第五章库存管理与MRP

第五章库存管理与MRP.广义的库存是指一切闲置的、用于未来的资源。可以理解为企业储存起来的生产能力。它涉及到企业系统所有的输入、转换和输出要素及其所在环节。表现形式也多种多样，如人力、资金、设备、原材料和能源等，因而是企业管理中不可回避的重要内容。为叙述简便，本文只简要介绍以物料为主的库存和相关的常用管理方法，同时对相关的MRP基本原理和方法作简要介绍。第一节库存简介具体地说，库存可以定义为“以支持生产、维护、操作和客户服务为目的而存储的各种物料”。在制造业中，库存一般指对产品有贡献或构成产品一部分的物资，一般分为原材料、产成品、备件、低值易耗品和在制品等。在服务行业，则一般指用于销售的有形商品和用于管理的低值易耗品。可以毫不夸张地说，任何公司都不可避免地保持有一定库存（库存管理与仓库管理不同，二者不应混淆）。因此，库存管理是企业管理，尤其是生产/运作管理中的一个重要方面。同时，这也是一个不断推陈出新的管理研究领域。一、库存的利弊分析按功能划分，库存有五种基本类型：安全库存、预期库存、批量库存、运输库存和屏障微型案例一箱可乐的价值流分析一箱可乐在生产和消费过程中所花费的时间见下表所示：一箱可乐在生产和消费过程中所花费的时间过程进货储存加工（消费）完工后储存总计天数铝土矿020分钟2周14还原2周30分钟2周42冶炼3个月2小时2周146热轧2周1分钟4周188冷轧2周1分钟4周230制罐2周1分钟4周272罐装4天1分钟5周311配送中心003天314零售商店002天316消费者3天5分钟319从表中我们可以发现一个令人吃惊的事实，即一箱可乐的消费只有5分钟，其加工制造时间也不过3个小时，但其加工、消费的前后却要储存近11个月之久！换句话说，即只有3个小时的活动是直接为用户服务，在实际产生价值。而在多达11个月的时间里，它们只是作为一种库存，没有产生任何附加价值！这应该做何解释呢？资料来源：根据[美]詹姆斯·P.沃麦克，[英]丹尼尔·T.琼斯《精益思想—消灭浪费，创造财富》（商务印书馆，1999）第45-52页内容缩写。库存。其中，安全库存是由于销售与生产的数量与时机不能被准确地预测而持有的库存。主要用以应付各种意外变化而不需改变生产水平；预期库存是指诸如为迎接一个高峰销售季节、完成一次市场营销计划等而预先建立起来的库存，是为未来需要/限制生产速率变化而储备工时与机时；批量库存是指为保证或平衡生产过程中各个环节的相对独立，如实行经济订货批量，保证生产过程连续、稳定进行而准备的库存。生产调整时间是确定此类库存时的主要因素；运输库存是为了避免缺货，缩短供货周期，使物料从一处移动到另一处而存在的库存；屏障（投机性）库存是指为吸收季节性需求波动或为了节约成本而买进预计将要涨价的物品，如一些矿产品或农牧产品等。通过价格投机而获取利润也基本属于这种类型。虽然库存有上述种种好处，但由于库存涉及企业管理的各个环节，如果库存数量过大，也会带来很多弊病。如加长生产/运作周期、占用大量资金、闲置资源等，掩盖了管理中的各种内外矛盾，麻癖各级管理人员思想，因此，有时被称为造成企业管理不善的“万恶之源！”。见下图（图5.1）所示。如果将库存量比喻为水位的话，虽然库存量大，水位提高，有利于船只的通航，但水下的礁石，即管理中存在的问题却不能暴露出来。因而也就得不到解决。合理库存失控库存图5.1过量库存掩盖管理问题库存管理的目的是在库存成本的合理范围内达到满意的顾客服务水平（即顾客的满意程度）。评价库存管理的标准主要有客户服务水平、库存占用资金和库存资金周转次数。其中，库存资金周转次数的计算公式为：（元）库存年平均占用资金额产品年销售成本（元））库存资金周转次数（次上述公式的含义是为了实现一定销售额而需要用于库存的流动资金金额。因而能够反映企业的库存管理水平。库存管理就是要在保证生产/运作的连续性和合理使用流动资金之间找到两全其美的结合点或平衡点。主要包括有确定需求、安排订货/生产、控制费用和选择库存策略等内容。生产不均衡计划不周能力不足设备故障质量问题职责不清楚人员培训不足二、两种不同性质库存库存是企业生产/运营的伴生物，因此，对库存的管理也就离不开生产/运营的产品/服务及其组成部分。按照库存所服务对象性质的不同，一般将库存划分为两种不同性质的需求库存：即独立性需求库存和非独立性需求库存。合理区分这两种不同性质的库存是制订库存策略的前提和基础。所谓独立性需求，是指本身需求状况与其它物品无关，不受其它种类产品影响的需求。如商场中的绝大多数商品。所谓非独立性需求，又称为从属/相关性需求，是指由其它物品需求状况所决定的需求。如汽车轮胎，它的需求受汽车需求数量的影响。一般来说，产品中的多数另部件都具有这种特点。对于企业来说，前者主要由企业外部的需求情况决定，因而体现出较大的不确定性，库存也就不易确定。对于后者，其需求情况则主要由企业内部需求决定，一旦所生产的产品结构和生产计划确定下来，则每种零部件的需求数量、时间、地点、质量等情况就是一个确定的情况。因而其库存量能够精确确定。能够准确地区分以上两种不同性质库存，是库存管理走上科学管理之路的开始。表5.1列出了两种不同性质库存的主要特点，供学习时参考。表5.1独立性需求与非独立性需求的特点比较独立性需求相关性需求目的满足用户（外部）本厂生产需要（内部）需求性质随机，零散，有限预测确定，成批，准确计算决定方式订货/预测产品产量决定/计算库存水平按市场需要确定有安全库存量与生产周期相关一般不设安全量服务水平100%100%控制原则经济订货批量/订货点控制在制品第二节常用库存控制方法作为狭义的库存管理，从大的方面看，它属于物资管理范畴。但由于它又是物资管理中的“节点”，因而又构成了物资管理的核心。由于篇幅所限，本文只简要介绍常用库存控制参考资料5.1：JIT中的浪费在JIT中，浪费一般分为以下七种：·过量加工。由于本道工序生产能力过剩、存在不合格品或没有考虑下一道工序生产速度等原因，将当前不需要的产品提前生产出来。·存货过多。由过量生产造成所导致的额外存放场地、保管费用、人员等进一步的浪费。·产品缺陷。产品缺陷会造成返工或报废，增加原材料等各种消耗，延长交货期。·操作不当。工人操作动作、劳动工具和工作场地没有很好地设计，造成不必要的动作，降低工作效率。·工艺流程不合理。由于工艺流程设计不合理，造成加工路线过长、人员配备不当、生产周期加长、成本增高等浪费。·等待。待工或待料将造成人员、场地和设备等资源的大量浪费。·搬运。搬运不当将造成运输费用上升、发生产品损坏、加长生产周期等损失。方法。有关物资管理的其它内容可参考相关的教材或书籍。一、库存成本分类选择库存控制方法的第一步是确定库存成本。对独立性需求库存来说，如原材料和成品等，其库存成本主要包括以下几类：（1）订货成本：由于向供应商发出采购订单去购买物料或由于向工厂（车间）发出（计划）订单而发生的成本。采购物料时，必须书写物料申请单与采购订单，收进的货物必须检查并送交存贮室或加工地。向工厂订制一批物料时，要发生管理费用、机器调整费用、新调整后首次生产带来的开工报废品以及其它取决于订货或生产的批数的一次性费用。所有这些费用之和就是该批的订货成本。它主要由订货次数决定。（2）保管成本：主要是指物资在库存过程中发生的成本。除了物资占用资金发生的成本之外，通常包括报废（由于客户要求更改使库存物资不再可销而发生的费用）、损坏（因保管条件不佳或搬运等其它方式损坏或变质而发生的费用）、存储（如存储室、主管人员、操作人员、物料搬运设备、必要的监测记录等发生的费用）以及相关的税收和保险费用等。一般来说，它的大小与库存量多少成正比。（3）缺货成本：是指由于无法满足用户需求而产生的损失。由两部分组成，一是生产/运营系统为处理误期任务而付出的额外费用，如赶工的加班费、从海运改为空运产生的额外运费等。二是误期交货对企业收入的影响，如延误交货罚款等。上述损失是可以用金钱衡量的，而由于企业缺货无法满足用户需求所导致的丧失市场份额等后果则无法用金钱衡量，损失也更为巨大，影响也更为久远。（4）能力关联成本：即与生产/运营能力相关的库存成本。如发生转包、雇佣、培训、解雇与停工等情况时所发生的费用。当需要增加/减少能力或能力暂时地过多/过少时，一般就会发生这种费用。有时，它与缺货成本的第一种情况很相似（在多数情况下，确定与使用此项成本来作库存决策时会遇到许多困难。故一般很少应用）。在上述库存成本中，在需求确定的前提下，增大每次的订货批量有利于减低订货成本和缺货成本，但是订货批量的增加通常会导致库存量的增加，引起保管成本的上升，如何合理控制库存，使库存总成本最低，是库存控制决策的主要目标。二、经济订货批量有关库存成本最小化的数学模型有很多种。其中最简单、最重要的是确定情况下的固定订货量库存模式。所谓确定情况是指需求均匀、各种成本数据固定、订货提前期确定、交货提前期为零、无缺货和数量折扣的情况。在这种情况下，生产/运营系统的变化如下图（图5.2）所示。库存控制的目标就转化为确定合适的订货批量与订货点。订货量Q订货点R保险量abcde时间ab=cd订货提前期ac=ce订货间隔期图5.2确定性固定订货量系统模型此时，库存总费用=库存保管费用+订货费用+物品价值=平均库存×保管费率+每次订货费用×年订货次数+年需求量×物品单价即TC=21Q×H+QD×S+C×D=21Q×C×h+QD×S+C×D使TC最小化，求导:dQdTC=21C×h-2QDS令其等于0，得Q*=ChDS2此即经济订货批量（EOQ）—年库存总成本最小的订货批量。如果用图形表示的话，经济订货批量相当于下图（图5.3）中的库存成本最低点。此时的订货成本与储存成本相等。费用库存成本Q*Q图5.3经济定货批量示意图与其相关的还有年订货次数和定货点计算：年订货次数n=*QD订货点R=d×LT=平均日需求量×订货提前期下面举几个例子说明其具体应用：例5.1：某企业每年需要耗用1000件某种配件，现已知其单价为20元；每次订货成本为5元；订货提前期为10天；每年工作250天；保管费为其物品价值的20%。试确定其经济订货批量、库存总成本，并帮助找出订货点。根据经济订货批量公式，可以计算出：Q*=50（件）库存总成本=订货成本+储存（保管成本）+采购成本=100+100+20000=20200（元）年订货次数=1000/50=20（次）订货点处的储备量=订货提前期单位需求量=10（1000/250）订货成本储存成本=40（件）从这道题的结果来看，采购成本在库存成本中占有绝对大的比重。降低的办法有两个：一是采取“准时制”库存管理方式，缩短物流时间，加快库存周转速度；二是采取批量折扣方式，通过降低单价来减少采购费用。具体过程见下题计算结果。例5.2：某产品预计年需求5000件，订货费用49元/次，保管费率20%。订货量少于999件时，单价为5.0元/件；1000至1999件时，单价为4.8元/件；大于2000件时，单价为为4.75元/件。试确定其经济定货批量、总库存成本，应该怎样采购？计算结果见表5.2所示：表5.2经济定货批量计算表PQEOQ实际订货批量TC5.01999700700257004.8100019997141000*247254.7520007182000*24823*：因折扣批量大于EOQ，故不能采用EOQ，只能采用最小折扣批量。从上表中可以看出：订购1000件的方案总成本最小，可以优先采用。但订购2000件的总成本比1000件也没有高得太多，因而也应该考虑。至于到底采用哪个方案，可以根据具体的产品状况、仓库情况和需求态势和以往的经验来最后决定。三、库存控制的基本方式库存控制的基本方式分为两种，一种是连续检查控制法，侧重于库存量的连续观测，并以此做为库存控制的主线；另一种是周期检查控制法，通过固定时间间隔的检查，达到控制库存的目的。与之交叉的常用方法还有ABC控制方法、准时制库存控制方法等。（一）连续检查控制法采用连续检查控制