安全的庫存和定貨批量分析
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安全庫存與安全提前期
由于大量不確定因素的存在，需求與供應總是難免有不平衡的情況。為了彌補可能出現(xiàn)的不平衡，保證對客戶一定程度的服務水準，在需求和供應的“天平”下加上兩種“緩沖器”。一種是‘安全庫存’，靠增加一定的庫存量來起到緩沖作用，另一種是‘安全提前期’，靠供應時間上的富余量來緩沖。兩種“安全”參數(shù)都是為了提高對客戶的服務水平，提高客戶滿意度。
1 安全庫存
安全庫存可以理解為彌補超出預計需求的數(shù)量。確定安全庫存要考慮以下因素。
(1)按物料的“易于獲取性”區(qū)別對待，是否“易于”主要是供應提前期的長短。對不易獲取的物料，在設置安全庫存時，還要參考以下其他因素。
(2)按物料的ABC分類區(qū)別對待，除考慮資金占用外，還要考慮保管成本，以保證安全庫存量的合理性。這里應當注意：不論物料屬于ABC的哪一類，在需用時都是不可缺少的。C類物料雖然價值低，但是同樣不能出現(xiàn)短缺。
(3)按生產(chǎn)類型區(qū)別對待。如現(xiàn)貨生產(chǎn)(MTS)的安全庫存主要放在成品層，定單組裝(ATO)則主要針對通用件和各種選用件，定貨生產(chǎn)(MTO)主要針對原材料和標準配套件，定單設計(ETO)主要針對原材料和毛坯。一般不對中間層次的物料設安全庫存，若有不可避免會出現(xiàn)多余消耗的物料(例如機械加工中的偶件、可能出現(xiàn)廢次品的精密加工件、藥品加工中的針劑安瓿等)，用成品率來處理，是一種統(tǒng)計平均值。
(4)物料使用頻率。較少使用的物料，一般不宜設置安全庫存。
(5)倉庫的分布。一個企業(yè)有多個工廠或倉庫時，物料的安全庫存要通盤考慮，有時可以相互調(diào)撥，減少庫存總量。
安全庫存是為了緩沖供需之間的不平衡才設置的，因此，它是可以動用的。把安全庫存量劃為“不可動用”是不對的。只是當庫存量低于安全庫存量時，供應鏈管理系統(tǒng)可以自動生成補充計劃以始終保持一定數(shù)量的安全庫存。安全庫存與安全提前期的最終目的都是為了保證客戶服務，通常稱為客戶服務水準。客戶服務水準是用出現(xiàn)短缺或脫銷的概率確定的，例如，服務水準為95％，就是指脫銷的概率是5％。服務水準要達到100％是非常不經(jīng)濟的，要從短缺或脫銷對企業(yè)造成的損失來衡量。如圖18．3所示。
確定安全庫存不僅是一個統(tǒng)計學的概念，而且更重要的是經(jīng)營決策問題。預測的準確性、市場需求和供應的穩(wěn)定性、生產(chǎn)率的高低、提前期的長短、生產(chǎn)能力的大小、數(shù)據(jù)的準確度、車間作業(yè)的響應速度以及主生產(chǎn)計劃員如何運用時界的概念控制MPS的變動等，都會影響安全庫存量的確定。因此，要隨著情況變化維護安全庫存量的設置。要看到，現(xiàn)代管理思想要求努力減少不確定因素(至少是企業(yè)內(nèi)部可以控制的部分)，采用協(xié)同運作模式，從新組織同客戶和供應商的合作伙伴關系，把安全庫存減至最低程度。
2 安全提前期
安全提前期同安全庫存的作用是類似的，都是為了緩沖供需的不確定性。一般說，安全庫存主要是針對供需數(shù)量的不確定性大的物料，如備品備件和定單組裝產(chǎn)品的基本組件和可選件。對供需時間因素的不確定性，如受運輸或其他因素不能如期抵達的采購件或完工的加工件，保證瓶頸工序工作不中斷，都會采用安全提前期。
同安全庫存相比，安全提前期占用的庫存資金較少，但提前的日期如果設置不當，有時會因提前期的誤差影響優(yōu)先級運算。在庫存資金占用相近的情況下，安全庫存對滿足客戶服務水準更有保證。系統(tǒng)在處理安全庫存時也比較簡單。
定貨批量
加工或采購的定貨批量是運行MPS／MRP不可少的參數(shù)，確定每個物料的批量是物料管理的一項重要工作，從第16．3．3節(jié)來看，批量對加工周期的長短有很大影響。期量標準中的“量”一方面是需求量，另一方面就是定貨量，二者必須協(xié)調(diào)。
在MRP系統(tǒng)中稱定貨批量的確定方法為定貨策略(orderpolicy)，包括確定批量的基本方法(即批量規(guī)則)、在此基礎上確定批量增量以及對損耗的考慮3個方面。合理制訂定貨策略不僅僅是控制庫存量的一個重要內(nèi)容，對MRP運算也有重要影響。
1 批量規(guī)則
確定批量的方法很多，但從方便企業(yè)應用來講，必須簡明易懂才有實用價值。應當把批量規(guī)則(Lot sizing)看成是一種方便可行的管理手段，處理好客戶服務、生產(chǎn)與成本的關系，不要陷入到過多的假設和高深的數(shù)學計算中去。各種MRP系統(tǒng)常用的批量規(guī)則很多，這里列舉了最常見的4種基本方法。其中固定批量法、經(jīng)濟批量法屬于靜態(tài)方法，因需定量法和定期用量法屬于常用的動態(tài)方法，隨定貨數(shù)量而變化。現(xiàn)簡要說明如下：
1)． 固定批量法(FixedOrderQuantity，F(xiàn)OQ)
由于受生產(chǎn)條件(如一爐的裝載量、裝卡一次的最低產(chǎn)量等)、運輸或包裝的限制，不論需求量多少都必須定貨的最小批量或標準批量。
2)．經(jīng)濟定貨量法(EconomicOrderQuantity，簡稱EOO)
EOQ是一種早在1915年就已開始使用的批量法，它的主要精神是尋求年度定貨費與保管費在保持平衡的條件下，確定經(jīng)濟的定貨批量。但是它有許多假定，例如，需求量不僅是均衡的，而且是持續(xù)的；物料單價和定貨費是固定的，保管費同庫存價值呈線性關系等。從這些方面講，它是靜態(tài)的。當保管費等于定貨費時，總費用(保管費與定貨費之和)最少。計算公式如下：
式中：U——年需求量(件)
S——每次定貨費(元／次)
I——年保管費占年平均庫存值的百分數(shù)(％)
C——物料單價(元)
有的文獻考慮年需求量(U)每年不同，所以把EOQ法列入動態(tài)方法。但事實上EOQ的幾項假定同現(xiàn)實是有一定出入的，實際需求量是經(jīng)常波動的，不是一年才變動一次，物料的單價也在變動，保管費并不一定同定貨量按同一比例增減，物料單價也可能因某個時期定貨量增大而獲得優(yōu)惠。所以說，EOQ的假定條件依然是靜態(tài)的。
此外，EOQ不考慮物料的工藝路線是否通過關鍵工作中心，也不考慮物料在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的層次以及受母件批量的影響(即對某層物料的批量是經(jīng)濟的，但對相鄰上下層物料的批量不一定是經(jīng)濟的)，因此，它不能保證計劃的正確性。
盡管如此，人們還是往往把EOQ作為一個參考起點，在實際應用時再用其他方法修正。因為它畢竟全面地考慮了批量規(guī)則中“定貨數(shù)量”和“定貨頻度”兩個主要影響決策的因素。因此，ERP系統(tǒng)都提供EOQ法。
3． 因需定量法(lot-for-lot，有時簡寫為L4L)
因需定量是完全根據(jù)需求量決定定貨量，不加任何修訂，是一種動態(tài)方法，也是保持庫存量最小的定貨方法。一般用于定貨生產(chǎn)環(huán)境下的產(chǎn)品或用于價值較高的物料。
準時制生產(chǎn)(JIT)必須是因需定量，它的特點是定貨批量小，但定貨次數(shù)頻繁，由于運輸和傳送頻繁，對采購件要考慮供應商的地理位置，對加工件要考慮生產(chǎn)線上的機械化傳輸設施。
4．定期用量法(fixedperiodrequirements)
人為設定一個時間間隔，例如3個月，每次按3個月的用量定貨。由于間隔期長短是固定的，各個時間間隔內(nèi)的需求量不是一個固定值，因此，定期用量法屬于動態(tài)方法。這種方法也稱“可供使用天數(shù)”批量規(guī)則。對于沒有批量限制的物料，為了減少定貨和運輸次數(shù)，可以采用定期用量法。
應用MRP系統(tǒng)時，要注意系統(tǒng)對“定期”的定義。以表18．1舉例，設定貨期間為3時段，1—3時段的凈需求之和為45，于是，在第一時段接受45，滿足3個時段的需求。第4時段凈需求為“0”，有的系統(tǒng)會跳過這個沒有需求的時段，從下一個有需求的時段重新推算3個時段的用量。這個例子是從有凈需求的第5時段向前推3個時段，即5—7，計算接受量為18+12=30。
定期用量法的一種變異是周期定貨量法(PeriodOrderQuantity，簡稱POQ)，它根據(jù)EOQ計算間隔期(周期)，決定每年定貨次數(shù)，而不是任意設定。
年需求量/EQQ=每年訂貨次數(shù)
每年期段數(shù)/每年訂貨次數(shù)=訂貨間隔期
間隔期內(nèi)的定貨批量隨需求量而變動，由于定貨次數(shù)是根據(jù)EOQ推算的，被認為是一個比較合理的次數(shù)。
在應用批量規(guī)則時，要注意產(chǎn)品在生命周期PLM曲線所處的位置；尤其在衰退期，對銷量下降和即將淘汰的產(chǎn)品，要嚴格控制投入批量和庫存量。
4．2 批量增量
按批量規(guī)則確定的定貨量只是一個基準值，還要考慮當定貨量大于基準值時，超出基準值的部分如何增加數(shù)量的方法。
批量增量計算。通常有3種情況，如表18．2所示。
4。3 損耗及有效成分
在上述計算得出的定貨量基礎上再進一步考慮損耗。如果按確定的批量投入時已超出實際需求量，在考慮損耗時要注意分析，不要無謂地再增加定貨量。損耗有3種情況。
1．成品率(yield)
成品率是一種必要的合理損耗，如材料利用率。有時，物料在不同工序上有不同的成品率，必須能夠分別設定，例如，針劑藥品用的安瓿在灌封和檢漏工序有不同的成品率，而這種損耗又是不可避免的，應當按工序分別計算并累加。成品率記錄在物料主文件、物料清單或工藝路線文件上。
2．縮減率(shrinkage)
縮減率也是一種自然的損耗，是不可避免的。如煙葉經(jīng)一個時期存放后，重量減少。通常在軟件里把縮減率包含在成品率中，但在概念上是有區(qū)別的。
成品率同縮減率兩種損耗在系統(tǒng)運算時會自動彌補。請回顧圖15．5。
3．廢品率(scrap)
廢品率是一種可以設法通過質(zhì)量保證體系來減少或避免的損耗。出現(xiàn)廢品時，要通過重新下達定單來彌補，要記錄多消耗的材料、人工和成本，記錄造成廢品的原因，并與“質(zhì)量管理”子系統(tǒng)集成。
確定計劃產(chǎn)出量時，要按照批量規(guī)則和定貨增量。在計算計劃投入量時，還要在計劃產(chǎn)出量的基礎上考慮損耗率。考慮了損耗率的計劃投入量計算公式如下：
計劃投入量=計劃產(chǎn)出量/損耗率
式中：
損耗率：成品率X(1—縮減率)X(1—廢品率)
有幾點要注意，每個OA軟件對損耗率的定義可能不同，要弄清楚是直接“除”還是除“1一X”的關系。此外，有時系統(tǒng)在計算時會自動將小數(shù)取整，所以需要再經(jīng)過人工確認，以免取值偏大。
確定批量原則。只有當準備時間在五種時間中起的影響較大時，為了減少每一件的準備時間，批量可能會選得大些，要權衡。如果準備時間很小，可以采用因需定量+以減少庫存。凈需求超過固定批量時，為了不使庫存過大，要確定合理的批量增值。
4．有效成分
有效成分不是直接意義上的損耗，但在某些計算物料用量情況下，是一個必須考慮的因素。例如，制藥行業(yè)中使用的淀粉，如果采用同一個物料號，會由于每一批含水量不同而影響淀粉的用量，必須用“有效成分”折算。中藥藥材和一些農(nóng)產(chǎn)品也有類似問題。又如，使用礦石為原料的行業(yè)(冶煉、建材)，礦石中的有效成分也會因產(chǎn)地和批次而異。因此，應用于這類行業(yè)的ERP軟件必須具備折算有效成分的功能。