Управление запасами в производственной системе и цепях поставок на основе экономико-математических методов и моделей

 

1.2 Необходимость управления запасами в производстве

 

Объективнaя необходимость образования запасов связана с характером процессов производства и воспроизводства. Основной причиной образования запасов является несовпадение в пространстве и во времени производства и потребления материальных ресурсов.

Необходимость образования запасов особенно важна в связи с непрерывным углублением разделения труда. Повышение производительности труда происходит вследствие расширения и углубления процессов специализации и кооперирования, в результате которых в процессе изготовления конечного продукта участвует все большее число предприятий. Необходимость перемещения между ними средств производства приводит к образованию все большего количества запасов, как по величине, так и по номенклатуре.

Образование запасов связано также с необходимостью обеспечения непрерывности процесса производства на всех его стадиях. В процессе выполнения договоров поставки продукции и при ее транспортировке могут происходить отклонения от запланированных сроков и размеров партий поставки. В тоже время питание производства должно осуществляться регулярно. Поэтому от наличия и состояния запасов в первую очередь зависит ритмичная работа предприятия.

Наличие запасов позволяет бесперебойно обеспечивать выполнение установленной производственной программы. Отсутствие на предприятии материалов вследствие исчерпания запасов нарушает ритм работы производственного процесса, приводит к простоям оборудования или даже к необходимости перестройки технологического процесса[9].

Одной из причин создания запасов является также возможность колебания спроса (непредсказуемое увеличение интенсивности выходного потока). Спрос на какую-либо группу товаров можно предсказать с большой долей вероятности. Однако прогнозировать спрос на конкретный товар гораздо сложнее. Поэтому, если не иметь достаточного запаса этого товара, либо исходных материалов для его изготовления в случае работы предприятия «на заказ», не исключена ситуация, когда платежеспособный спрос не будет удовлетворен, то есть клиент уйдет с деньгами и без покупки.

Скидки за покупку крупной партии товаров также могут стать причиной создания запасов.

В современных условиях хозяйствования в России одной из основных проблем финансово-хозяйственной деятельности предприятий является проблема роста цен. Значительное удорожание материальных ресурсов, необходимых для производственного процесса неблагоприятно сказывается на функционировании предприятия, ведет к перебоям в снабжении вплоть  до остановки производственного процесса. Таким образом, вложение свободных средств в производственные запасы является одним из возможных способов избежать падения покупательной способности денег.

С другой стороны, предприятие, сумевшее предвидеть инфляционные процессы в экономике, создает запас с целью получения прибыли за счет повышения рыночной цены. В данном  случае речь идет о спекулятивном характере создания запасов[5].

Процесс оформления каждого нового заказа на поставку материалов и комплектующих сопровождается рядом издержек административного характера (поиск поставщика, проведение переговоров с ним, командировки, междугородние переговоры и т.п.). Снизить эти затраты можно сократив количество заказов, что равносильно увеличению объема заказываемой партии и, соответственно, повышению размера запаса[10].

Сезонные колебания производства некоторых видов товаров приводят к тому, что предприятие создает запасы данной продукции, дабы избежать проблем в снабжении в неблагоприятные периоды. В основном это касается продукции сельского хозяйства.

Кроме того, накопление запасов часто является вынужденной мерой снижения риска недопоставки (недоставки) сырья и материалов, необходимых для производственного процесса предприятия. Следует отметить, что в этой связи предприятие, ориентирующееся на одного основного поставщика, находится в более уязвимом положении, чем предприятие, строящее свою деятельность на договорах с несколькими поставщиками[9].

Однако политика накопления материальных запасов ведет к значительному оттоку денежных средств предприятия из оборота. Зависимость эффективности производства от уровня и структуры запасов заключается в том, предприятие несет определенные затраты на обеспечение сохранности запасов.

В современных работах по экономике предприятия и логистике выделяют следующие основные виды затрат, связанные с созданием и содержанием запасов:

1. коммерческие затраты – проценты за кредит; страхование; налоги на капитал, вложенный в запасы;

2. затраты на закупку – расходы денежных средств непосредственно на закупку товарно-материальных ценностей у поставщика;

3. затраты на пополнение запасов – расходы всех видов ресурсов для обеспечения пополнения запасов. Включая затраты на планирование, осуществление и контроль закупок. Эти затраты связаны с деятельностью всех подразделений принимающих участие в принятии решений о закупках ;

4. затраты на хранение – содержание складов (амортизация, отопление, освещение, заработная плата персоналу и т.д.); операции по перемещению запасов;

5. затраты вызванные дефицитом запасов;

6. затраты, связанные с риском потерь вследствие: устаревания, порчи, продажи по сниженным ценам, замедления темпов потребления данного вида материальных ресурсов;

7. потери, связанные с упущенной выгодой от использования вложенных в производственные запасы средств в другие альтернативные направления: увеличения производственной мощности; снижение себестоимости продукции; капиталовложения в другие предприятия[4].

При этом долговременное содержание запасов, порой даже чрезмерной их величины приводит к образованию на российских предприятиях так называемых «неликвидов» - запасов, которые не могут быть использованы ни на самом предприятии, ни реализованы сторонним потребителям [14].

Таким образом, при многих положительных моментах создания запасов предприятие несет значительные расходы по их формированию и содержанию.

Очень важно правильно выбрать модель управления запасами и адаптировать для своего предприятия.

 

1.3  Классификация экономико-математических  методов и моделей управления  запасами, используемых в производственной  логистике

 

Любая логистическая система управления запасами проектируется с целью непрерывного обеспечения производства. Многообразие реальных ситуаций в цепях поставок вызвало необходимость в рассмотрении огромного числа вариантов задачи управления запасами, которые систематизированы лишь частично. Использование научного материала, накопленного теорией управления запасами, немыслимо без его упорядочения в рамках единой классификации.  Реализация данной задачи основывается на двух параметрах: объеме запасов и времени.

Объем формируется за счет входящего материального потока и регулировать его специалист по логистике может за счет объема заказа либо за счет изменения периодичности.

На двух этих инструментах основываются базовые модели модели управления запасами:

- модель управления запасами с фиксированным размером заказа.

- модель управления запасами с фиксированным интервалом времени.

На этих базовых моделях основываются все возможные модели управления запасами. Далее мной также будут рассмотрены:

- модель  с установленной периодичностью  пополнения до постоянного уровня;

- модель управления запасами «минимум – максимум»;

1) Ключевым моментом модели управления запасами с фиксированным размером заказа является размер заказа. Он строго зафиксирован независимо от  других параметров модели,  как правило при этом размер  заказа  равен или близок к отпимизированному.

В рамках модели с фиксированным размером заказа заказы делаются тогда,  когда уровень запасов равен заранее определенному пороговому уровню.  Все параметры модели с фиксированным размером заказа расчитываются таким образом, что  при соблюдении  исходных данных модели  гарантируется бездифицитное обслуживание потребления[7].

Далее мы рассмотрим таблицу 1, где будут представлены основные параметры данной модели и схема расчета по отдельным параметрам.

 

Таблица 1 – Основные параметры модели с фиксированным размером  заказа

Название параметра	Расчет
Размер заказа	-
Время возможной задержки	-
Время поставки	-
Объем потребления	-
Среднесуточное потребление	[4] / кол-во рабочих дней
Время потребления заказа	[1] / [5]
Ожидаемое потребление за время поставки	[5] * [2]
Максимально ожидаемое потребление за период поставки	([2] + [3]) * [5]
Страховой запас	[5] * [3]
Пороговый уровень запасов	[9] + [7] или [8]
Максимально желаемый уровень запасов	[9] + [1]
Время потребления запаса до порогового уровня	[11] – [10] / [5]

 

 

При использовании такой стратегии уровень запаса отслеживается непрерывно. Опасность исчерпания запаса возникает здесь только в течение времени выполнения заказа (в течение заготовительного периода).

В течение периода K (в соответствии с рисунком 2) возможны колебания спроса. Этот диапазон вычисляется либо на основе анализа ретроспективных данных, либо на основе некоторой предположительной оценки (если данные за прошедшие периоды невозможно получить).

Величина резервного запаса зависит от требуемого уровня обслуживания. Объем партии заказа Q* вычисляется обычным способом, т.е. используя формулу (3) оптимального размера заказа, которая известна также как формула Вилсона:

Q* =                                                                                                (3)

где Q* - оптимальный размер заказа; S - интенсивность потребления продукции, (ед/в год); А - стоимость подачи заказа, (руб/заказ); С - стоимость единицы запаса, (руб/ед); I - коэффициент издержек содержания запасов, (стоимость/в год на единицу капитала, вложенного в запасы) ; i – доля цены в затратах на содержание единицы запаса , либо альтернативные затраты использования оборотного капитала.

Затем устанавливается "точка заказа", которая учитывает ожидаемую потребность в течение заготовительного периода, плюс резервный запас, определяемый требуемым уровнем обслуживания. Далее рассмотрим рисунок 2, отображающий диапазон отклонений потребности в модели с фиксированным размером заказа.

Рисунок 2 – Модель с фиксированным размером заказа

 

Точка заказа рассчитывается при управлении запасами в соответствии с системой с фиксированным размером заказа – формула (4):

Тз =                                                         (4)

где Тз – точка заказа; Зстрах – размер страхового запаса; Sсредн.потр. – среднесуточное потребление; tзадержк. - временная задержка между моментом подачи заказа и моментом его получения (дни).

Если запасы пополняются в течение определенного периода времени, то точка заказа Тз (нат. ед.) определяется по формуле (5):

Тз =                                (5)

где – интервал поступления заказа: временная задержка между первым поступлением и полным выполнением заказа[16].

2)  Модель с фиксированным интервалом  времени предполагает, что размеры заказов различны для разных циклов. Таким образом, размер запаса регулируется за счет изменения объема партии. Возобновление же заказа определяется временем. Следовательно, модель  с фиксированным интервалом времени должна иметь защиту от исчерпания запасов (резервный запас) не только на время исполнения заказа, но и на весь последующий цикла заказа. В соответствии с рисунком 3 можно наглядно представить вероятностную модель с фиксированной периодичностью заказа.

Таким образом, модель с фиксированным интервалом времени больше нуждается в резервном запасе, чем модель с фиксированным размером партии[7].

Рисунок 3 - Вероятностная модель с фиксированной периодичностью заказа

 

В модели c фиксированным интервалом времени заказы делаются в строго определенные моменты времени, которые отстоят друг от друга на равные интервалы. Фиксированный интервал времени между заказами должен иметь оптимальный размер. Определять оптимальный интервал времени между заказами следует на основе оптимального размера заказа. Расчет интервала времени между заказами можно производить исходя из формулы (6):

t m=                                                                                                    (6)   

где tm – интервал времени между заказами, дни; N – число рабочих дней в плановом периоде, дни; Q – размер заказа, единиц; S – объем потребности в запасе.

Методика управления запасами на основе фиксации интервала между заказами заключается в том, что заказы на пополнение запаса делаются в заранее определенный момент через фиксированные интервалы между заказами в размере, который обеспечивает пополнение запаса до максимально желательного уровня. Размер заказа должен быть равен определенному значению в соответствии с формулой (7):