《精编》库存管理与控制23

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1、第八章独立需求库存控制与优化第一节库存库存 Inventory 无论对于制造业和服务业都极其重要 库存一方面占用大量的资金和空间 增加了生产系统运行成本 减少了企业的利润 另一方面它能防止短缺 平滑波动 避免生产过程的中断 使生产过程均衡地进行 如何科学地管理库存 从而使库存既能满足生产过程的需要 又能最大限度地降低占用费用 是本章要研究的问题 一 物流 materialflow 生产运作过程伴随着物流运动 制造业中 物料的供应 储存 加工制造 成品销售过程组成物流过程 物流过程的有些环节是增值的 而有些环节是不增值的 搞好物流管理 不仅能满足消费者要求 而且利于提高企业的利润 二 库存的作用

2、 缩短订货单的供货周期 对订货量小 订货次数多 订货时间随机的用户 保持适量的库存 可满足随时订货和随时提货的要求 稳定供应 平滑波动 需求不稳定 带来生产不均衡 同理生产过程出问题也将使供应脱节 因此一定量的库存 就像蓄水池 把市场和生产系统隔离开 起到缓冲的作用 防止生产中断 生产过程一般包含多个环节 任何一个环节出现故障和问题 都将影响到整个生产系统的正常运行 在易出故障的车间和工序之间设置合理的库存 可有效地避免或减少这种生产中断 三 库存的分类 单周期库存和多周期库存 单周期需求是指需求仅发生在比较短的一段时间内 或库存时间不能太长的需求 也称为一次性订货量问题 一般发生在下面两种情

3、况 偶然发生的物品需求 经常发生 但生命周期短 数量不确定的物品需求 对这类物品的控制问题称为单周期库存问题 如 奥运纪念章 新年贺卡 报刊杂志 鲜鱼 多周期需求指在足够长的时间里对某种物品重复的连续的需求 其库存需要不断地补充 如工厂常用的原材料 零配件等物料 独立需求库存和相关需求库存来自用户的对企业产品和服务的需求为独立需求 独立需求的最明显的特点是需求的对象和数量不稳定 只能通过预测方法粗略地估计 企业内部物料转化过程各环节之间所发生的需求称为相关需求 它可根据对最终产品的需求以及产品的结构而精确地计算出来 两类需求都是多周期需求 而单周期需求不考虑相关或独立的问题 四 库存控制系统1

4、 控制系统结构 库存控制系统 运行机制 输出 输入 约束条件 库存控制系统 2 控制系统运行模式 定量控制模式 就是订货点 ReorderPoint 和订货批量固定 当实际库存降到订货点时 向供应商发出订货单 从发出订单 到货物入库所经时间为订货提前期 提前期一般为随机变量 时间 库存量 LT LT 这种方式必须实时监控物料库存量 一旦某种物料达到订货点数量时 要确保能及时发出警报 人工控制一般用双堆法 用计算机管理库存 则可设置库存报警系统 定期控制模式 定期控制系统是每经过一个固定的时间段 则发出一个订单 但每次订货量要根据库存实际变化来决定 即订货量由预定最大库存量减去订货时的实际库存量

5、 定期控制模式避免了随时检查库存的麻烦 简化了管理 节省了订货费 时间 库存量 T1 T2 Q1 Q2 L1 L2 库存定期控制模式订货量 Q1 S L1 Q2 S L2 T1 T2 Tn S 最大最小控制系统 在定期控制系统的基础上 再加入一个最小库存量S0标准 当经过时间间隔T 如果实际库存降到S0以下 则发出订货 若实际库存大于S0 则再经过时间t后再考虑是否发出订货 时间 库存量 T1 T2 Q1 Q2 S0 S L1 t L2 3 库存控制模型 一 单周期库存模型 对于单周期需求库存 控制的关键在于确定订货批量 而订货批量应等于预测的需求量 损失期望值最小化法 订货批量Q大于或小于需

6、求量d 都将导致损失 前种情况是造成商品积压处理损失 后种情况带来机会损失 例 某商店准备订购一批挂历供应市场 根据近年来的销售统计资料预测 各种可能的销售量及其概率如下 已知进货价为20元 本 售价50元 本 若一个月内卖不出完 则每本挂历要亏20元 要求确定最佳订货量 计算结果可知 最佳订货量为300份 二 多周期库存模型1 与库存有关的费用 随库存量增加而增加的费用 包括 仓储成本 资金占用成本 物料变质和陈旧损失 随库存量增加而减少的费用 包括 订货费 批量价格折扣 设备调整费 生产管理费 缺货损失 2 允许缺货补充时间较长的库存控制模型 从时间0 t1看 最大缺货量B dt1 从时间

7、t1 t2看 最大缺货量B p d t2 t1 故有 dt1 p d t2 t1 解得 t1 p d t2 p 1 从 t2 t3 看 最大库存量 A p d t3 t2 从 t3 t 看 最大库存量 A d t t3 故有 p d t3 t2 d t t3 或 p t3 t2 d t t2 2 库存费为 C1 单位时间单位物料储存费0 5C1 P d t3 t2 t t2 缺货费 0 5dC2t1t2 C2 单位物料单位缺货费一个周期内平均费用 C3 一次准备结束费 C t t2 0 5C1 P d t3 t2 t t2 0 5dC2t1t2 C3 t 3 分别对t t2求偏导 并令其为零

8、可求得 经济批量 Q Dt 最大库存量 A D t t3 最大缺货量 B Dt1 平均总费用 C 2C3 t 例 企业生产某产品 正常条件下每天生产10件 根据供货合同 须按每天 件供货 库存费每件每天0 13元 缺货费每件每天0 5元 每次生产准备费为80元 求最优库存策略 解 已知P 10件 天 d 7件 天 C1 0 13元 天 件 C2 0 5元 天 件 C3 80元 次 代入各公式 最大库存量 A 27 6 21 46 2件 最大缺货量 B 1 7 11 9件 平均总费用 C 2 80 27 6 5 8元 天 3 不允许缺货 考虑补充时间的库存控制模型 例 商店经销某商品 月需求量为

9、30件 需求速度为常数 该商品进价为300元 库存费为0 2元 天 件 一次订货费20元 次 提出订货后5天可到货 到货速度为常数 每天为2件 不容许缺货 求最优库存策略 根据题意 d 1件 天 p 2件 天 c1 0 2元 天 件 c3 20元 次 t0 5天代入相关公式可得 3 容许缺货 忽略补充时间的库存模型 根据上图 建立总费用模型后 求得最优库存方案如下 4 有价格折扣的库存模型 为了刺激买方加大一次购买量 供应商常采取数量折扣策略 即一次购买量达到规定标准时 按优惠价格供货 求最优订货批量的步骤如下 求正常价格下的最优订货批量Q 若 Q Q1 按Q 订货 若 Q Q1 按批量费用模

10、型 包括购置费 分别计算按Q 和Q1费用 取最小费用对应方案 若 Q1 Q Q2 则比较批量Q 和Q2费用 取费用最小的方案 例 某公司每年要购入10000件A物料 供应商的价格优惠条件是 一次订货量小于1000件时 价格为35元 订货量2000 3000时 价格为34 5元 5000件以上时 价格为34元 每次订货费为250元 单位产品年库存费30元 试求最优订货批量 解 当价格为35元时 经济订货批量为 计算的经济批量小于折扣点 计算和比较两个价格折扣点的批量总费用 结果可见 最佳订货批量应408 批 第九章精益生产 LeanManufacturing 精益化生产是美国麻省理工学院多位从事

11、 国际汽车计划 的专家对日本丰田生产方式的美称 精 即少而精 不投入多余的资源 在适当的时间生产必要数量的产品 益 是指效益 要求企业的所有活动都必须围绕效益目标来进行 减少运行过程的各种浪费 精益生产理论和实践 对传统的大规模生产方式提出了挑战 是一种世界级的先进生产组织理论和方法 第一节精益生产的产生与发展一 精益生产的产生与发展20世纪初 从福特汽车公司创立第一条流水线以来 大规模的生产流水线一直是现代生产的特征 大规模生产方式是以标准化 大批量生产来降低生产成本 提高生产效率的 由于流水生产高效率和低成本的作用 推动社会生产和经济的快速发展 但第二次世界大战以后 市场供需关系发生了质的

12、变化 供过于求时的市场呈现竞争激烈化 需求个性化 企业经营环境复杂化 大批量 单一品种的生产方式已不能适应市场需要 企业必须向多品种 小批量的生产方式转换 为此 要求生产系统具有强适应 快速反应的能力 为顺应这一要求 日本丰田汽车公司经过30多年的探索和实践 首创了多品种 小批量混流生产方式下的高效率 高质量 低消耗的精益化生产模式 从而使日本汽车产量超过了美国 达到了1300万辆 占世界汽车总量的30 以上 丰田生产方式的指导思想是 通过生产系统整体优化 加速物流 降低占用 消除无效劳动和浪费 降低成本 改善质量 谋求最大效益 二 精益生产对制造业的影响及意义 1989年麻省理工学院发表了

13、改变世界的机器 的著名报告 总结了丰田生产方式 认为精益生产是制造业的一次革命 报告指出 日本效益最好的企业具有如下特征 适度的自动化技术 对企业整体进行全面的科学管理 充分发挥人的潜力 智慧和积极性 而美国企业却多数机构臃肿 信息滞后 效率低下 因此报告提出了 精减 消肿 的对策 并称日本丰田生产方式称为 精益生产 leanmanufacturing 意即 精益求精 以简代繁 精益生产的基本目的是 同时获得高效率 高质量 高柔性 精益化生产强调部门间相互合作的综合集成 特别强调产品开发 生产准备 生产之间的合作和集成 强调从系统的角度 对企业活动及其社会影响进行全面 整体的优化 包括技术 组

14、织 人员的优化 与传统的生产管理和组织相比 在如下方面不同 精益生产方式的优越性 与传统的大量生产方式相比 有何优越性 1990年美国麻省理工学院发表的国际汽车生产共同研究报告指出 花了五年时间 3500万美元 组织日 美 欧洲各国专家对世界17个国家90各汽车制造企业进行广泛的调查的基础上所写出的实证性报告 所需人力资源 可减少1 2 新产品开发周期 可减少1 2 2 3 在制品库存 为大量生产方式的1 10 占用生产空间 为大量生产的1 2 成品库存 可减至大量生产的1 4 产品质量 可提高3倍 精益生产的核心在于生产计划和控制 库存管理的基本思想 三 实施精益生产的案例介绍一汽是我国最早

15、引进精益生产的企业 从1979 1984年 20个专业厂的2831种零部件实施看板管理 减少流动资金1830万元 取消中间仓库 库存面积节约了1661m2 全厂10条生产线61种零件实施看板管理 取得了良好的效果 具体内容包括 以零库存为目标 看板管理为手段 变推式生产为拉式生产 培养多面手 实行多机床看管 有效提高生产率 以零缺陷为目标 以用户满意为宗旨 以QC小组为基础 开展TQC活动 以推行 5S 管理为手段 优化生产现场秩序和环境 以提高适应能力和反应速度为目标 缩短设备 工装和物料转换时间 四 实施精益化生产的条件1 内部条件 生产秩序良好 供需设置合理 产品质量稳定是试试精益生产的

16、基本要求 此外企业还要具备如下条件 企业领导的认识和决心 加强培训 更新员工观念 强化员工参与意识 完善激励手段 促进工人提高技术水平 提高积极性和主动性 2 外部条件 一个顺畅的物资供应和产品销售流通体系 有一个劳动力调节市场 实行劳动力能自然流动的人力资源体系 第二节精益生产体系的结构与特征一 精益生产体系的目标基本目标 同时获得高生产率 高质量 高生产柔性 实现这一目标的子目标 零库存 通过实施准时化生产 不断降低生产过程的物料占用和积压 同时不断暴露问题 解决问题 从而使生产系统不断得到优化 高柔性 多品种 快速反应 组织柔性 劳动力柔性 设备柔性 以适应市场需求多样化 需求个性化的特征 无缺陷 对工作 对产品不断追求完美 上道工序把下道工序看是客户 以最好的服务和保证 力争用户满意 二 精益生产的支柱1 JIT 后道工序向前工序提取零部件 变传统的推动式生产为拉动式生产控制 化大批量生产为小批量生产 生产环节之间物料尽可能按件传送 2TQC 推行TQC是实现无缺陷的有效手段 也是提高企业整体效益和柔性的有效方法 3 GT 成组技术是精益生产的基本条件 是实现生产柔性的有效手段