第3章 供应链系统的设计

第3章

供应链系统的设计

DesignforSupplyChainSystem需要说明的几个问题第一节供应链结构模型第二节供应链运作的框架第三节供应链设计思想与原则第四节供应链系统构建需要说明的几个问题1.供应链设计与物流系统设计物流系统是供应链的物流通道，是供应链管理的重要内容。物流系统设计是指原材料和外购件所经历的采购入厂-存储-投料-加工制造-装配-包装-运输-分销-零售等一系列物流过程的设计。物流系统设计也称通道设计（ChannelDesigning），是供应链系统设计中最主要的工作之一。2.供应链设计与环境因素的考虑一个设计精良的供应链在实际运行中并不一定能按照预想的那样，甚至无法达到设想的要求，这是主观设想与实际效果的差距，原因并不一定是设计或构想得不完美，而是环境因素在起作用。因此构建和设计一个供应链，一方面要考虑供应链的运行环境（地区，政治，文化，经济等因素），同时还应考虑未来环境的变化对实施供应链的影响。3.供应链设计与企业再造工程从企业的角度来看，供应链的设计是一个企业的改造问题，供应链所涉及的内容任何企业或多或少在进行。供应链的设计或重构不是要推翻现有的企业模型，而是要从管理思想革新的角度，以创新的观念武装企业（比如动态联盟与虚拟企业，精细生产），这种基于系统进化的企业再造思想是符合人类演进式的思维逻辑的。4.供应链设计与先进制造模式的关系供应链设计既是从管理新思维的角度去改造企业，也是先进制造模式的客观要求和推动的结果。如果没有全球制造、虚拟制造这些先进的制造模式的出现，集成化供应链的管理思想是很难得以实现的。先进制造模式的资源配置沿着“劳动密集-设备密集-信息密集-知识密集”的方向发展，才使得企业的组织模式和管理模式发生相应的变化，从制造技术的技术集成演变为组织和信息等相关资源的集成。供应链管理适应了这种趋势。第一节供应链结构模型直链模式链状模型I链状模型II供应链的方向供应链的级自然界供应商制造商用户分销商ABCDEEDCBA网链模式入点(汇)和出点(源)B1·..B1BnC1C2CkD1D2Dm·..·..A6

集成绩效评价顾客供应商采购生产包装订单处理A2有效物流物料需求ERPMPS销售预测A3需求驱动的生产计划A1顾客化延迟A5供应商伙伴关系A4

精细生产技术能力：B1集成化信息系统B2

先进技术B3

产品设计系统组织能力：C1集成供应链管理C2

团队工作C3

敏捷组织结构流程运作能力库存管理

分销管理供应链运作结构模型第二节供应链运作的框架流程运作能力A1客户化延迟制造商能够加强理解客户需求，主动为客户提供解决方案，增加供应链的服务价值，同时大量定制生产对于供应链的敏捷性和响应性也提出了更高的要求。A2有效物流以最小的成本实现最大的客户价值，满足或超越顾客需求，恰当提供客户所需服务。A3需求驱动的生产计划生产进度、供应商管理以及销售、运作计划中，做到整个系统的产品数量和混合投放的准确性。A4JIT/精细生产制造资源的有效产出，同时保证较高的柔性和质量(设备可靠、低库存、时间变动小)A5供应商伙伴关系集成核心的供应商和制造商的供应链行为以实现价值和成本的最优化。A6集成绩效评价确保组织的商业目标转化为特定运作及财务目标，评价和分析供应链绩效对顾客和供应商的利益增值性。信息技术B1集成信息系统在同一个信息平台上提高商业数据的质量和时效性及共享度，以提高供应链计划、执行的绩效，达到供应链决策的高度整合与一致。B2先进技术改进工作流效率，以及保证管理供应链的新的方式、技术B3产品设计系统改进产品设计的思路，将设计系统建立于整个供应链的管理范畴之中，兼顾客户的需求响应和供应商的参与需求。组织能力C1集成供应链管理企业内部供应链管理战略，企业外部供应链的管理战略。C2团队工作强调通过团队模式进行问题的有效解决机制，增加共同高效工作的能力。C3敏捷组织结构跨功能、流程的广义的生产组织结构，用以支持业务流程。第三节供应链设计思想与原则一、了解供应链以前存在的问题及改进方向没引进供应链管理机制供应商厂家过紧的交货期所有商品库存过量苦于压价厂家自认为了解顾客错认为生产出来就能卖出技术先行型产品开发降低成本的限度批发及物流复杂的流通渠道剩余商品的库存保管业内地位较低受零售业限制零售商压低商品价格错认为便宜就能卖出追求硬件引进供应链管理的机制供应商信息厂家批发,流通零售,顾客顾客全全面面管缩理短库时存间共顾享客信满息意服务合刺作激开新发的产需品求业低务成流本程运重行构不能掌握顾客真正需求不停生产滞销产品以顾客需求为基础的全面最佳从客户着眼用客户的眼睛看创造新的利益平等的合伙关系二、实施供应链管理需要解决的问题供应链企业间的合作与信任程度较低缺乏对用户服务的明确定义信息系统效率低配套企业订单完成缺乏协调组织间的障碍产品/流程设计不完整没有度量供应链的绩效的标准供应链不完整三、供应链设计的指导思想

1、根据不同群体的需求确定目标顾客，以使供应链适应市场需求并保证利润。2、按市场面进行物流网络的顾客化改造，满足不同顾客群需求及确保赢利。3、根据市场动态使整个供应链需求计划成为一体，保证资源的最优配置。4、产品差异化尽量靠近用户，并通过供应链实现快速响应。5、对供应资源实施战略管理，减少物流与服务的成本。6、实施整个供应链系统的技术开发战略，以支持多层决策，清楚掌握供应链的产品流、服务流、信息流。7、采取供应链绩效测量方法，度量满足最终用户需求的效率与效益。采购采购数量不要多变灵活的运输时间品种简单大批量采购制造产品寿命周期长高质量高生产率低生产成本仓储低库存减少运输成本快速补货的能力用户非常短的订货周期有很多库存有很多品种低价格四、供应链系统的目标冲突五、供应链管理设计的三个层次供应链管理的战略计划合作伙伴的选择供应链/物流网络的设计每一个节点企业的工作设计供应链管理的战术计划库存策略配送渠道运输和转运方案的选择供应链管理运作优化订单及作业计划同步生产、准时物流(Just-in-Time)车辆送货路线六、供应链设计的原则1、自顶向下的设计和自底向上相结合的设计原则自顶向下：从全局到局部→分解与协调原则自底向上：从局部到整体→集成优化原则2、简洁性原则：合作伙伴少而精，精细供应链3、集优原则：互补性原则，强-强联合实现资源外用4、协调性原则：有序协调实现整体功能，建立战略合作伙伴关系5、动态性原则：不确定性因素影响，动态重组6、创新性原则：从顾客需求出发进行流程重组;改进完善,彻底变革7、战略性原则：整体性减少不确定因素的影响，谋求长远发展七、供应链结构中的企业角色核心企业主体企业客体企业内围企业非核心企业外围企业供应链节点企业（一）核心企业对供应链运作的影响1、组织结构调整中心2、信息交换中心3、物流集散的调度中心4、多级响应的控制中心5、文化中心（二）主体企业对供应链运作的影响1、提升实力2、商业信誉3、知识积累4、系统构建（三）客体企业对供应链运作的影响1、优势补充2、人才互动3、技术创新的协助第四节供应链系统构建一、供应链系统构建的策略在原有上游供应商和下游分销商中进行筛选寻找核心企业，建立战略联盟收缩战线，通过业务外包建立供应链系统，本企业只抓关键性的核心能力利用集团公司的内部联系构建供应链借助电子商务、IT寻找合适的合作伙伴，建立供应链以产品结构为媒介构建供应链通过实施新的物流管理技术(如VMI、TPL)构建供应链通过价值链分析(ValueChainAnalysis)构建供应链例：供应链上游(供应商)设计某企业生产的机器上有一种零件需要从供应链上的其它企业购进，年需求量为10000件。有三个供应商可以提供该种零件，它们的价格不同，三个供应商提供的零件的质量也有所不同。另外，这三个供应商的交货提前期、提前期的安全期及要求的采购批量均不同。如果零件出现缺陷，需要进一步处理才能使用。每个有缺陷的零件处理成本为6元，主要是用于返工的费用。详细的数据见表。供应商价格(元/件)合格品率提前期(周)提前期的安全期(周)采购批量(件)A9.5088%622500B10.0097%835000C10.5099%11200为了比较分析评价的结果，共分为三个级别评价供应成本和排名：第一级：仅按零件价格排序;

第二级：按价格+质量水平排序;

第三级：按价格+质量水平+交货时间排序（库存维持费用）按价格和质量成本的绩效排名。有缺陷零件的处理成本可根据不同供应商的零件质量水平来计算。排出的结果如下：供应商缺陷率缺陷件数(件/年)缺陷处理成本(元)质量成本(元/件)总成本(元/件)排名A12%12007200.000.729.50+0.72=10.222B3%3001800.000.1810.00+0.18=10.181C1%10600.000.0610.50+0.06=10.563综合考虑价格、质量和交货时间的因素。交货期长短的不同主要会导致库存成本的不同。主要考虑下列一些因素：交货提前期、提前期的安全期、允许的最小采购批量、考虑缺陷零件增加的安全量（补偿有缺陷零件的额外库存）。计算结果：

供应商提前期引起的库存价值(元)批量引起的库存价值(元)总库存价值(元)年缺陷零件造成的费用(元)实际总库存成本(元)A3525.0011875.0015400.001848.0017248.00B4352.0025000.0029532.00

881.0030233.00C1377.00

1050.00

2427.00

24.00

2451.00再考虑与零件库存有关的维持费用，如库房租赁费、货物保险费等，按库存价值的25%计算（这个系数根据企业的不同而不同）。计算结果如下：

供应商实际总库存价值(元)维持费用(元)单位零件成本(元/件)A17148.004287.000.43B30233.007558.000.76C2451.00612.000.06根据价格、质量成本、交货期的综合评价结果为：供应商价格(元/件)质量成本(元/件)交货期成本(元/件)总成本(元/件)排序A

9.500.720.4310.652B10.000.180.7610.943C10.500.060.0610.621在价格、质量、交货时间及订货批量方面，供应商C最有优势，最后选择供应商C为供应链上的合作伙伴。二、基于产品的供应链设计的步骤工具和技术三、基于产品的供应链设计策略竞争方式差异很大的产品类型功能性产品：长期生产的产品创新性产品：满足特定需求生产的产品有效性供应链和反应性供应链策略功能性产品的边际贡献率低，缺货的边际利润损失不大，目标在于降低成本，采取有效性供应链；创新性产品的边际贡献率高，缺货的边际利润损失大，目标在于快速响应市场需求变化，采取反应性供应链。需求特征功能性产品创新性产品产品寿命周期超过2年

3个月-1年边际贡献率

5-20%

20-60%产品多样性低(每一目录10到20个)高(每一目录上千)

平均预测失误率

10%

40-100%平均缺货率

1-2%

10-40%季末降价率

0%

10-25%按订单生产的提前期

6个月-1年

1天-2周两种不同供应链策略功能性产品创新性产品可以预测不可预测变化很少变化很多品种少品种多价格稳定价格先高后低提前期短提前期长利润低利润高匹配匹配不匹配不匹配市场需求运作资源反应性作业有效性作业柔性供应商合理配置库存加工时间短快速反应低成本供应商库存最小化利用率高低成本四、供应链网络设计网络结构问题确定产品从供货点到需求点流动的结构(物流通道设计）包括决定使用什么设施、设施数量、设施位置、分派给各设施产品和客户、设施之间应使用什么运输服务、如何进行服务。空间设计问题决定各种设施(如工厂、仓库和零售点)的平面地理位置确定各种设施的数量、规模和位置在客户服务要求和成本(生产/采购成本、库存维持成本、设施成本和运输成本)之间寻求平衡。服务时间的考虑以满足客户服务目标而保持产品可得率问题缩短生产/采购订单的反应时间在接近客户的地方保有库存可保证一定水平的产品可得率。客户响应时间与物流网络中设施决策快速响应客户需求是竞争因素之一快速响应客户需求与供应链中节点设置的数量有关在设施数量和成本中求得最佳期望的响应时间设施数量0t网络构建与物流成本的关系设施数量n库存成本设施数量n运输成本设施数量n设施成本设施数量n总成本响应时间0000物流设施选址决策单一设施选址设有一系列点代表生产地和需求地，各自有一定量货物，以一定的运输费率运向待定地仓库，或从仓库运出，那么仓库位应于何处呢？市场和供应地的坐标、货物运输量和运输费率表建立总运输成本函数TCdi—从位置待定的仓库到i点的距离X,Y—位置待定的仓库的坐标求解得仓库位置z(x,y)的精确重心坐标值：地点i产品s总运输量Vi运输费率RiXiYiz－P1A20000.05038z－P2B30000.05082z－M1A,B25000.07525z－M2A,B10000.07564z－M3A,B15000.07588

多设施选址法,要考虑的问题：1、物流网络中应该有多少个仓库？这些仓库应该有多大规模？应位于什么地点？2、哪些客户指定由仓库负责供应？各个工厂、供应商或港口应指定由哪些仓库负责？3、各个仓库中应该存放哪些产品？哪些产品应从工厂、供应商或港口直接运送到客户手中？举例:有6个仓储中心、8个分销商的运输问题：WH2WH1WH6WH3WH4WH5V1V2V3V4V5V6V7V8WH2WH1WH6WH3WH4WH5H1H2V1V2V3V4V5V6V7V8引入配送中心可以大大减少分销的复杂性多级的供应链系统设计－－例1：

假设：单个产品

两个工厂P1和P2

工厂P2的年生产能力是60000个产品

两个工厂的生产成本相同

两个分销中心W1、W2，具有相同的库存成本

有三个市场C1、C2、C3，需求量分别为50000、100000、50000个产品。

问：如何配送，使物流成本最低？P1P2(60000)W1W2C1C3C2(50000)(100000)(50000)0452345212方法一：对每一个市场，选择从分销中心到需求地成本最低的方案。即C1、C2和C3由W2供应。为每一个分销中心选择成本最低的工厂，即从P2得到60000，剩余的140000从P1得到。总成本是：

（W2_C1)

(W2_C2)

(W2_C3)2*50000+1*100000+2*50000+

(P2_W2)(P1_W2)2*60000+5*140000=￥1120000.00方法二：对每一个市场，选择不同的分销中心，使从分销中心获得产品的总成本最低。如对C1，有P1W1C1，P1W2C1，P2W1C1，P2W2C1。当然，成本最低的是P1W1C1，即用W1供应C1。同样可决定，选择W2供应C2和C3。总成本是：￥920000.00。P1P2(60000)W1W2C1C3C2(50000)(100000)(50000)0452345212方法三：一种优化算法算出的结果——线性规划（平衡运输问题）目标函数：MIN=0*P11+5*P12+4*P21+2*P22+3*W11+4*W12+5*W13+2*W21+1*W22+2*W23;需求约束：W11+W21=50000;(C1)W12+W22=100000;(C2)W13+W23=50000;(C3)供应约束：P11+P12=140000;P21+P22=60000;分销中心不存留产品：P11+P21-W11-W12-W13=0;P12+P22-W21-W22-W23=0;所有