生产计画与管理

1、第二章存貨基本觀念存貨管理的角色存貨形成的原因存貨的功能種類存貨成本存貨管理的績效指標存貨ABC分類法定量訂購模式定期訂購模式存貨管制策略報童模式 (單一時期模型)供應商管理庫存影響存貨決策的其他因素存貨觀念 1/2存貨是指物料的儲存，物料的型態可能是原物料、零組件、半成品、成品、間接物料等，亦即從生產到銷售過程中企業所擁有的各種物料或商品。不當的存貨管制將導致產品存貨不足或存貨過多將造成停工待料、交貨延遲、 顧客抱怨、商譽損失等。將造成資金積壓，增加管理成本，影響整體生產力。存貨不足存貨過多2存貨管制的主要目的就是要維持適量的存貨以因應需求的波動，包括生產及需求的變動，因此庫存量應該加以控制

2、，在滿足某特定服務水準的要求下，使整體存貨成本達到最低。簡單地說，存貨管制的重點工作在於決定：何時訂購？訂購多少？ 存貨觀念 2/23存貨管理的角色 1/2存貨管理在企業所有的活動中，扮演了協調緩衝的角色，企業的許多活動，都是依據所持有的存貨水準而定。發展存貨管理的主要原因即是為了解決在達成企業最佳利益目標時所引發的衝突，公司內的每個部門如採購、生產、配銷、銷售等，對於存貨管理都有不同的觀點。 4存貨管理的角色 2/25存貨形成的原因 存貨的可能形成原因如下： 採購訂單數量安全庫存市場轉變過時廢棄存貨計畫庫存存貨地點與規劃公司策略6存貨的功能種類存貨依功能性的不同一般大致上可區分如下：維修件存

3、貨(Maintenance, Repair and Operations, MRO)囤積存貨。又稱避險存貨(Hedge Inventory)運輸存貨(Transportation Inventory)或稱在途存貨(Pipeline Inventory)安全存貨(Safety Inventory)預期存貨(Anticipation Inventory)批量存貨(Lot-size Inventory)7存貨成本 存貨成本方面，主要可以分為下面四種： 缺貨成本(Stockout Cost)預備成本(Preparing Cost)或訂購成本(Order Cost) 持有成本(Carrying Cost

4、)分為產品本身的採購成本(Purchasing Cost)資金成本儲存成本風險成本存貨成本8持有成本及訂購成本之平衡圖9存貨管理的績效指標 一般存貨管理的目標有：滿足顧客服務水準提升作業效率降低存貨投資10存貨ABC分類法 ABC存貨分類在1950年代早期提出。這種分類法非常簡單，是一種非常有價值的管理工具，用來確認及管制重要的存貨項目。其基本理念認為大部份庫存的金額是由一小部份的物料所組成的，因而針對之採取重點管理。11ABC物料分類的方法庫存總傎的百分比物料庫存之百分比80706050402030100102030405060708090100A itemsC itemsB itemsA類

5、物料表示約佔庫存20%，但卻具有約75%的庫存價值。12ABC物料分類的方法庫存總傎的百分比物料庫存之百分比80706050402030100102030405060708090100A itemsC itemsB itemsB類物料表示約佔庫存30%，但卻具有約20%的庫存價值。13ABC物料分類的方法庫存總傎的百分比物料庫存之百分比80706050402030100102030405060708090100A itemsC itemsB itemsC類物料表示約佔庫存50%，但卻僅佔約5%的庫存價值。14定量訂購模式 存貨管制的重點工作在於決定：何時訂購？與訂購多少？等兩個主要問題。最具代

6、表性的存貨管制模式，如下：這兩種作法是以過去的使用實績為基準，設定訂購的數量和期間，稱為統計性的存貨管理方式。 是發出固定數量的訂貨，而訂購時間是不定的。定量訂購模式則是以固定的期間發出訂單，而數量是不定的。定期訂購模式15定量訂購模式16定量訂購模式定量訂購模式系統有兩種重要的決策，必須加以決定二個問題：雙箱 (Two-Bin)庫存應用訂購多少？何時訂購？17定量訂購模式：訂購多少 訂購量(Determining Order Quantities)問題模式1-經濟訂購量(EOQ)模式2-逐步供貨的經濟製造量(EMQ)18基本經濟訂購量(EOQ) 1/4 基本假設1. 物料的年需求量、持有成本

7、，及訂購成本可以預估 得到，也就是已知。2. 不考慮安全存量，所訂購量立即送達，且物料以固 定的速率消耗，在下個訂購量到達時剛好物料消耗 完畢。因此物料之平均庫存量為訂購量除以2。3. 假設缺貨成本或顧客反應並不重要。4. 不考慮數量折扣。19變數定義D=該物料的年需求量(件/每年)Q=在訂購點之每次訂購量(件/每次訂購)C=每件每年持有成本(元/每件每年)S=完成一件訂購案之訂購成本(元/每次訂購)TSC=物料每年的總使用成本(Total Annual Stocking Cost)(元/每年)基本經濟訂購量(EOQ) 2/4 20成本模式每年持有成本=平均庫存水準持有成本=(Q/2)C每年訂

8、購費用=每年訂購次數訂購成本=(D/Q)S物料每年總使成本(TSC)=每年持有成本+每年訂購費用=(Q/2)C+(D/Q)S 基本經濟訂購量(EOQ) 3/4 21經濟採購批量之推導將TSC對Q取微分並設為0來取最佳訂購量之值：1.TSC之模式為TSC=(Q/2)C+(D/Q)S2.TSC對Q之微分：d(TSC)/d(Q)=C/2+(-DS/Q2)3.TSC對Q微分並設為0： C/2+(-DS/Q2)=0 -DS/Q2=-C/2 Q2=2DS/C Q= 4.所以EOQ推導如下：EOQ= 基本經濟訂購量(EOQ) 4/4 22EOQ 模式的平均庫存量Q庫存量時間平均庫存量=(最大庫存量+最低庫存

9、量) /2=(Q+0)/2=Q/2023逐步供貨的經濟製造量EMQ 1/5庫存量供應開始供應結束Q/pp-ddpQ時間024基本假設1.每年需求量，持有成本，以及物料的訂購費用可以預估。2.不考慮安全庫存量，物料以穩定生產率或補貨率(p)生 產及固定耗用率(d)使用，只要有生產或補貨則存貨量 將會繼續增加，當生產或補貨停止時存貨量就會開始 減少，直至現有庫存用盡時，就恢復生產或補貨，而 再度重複週期。3.假設缺貨成本或顧客反應並不重要。4.不考慮數量折扣。5.生產率或補貨率(p)大耗用率(d)逐步供貨的經濟製造量EMQ 2/525變數定義所有模式2之相關變數如同在模式1所使用，外加d=物料從庫

10、存裡消耗的使用率p=物料供應至庫存之生產率逐步供貨的經濟製造量EMQ 3/526成本模式最大庫存量=庫存增加供應期間=(p-d)(Q/p)最低庫存量=0平均庫存量=1/2(最大庫存量+最低庫存量) =1/2(p-d)(Q/p)+0=(Q/2)(p-d)/p每年持有成本=平均庫存量持有成本=(Q/2)(p-d)/pC每年訂購成本=每年訂購次訂購成本=(D/Q)S物料每年總使用成本(TSC)=每年持有成本+每年訂購成本 =(Q/2)(p-d)/pC+(D/Q)S逐步供貨的經濟製造量EMQ 4/527經濟製造批量之推導如模式1所示，將TSC對Q取微分並設為0以求Q最佳值：1.TSC之模式為：TSC=

11、(Q/2)(p-d)/pC+(D/Q)S2.TSC對Q微分之結果為： d(TSC)/d(Q)=(p-d)/2pC-DS/Q23.令TSC之微分為0以求取Q： (p-d)/2pC-DS/Q2=0 Q2=(2DS/C)p/(pd) Q=4.EMQ模式為：EMQ=逐步供貨的經濟製造量EMQ 5/528定量訂購模式：何時訂購 EOQ模式雖然回答了訂購多少的問題，但沒有回答何時訂購的問題。訂購點(Reorder Point; ROP)：為一預定數量的時間點，為當持有存貨降至此預定數量時，即再發出經濟訂購量。此預定數量通常需包括前置期間期望需求量(expected demand during lead t

12、ime, EDDLT)以及避免在前置期間缺貨機率的安全庫存(safety stock, SS)。29定量訂購模式：何時訂購 一般決定訂購點的因素主要有下列四點：管理者所能接受的存貨短缺風險程度。服務水準(Service Level)：在前置期間內需求不超過供給 的機率(亦即不發生缺貨的機率)服務水準=100%缺貨風險需求率。前置時間。即從下訂單到貨品到達之間隔。需求與前置時間變異(variability)程度。安全庫存的設立 ROP=前置期之期望需求量 + 安全庫存30安全庫存 (Safety Stock)ROP=前置期間期望需求量+安全庫存=EDDLT+SS31ROP與安全庫存圖 2.9 前

13、置期期望需求量為態分配的ROP32定期訂購模式 1/5 定期訂購模式：是指依固定期間檢視存貨，然後下單補足訂購量，又稱定期盤點制。例如某些零售商(藥房、便利商店)並不允許連續的盤點存貨，而鼓勵採取固定訂購期間系統，只需定期盤點存貨水準。若需求率和前置時間兩者皆為固定常數，則定期訂購模式與定量訂購模式功能是一致的。只有在變動的情況下，此二模式才會有明顯的差異。33先討論需求率和前置時間兩者皆固定常數下，使得年持有成本與年訂購成本總成本為最低的經濟訂購期間(Economic Order Period；EOP)。此可以用EOQ所求得的經濟訂購量Q*，再由全年的總需求量D求得T*=Q*/D，表示每隔T

14、*時間後即訂購一次。然後將Q*= 代入得到 T*= = 。定期訂購模式 2/5 34定期訂購模式 3/5若需求率與前置時間是變動的，則要考慮安全存量與服務水準來決定在固定期間要訂購多少量，此處我們僅說明需求率變動，前置時間固定的情況。35定期訂購模式 4/5在定期訂購系統內，隔次訂購的數量視其現有庫存來決定，故每次訂購量不一定相同，其公式如下：訂購數量=在保護期間之期望需求量+安全存量 訂購點時持有庫存量如前述模式，在保護期間之需求量假設呈常態分配。36定期訂購模式 5/537存貨管制策略 定量訂購模式和定期訂購模式兩種系統有許多的差異。訂購模式：是由某個數量(ROP)引發訂購行為；訂購系統：

15、只需要針對前置時間防止缺貨。訂購模式：是由某個時間引發訂購動作。訂購系統：除了前置時間以外，須再考量下一個訂購週期之期間來防止短缺；較定量訂購模式需要較多的安全存貨。定期定量38報童模式(單一時期模型) 1/6 報童問題(single-period model)：又稱單一時期模型，用來處理容易腐敗(如新鮮水果、蔬菜、海鮮、花藝)及使用壽命有限(報紙、雜誌)項目的訂購。這些項目若未出售則通常不會保有到下一期，而且至少要付出一些懲罰。如：放到晚上的熟食通常會降價出售、剩下的海鮮可能會丟棄，書店可能廉價提供過期雜誌。剩下的貨品，甚至需要附加一些處置成本。39報童模式(單一時期模型) 2/6在分析報童

16、模式時，一般考慮的成本為多用每單位利潤(售價減成本)來估計。短缺成本(shortage cost)以購買單價減去每單位殘值而得。過剩成本(excess cost)40報童模式(單一時期模型) 3/6假設每單位短缺成本為Cs，過剩成本為Ce，單期需求量為D，訂購數量為Q，則其有兩種情況之成本：當DQ時，總過剩成本=(QD)Ce； DQ時，總短缺成本=(QD)Cs 。欲求總成本最小，即為min (QD)Ce+(DQ)Cs41報童模式(單一時期模型) 4/6因為D為變動且其機率假設為P(D)，需求的變化情況可以用離散(Discrete)或連續(Continuous)機率分配來表示。這裡我們以離散機率分配來做說明，因此期望總成本為：42報童模式(單一時期模型) 5/6由於假設為離散值，因此若存在一Q值使得總成本TC(Q) 為最小值，其條件如下：TC(Q+1)TC(Q)，且TC(Q1)TC(Q)因此，