生產與運作管理課程課件 2 生產與運作戰略 2 生產與運作管理概述 設施布置 4 設施選址 項目管理 7 物料需求計劃 庫存控制 9 質量管理 生產計劃 精益生產方式 生產與運作管理課程目錄 3 本章結構 確定型獨立需求的庫存控制 定期模型 4 存儲系統概述 1 庫存控制系統模式 2 確定型獨立需求的庫存控制 定量模型 3 隨機型獨立需求的庫存控制模型 5 4 一 存儲系統概述 根據系統的一般定義分析存儲現象 作為一個有輸入和輸出的有機整體 可以把企業向外部供應 或需求 的物品看作是系統的輸出 輸出的方式可以是間斷的 也可以是連續的 其供應的時間和數量是由外部決定的 系統本身不能控制 而補充訂貨或生產是系統的輸入 可以通過外部訂貨或內部生產來補充 其訂購數量和時間是可以由系統本身來控制的 因此可以通過調節和控制存儲的輸入和輸出的關系來尋求最佳的經濟效益 5 庫存的類型 原材料庫存在制品庫存成品庫存消耗品庫存 供應商 倉庫 銷售中心 批發商 存儲系統圖示 零售商 6 存儲系統的四種形式 1 單級存儲系統 只有一個存儲點 2 并聯存儲系統 由多個存儲點組成 3 串聯存儲系統 由多級存儲點組成 4 串并聯混合存儲系統 由并聯和串聯兩種形式組成 7 庫存的類型 獨立庫存 與獨立需求相關聯的庫存 獨立需求是指各種物品的需求之間沒有聯系 可以分別確定 相關庫存 是與相關需求相聯系的庫存 相關需求是指物品的需求與更高層次上的物品需求相關聯 前者的需求由后者決定 按物品處于不同地點可分為 原材料庫存 在制品庫存 消耗品庫存 成品庫存 8 庫存的基本功能 保證滿足顧客需求適應生產的需求變化 季節性庫存 保證各運營環節的獨立性增強對供應商的應變能力 防止脫銷避免價格上漲使企業達到經濟訂購批量規模 9 庫存控制基礎 物資消耗定額 工藝定額 凈重 工藝損耗供應定額 工藝定額 供應系數 物資儲備定額 經常儲備定額保險儲備定額季節性儲備定額物資基本需求量 物資消耗定額 計劃產量物資采購量 10 影響庫存控制的主要因素 物資需求量訂貨提前期 訂貨周期 訂貨費用庫存費用 設備調整費用 物資單價缺貨損失 11 降低庫存的策略 12 二 庫存控制系統模式 確定型獨立需求隨機型重復訂貨庫存控制是否存庫存控制相關需求MRP系統模式存貨規模一次性訂貨ABC分類法不存訂貨點確定型定量訂貨模型隨機型安全庫存獨立需求經濟訂購批量獨立需求量的確定目標庫存定期訂貨模型經濟訂購周期 13 庫存與否的決策 依據條件 1 供應是否及時2 運輸條件是否可靠3 分配渠道是否暢通確定是否需要庫存 主要取決于R 庫存費用 訂貨費用R 1即庫存費用大于訂貨費用 不存R 1即庫存費用小于訂貨費用 存 14 庫存控制規模 ABC分類法 ABC分類法源于帕雷托的 關鍵少數 次要多數 觀點 但與質量管理中的主次因素分析法有區別 在庫存控制中 要從兩方面分析因素的重要性 占品種數量的 和占用金額的 15 庫存控制規模 BC分類法 物資類別 占品種 5 1020 2570 75占全部資金 75 8015 205 10控制程度重點控制適當控制簡單控制采購量計算精確計算粗略計算一般估計庫存檢查經常檢查定期檢查年終檢查安全庫存量低較高大量 16 LT LT Q Q 庫存量 時間 訂貨點RL 固定量系統 17 固定間隔期系統 t 庫存量 時間 t t S L1 L2 L3 LT LT LT 18 最大最小系統 t 庫存量 時間 t t S L1 L2 L3 s LT LT S L1 19 一次性訂貨 不補充訂貨 一次性訂貨主要用于流行的 易腐的商品 其訂貨量的確定主要考慮定貨提前期和定貨數量 20 一次性訂貨例題分析 訂貨量各種銷量及相應概率條件下的盈虧額期望 單位 10單位20單位30單位40單位盈利 0 10 0 30 0 40 0 20 元 104040404040202080808074300601201209040 204010016082 假設出售某種商品 已知單位進價為2元 單位售價為6元 單位利潤4元 任何未售出的商品單位損失2元 并已知不同銷量的概率 其各種不同訂貨數量的盈利情況如下 21 三 確定型獨立需求的庫存控制 定量模型 模型假設 庫存需求率已知 均衡且連續庫存進貨率已知 均衡且連續庫存訂貨提前期已知且恒定庫存訂貨費用已知且恒定庫存費用已知 恒定且呈線性特點企業不存在月微秒年限制 資金或庫存面積 不允許缺貨庫存分析費用忽略不計 22 1 基本經濟訂貨批量模型 基本經濟訂貨批量模型的假設 年需求率以知 且為常數 訂貨提前期已知 且為常量 訂貨費用與批量無關 庫存費用是庫存量的線性函數 沒有數量折扣 不允許缺貨 全部訂貨一次交付 一次訂貨量無限制 采用定量訂貨系統模型 23 經濟訂貨批量圖示 需求量均衡情況 R 訂貨點存量Q 經濟訂貨批量L 訂貨提前期 Q 24 定量不定期訂貨數量確定訂貨時間不定 Q經濟訂貨批量 訂貨點 安全量 L Q 經濟訂貨批量圖示 需求量均衡情況 25 經濟訂貨批量模型的參數 經濟訂貨批量經濟訂貨批量解決訂貨數量的問題訂貨點訂貨點解決何時訂貨的問題訂貨周期訂貨周期解決訂貨的時間間隔問題 26 經濟訂貨批量公式 年度總費用 年度購買費用 年度訂貨費用 年度庫存費用年訂貨費用 年需求量 批量 單位訂貨費用年存貨費用 批量 2 單位存貨費用年購買費用 單價 年需求量 TC 年度總費用D 需求量C 單價Q 訂貨量S 每次訂貨費用H 單位庫存費用 TC DC D Q S Q 2 H 27 經濟訂貨批量費用圖示 購貨費用 庫存費用 訂貨費用 總成本 Q 訂貨數量 數量 費用 28 經濟訂貨批量公式 EOQ 經濟訂貨批量 訂貨次數 年需求量 經濟訂購批量 29 訂貨點的確定 訂貨點 是指當庫存量降低到某一數量點時就要發出訂貨通知 訂貨點的確定有兩種情況 1 需求和訂貨提前期穩定 訂貨點 日平均需要量 訂貨提前期 以日為單位 2 需求和訂貨提前期不穩定 訂貨點 日平均需要量 平均訂貨提前期 安全庫存 30 例題 某公司以單價為10元每年購入某產品8000件 每次訂貨費用為30元 資金年利息率為12 單位庫存費用按所庫存貨物價值的18 計算 若每次訂貨的提前期為2周 試求經濟訂貨批量 最低年總成本 年訂購次數和訂貨點 31 D 8000件 年 S 30元LT 2周 H 10 12 10 18 3元 件 年 年訂貨次數n D EOQ 8000 400 20 訂貨點RL D 52 LT 8000 52 2 307 7 件 總成本 8000 10 8000 400 30 400 2 3 81200 元 32 習題 一家全國性輪胎公司的地區分銷商希望每個批次大約售出9600個鋼帶子午線輪胎 年庫存成本是每個輪胎16元 訂貨成本是每次75元 訂貨提前期為10天 試求經濟訂貨批量 分銷商每年訂貨幾次 訂貨點是多少 33 2 非即期交貨的經濟生產 訂貨 批量模型 EconomicProductionQuantityEPQ 主要指陸續生產 陸續到貨 陸續使用 且生產速度 到貨速度 大于使用速度的情況 總成本 庫存費用 備貨費用 最大庫存量 2 單位庫存費用 年需求量 經濟訂貨批量 一次備貨費用 34 非即期交貨的圖示 訂貨周期 生產周期 供貨間隔期 P需求率 P生產率 P D 生產時間 35 非即期交貨的經濟訂貨 生產 批量模型公式 經濟訂貨 生產 批量 訂貨點 最小費用 使用速度 生產提前期 最大庫存水平 2 單位存貨費用 年需求量 經濟生產批量 一次訂貨成本 36 供應間隔期 循環時間 生產周期 運作時間 最大庫存水平 平均庫存水平 非即期交貨的經濟訂貨 生產 批量模型公式 經濟生產批量 使用速度 經濟生產批量 生產速度 經濟生產批量 生產速度 生產速度 使用速度 最大庫存水平 2 37 例題 據預測 市場每年對某公司產品的需求量為20000臺 一年按250個工作日計算 公司生產率為每天100臺 生產提前期為4天 單位產品的生產成本為50元 單位產品的年庫存費用為10元 每次生產的生產準備費用為20元 試求經濟生產批量 年生產次數 訂貨點 38 u D N 20000 250 80臺 日 年生產次數n D EPQ 20000 632 31 6 訂貨點RL u LT 80 4 320 臺 39 3 有數量折扣的經濟訂貨批量 數量折扣 不同購買水平會導致不同價格水平 在此情況下總費用就需考慮購買費用 即 總費用 庫存費用 訂貨費用 購買費用對于該模型 有以下兩種情況 40 1 庫存費用為常數 在此情況下 將會有一個單一的經濟訂貨批量 因而總費用曲線垂直排列 確定如下 計算經濟訂貨批量 每單位價格只在各自的可行范圍內有一個經濟訂貨批量 因此各范圍不重復 如可行經濟訂貨批量在最低價格范圍內 即為最優批量 如可行經濟訂貨批量在其它范圍 為各最低單位價格的價格間斷點 則計算經濟訂貨批量總費用 并比較它們 其中最低總費用對應的數量就是最優訂貨批量 41 EOQ 降低價格 42 例題 一家大醫院的維修部每年使用大約816箱液體清潔劑 訂貨成本是12元 庫存成本是每年每箱4元 新價目表標明如下 請確定最優訂貨批量 43 20181716 5080100 70 TC70 14968 元 TC80 14154 元 TC100 13354 元 100箱是整個可行范圍內的最優訂貨批量 44 2 庫存費用以價格的 形式表達時 每條曲線都有不同的經濟訂貨批量 因為庫存費用是價格的 確定的 價格越低 意味著庫存費用越低 經濟訂貨批量越大 故隨著價格的下降 各曲線的經濟訂貨批量都在較高經濟訂貨批量曲線的右方 其確定如下 從最低價格開始 為各價格范圍計算經濟訂貨批量 直到發現可行的經濟訂貨批量 如最低單位價格的經濟訂貨批量可行 即為最優訂貨批量 如不可行 即在所有較低價格間斷點上計算總費用 并比較得出最大可行經濟訂貨批量 與最低總費用對應的數量即為最優訂貨批量 45 降低價格 46 例題 Surge電氣公司每年用4000個撥動開關 開關定價如表所示 每準備與接收一次訂貨大約花費30元 每年的單位庫存成本為買價的40 確定最優訂貨批量與年總成本 47 EOQ0 8 2 4000 30 0 32 866 個 EOQ0 85 2 4000 30 0 34 840 個 TC840 3686 元 TC1000 3480 元 最小成本的訂貨批量為1000個開關 48 經濟訂購批量的分段價格模式 為促進銷售 很多企業對大宗訂貨給予優惠 商品價格隨批量的增減而變化 訂貨者在考慮價格優惠時一定要同時兼顧保管費用和訂貨費用 分段價格模式的計算參數 求經濟訂貨批量 按不同價格計算 分析剔除不當數據對各價格范圍的EOQ進行比較分析計算結果 作出訂貨決策 49 例 某產品年需求量10000件 訂貨費用20元 次 保管費用為單價的20 價格變化情況如下 經濟訂購批量的分段價格模式例題 按1000件訂貨 總費用比按666件訂貨節約60000多元 故選1000件做為經濟訂購批量 50 定量訂貨模型的簡便方式 定量定貨的簡便方式被稱為 雙堆法 或 三堆法 即在一批物品入庫后 將其分為兩部分 第一部分是訂貨點數量 第二部分是其它數量 在使用時 先用第二部分 當第二部分用完時 則表示已達到訂貨點 要開始訂貨 如果分成三堆 則是將安全庫存另存一堆 此方法簡便易行 無須經常盤點庫存 可以直觀地識別訂貨點 及時組織訂貨 51 四 確定型獨立需求庫存控制 定期模型 定期訂貨模型 按預先確定的時間間隔來訂貨 訂貨量是將現有庫存補充到目標庫存的水平 定期訂貨模型需要隨時監控庫存的水平 52 定期訂貨模型圖示 訂貨提前期 Q Q Q 53 定期訂貨模型需確定的參數 1 目標庫存量 2 訂貨量 目標庫存量 訂貨點庫存量 54 定期訂貨模型需確定的參數 3 經濟訂貨周期 4 經濟生產周期 X年工作時間 55 兩者的最基本區別是 定量訂貨模型是 事件觸發型模型 以庫存量訂貨點為媒介 數量事先確定 時間不定定期訂貨模型是 時間觸發型模型 以時間為媒介 數量不確定 時間周期事先確定 定量訂貨模型與定期訂貨模型的比較 56 定量訂貨模型與定期訂貨模型的比較 57 五 隨機型獨立需求的庫存控制模型 隨機型獨立需求的庫存控制模型假設 盡管每個需求本身具有隨機性 但在較長時期內 整體服從某種統計規律 按某種特定分布形式表現出均值上的均衡或恒定特性 58 在隨機型庫存模型中 整個庫存由兩部分組成 1 流動庫存用于訂貨間隔期內的庫存消耗 其儲備量相當于每次經濟訂貨批量 2 安全庫存其儲備是預防意外 故安全庫存的儲備量與現實消耗或訂貨量無關 而與消耗量的分布特性有關 安全庫存是對企業庫存需求量的一種保證 其設置是基于企業長遠利益的考慮 隨機型獨立需求的庫存控制模型 59 隨機型獨立需求的庫存控制模型 由此上面的分析可知 對于隨機型需求庫存的思路是將對這種不可控需求的控制轉化為對安全庫存的設置問題 通過經濟訂購批量解決隨機需求中的平均需求的滿足 通過安全庫存設置解決隨機需求中的需求分布與變動問題 60 安全庫存量的確定 為使模型更加接近實際 放棄假設 承認需求量是圍繞平均值波動的變數 因此按平均需求量確定的訂貨點 就可能因需求的變化 導致庫存不足 使生產或服務陷于停頓 這樣一方面企業因無法及時供貨 履行合同而要向顧客支付違約罰金 另一方面還面臨顧客流失 利潤下降的危險 這些損失構成庫存的短缺費用 缺貨損失 61 安全庫存量的確定 續 通過建立安全庫存 可以使缺貨的可能大大減少 當然這并不意味著要建立一個很大的