第07章库存与仓储.ppt

2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第1页 第一节库存概念第二节存货功能与原理第三节库存系统第四节储存功能与原理第五节自动化仓库 第七章库存与仓储 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第2页 库存与仓储 库存 Inventory 是企业经济活动中的重要组成部分 它的存在具有双重性 库存一方面占用大量资金 减少企业利润 甚至导致企业亏损 另一方面能防止短缺 有效缓解供需矛盾 使生产尽可能均衡进行 因此 有效地管理与控制库存对企业十分重要 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第3页 第一节库存概念 库存的定义库存理论研究概况库存的作用库存成本 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第4页 库存的定义 库存是指企业所有资源的储备 制造类企业的库存一般分为原材料 产成品 备件 低值易耗品 在制品等 而服务行业的库存指用于销售的有形商品及用于管理的低值易耗品 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第5页 库存的定义 从物流系统观点看 流速为零的物料即为库存 库存是为满足未来需要而暂时闲置的资源 资源的闲置即为库存 库存与该资源是否存放在仓库中没有关系 与资源是否处于运动状态也没有关系 例如汽车运输的货物处于运动状态 但这些货物暂时为未来需要而闲置 即为库存 这是一种在途库存 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第6页 仓库的分类 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第7页 仓库的分类 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第8页 库存理论研究概况 1 欧美方面1915年 哈雷斯 F Harris 从极小化订购期费用和储存费用两个方面出发 提出经济订购批量模型 EOQ 1931年 雷曼德 Raymond 提出生产批量模型 适用于单品种 单工序的批量问题 马格 Magee 提出多品种单工序的批量优化模型 解决了生产进度的干涉问题 马克斯韦尔 Maxwell 对马格模型进行修正 提出有能力限制条件下的最优批量模型 对于批量问题和批量模型的研究 直至现在仍在进行中 如多阶段有能力约束的批量问题 多阶段离散批量及排产问题等等 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第9页 库存理论研究概况 20世纪60年代 由于计算机的应用 美国出现了物料需求计划 MaterialRequirementPlanning 简称MRP MRP从最终产品的需求出发 根据物料单 BillofMaterial BOM 将需求计划层层分解 从而实现在必要的时候 生产必要数量的产品 MRP不仅是一种新的库存管理方法 也是企业编制生产作业计划和进行作业控制的新方法 堪称生产计划与控制的一场革命 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第10页 库存理论研究概况 70年代末期 随着计算机在企业中的普遍应用 企业需要将生产 计划 供应 销售 财务 设备 技术等各方面的信息集成 实现共享 最大限度地利用企业资源 在这一需求的推动下 闭环MRP发展成为制造资源计划 ManufacturingResourcePlanning 简称MRPII 实现了管理职能的集成 1986年 美国提出敏捷制造 AgileManufacturing 概念 其目的是使制造业能对持续变化的市场做出快速反应 高质量 低成本地提供产品和服务 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第11页 库存理论研究概况 进入90年代 MRPII进一步得到补充和完善 出现了企业资源计划 EnterpriseResourcePlanning 简称ERP 2 日本方面20世纪50年代初 日本丰田汽车公司探索并采用一种能更灵活地适应市场需求变化的作业计划与控制方法 经过20余年的探索 形成从后到前的 反工艺顺序为特征的 通过看板管理实现形时化生产的丰田生产方式 ToyotaProductionSystem 简称LP 其后美国人在总结TPS的基础上 提出精益生产方式 LeanProduction 简称LP 其本质是在生产经营活动中的各个环节消除一切浪费 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第12页 库存理论研究概况 由此可见 当今世界库存理论与方法的研究有两大流派 一类是以美国为代表的西方模式 另一类则是以日本为代表的东方模式 3 中国方面当前 库存理论与方法的研究在我国尚处于起步阶段 虽然出现一些成果 但主要还是吸收和消化国外的先进思想 随着我国经济的发展和广大管理学者的努力 适合我国企业现状的 科学的 先进的库存理论和方法会不断涌现 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第13页 库存的作用 库存既然是资源的闲置 一定会造成浪费 增加企业开支 为什么还要维持一定量的库存 因为 库存有其特定作用 归纳起来 有以下几方面 1 缩短订贷提前期当制造厂维持一定量的成品库存时 客户即可很快采购到所需物品 从而缩短客户的订货提前期 加快社会生产速度 也可使供应厂商争取到客户 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第14页 库存的作用 2 满足需求变化在当代处于激烈竞争的社会中 外部需求的不稳定性是正常现象 生产的均衡性又是企业内部组织生产的客观要求 外部需求的不稳定性与内部生产的均衡性互相矛盾 若既要保证满足需方的要求 又使供方生产均衡 需要维持一定量的成品库存 成品库存将外部需求和内部生产分隔开 像水库一样起着稳定作用 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第15页 库存的作用 3 分摊订货费用需要一件采购一件 可以不用库存 但不一定经济 订贷需要一笔费用 这笔费用若摊在一件物品上将很高 如果一次采购一批 分摊在每件物品上的订货费相对减少 订货的经济批量问题 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第16页 库存的作用 4 增强生产计划柔性库存能减轻生产系统要尽早生产出产品的压力 即生产提前期宽松了 在制定生产计划时 可以通过加大生产批量使生产流程更加有条不紊 并降低生产成本 生产准备完成后 若生产批量比较大 能使昂贵的生产设备成本得以分摊 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第17页 库存的作用 5 保持生产连续性 生产过程中维持一定量的在制品库存 可以防止生产中断 若某道工序的加工设备发生故障 如果工序间有在制品库存 其后续工序不会中断 同样 在运输造中维持一定量的库存 可以保证供应 使生产正常进行 6 防止短缺 维持一定量库存可以防止短缺 尽管库存有如此重要的作用 但生产管理的努力方向不是增加库存 而是不断减少库存 研究库存 是要在尽可能低的库存水平下满足生产需求 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第18页 库存成本 库存成本包括四个方面 1 储存成本 该成本包括储存设施的成本 搬运费 保险费 盗窃损失 过时损失 折旧费 税金以及资金的机会成本 很明显 储存成本高则应保持低库存量并经常补充库存 2 生产准备成本 生产一种新产品包括以下工作 取得所需原材料 安排特定设备的调试工作 填写单子 确定材料及装卸时间 转移库中原来的材料等 这些工作产生的费用和时间损失构成生产准备成本 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第19页 库存成本 3 订购成本 指准备购买订单或生产订单所引起的管理和办公费用 例如 盘点库存和计算订货量所产生的成本属于订购成本 该成本也包括有关跟踪订单系统的成本 4 短缺成本 当某一物资的储备耗尽时 对该物资的需求或者被取俏 或者必须等到再次补充库存后才能得到满足 这涉及到权衡补充库存 满足需求的成本与短缺成本之间的大小 这种平衡经常难以得到 因为难以估计损失的利润 失去客户的影响以及延误的损失 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第20页 库存成本 在确定向供应商订货的数量或者要求生产部门生产的批量时 应尽量使库存引起的总成本达到最小 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第21页 第二节存货功能与原理 存货类型与风险存货功能与存货有关的定义 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第22页 存货功能与原理 要阐明存货功能与原理 就要了解存货在一个制造企业或营销企业中的作用 充分领会存货的重要性 表7 1介绍了一些企业对存货所承担的资产数量 随着新产品的增加 存货投资也相应增加 导致更高的存货配置 从资金负担数量和在总资源中的相对比例可知道 存货是企业具有重要意义的一个核心成本 厂商的存货负担只要下降几个百分点 即能急剧提高其利润 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第23页 存货类型与风险 由于存货中己投入资金以及存货有可能成为陈旧物 所以 持有存货有风险 首先 投入存货的投资无法用于改善企业已完成的其他物品或资产 作为选择 必须通过借贷支持存货的投资基金 从而增加厂商的利息费用 其次 存货有可能被偷窃或成为陈旧物 存货根据企业性质分为三类 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第24页 存货类型与风险 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第25页 存货类型与风险 1 制造 对于制造商 存货具有长期性质 制造商和存货负担从原材料和零部件开始 包括在制品 直至以制成品告终 此外 在销售前 制成品往往必须被转移到靠近批发商和零售商的仓库中 虽然制造商拥有的产品品种可能比零售商或批发商狭窄得多 但是制造商的存货负担相对具有更深的层次和较长的时间 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第26页 存货类型与风险 2 批发 批发商承受的风险与零售商相比虽然较狭窄 但具有更深层次和更长时间 批发商购买大批量商品 然后小批量出售给零售商 批发商的经济合理性来自其有无能力以小批量向零售客户提供来自不同制造商的分类商品 当产品具有季节因素时 批发商也会被迫在出售前即已采取存货措施 因而增加了风险的深度和持续时间 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第27页 存货类型与风险 批发业的最大危害之一 是产品品种的扩大程度使存货风险的广度接近零售商的地步 而风险的深度和持续时间却依然保持传统批发商的特征 此外 他们的零售客户通过将存货的责任推卸给批发商使风险的深度和持续时间进一步加大 产品品种增值的压力 不同于其他任何一个因素 使一些普通批发商望而却步 转而以专业化作业取而代之 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第28页 存货类型与风险 3 零售 对于零售商 存货管理基本上属于买进和卖出之类的事务 零售商购买各种各样的产品并在市场营销过程中承担风险 零售商承担的存货风险可以被看作很广 但却不深 由于高额租金 零售商主要强调存货周转时间和直接的产品利率 周转时间用于衡量存货速度 为年销售量除以平均存货量的比率 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第29页 存货类型与风险 尽管零售商在各种产品上承担一定风险 但他们在每一种产品上的风险却不深 并通过使制造商承担越来越大的存货责任降低风险 在营销渠道上通过存货进行 备份 的做法已导致零售商要求批发商和制造商按组合产品的装运进行快速递送 专业零售商与大型综合商场形成鲜明对照 所经历存货风险的范围一般较小 因为他们所处理的产品品种较狭窄 然而 专业零售商在存货的深度和持续时间方面却必须承担更大风险 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第30页 存货类型与风险 如果某单一企业打算在不止一个层次上进行作业 则必须淮备承担额外的存货风险 例如 经营一个地区仓库的食品连锁店 因与批发商的作业有关 他所承担的风险大大超过正常的零售作业 当一个企业的垂直一体化达到一定程度时 必须在各个层次的营销渠道上进行存货管理 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第31页 存货功能 理想的存货过程应该是在订货一旦确定后 立刻按照客户的规格制造产品 即订货型 Make to order 作业 其特点是具有客户订制化的设备 该系统无需按未来销售量预计储存材料或制成品 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第32页 存货是资产配置的一个重要领域 应该对资金投入提供最低限度的报酬 但是 由于缺乏先进的衡量办法 使之难以评估服务层次 作业效率和存货水平之间的交替换位 所以 大多数企业承担的平均存货都超过其基本需要 因此 如果仔细地审查存货负担中表现出来的四个主要功能 才能更好地了解这种普通性 存货功能 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第33页 存货功能 1 地域专业化存货的第一个功能是单一作业单位可以进行地域专业化 GeographicalSpecialization 由于诸如能源 材料 水资源和劳动力等的需要 经济的制造地点往往与主要市场的距离相差甚远 例如 轮胎 电池 动力传送器和各种弹簧等是汽车装配中的重要零部件 而专家的意见一般都倾向于存货地点应位于材料原产地附近 以便最大程度地缩短运输距离 这种战略导致生产地域的分隔 以便能经济地生产每一个汽车零部件 然而地理上的分隔需要内部的存货转移 将各种零部件完全综合到最后的装配中去 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第34页 存货功能 地理上的分隔使一个企业可以在制造单位和配送单位之间实行经济上的专业化 当地域专业化被利用时 存货会以材料 半成品或在制品的形式被引入到物流系统中去 除了每个地点需要一个基本存货外 还必须使用转移中的存货把制造和配送联系在一起 虽然地域专业化难以衡量 但通过其获得的经济利益补偿预期大于所增加的存货成本和运输成本 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第35页 存货功能 2 分离存货的第二个功能是分离 Decoupling 它通过在生产作业之问储存在制品 使单一的制造工厂内最大程度地提高作业效率 各种分离过程允许各种产品按大于市场需求的经济批量进行制造和配送 在对产品生产需要之前即进行储备的仓库存贷允许以最低限度的运费成本按大批量托运配送到客户手中 在营销方面 分离使不同时间制造的产品可以按一个门类进行出售 于是 存货的分离功能等于给企业的不确定生产提供了 缓冲 或者加了个 衬垫 因此 分离功能不同于地域专业化 前者是在单一地点增加作业效率 而后者则包括多重地点 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第36页 存货功能 3 平衡供求存货的第三个功能是平衡 Balancing 它关系到消费和制造之间的时间 平衡的存货缓解了供给对需求的可得性 最引入注意的平衡例子是季节性生产和全年消费 或者是季节性消费和全年生产 各种存货的平衡可以把制造以经济的方式与各种消费相联系 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第37页 存货功能 在管理上协调制造与需求中的时间差 涉及到难以制定生产计划的问题 当需求集中在一个非常短暂的销售季节时 制造商 批发商和零售商会被迫在销售高峰期未到来之前己采取存货 由于几乎所有产品或多或少都具有季节性变动因素 所以 存货储备可以便产品的大批量消费或大批量生产无视季节性因素 存货的平衡功能需要在季节储备中投入大量资金 同时期望在季节销售中得到充分补偿 制定计划时 至关重要的问题是要确定储备多少存货以享受最大限度的销售 井能以最低限度的风险转换到下一个销售季节 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第38页 存货功能 4 不确定因素的缓冲安全储备 SafeStock 功能或缓冲储备 BufferStock 功能关系到存货需求或存货补给的变化 为此 大量的存货计划都致力于确定安全储备的规模 事实上 大多数库存过剩即是产生于存货计划的不恰当 对安全储备的要求产生于未来销售量和存货补给的不确定性 只要存在不确定因素 就必须保持存货状态 在某种意义上 制订安全储备计划类似于购买保险 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第39页 存货功能 安全储备可以防止两种类型的不确定因素 第一种不确定因素与在完成周期中存货需求量超过预测数有关 第二种不确定因素涉及到在完成周期内自身运作过程中的延误 例如 客户要求按已定计划增减的单位数 即为有关需求不确定因素的例子 完成周期的不确定性产生于接受订货 订单处理或运输服务等方面的延误 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第40页 存货功能 地域专业化 分离 平衡供求以及用安全储备缓冲不确定因素等 是存货的四个功能 这些功能确定了特定的系统所必须的对存货进行的投资 以期能实现管理部门的目标 在给定某种具体的制造战略或营销战略条件下 只有当四个存货功能在同一层次上发挥作用时 已计划的存货和己承诺的作业才有可能被减少 凡超过最低层次的存货都表现为过度承诺 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第41页 存货功能 在最低限度层次上 已投资的存货要实现地域专业化和分离功能 只有通过改变设施地点和作业过程进行调整 最低层次的存货需要依赖于对季节性需求的估算平衡供给与需求 随着经验的积累 管理部门可以相当准确地预计在高需求量期间实现边际销售量所需的存货 于是 季节性存货计划可以在该经验的基础上形成 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第42页 存货功能 存货对安全储备的承诺最能代表厂商的表现 这类承诺通常具有作业性质 一旦发生差错或政策有变能够迅速进行调整 管理部门可以通过各种技术的帮助进行计划安全储备方面的承诺 当企业已形成垂直一体化时 必须在多层次配送上对存货进行管理 一体化厂商实施存货管理的性质很复杂 因为它需要制定多层次政策并进行多层次控制 无论存货需求是处于制造层次 批发层次或零售层次 还是处于单一层次 存货管理部门使用的都是相同的基本技术和基本原理 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第43页 与存货有关的定义 1 存货政策存货政策 InveytoryPolicy 由一系列指导方针组成 关系到购买或制造什么 何时购买或制造 以及购买或制造多少等 它还包括有关存货安置以及在工厂和配送中心布置等方面的决策 在整个存货管理中 如何开发良好的存货政策是一个最困难的问题 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第44页 与存货有关的定义 2 服务层次服务层次 ServiceLevel 是管理部门具体明确的一个目标 它规定了存货功能必须要有能力实现的各种完成目标 服务层次可以被明确为订货周期时间 OrderCycleTime 个案完成率 Casefillrate 产品线完成率 Linefillrate 订货完成率 Orderfillrate 或者上述各项的任意组合 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第45页 完成周期是客户发出购买订单与收到相应的装运交付之间的时间 个案完成率规定了按需订货个案数或单位数的百分比 产品线完成率是指能够全部完成的订货产品线的百分比 订货完成率是指客户的订单能够全部完成的百分比 与存货有关的定义 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第46页 与存货有关的定义 3 平均存货平均存货 AverageInventory 通常由物流设施中储备的材料 零部件 在制品和制成品构成 从存货政策的观点看 每一个物流设施都必须确定其适应的存货水平 平均存货由周期存货 安全储备存货以及中转存货等组成 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第47页 与存货有关的定义 1 周期存货 CycleInventory 又称基本储备 BaseStock 是补给过程中产生的平均存货的组成部分 在完成周期之初 存货储备处于最高水平 日常的客户需求不断地 抽取 存货 址至该储备水平降低为零 在存货储备未降低为零之前 一项补给订货即应启动 补给订货总计称为订货批量 OrderQuantity 订货过程中必须持有的平均存货称为基本储备 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第48页 与存货有关的定义 2 安全储备存货 SafetyStock 平均存货的第二个组成部分是存货储备 以防止不确定因素对每个物流设施的影响 这部分存货称为安全储备 安全储备存货仅被用于补给周期末 当不确定因素已导致更高的预期需求或导致完成周期更长的预期时间时 待转移 储备在运输工具中的存货 这部分存货总计称为中转存货或供应线存货 PipelineInventory 为实现补给订货所必需 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第49页 第三节库存系统 独立需求与相关需求独立需求库存系统相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第50页 库存系统 库存系统为库存物资的管理和控制提供了组织机构和经营策略 该系统负责物资的订购和接收 决定订购时机 对 订购什么 订购多少 和 向谁订购 等事项进行追踪 该系统必须回答以下问题 供应商收到订单了吗 货物已经发出了吗 日期正确吗 是否建立了再订货及退还不必要商品的程序等等 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第51页 独立需求与相关需求 在库存管理中 有必要弄清楚独立需求与相关需求之间的区别 简单地 独立需求中各物料的需求互不相关 例如 一个工作地点可以生产相互无关的许多零件 用于满足一些外部需求 对于相关需求 任一物料的需求是对其他物资需求的直接结果 通常 该物资是其高层次物料的一个部分 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第52页 独立需求与相关需求 相关需求可以直接计算 在求得该物资高层次数量的基础上 其需求量可以简单计算出来 例如 某汽车公司计划每天生产500辆汽车 显然 它每天需要2000个轮子和轮胎 在生产水平上 轮子与轮胎的需求是相关的 而汽车的需求是独立的 即来自公司外部的许多渠道 不是其他产品的一个部分 与其他产品的需求无关 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第53页 独立需求库存系统 1 基本库存模型独立需求的两种基本库存模型是 定量订货模型 也称经济订购批量 EOQ或Q模型 和定期订货模型 也有不同称谓 如定期系统 定期盘点系统 固定订货间隔系统以及P模型 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第54页 定量订货模型是 事件驱动 而定期订货模型是 时间驱动 定量订货模型是当达到规定再订货水平的事件发生后即进行订货 这种事件有可能随时发生 主要取决于对该物资的需求情况 相比而言 定期订货模型只限于在预定时期期末进行订货 由时间驱动 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第55页 独立需求库存系统 运用定量订货模型时 当库存量减低到再订购点R时 进行订货 必须连续监控剩余库存量 因此 定量订货模型是一种永续盘存系统 它要求每次从库存里取出货物或者往库存里增添货物时 必须刷新记录以确认是否己达到再订购点 而在定期订货模型中 库存盘点只在盘点期发生 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第56页 独立需求库存系统 2 三种简单的库存系统 1 任意补充系统 OptionalReplenishmentSystem 任意补充系统强调系统以某一固定频率 例如每周一次 对库存进行盘点 当库存水平下降到某一数量以下时 订购一个补充量 该系统采用定期订货模型 P模型 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第57页 独立需求库存系统 应用任意补充系统时 根据需求 订购成本和短缺损失计算出最高库存水平M 再根据每一个订单需要花费的时间和资金 求出最小订购批量Q 每当盘点库存时 用M减去现有库存量I 令M I q 如果q大于或等于Q 则订购q 否则在下一次库存盘点之前不订购 用数学语言表示为q M I 如果q大于或等于Q则订购q 否则不订购 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第58页 独立需求库存系统 2 双箱系统 TWO BinSystem 在双箱系统中 物资从一箱获得 另一箱的库存数量刚好等于再订购点的库存数量 该系统采用定量订货模型 Q模型 一旦第二箱的库存被拿到第一箱 则意味着要发放订单 实际上 两箱可以搁在一起 二者之间只要隔开即可 双箱系统操作的关键是库存分为两部分 在一部分没有用完之前另一部分保持不动 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第59页 独立需求库存系统 3 单箱系统 One BinSystem 单箱系统对库存进行周期性补充 以固定的时间间隔 例如一周 将库存补充到预定的最高水平 单箱系统与任意补充系统不同 任意补充系统的库存使用量应超过某一最小数时才进行下一次订购 而单箱系统则是周期订贷 周期补充 单箱系统采用的也是定期订贷模型 P模型 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第60页 独立需求库存系统 3 定量订货模型 1 基本模型 定量订货模型中要求规定一个特定订购点R 库存水平达到该点应当进行再订购 且订购批量为Q 库存水平定义为当前库存量加上己订购量减去延期交货量 图7 1中关于Q与R的 锯齿形效果 表明 当库存水平下降到及点时 应进行再订购 该订购的货物将在提前期L期末收到 且L在此模型中保持不变 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第61页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第62页 独立需求库存系统 图7 1以及对求解最优订购量的讨论都基于以下一些假设 假设虽然与现实有些不符 但提供了一个研究的起点 并使问题简单化 产品需求固定 且在整个时间内保持一致 提前期 从订购到收到货物的时间 固定 单位产品的价格固定 存储成本以平均库存为计算依据 订购或生产准备成本固定 所有产品的需求都能满足 不允许延期交货 库存模型的建立过程如下 确定成本公式 年总成本 年采购成本 年订购成本 年存储成本 即 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第63页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第64页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第65页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第66页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第67页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第68页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第69页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第70页 独立需求库存系统 以上计算结果表明 当xl的库存量降到280件时 应该进行批量为1826件的订购 在日产量为100件 天的情况下 需生产18 26天 并且能为装配线提供45 65天 1826 40 的需求量 从理论上说 该部门将有27 39天做别的工作而不生产部件Xl 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第71页 独立需求库存系统 4 定期订货模型在定期订货系统中 库存只在特定时间进行盘点 例如每周一次或每月一次 当供应商走访客户并与其签订合同或某些客户为了节约运输费用而将它们的订单合在一起的情况下 必须定期进行库存盘点和订购 另外 某些公司实行定期订货系统是为了促进库存盘点 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第72页 独立需求库存系统 在定期订货系统中 不同时期的订购量不尽相同 订购量的大小主要取决于各个时期的使用率 一般比定量订货系统要求更好的安全库存 定量订货系统是对库存连续盘点 一旦库存水平到达再订购点 立即进行订购 相反 标准定期订货模型仅在盘点期进行库存盘点 它有可能在刚订完货时 由于大批量需求而使库存降至零 但在下个盘点期才被发现 造成整个盘点期T和提前期L发生缺货 所以安全库存应当保证在盘点期和提前期内不发生缺贷 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第73页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第74页 独立需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第75页 相关需求库存系统 MRP是美国企业自20世纪60年代开始 在国内外激烈的市场竞争压力下 借助日益发展的计算机技术 探索生产与库存管理规律的实践中 开发出的一套具有代表性的完整的计算机辅助企业管理技术与方法 在此 深入讨论MRP中的订购批量 并简要介绍闭环MRP MRPII及ERP 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第76页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第77页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第78页 相关需求库存系统 2 MRP系统中的订购批量MRP系统中的批量确定是一个复杂困难的问题 批量是MRP中计划订单下达和接收的零件数量 对于生产零件 批量是一次生产的数量 对于购买零件 批量则是向供应商订货的数量 批量一般应满足一个或多个时区的零件需求 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第79页 相关需求库存系统 多数确定订购批量的方法被用于解决与满足MRP计划过程中产生的净需求相关的准备或订货费用 保管费用的平衡问题 虽然使用批量技术会明显增加MRP系统生成计划的复杂性 但是许多MRP系统仍然根据广泛使用的技术 提供一些计算订购批量的可供选择的方法 当对每种物料进行完全的需求分解时 所计划的零件数量将非常大 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第80页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第81页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第82页 相关需求库存系统 2 经济订购批量法 前述经济订购批量是一个平衡准备费用和保管费用的方法 在经济订购批量模型中 或者需求保持均衡 或者必须确定安全库存以满足需求变化 经济订购批量模型使用年需求总量 准备或订贷费用以及年保管成本的估计值 经济订贷量并非针对类似MRP的系统而设计 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第83页 相关需求库存系统 应用于MRP的批量方法假设零件需求使用离散时区 因而仅对时区末的库存计算保管费用 而不是如经济订购批量模型随平均库存变化 EOQ假设在一个时区里零件被连续使用 由EOQ产生的订购批量并非总覆盖整个时区 MRP系统中 经济订购批量可通过下列式子计算得出 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第84页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第85页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第86页 相关需求库存系统 3 最小总费用法 最小总费用法是一个动态确定订购批量的方法 其原理是比较不同订货量所对应的保管费用和准备 或订货 费用 从中选择使二者尽可能接近的订购批量 表7 5上半部分确定对应的最小费用订购批量 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第87页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第88页 相关需求库存系统 计算最小总费用订购批量的过程是按周数变化比较批量的订货费用和保管费用 例如 第1周的订货量可以满足第1周的需求 也可以满足第1周和第2周的需求 还可以满足第1 2 3周的需求 正确的批量选择是使订货费用和保管费用尽可能接近订购批量 表7 5中最好的批量是335单位 因为此时保管费用38元 订货费用47元 两者最接近 此订购批量可以满足第1周至第5周的订货需求 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第89页 相关需求库存系统 第1周下达可以保证前5周需求的订购批量 问题是在第6周 应提供未来多少周的订货量 从表7 5中可以看出 第6周 第8周需求所对应的订货费用和保管费用最接近 注意 此处的订货费用和保管费用仍然相差很大 因为例中仅仅扩展到第8周 如果计划期更长些 第6周的订货量很可能还能满足第8周以后一定时区的需求 这是最小总费用法和最小单位费用法的局限 即这两种方法都受到计划展望期长度的影响 表7 5下半部分列出了最终运行的批量和总成本 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第90页 相关需求库存系统 4 最小单位费用法 最小单位费用法也是一个动态订购批量的方法 它将每个试验批量的订货费用和库存保管费用相加 再除以该订购批量的单位总量 选择单位费用最小的批量作为订购批量 表7 6中的上半部分列出了满足从第1周 第8周订购批量的单位成本 当第1周订货为410单位时 单位费用最小 订货量可以满足从第1周 第6周的需求 第7周的订货量可以满足直至计划期末的需求 表7 6下半部分列出了最终运行的批量和总成本 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第91页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第92页 相关需求库存系统 5 选择最佳的订购批量 8周的总成本 采用按需确定批量法是376元 经济订购批量法是171 15元 最小总费用法是140 50元最小单位费用法为153 50元 显然 最小费用是由最小总费用法确定的140 5元 最小单位费用法的优点是原理分析更加完全 而且考虑到订货量增加时 订货或淮备费用变化的情况 如果订货或准备费用保持不变 采用最小总费用的计算相对简单容易 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第93页 相关需求库存系统 3 闭环MRP MRPII及ERP 1 闭环MRP MRP可以将产品生产计划变成零部件投入生产计划和外购件 原材料的需求计划 但是没有考虑企业内部资源是否有能力实现上述计划 为使MRP制定的计划切实可行 将MRP发展成闭环MRP 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第94页 相关需求库存系统 闭环MRP不单纯考虑物料需求计划 还将与之有关的能力需求 车间生产作业计划和采购等情况考虑进去 使整个问题形成闭环 图7 6是闭环MRP的逻辑流程图 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第95页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第96页 相关需求库存系统 2 MRPII 企业的经济效益最终要用货币形式表达 因此 企业部希望MRP系统能够反映财务信息 在此需求的推动下 闭环MRP在20世纪70年代末期发展成MRPII MRPII将市场信息 财务信息 工程数据 生产与库存信息有效集成 实现管理职能的集成 图7 7是MRPII的逻辑流程图 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第97页 相关需求库存系统 与闭环MRP相比 MRPII扩展了以下功能 将企业的财务管理 成本控制与物料需求计划相结合 通过数据共享和实时反馈 加强对企业资金和产品成本的控制 增加企业长远规划 并将经营规划 销售规划 生产规划纳入统一管理之下 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第98页 相关需求库存系统 增加销售管理功能 建立销售与客户 订单与报价 应收账务管理等系统 对销售业务进行统一管理 并将销售与市场信息及时反馈给其他系统 MRPII具有模拟功能 能够根据不同的决策方针模拟出各种未来将会发生的结果 因此 它也是上层管理机构的决策工具 MRPII的所有数据来源于企业中央数据库 各系统在统一数据环境下工作 实现信息集成 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第99页 相关需求库存系统 3 ERP为了提高企业在国际市场上的竞争力 MRPII在实践中得到不断发展和完善 从而进入ERP阶段 MRPII进入ERP阶段主要体现在以下四个方面 融合其他现代管理思想和方法 JIT TQM OPT TOC等 完善自身系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第100页 相关需求库存系统 根据现代企业管理发展的需要 开发集成式MRPII计划系统 如生产厂与分销网点信息集成的分销资源系统 DistributionResourcePlanning DRP 总厂与配套厂信息集成的多工厂管理系统 MultiplanSystem 生产商 批发商和零售商实现信息共享的ECR EfficientConsumerResponse 系统等 运用计算机技术发展的最新成果 改善MRPII的系统功能和用户界面 与其他管理系统和生产技术接口 实现更大范围的信息集成 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第101页 相关需求库存系统 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第102页 第四节储存功能与原理 战略存储概念仓库功能仓库作业原理 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第103页 战略存储概念 本节讨论仓储活动在物流系统中的作用 包括战略储备的作用和重要性 仓储在经济上和服务上的利益 最基本的仓库作业原理等 一 战略储存的概念物资储存始终是经济发展的一个重要方面 随着运输能力的发展 各种专门化活动在经济上已成为可能 产品储存也开始从一个个家庭转移到零售商 批发商和制造商处 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第104页 战略存储概念 从早期企业文献资料中可以了解到 仓库最初被看作是完成市场营销过程所必须的一种储存设施 即仓库在材料和产品的供应线中是一个静止单位 是产品与客户互相适应所必需的一个环节 于是该储存观念形成一种趋势 把仓库看作是 一种必不可少的邪恶 它不仅增加配送过程成本 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第105页 还会产生作业费用 丝毫没有留意仓储活动能够在更广泛的物流范围内发挥至关重要的作用 也没有重视仓库可以按照客户的期望对产品进行分类的能力 此外 在管理上也没有注意到仓库所拥有的内部控制能力和最大限度的存货周转能力 以及仓库所具有的储存效率和搬运效率 战略存储概念 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第106页 战略存储概念 早期仓库作业也说明对材料搬运原理缺乏了解 仓库接收材料后 用手工将其搬运到仓库内的储存区 就地进行码垛堆放 不同产品储存在同一个仓库内 商品不断发生丢失 存货周转处理也相当拙劣 当收到客户订单时 产品经手工提取放在货车或手推车上 推往装运区 重新装配后再用手工将其装到运输卡车上 由于当时的劳动力相对比较便宜 所以人力资源自由使用 几乎不考虑有效地利用空间 工作方法或材料搬运 尽管存在上述缺点 但早期仓库毕竟在生产与营销之间架起相互沟通的桥梁 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第107页 战略存储概念 伴随着第二次世界大战 管理上的注意力越来越多地转移到仓库的效率上 管理部门开始对需要如此之多的仓库提出质疑 而且 由于预测技术和生产计划技术的提高 广泛建立存货的需求相对减少 随着制造过程中延误时间的递减 生产也变得越来越容易调整 尽管季节性生产仍然需要仓储 但支持制造过程所需要的储存总量已经减少 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第108页 战略存储概念 可是 通过改善制造工艺获得降低仓储的好处 却被零售环境不断变化所产生的种种要求所抵消 零售店必须储备越来越多品种的产品 使之难以向单一供应商订购足够多的商品 以享受整个装运的优惠 于是小批量托运的运输成本阻止了零售商的直接订货 其结果导致需要利用仓库向零售商提供适时而又经济的存货分类 在配送渠道的批发层次上 仓库已经成为批发行业的支持单位 不断进取的批发商和一体化零售商已经开发具有当前工艺水平的仓库系统 有能力向零售业提供必要的支持 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第109页 战略存储概念 与零售业关联的批发业仓储效率的提高很快在制造行业中得到推广 对于在多个地点生产产品的制造商 有效的仓储能力可以在优化生产的同时 降低材料和零部件的储存数量和搬运成本 仓储活动已成为JIT和无储存生产战略的一个综合组成部分 零部件的基本储备在中央仓库里进行筹划 从而减少在每一个装配工厂的存货 利用整合装运 采购的产品可以先运输到供应商的仓库 然后配送到所需的制造工厂 当仓库得到充分的综合利用时 它即成为制造部门的一个至关重要的延伸部分 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第110页 战略存储概念 20世纪印年代和70年代 仓储的注意力集中在新技术的应用上 于是 技术上的提高几乎影响到仓储作业的每一个领域 并创造新的 更好的技术和工序进行储存和搬运活动 80年代 仓储管理的主要精力放在仓库系统的配置和搬运技术土 96年代 仓储的主要焦点是灵活性和信息技术的有效利用 在产品和装运利益方面 若想对客户已在扩大的需求做出反应 必须有灵活性 先进的信息技术可以提供灵活性 使仓库管理者能够对市场的变化迅速作出反应 并在范围广泛的条件下衡量绩效 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第111页 仓库功能 仓库功能可以按照经济利益和服务利益分类 1 经济利益当利用一个或多个设施直接降低物流的总成本时 即产生仓库的经济利益 EconomicBenifits 对一项经济利益的投资报酬进行定量化并不困难 因为它直接反映成本对成本的交换 例如 如果一个物流系统增加一个仓库将使运输总成本下降的金额大于该仓库的固定成本和变动成本 则总成本也会下降 只要总成本能够下降 即能证明该仓库在经济上合理 仓库的基本经济利益有4个 整合 分类和交叉站台 加工 延期 堆存 对其分别讨论和说明如下 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第112页 仓库功能 1 整合 Consolidation 整合仓库把来自一系列制造工厂 需送往某一特定客户的材料 整合成单一的一票装运 其好处是有可能实现最低运输费率 并减少客户在收贷站台处发生拥塞 仓库可以把从制造商到仓库的内向转移和仓库到客户的外向转移都整合成更大的装运 图7 8 劝说明了仓库的整合流程 2020 4 17 南京理工大学机械工程学院工业工程系 第113页 仓库功能 为了提供有效的整合装运 每一个制造工厂都必须把仓库用作货运储备地点 或者用作产品分类和组装设施 因为整合装运的主要利益是 把几票小批量装运的物流流程相结合 联系到一个特定的市场地区 整合仓库可以由单独一家厂商使用 也可以由几家厂商联合起来共同使用出租方式的整合服务 通过这种整合方案的利用 每个单独的制造商或托运人都能够享受到物流总成本低于其各自分别直接装运的成本 2020 4 17 南京理工大学机