生产运作管理-第十章-独立需求库存控制.ppt

生产与运作管理Production & Operations Management,背景,库存在历史上曾被当作财富的象征。直到20世纪科学管理运动兴起以后，企业管理者才摒弃了一味生产存货的观点，开始重视存货的流动性，并最终将存货周转率作为衡量企业效率的重要指标。,存货周转率可用下式表示: 存货周转率（次数）,（此指标越大，效率越高，但过高说明库存不足；过低，说明采购过量或产品积压）,库存周转天数,不同国家库存周转率对比,库存周转率越快表明库存管理的效率越高，反之，库存周转慢意味着库存占用资金大，保管等费用发生多。库存周转率对企业经营中至关重要的资金周转率指标也有极大的影响作用。但是库存周转率在许多国家由于各方面条件的限制呈现出很大的不同。,北美制造企业，一年周转次数：67次,日本 40次,中国 23次,第十章 独立需求库存控制,10.1 库存 10.2 单周期库存模型 10.3 库存问题的基本模型,10.1 库存,10.1.1 库存的定义 10.1.2 库存的作用 10.1.3 库存问题的分类 10.1.4 库存控制系统,10.1.1 库存的定义,库存是为了满足未来需要而暂时闲置的资源,制造业和服务业都有库存控制问题,“库存”(Inventory)有时被译为“存贮”或“储备”,人、财、物、信息各方面的资源都有库存问题,采购,输入,转化,输出,供应商,收货,原材料库存,在制品库存,成品库存,生产阶段,发货,顾客,批发商,生产企业的物料流,10.1.1 库存的定义,10.1.1 库存的定义（续）,原材料和外购件 在制品（work in progress）库存 成品（Finished-goods）库存 备用零件、工具物资 在途库存（Goods-in-transit to warehouses or customers）,10.1.2 库存的作用,(1) 缩短订货提前期,（2）稳定作用。成品库存将外部需求和内部生产分隔开，像水库一样,（3）分摊订货费用(Order cost) 和调整准备费用(Setup cost),（4）防止短缺,（5）防止中断,10.1.3 库存问题的分类,单周期库存与多周期库存 单周期库存：库存物品不能重复订货； 多周期库存：库存物品可以重复订货。 独立需求库存与相关需求库存 独立需求库存：企业本不能决定，而由市 场决定的对成品的需求； 相关需求库存：对零部件和原材料的需求。,10.1.3 库存问题的分类（续）,10.1.4 库存控制系统,输入,输出,运行机制,约束条件,库存控制系统,（1）隔多长时间检查一次库存量？ （2）何时提出补充订货？ （3） 每次订多少？,库存量,时间,订货点ROP,Q,Q,0,LT,LT,10.1.4 库存控制系统（续） （1）固定量系统,订单,订货点,库存量,时间,0,10.1.4 库存控制系统（续）（2）固定间隔期系统,t,t,t,LT,LT,S,L1,L2,S-L1,S-L2,L3,库存量,时间,0,10.1.4 库存控制系统（续）（3）最大最小系统,t,t,t,LT,LT,S,L1,L2,S-L1,S-L2,L3,s,S-L3,10.1.5 库存物资分类,ABC分类 ABC分类的基本思想 意大利经济学家帕列图(Pareto)在统计社会财富的分配时，发现大约占人口总数20%左右的人占有社会财富的80%左右 2080律：20%左右的因素占有(带来)80%左右的成果，物资，人员，设备，产品，市场等,A,B,C,80% 60% 40% 20% 0 20% 40% 60% 80%,占资金的比例 占品种的比例,10.1.5 库存物资分类(续),ABC分析法图例,金额百分比,0 10 20 40 60 80 100,物料种类百分比,100,80 60 40 20,65,A类,B 类,C 类,ABC分类 举例,物资及其用量情况表（一）,ABC分类举例（续）,物资及其用量情况表（二）,ABC分类举例（续）,ABC分类汇总表,ABC分类的运用,A类物资：严密控制，包括最完整、精确的记录，最高的作业优先权，高层管理人员经常检查，小心精确地确定订货量和订货点，紧密的跟踪措施，使库存时间最短。 B类物资：正常控制，包括做记录和固定时间的检查； 只有在紧急情况下，才赋予较高的优先权；可按经济批量定货。 C类物资：简单控制，如设立简单的记录或不设立记录，可通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存，给予最低的优先作业次序等,总之：库存的利弊分析,利：1、缩短订货提前期； 2、稳定作用； 3、分摊订货费用； 4、防止短缺； 5、防止中断。 弊：1、占用大量的资金； 2、占用大量的仓储面积； 3、腐烂变质的损失； 4、隐藏企业一系列管理问题。,JIT生产方式：通过降低库存暴露问题，然后采取措施解决这些问题，如此逐步改进，形成“降低库存-暴露问题-解决问题-再降低库存-再暴露问题-再解决问题”良性循环。因此，无库存生产方式实际上是一种综合管理技术。,10.2 单周期库存模型,单周期需求来说，库存控制主要是在2个费用之间取 得平衡：超储(over stocking)费用和欠储 (under stocking) 成本 单位欠储成本 Cu = 单位收入P- 单位成本C 单位超储成本 Co = 单位成本C 单位处理费S,某商店挂历的需求分布概率,已知，每份挂历进价C=50元，每份售价P80元。若在一个月内卖不出去，则每份挂历只能按S30元卖出，求该商店应该进多少挂历好。,某商店挂历的需求分布概率,已知，每份挂历进价C=50元，每份售价P80元。若在一个月内卖不出去，则每份挂历只能按S30元卖出，求该商店应该进多少挂历好。,10.3 库存问题的基本模型,10.3.1 与库存有关的费用 10.3.2 经济订货批量模型 10.3.3 经济生产批量模型 10.3.4 价格折扣模型,10.3.1 与库存有关的费用,1、随库存量增加而上升的费用 (1) 资金成本。库存资源本身有价值，占用了资金。这些资金本可以用于其它活动来创造新的价值，库存使这部分资金闲置起来，造成机会损失。 (2)仓储空间费用。要维持库存必须建造仓库、配备设备，还有供暖、照明、修理、保管等开支。这是维持仓储空间的费用。 (3)物品变质和陈旧。在闲置过程中，物品会发生变质和陈旧，如金属生锈，药品过时，油漆褪色，鲜货变质。 （4）税收和保险,10.3.1 与库存有关的费用（续）,2、随库存量增加而下降的费用 (1)订货费。订货费与发出订单活动和收货活动有关，包括评判要价、谈判、准备订单、通讯、收货检查等，它一般与订货次数有关，而与一次订多少无关。 （2）调整准备费(Setup cost)。加工零件一般需要准备图纸、工艺和工具，需要调整机床、安装工艺装备。这些活动需要的费用。如果花费一次调整准备费，多加工一些零件，则分摊在每个零件上的调整准备费就少。但扩大加工批量会增加库存。,10.3.1与库存有关的费用（续）,(3)购买费和加工费。采购或加工的批量大，可能会有价格折扣。 (4)生产管理费。加工批量大，为每批工件做出安排的工作量就会少。 (5)缺货损失费。批量大则发生缺货的情况就少，缺货损失就少。,10.3.1与库存有关的费用（续）,3、库存总费用 计算库存总费用一般以年为时间单位，年库存费用包括以下4项： (1)年维持库存费 (Holding cost)，以CH表示。顾名思义，它是维持库存所必需的费用。包括资金成本、仓库及设备折旧、税收、保险、陈旧化损失等。这部分费用与物品价值和平均库存量有关。 (2)年补充订货费 (Reorder cost)，以CR表示。与全年发生的订货次数有关，一般与一次订多少无关。,10.3.1与库存有关的费用（续）,(3)年购买费(加工费)(Purchasing cost),以CP表示。与价格和订货数量有关。 (4)年缺货损失费(Shortage cost),以CS表示。它反映失去销售机会带来的损失、信誉损失以及影响生产造成的损失。它与缺货多少、缺货次数有关。 若以CT表示年库存总费用，则 CT=CH+CR+CP+CS 对库存进行优化的目标就是要使CT最小。,库存控制模型-订货批量的决策,储存成本,订购成本,订购多少？,库存控制模型-订货批量的决策,10.3.2 经济订货批量模型,经济订货批量(Economic Order Quantity, EOQ)模型最早是由F. W. Harris于1915年提出的。该模型有如下假设条件： (1)外部对库存系统的需求率已知、需求率均匀且为常量。年需求量以D表示，单位时间需求率以d表示。 (2)一次订货量无最大最小限制 (3)采购、运输均无价格折扣 (4)订货提前期已知，且为常量,10.3.2经济订货批量模型（续）,(5)订货费与订货批量无关。 (6)维持库存费是库存量的线性函数。 (7)不允许缺货。 (8)补充率为无限大，全部订货一次交付。 (9)采用固定量系统。,10.3.2经济订货批量模型（续）,库存量,LT,时间,订货点 ROP,平均库存量 Q/2,最高库存量,Q,10.3.2经济订货批量模型（续）,10.3.2经济订货批量模型（续）,CT = CH + CR + CP =H(Q/2) + S(D/Q) + PD.,式中, S一次订货费或调整准备费； H 单位维持库存费，H=Ph, P为单价，h为资金效果系数。 D年需求量,10.3.2经济订货批量模型（续）,Cp=pD,10.3.2经济订货批量模型（续）,年需求D= 1,000 件 一年按365天计算 一次订货费S= 10元 单位维持库存费H = 2.50元/件.年 提前期LT = 7 天 每件成本P = 15元,给出以下资料，计算 EOQ 并求出订货点,例1,10.3.2经济订货批量模型（续） 例1的求解过程,最优订货量为90件，当现有库存量降到 20 件时, 就要发出下一次 90 件的订货。,10.3.2经济订货批量模型（续）,年需求D= 10,000 台 一年按照 365计算 一次订货费S = 10元 单位维持库存费为每台成本的 10% 计算 LT = 10 天 每台成本 = 15元,按以下条件计算经济订货量，并求出订货点,例2,10.3.2经济订货批量模型（续） 例2的求解过程,最优订货量为366台，当现有库存量降到 274 台时, 就要发出下一次 366台的订货。,例3,某企业每年需要耗用1000件的某种物资,现已知该物资的单价为20元，同时已知每次的订货成本为5元，每件物资的年存储费率为20%，试求经济订货批量、年订货总成本以及年存储总成本。 解：经济订货批量 EOQ = 50(件) 年订货总成本 = 100(元) 年存储总成本 = 100(元),10.3.3 经济生产批量模型,假设条件除与经济订货批量模型第(8)条假设不一样之外（pd)，其余都相同 p为生产速率,库存量,LT Q/p,时间,订货点 ROP,平均库存量 Imax/2,最高库存量 Imax,Q,生产速率p 增长速率p-d,生产时间内 消耗的量,需求速率d,10.3.3 经济生产批量模型,tp,CT = CH + CR + CP =H(Imax/2) + S(D/Q)+ pD,Imax = （P-d) Q/p = (1-d/P)Q,CT=H(1-d/P)Q/2 + S(D/Q) )+ pD,10.3.3经济生产批量模型（续）,10.3.3经济生产批量模型（续）,例1：华棉纺织厂生产牛仔衣面料，生产率是2500米/天；已知市场需求均匀、稳定，每年（按250天计算）市场需求量为180000米，每次生产的调整准备费为175元，单位维持库存费用是0.40元/米.年，求 （1）工厂的经济生产批量EPL是多少？ （2）每次开工，工厂需要持续生产多少天才能完成任务？ （3）最高库存水平是多少？（假设第一次生产前的库存为零）,解：依题意得： （1） （米） （2）生产持续时间 （3）平均日需求 在开工的5.95天中，工厂共生产了14873米的面料，与此同时，工厂还销售了5.95720=4284米的面料，因此，在完工的时候的库存就是最大库存， 为14873-4284=10589米。 Imax=Q(1-d/p)=14873(1-720/2500)=10590 米（计算误差）。,10.3.3经济生产批量模型（续）,例2,戴安公司是生产氧气瓶的专业厂。市场对氧气瓶的需求率为50瓶/天，市场对氧气瓶的需求天数为220天/年。氧气瓶的生产率为200瓶/天，年库存成本为1元/瓶，设备调整费用为35元/次。求：经济生产批量(EPL)；每年生产次数。,解,已知：S=35元/次，p=200瓶/天, d=50瓶/天，H=1元/瓶.年， 年需求量 D=50220 =11000 瓶 经济生产批量(EPL)：, 每年生产次数 n = （D/ EPL）=（11000/1013）= 10.86 11,练习,某企业生产某种产品，正常条件下每天生产10件。根据供货合同，需按每天7件供货。库存费每天0.13元，每次生产准备费用为80元，（一年按250天计算）求： （1）经济生产批量(EPL)； （2）每年生产次数； （3）最大库存量； （4）生产一次持续时间。,10.3.4 价格折扣模型,单价,订货批量Q,P1 P2 p3,0 Q1 Q2,当Q P2 P3,0 Q1 Q2 订货批量Q,维持库存费,订货费,购买费,总费用,费用,在有价格折扣情况下各种费用与订货批量的关系,10.3.4价格折扣模型（续）,求有价格折扣的最优订货批量步骤： 取最低价格代入基本EOQ公式求出最佳订货批量Qo,若Qo可行(即所求的点在曲线CT上), Qo即为最优订货批量,停止。否则转步骤。 取次低价格代入基本EOQ公式求出Qo。如果Qo可行,计算订货量为Qo时的总费用和所有大于Qo的数量折扣点(曲线中断点)所对应的总费用,取其中最小总费用所对应的数量，即为最优订货批量，停止。 如果Qo不可行,重复步骤，直到找到一个可行的EOQ。,10.3.4 价格折扣模型（续）,某公司想通过价格折扣减少其总库存费用。已知一次订货费为4元, 单位维持库存费为库存物品价值的 2% ，年需要量为 10,000 件，求出最佳订货量。 订货量(件) 单价（元） 0 到 2,499 1.20 2,500 到 3,999 1.00 4,000 及以上 0 .98,例1,10.3.4 价格折扣模型（续）,D= 10,000 件 一次订货费S= 4元,单位维持库存费为单价的 2% 单价C = 1.20, 1.00, 0.98元,按单价1.20计算订货量，为1826,在2499以内，EOQ可行,按次低价1.00计算订货量，为2000,不在2500-3999范围, EOQ不可行,按最低价0.98计算订货量，为2020,小于4000, EOQ不可行,10.3.4 价格折扣模型（续）,下面，计算不同折扣点下的总费用 CT(1826) = 10000*1.20+10000/1826*4 +（1826/2）(0.02*1.20)=12043.82 CT(2500) = 10000*1.00+10000/2500*4 +（2500/2）(0.02*1.00)=10041 CT(4000) = 10000*0.98+10000/4000*4 +（4000/2）(0.02*0.98)=9849.20 Q=4000为最佳订货批量,例2,某公司每年需要4000只开关。开关的价格为：订货数量在1499只之间时，每只0.90元，订货数量在500999只时，每只0.85元；订货批量在1000只以上时则每只0.82元。每次订货费用为18元，库存保管费率18，求经济订货批量和年总费用。,求解过程,解：这是有数量折扣的经济订货批量问题，其中D4000只，S18元/次，h=18%,单位产品库存保管费随单价而变，有如下结果：,求解过程,第一步：取最低单价0.82元计算。由EOQ公式得： EOQ=988（只） 可见EOQ未落在1000只以上区域，不可行。 第二步：取单价为0.85元计算，由由EOQ公式得： EOQ=970（只） 此时EOQ落在500999之间，是可行解。,当EOQ970只时， 总费用TC(970) QH/2+ D S /Q +PD 3548（元） 当EOQ1000只时， 总费用TC(1000) QH/2+D S /Q +PD 3426（元） 由于EOQ为1000只时得总费用小于EOQ为970只得总费用，最佳订货批量应为1000只。,练习,对某种产品的年需求量为4800台年，需求均匀。一次订货费为300元。资金效果系数为0.30，采购该产品时的价格折扣为：订货量小于300台时，单价为100元；定货量大于等于300台小于400台时；单价为90元；定货量大于等于400小于500台时；单价为80元；定货量大于等于500台时，单价为60元。（10分） 求：(1)最佳订货批量（取整数） (2)最佳批量下的总费用（保留两位小数）,