是定量订购制 但因订购周期也固定 又可以认为是定期订购制 例题1某车间需要某种标准件 不允许缺货 按生产计划年需要量10000件 每件价格1元 每采购一次采购费25元 年保管费率为12 5 该元件可在市场上立即购得 问应如何组织进货 解 按公式 6 2 有 其中 C1 0 125 365 每件产品1年的保管费用为0 125 1年365天 C2 25元 1次采购订货费用 D 10000 365 1年10000件 1年365天 代入得 经济订货周期 二 非瞬时进货模型 在库存管理中 由于运输环节等因素的限制 经常出现的是非瞬时人库的情况 即 从订购点开始的 定时间内 一方面按一定进度入库 另一方面按生产的需求出库 入库完毕时 达到最大库存量 这种模型最早用于确定生产批量上 故称Prodctionlotsize PLS 模型 在生产活动中 产品的生产时间是不容忽视的 即生产批量Q按一定的生产速度P 需要一定的时间tp才能完成 推广到存储论中 一般是指零件厂 装配厂或生产厂 商店之间的供需关系中 装配厂 商店 向零件厂 生产厂 订货 零件厂 生产厂 一面加工 一面向装配厂 商店 供货 直到合同批量全部交货为止 非瞬时进货模型也叫分批均匀进货模型 均匀进货 不允许缺货 假设 T 存储周期或订货周期 D 单位时间需求量 Q一每次订货批量 件或个 C1 存储单位物资单位时间的存储费 C2 每次订货的订货费 元 P 表示单位时间的供货速度 或生产量 且P D tp 表示生产批量Q的时间 在tp时间内 边以P的速度供货 生产 边以D的速度消耗 tp时间内的进货量满足一个订货周期T的的需用量 即Q Ptp DT 所以tp DT P 建模 在tp时间内的生产速度为 P D一个周期内的最高库存量为 P D tp周期内的平均库存量为 0 5 P D tp一个周期内的存储总费用为 将tp DT P代入上式 得到一个周期内的存储总费用的另一种表达式 单位时间内的存储总费用为 将T Q D代入上式 得到 例题2某企业计划每年生产7800件产品 假设每个生产周期工装调整费为200元 每年每件产品的保管费为3 2元 每天生产产品50件 市场需求量每天26件 假设每年工作日为300天 试确定最佳经济批量 并求出最小库存费用 每批的生产周期 最大库存量 解 由题目知道 单位物资单位时间的保管费 C1 3 2 365订货费 C2 200 工装调整费 单位时间的供货速度 P 50 生产速度 单位时间的需求量D 26经济批量 生产周期 订货周期 一年中 安排生产5次 合计生产7800件单位时间的最小库存总费用总费用 365 Cz 365 6 6155 2414 66 元 最大库存量 三 允许缺货的EOQ模型 缺货的可能性与实用性前面介绍的存储模型是以不允许缺货为前提的 但对实际的存储系统来说 由于受到各种客观条件的限制 完全不缺货几乎是不可能的 另 方面 为保证不缺货 必然要保有过大的存储量方能满足需要 从而增大存储费开支 适当的缺货 虽然要支付缺货损失费 但可以减少存储量 也可以延长订货周期 所以综合考虑存储系统的总费用 适当采取缺货策略未必是失策的 由于允许缺货 不仅要确定经济定货批量Q 还要确定经济缺货量Qs 缺货可以分为两种 一种是 缺货后可以延期付货 另一种是发生缺货后损失无法弥补 损失顾客 由于第二种情况是企业所不希望出现的 不该发生的 因此在下面的讨论中 只介绍允许延期付货的EOQ模型 1 整批瞬时进货而允许延期付货模型说明 在这种情况下 虽然在一段时间内发生缺货 但下批订货到达后立即补足缺货 D Q T C1 C2含义同前