Управление запасами и формирование лесных грузопотоков. Учебное пособие
.pdf
Данная модель учитывает возможность предоставления скидок покупателю при покупке партии товара определенного размера.
При этом заказы на более крупные партии, с одной стороны, по- влекут за собой снижение затрат на закупку и доставку лесопродукции, а с другой стороны – увеличение затрат на хранение лесного сырья.
Таким образом, оптимальный размер заказа может изменяться по сравнению с ситуацией отсутствия скидок.
1.3.3.Динамические системы управления запасами
Вреальных условиях УЗ некоторые параметры могут меняться в течение определенного планового периода по следующим причинам:
– изменение интенсивности потребления в ту или другую сторону;
– задержка или ускорение поставки;
– поставка незапланированного объема заказа;
– ошибки учета фактического запаса, ведущие к неправильному определению размера заказа.
Возможные возмущающие воздействия, приводящие систему
всостояние либо дефицита, либо нехватки складских площадей, представлены в табл. 1.
|
Таблица 1 |
Возможные возмущения в системе управления запасами |
|
|
|
Дефицит материальных запасов |
Дефицит складских площадей |
|
|
Увеличение потребления |
Сокращение потребления |
|
|
Задержка поставки |
Ускоренная поставка |
|
|
Неполная поставка |
Поставка завышенного объема |
|
|
Занижение размера заказа |
Завышение размера заказа |
|
|
В описанных ситуациях статические модели УЗ не работают, и поэтому необходимо применять динамические модели УЗ, в которых предусмотрен механизм адаптации к изменяющейся ситуации.
Другой особенностью статических моделей УЗ, которая непри- емлема в описанных условиях, является использование критерия минимизации совокупных затрат на хранение запасов и доставку за- казов. Такой критерий не имеет смысла в следующих ситуациях:
–если время исполнения заказа довольно продолжительно;
–поставки часто происходят с задержками;
21
–спрос испытывает существенные колебания;
–цены на заказываемые сырье, материалы, полуфабрикаты и прочее сильно колеблются.
В таком случае нецелесообразно экономить на содержании запа- сов. Это может привести к невозможности непрерывного обслужива- ния потребителя, что не соответствует цели функционирования логи- стической системы УЗ. Во всех других ситуациях определение опти- мального размера заказа обеспечивает уменьшение издержек на хра- нение запасов без потери качества обслуживания.
К основным динамическим системам УЗ относят: 1) систему с фиксированным размером заказа;
2) систему с фиксированным интервалом времени между зака-
зами.
1. Система УЗ с фиксированным размером заказа.
Основная идея модели. Размер заказа в этой системе является основополагающим параметром, который определяется в первую оче- редь. Он строго зафиксирован и не меняется ни при каких условиях работы системы. Заказ подается в момент, когда текущий запас дос- тигает порогового уровня. Если поступивший заказ не пополняет сис- тему до порогового уровня, то новый заказ производится в день по- ступления заказа.
Пороговый уровень запаса рассчитывается как объем запаса, ко- торый будет потреблен за время доставки с учетом сохранения стра- хового запаса. При отсутствии сбоев в поставках поступление заказа происходит в момент, когда размер запаса достигает страхового уровня. Страховой запас позволяет обеспечивать потребность на вре- мя максимально возможной предполагаемой задержки поставки. Вос- полнение страхового запаса производится в ходе последующих по- ставок. При отсутствии сбоев в поставках и оптимальном размере по- ставки запас пополняется до максимального желательного уровня.
Движение запасов в системе с фиксированным размером заказа графически представлено на рис. 9.
В отличие от страхового и порогового, максимальный жела- тельный запас не оказывает непосредственного воздействия на функ- ционирование системы в целом. Этот уровень запаса определяется для отслеживания загрузки площадей.
Порядок расчета параметров |
системы управления запасами |
с фиксированным размером заказа |
в общем случае представлен |
в табл. 2. |
|
22
Объем заказа Пороговый
уровень
Гарантийный
запас
Время
Рис. 9. Графическая модель работы системы УЗ с фиксированным размером заказа
|
Таблица 2 |
||||
Параметры системы УЗ с фиксированным размером заказа |
|||||
|
|
|
|
|
|
Входные параметры |
Обозначение |
||||
|
|
|
|
|
|
Интенсивность потребления, ѵ, шт./ ед. t |
ѵ |
||||
(при расчете округление в большую сторону) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время доставки заказа, tд, ед. t |
tд |
||||
Максимально возможная задержка в поставках, t3, ед. t |
t3 |
||||
Стоимость доставки, K, руб. |
K |
||||
|
|
|
|
|
|
Стоимость хранения запаса, s, руб./ (шт.· дн) |
s |
||||
|
|
|
|
|
|
Выходные параметры |
Расчет |
||||
|
|
|
|
||
Оптимальный размер заказа, Qw, шт. |
|
|
|
|
|
Qw = |
2Kv |
||||
|
|
|
|
||
|
s |
||||
|
|
|
|||
|
|
||||
Страховой запас, Hc, шт. |
t3 = ѵ |
||||
Пороговый уровень запаса, Hп, шт. |
HC + tДV |
||||
Максимальный желательный запас, Hmax, шт. |
Hc + Qw |
||||
Необходимость постоянного учета запаса в системе с фиксиро- ванным размером заказа можно рассматривать как основной ее недос- таток. Кроме того, эта система не ориентирована на учет неоднократ- ных сбоев в объеме поставок. Они могут приводить ее в дефицитное состояние, которое может усугубляться задержкой следующих поста- вок (рис. 10). Для исправления подобной ситуации необходимо потребовать от поставщика одноразового увеличения объема постав-
23
ки, что позволит пополнить запас до максимального желательного уровня.
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
75
66
57
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
5 |
|
|
|
10 |
|
|
|
15 |
|
|
|
|
20 |
|
|
25 |
|
|
|
30 |
|
|
|
35 |
|
|
|
40 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 10. Графическая модель работы системы УЗ с фиксированным размером заказа при наличии неоднократных задержек в поставках:
– гарантийный запас; – максимальный желательный запас, шт.;
– пороговый уровень запаса, шт.
2. Система управления запасами с фиксированным интервалом времени между заказами.
Основная идея модели. В системе с фиксированным интервалом времени между заказами заказы делаются в строго определенные мо- менты времени через равные интервалы времени (например, два раза в неделю или один раз в месяц и т. п.). Поскольку момент заказа зара- нее определен и неизменен, то постоянно пересчитываемым парамет- ром является объем заказа. Объем заказа определяется по принципу восполнения запаса до максимального желательного уровня с учетом потребления за время поставки. Графическая модель работы системы УЗ с фиксированным интервалом времени между заказами представ- лена на рис. 11.
Порядок расчета параметров системы управления запасами с фиксированным интервалом времени между заказами представлен в табл. 3. Интервал времени между заказами (период поставки) обыч- но рассчитывают, а затем могут корректировать. Например, при по- лученном расчетном результате 4 дня можно использовать период 5 дней, чтобы подавать заказы один раз в неделю. Описанные выше основные системы УЗ базируются на фиксации одного из двух воз- можных параметров: размера заказа или интервала времени между за-
24
казами. Но при наличии систематических сбоев в поставке и потреб- лении основные системы УЗ становятся неэффективными.
Объем |
Максимальный |
заказа |
желательный |
|
запас |
Гарантийный запас
Время
Рис. 11. Графическая модель работы системы УЗ с фиксированным интервалом времени между заказами
Таблица 3
Параметры системы УЗ с фиксированным интервалом времени между заказами
Входные параметры |
|
Обозначение |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Интенсивность потребления, ѵ, шт./ ед. t |
|
|
|
|
ѵ |
||
(при расчете округление в большую сторону) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время доставки заказа, tД, ед. t |
|
|
|
|
tД |
||
|
|
|
|
||||
Максимально возможная задержка в поставках, t3, ед. t |
|
|
|
|
t3 |
||
Стоимость доставки, K, руб. |
|
|
|
|
K |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Стоимость хранения запаса, s, руб./ (шт.· дн) |
|
|
|
|
s |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходные параметры |
|
|
Расчет |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Период поставки, τ, ед. t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
= |
|
2K |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ν |
|
sv |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Страховой запас, Hc, шт. |
|
|
|
t3= ѵ |
|||
Максимальный желательный запас, Hmax, шт. |
|
|
Hc + τѵ |
||||
Объем заказа, Q, шт. |
|
Hmax – Ht + t |
|||||
|
|||||||
Ht – текущий запас с учетом заказанного, но не доставленного товара
Различные сочетания звеньев основных систем УЗ вместе с до- бавлением принципиально новых идей приводят к возможности фор-
25
мирования большого количества других систем УЗ, отвечающих са- мым разнообразным требованиям.
К наиболее распространенным модификациям основных дина- мических систем УЗ относят:
1)систему с установленной периодичностью пополнения запа- сов до постоянного уровня;
2)систему «минимум–максимум».
Основная идея. В данной системе заказы производятся не только в фиксированные плановые моменты времени, но и при достижении запасом порогового уровня. Отличительной особенностью системы является то, что заказы делятся на две категории:
1)плановые – Qп, которые подают через заданные интервалы времени t;
2)дополнительные – Qд, формируются при снижении запасов на складе до порогового уровня. Необходимость дополнительных зака- зов может появиться при отклонении темпов потребления от заплани- рованных.
Таким образом, данная система включает в себя элемент систе- мы с фиксированным интервалом времени между заказами (установ- ленную периодичность оформления заказа) и элемент системы с фик- сированным размером заказа (отслеживание порогового уровня запа-
сов). Графическая иллюстрация функционирования системы УЗ с установленной периодичностью пополнения запасов до постоянного уровня приведена на рис. 12.
Объем |
|
|
|
Максимальный |
|
||||
заказа |
|
|
|
желательный |
|
|
|||
|
|
|
|
запас |
|
|
|
|
Пороговый уровень |
|
|
|
|
Гарантийный запас |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Время |
|
|
|
|
|
|
Рис. 12. Графическая модель работы системы УЗ |
|||
|
с установленной периодичностью пополнения запасов |
|||
|
до постоянного уровня |
|||
|
26 |
|
||
Порядок расчета всех параметров системы УЗ в общем случае представлен в табл. 4.
Таблица 4
Параметры системы УЗ с установленной периодичностью пополнения запасов до постоянного уровня
Входные параметры |
Обозначение |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Интенсивность потребления, ν, шт./ ед. t |
|
|
Ν |
|
|
||
(при расчете округление в большую сторону) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Время доставки заказа, tД, ед. t |
|
|
tД |
|
|
||
Максимально возможная задержка в поставках, t3, ед. t |
|
|
t3 |
|
|
||
Стоимость доставки, K, руб. |
|
|
K |
|
|
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Стоимость хранения запаса, s, руб./ (шт.· дн) |
|
|
S |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Выходные параметры |
|
Расчет |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Период поставки, τ, ед. t |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
= |
|
2K |
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
λ |
sν |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Пороговый уровень запаса, Hп, шт. |
|
Hc + τдν |
|||||
|
|||||||
Страховой запас, Hc, шт. |
|
|
τдν |
|
|
||
Максимальный желательный запас, Hmax, шт. |
|
Hп + τν |
|||||
|
|||||||
Объем заказа, подаваемый в плановые фиксированные |
Hmax – Hi + τдν |
||||||
моменты времени, Qп, шт. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
Объем заказа, подаваемый дополнительно при достиже- |
Hmax – Hп + τдν |
||||||
нии запасом порогового уровня, Qдl, шт. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
Hi – текущий запас с учетом заказанного, но не доставленного товара
Система УЗ «минимум–максимум».
Основная идея. В данной системе заказы производятся в фикси- рованные плановые моменты времени, но при условии, что текущий запас в этот момент равен или меньше установленного минимального (порогового) уровня. Объем заказа определяется по принципу вос- полнения запаса до максимального желательного уровня (с учетом потребления за время поставки).
Пороговый уровень запаса в системе «минимум–максимум» выполняет роль «минимального» уровня. Если в установленный мо- мент времени этот уровень пройден, то заказ оформляется, в против- ном случае заказ не выдается. Отслеживание порогового уровня, а также выдача заказа производятся только через заданный интервал времени t.
27
1.4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОЙ ЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ
Основные системы управления запасами – с фиксированным размером заказов и с фиксированным интервалом времени между за- казами, а также прочие системы управления запасами – с установлен- ной периодичностью пополнения запасов до постоянного уровня и система «минимум–максимум» – разработаны для условий, когда от- сутствуют отклонения от запланированных параметров поставки и потребления. Этими параметрами являются:
–размер заказа;
–интервал времени между заказами;
–время поставки;
–возможная задержка поставки;
–ожидаемое дневное потребление;
–прогнозируемое потребление до момента поставки. Непрерывное обеспечение потребности в каком-либо виде мате-
риального ресурса связано с определенными трудностями. Практиче- ски возможны следующие отклонения запланированных и фактиче- ских показателей:
–изменение интенсивности потребления в ту или другую сторону;
–задержка или ускорение поставки;
–поставка незапланированного объема заказа;
–ошибки учета фактического запаса, ведущие к неправильному определению размера заказа.
Довольно часто имеют место многообразные сочетания возму- щающих воздействий, отклоняющих систему управления запасами от нормального функционирования. На рис. 13 в левом столбце приведены возмущающие воздействия, приводящие систему в со- стояние дефицита материальных запасов, в правом столбце – возму- щающие воздействия, приводящие к возможному дефициту склад- ских площадей.
Эта вероятность зависит от конкретных условий функциониро- вания системы управления запасами.
В рассмотренных ранее системах управления запасами, несмот- ря на ориентацию их на стабильные условия функционирования, пре- дусмотрена возможность сглаживания сбоев в поставках и потребле- нии. Так, система с фиксированным размером заказа учитывает одно из восьми возмущающих воздействий (см. рис. 13), а именно – за-
28
держку поставки. Это воздействие снимается введением в систему параметра гарантийного (страхового) запаса. Он позволяет обеспечи- вать потребность на время предполагаемой задержки поставки. Если возможная задержка поставки будет представлять собой максимально возможную задержку, то механизм системы предохранит потребителя от дефицита в случае единичного сбоя в поставках. Второй расчетный параметр системы – пороговый уровень – обеспечивает поддержку системы в бездефицитном состоянии. Период же времени, через ко- торый происходит пополнение гарантийного запаса до расчетного объема, зависит от конкретных значений исходных и фактических па- раметров системы.
Увеличение потребления |
|
|
Сокращение потребления |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задержка поставки |
|
|
Ускорение потребления |
|
|
|
|
|
|
|
|
Неполная поставка |
|
|
Поставка завышенного объема |
|
|
|
|
|
|
|
|
Занижение размера заказа |
|
|
Завышение размера заказа |
|
|
|
|
Рис. 13. Возможные возмущения в системе управления запасами
Система с фиксированным интервалом времени между заказами также учитывает возмущающее воздействие задержки поставки. Как и в системе с фиксированным размером заказа, это воздействие сни- мается параметром гарантийного (страхового) запаса. Восполнение гарантийного запаса до расчетного объема производится во время по- следующих поставок через пересчет размера заказа таким образом, чтобы его поставка увеличила запас до максимального желательного уровня. Если прогноз потребления до момента будущей поставки был точным, механизм системы с фиксированным интервалом времени между заказами предохранит потребителя от дефицита материальных ресурсов при сбоях в поставках.
Система с установленной периодичностью пополнения запасов до постоянного уровня, в отличие от основных систем управления за- пасами, учитывает возможность как задержки поставки, так и откло- нения темпов потребления от запланированных. Расширение способ- ности системы противостоять незапланированным возмущающим воздействиям связано с объединением идей использования порогово- го уровня и фиксированного интервала между заказами. Отслежива-
29
ние порогового уровня повышает чувствительность системы к воз- можным колебаниям интенсивности потребления.
Система «минимум–максимум» ориентирована на ситуацию, ко- гда затраты на учет запасов на складе и издержки на оформление за- каза настолько значительны, что становятся соизмеримыми с потеря- ми от дефицита запасов. Это единственная из рассмотренных ранее систем, допускающая дефицит запасов по экономическим соображе- ниям. Тем не менее система «минимум–максимум» учитывает воз- можность задержки поставки через параметр гарантийного запаса.
Таким образом, рассмотренные основные и прочие системы управления запасами применимы лишь к весьма ограниченному спек- тру условий функционирования и взаимодействия поставщиков и по- требителей. Повышение эффективности использования систем управ- ления запасами в логистической системе организации приводит к не- обходимости разработки оригинальных систем управления запасами. В теории управления запасами имеется достаточное количество специальных способов ведения такой работы. В данном учебном пособии для проектирования логистической системы управления за- пасами применяется методика, основанная на имитационном графи- ческом моделировании поведения системы. Она проста в применении, нетрудоемка и, как показал опыт ее использования, дает хорошие ре- зультаты.
Сравнение основных систем управления запасами приведено в табл. 5.
Таблица 5
Сравнительная характеристика базовых систем управления запасами
Система |
Преимущества |
Недостатки |
|
|
|
С фиксирован- |
1. Меньший уровень макси- |
1. Ведение постоянного |
ным размером |
мального желательного запаса. |
контроля за наличием |
заказа |
2. Экономия затрат на содержа- |
запасов на складе |
|
ние запасов на складе за счет |
|
|
сокращения площадей |
|
|
под запасы |
|
|
|
|
С фиксирован- |
1. Отсутствие постоянного кон- |
1. Высокий уровень макси- |
ным интервалом |
троля за наличием запасов на |
мального желательного |
времени между |
складе |
запаса. |
заказами |
|
2. Повышение затрат на со- |
|
|
держание запасов на складе |
|
|
за счет сокращения площа- |
|
|
дей под запасы |
|
|
|
|
30 |
|
