生产计划与控制的课件知识

1、第6章 库存管理【本章要点】库存的概念、分类和作用相关需求和独立需求库存管理系统有效库存管理的必要条件库存控制模型供应链库存控制6.1 库存概述6.1.1库存1、概念: 库存（inventory 或 stock）是指制品（原料、在制品、产成品）的贮存或储备，是用于将来目的而暂时处于闲置状态的资源。这些资源可以是在仓库里、生产线上或者车间里，也可以是在运输途中。一般来说，库存是维持正常生产、应付不测需求以保持生产的连续性所必需的。2、对库存的理解（1）蓄水池和流动的河流 ;（2）闲置 这种观点认为库存就是“闲置”，是一种浪费; （3）无缝衔接 该观点认为库存是供需之间的“持续流动”或是“批量或排

2、队”。 通过深层次的研究发现，库存并不是简单的资源储备或闲置的问题，而是一种组织问题。对库存管理新的理解是：“库存是企业之间或部门之间没有实现无缝连接的结果。因此，库存管理的真正本质不是针对物料的物流管理，而是针对企业业务过程的工作流管理”。6.1.2库存的分类1、按状态分类（1）原材料库存：是指企业通过采购和其他方式取得的、直接用于生产过程、构成基本产品实体的材料的库存。（2）辅料库存：是指供生产耗用但不构成产品实体的辅助材料的库存。（3）在制品库存：是指已经经过了一定生产过程，但尚未全部完工还要进一步加工的中间产品和正在加工过程中的产品所形成的库存。（3）产成品库存：就是已经制造完成并等待

3、装运、可以对外销售的成品的库存。（4）维修库存：是指为保证生产过程所用的机器设备的完好所准备的维修备品、备件等形成的库存。2、按作用分类（1）周转库存：是由批量生产或采购而形成的周期性的库存。每次订货批量越大，两次订货间隔时间越长，周转库存就越大。（2）安全库存又称缓冲库存：是生产者为了应付需求、生产周期或供应周期的不测变化，防止缺货造成损失而设置的一定数量的库存。（3）调节库存又称季节性库存：是为了调节需求或供应的不均衡、生产速度与供应速度的不均衡、各个生产阶段的产出不均衡而设置的一定数量的库存。（4）在途库存：是指停放在两个工作地之间或相邻组织之间的，以及正处于运输过程中的库存。3、按需求

4、特性分类（1）独立需求库存：是指用户直接需求的物品的库存。独立需求的特征是需求的对象和数量不确定，只能通过预测方法估算得到。如用户直接需要的产成品、用于维修的零部件或者总成、其他公司生产所需要的半成品等。（2）相关需求库存：是指与独立需求相关的、由独立需求派生出来的各种物品的库存。是企业内部各生产环节之间物料形态转化的物料需求所形成的库存，如生产过程中的零部件库存、原材料库存等。相关需求库存可以精确地计算出它的需求量和需求时间，是一种确定型需求。6.1.3库存的作用1、满足预期顾客的需求。 2、平滑生产要求。 3、分离运作过程。 4、防止脱销。 5、合理规划订货周期。 6、避免价格上涨。 7、

5、辅助业务运营。 6.1.4库存的缺点1、占用资金2、增加库存成本3、掩盖企业经营问题6.2.1库存控制的目的 库存管理的目标是：在库存成本的合理范围内达到满意的顾客服务水平。6.2.2库存控制的基本决策 库存管理的两项基本决策：订货时机与订货批量（何时订货与订多少货）。应该包含以下内容：确定相邻两次订货的间隔时间。确定每次订货的订货批量。确定每次订货的提前期。确定库存满足供货的服务率，如满足用户需求的服务水平的控制。6.2库存控制的目的和基本决策6.3有效库存管理的必要条件6.3.1建立库存管理系统对独立需求库存的基本系统模式，可分为定量订货系统和定期订货系统两种形式。1、定量订货系统 也叫永

6、续盘存系统、固定订货量系统、连续检查控制系统。这种库存系统，持续追踪库存变化，当库存量达到预先确定的最低水平时，就进行固定数量Q的订货。图6-1确定型定量订货库存模型 这种系统有两个优点：其一，持续监控库存有利于库存控制；其二，订货批量固定，方便操作，可根据需要调整为经济订货批量。 缺点是：为了保持记录增加了成本；另外，因损坏、失窃等原因会减少库存，需定期检查实际数量与库存记录是否相符。 为了减少管理工作量，可采用双箱系统和三箱系统。图6-2 双箱系统与三箱系统2、定期订货系统 也称定期盘存系统、固定订货间隔期系统。它是以时间为基础的库存系统，即每经过一个固定的间隔期，就发出一次订货指令。其两

7、个主要决策变量是固定检查期和最高库存水平，其它变量都可以通过它们推导出来。 图6-3 确定型定期订货系统 定期盘存系统有一些缺点：一是各次检查之间缺乏控制；二是为防止检查期间缺货情况的发生，需要持有额外库存；三是每次检查都要对订货数量进行决策。3、最大最小系统 又称为非强制补充供货系统，从本质上来说，是一种固定间隔期系统，不过还需要确定一个订货点，因此，具备定量订货系统和定期订货系统的综合特征。其运行过程如下：每隔固定的时间就检查库存并确定库存余额，当库存余额小于等于订货点时就发出订货，订货量等于最高库存水平和库存余额的差。 图6-4 最大最小库存控制系统6.3.2库存项目分类 库存项目分类是

8、为了对不同的项目采取不同的控制策略，常用的主要有按照物料属性分类、按照用途分类、ABC分类法等。ABC分类法： 图6-5 ABC分类（1）对A类物资，应尽可能地严格控制，小心精确地确定订货点和订货量，紧密跟踪以控制库存水平。（2）对B类物资，进行正常的控制，只有在紧急情况下，才赋予较高的优先权；此类物资可以按照经济批量订货。（3）对C类物资，进行简单控制，可以通过半年或一年一次的盘存来补充大量的库存，给予最低的优先次序。 值得注意的是，ABC分类法一般是以库存资金价值为基础进行分类的，所以并不能反映库存品种、利润贡献、紧迫性等方面的情况。 6.3.3需求预测和订货提前期信息 可靠预测需求数量与

9、时机很关键。需求信息是可以预测到的。对于独立需求项目，可以通过市场预测得到；对于非独立需求项目，则根据MRP产生的计划信息得到。 生产经营需求与订货提前期（从订货到收货的时间，时间大小取决于路途的远近和运输工具速度的快慢）之间可能会有所差异；潜在差异越大，就越需要额外库存，以减小运货间隔期内发生的缺货风险。 应该通过统计、预测、运筹等相关方法，大体掌握其变化范围，尽可能做到准确。6.3.4库存成本信息1、随库存量增加而增加的费用（1）资金成本。（2）仓储空间费用。（3）物品变质和陈旧的费用。（4）税收和保险。2、随库存量增加而减少的费用（1）订货费。（2）调整准备费用。（3）购买费和加工费。增

10、大采购和加工的批量，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减少。（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。3、库存总成本（1）年存储成本。包括资金成本、仓库和设备折旧，税收、保险、陈旧腐败损失等。（2）年订货成本。与全年发生的订货次数有关，与一次订货数量无关。（3）年购入成本（加工成本）。与价格和订货数量有关。（4）年缺货损失费。它反映失去销售机会带来的损失，与缺货多少、缺货次数有关。年库存总费用 = 年存储成本 + 年订货成本 + 年购入成本 + 年缺货损失费6.4库存问题的基本模型6.4.1基本的经济订货批量模型EOQ模型基于以下的基本

11、假设：（1）需求已知而且不变。（2）发出订货和接受订货之间的时间已知，而且不变。（3）一批订货是瞬时到达。（4）数量不打折扣。（5）订货成本是固定不变的，与订货量无关，且保管成本与库存水平成正比。（6）没有脱货现象，及时补充。图 6-7订购量与成本费用之间的关系年总库存费用 = 年购入成本 + 年订货成本 + 年存储成本式中：TC年总库存费用；D年需求量；C单位物品的购入成本（有时也用P表示）S每次订货的订购成本H = CI每单位物品每年的存储成本Q订货批量I单位物品年保管费用率=0 解得： 经济订货批量 例6-1 某公司以单价10元每年购入8000个某物品，订购成本为每次30元，每单位物品每

12、年存储成本为3元。求经济订货批量和年最小总成本。解：已知D=8000，S=30，H=3，C=10则 （个）（元） 6.4.2经济生产批量模型图6-8 经济生产批量模型例6-2 某企业装配车间组装某产品每天需要另一部门提供A部件20件，该部门每年年产A部件1万件。若年工作日为250天，生产系统为生产A的调整成本为每次800元，A的生产成本为40元/件，年存储费用率为10%，求经济生产批量。解：由已知，P =1 0000/250 = 40件/天。 d = 20件/天。 D = 20 x 250 = 5000件 ；C = 40元；I = 10%H = CI = 10% X 40 = 4元/件，S =

13、 800元6.4.3有价格折扣的经济订货批量模型图6-9有价格折扣的经济订货批量模型在有价格折扣的情况下，确定经济订货批量的基本步骤如下：（1）计算每种单价下的经济订货批量，并判定其是否可行（即看其是否在相应的价格折扣所规定的订货量范围内）；（2）计算可行的经济订货批量所对应的年总库存费用，分别与其它价格折扣条件下最小订购量所对应的总库存费用进行比较；（3）年总库存费用最小的批量即为有价格折扣条件下的经济订货批量。例6-3 某元件年需求量D为1000件，每次订货费用为40元，每年每单位材料库存保管费用按材料采购价格的25%计算。材料的订货批量和相应的优惠价格如表6-1所示：表6-1 不同订货量

14、下的材料价格折扣订货量价格折扣100以下50100-25048250及以上47.5试确定在此条件下的订货和库存策略。解：首先，计算每种单价下的经济批量：结果表明，单价50的时候得到的经济批量可行，其余的经济批量在相应的价格所对应的订货量区段之外，故不可行。第二步，分别计算批量为80、100、250时的总成本，结果如下：单价最小订购量经济批量可行否5080是4810082否47.525082否批量单价年购入成本年订购成本年存储成本总库存成本8050500005005005100010048480004006004900025047.5475001601483.3849144可以看出，批量为100

15、件时总成本最低，因此，应选100件作为经济订购批量。6.5 确定型订货系统的库存控制模型6.5.1确定型定量订货系统（订货点） 对于需求量和提前期都是常数的确定型定量订购系统来说，订货点的库存储备量R的计算方法是：其中：R 订货点的库存水平 d单位时间内的需求量，一般是日需求量； L订货提前期。例6-4 以例6-1中的数据为例，假定每年有 200个工作日，订货提前期为10天，求其订货点。解：R = d x L = ( 8000/200) x 10 = 400（件）6.5.2确定型定期订货系统（订货间隔期）定期订货系统的基本问题是确定订货间隔期T和最高库存量E。基本经济订货间隔期模型（EOI）

16、年总库存成本 = 年购入成本 + 年订货成本 + 年存储成本式中： 每年的订货 / 检查次数； 平均库存量； 订货间隔期，以年计。 将年总成本对订货间隔期T求一阶导数，且令其等于零，得到经济订货间隔期为：最优年检查次数为：最低年总成本，即用经济订货间隔期T0替换总成本公式中的T：例6-5 某厂每年以单价10元购入8000个元件，每次订货成本30元，每单位物品每年的存储成本3元。提前期为10天，一年按250个工作日计算，求经济订货间隔期和最低年总库存成本。解：经济订货间隔期 0.05（年）= 12.5天最低年总库存成本：（元）6.6 随机型订货系统的库存控制模型6.6.1安全库存与服务水平1、安

17、全库存 当发生以下情况时，会发生缺货现象：（1）单位时间内需求量不变，但实际提前期大于期望提前期；（2）实际提前期等于期望值，但是提前期内的需求量超过期望值。 也有可能会同时发生需求量和提前期都大于期望值的情况。 无论何种缺货类型，最终都表现为提前期内实际需求量超过提前期内的期望需求量。针对这种情况，就要持有额外的库存来减少这种缺货风险。这种起缓冲作用的额外库存就是安全库存。 安全库存量的确定，主要取决于以下因素：（1）平均需求率和平均提前期；（2）需求和提前期变化量；（3）想要达到的服务水平。2、服务水平 服务水平表示用存货满足用户需求的能力。服务水平与缺货风险是互补的概念，两者之和为100

18、%，即： 服务水平是衡量随机型库存系统的一个重要指标，不存在一种普适性的服务水平衡量方法。要根据具体情况具体分析，常见的方法主要有：（1）整个周期内的供货数量 / 整个周期内的需求量；（2）提前期内的供货数量 / 提前期的需求量；（3）订货得到完满满足的次数 / 订货发生的总次数；（4）不发生缺货的补充周期数 / 总补充周期数；（5）有货可供的时间 / 总服务时间 不同服务水平衡量方法下得出的订货点和安全库存量不同，选择何种衡量方式应该由决策者根据经营目标进行决策。3、安全库存与服务水平的关系 为确定一定的服务水平（缺货概率）和安全库存，需要知道需求量的概率分布情况。一般来说，正态分布、泊松分

19、布和负指数分布是常见的描述需求的函数形式。 以提前期内需求近似服从正态分布的情况进行分析： 图6-10 提前期内需求的概率分布6.6.2 定量订货系统中考虑安全库存的订货点 对于随机型定量订货系统，其订货点的计算方式为： R = 提前期内的期望需求 + 安全库存 ，即式中：R订货点； 平均日需求； L提前期； z特定服务水平下的标准差； 提前期需求的标准差； 安全库存。例6-6 对某产品的日需求服务均值为60，标准差为7的正态分布。提前期为6天保持不变。订货成本为10元，单位产品年存储成本为0.5元。缺货没有成本，且未完成的订单在订单到达后尽快补齐。假定全年销售天数为365天。试求满足提前期不缺货概率为95%的订货量和订货点。