Простая имитационная модель процесса управления запасами

Цель управления запасами на предприятии – поддержание наличия необходимого количества товаров на складе, в магазине и т.д. При этом с одной стороны нельзя допускать нехватки товара, а с другой – нежелательно иметь чрезмерно большие запасы – это выводит из оборота большое количество денег и увеличивает общую стоимость хранения.

Итак, необходимо сохранять баланс между полнотой и своевременностью обеспечения покупателей и возникающими при этом затратами. Эта задача решается с помощью алгоритмов пополнения запасов. Наиболее часто используются следующие два:

  • Пополнение по точке перезаказа
  • Детерминированное планирование

В этой статье мы рассмотрим только пополнение по точке перезаказа. Работа данного алгоритма сводится к размещению заказа на пополнение в момент, когда запас товара падает ниже заданного уровня. Этот уровень и называется точкой перезаказа.


Рисунок 1. Основные характеристики динамики запасов при планировании по точке перезаказа


При расчете уровня точки перезаказа используются следующие величины:

  • время поставки (lead time) – время от момента размещения заказа до его поступления на склад;
  • размер заказа (lot size) – количество товара, заказываемого каждый раз;
  • страховой запас (safety stock) – буферный запас, используемый для удовлетворения спроса в случае перебоев с поставками или всплесков потребления;
  • средний темп потребления – среднее количество материала отгружаемого покупателям за период времени.

Уровень точки перезаказа часто рассчитывается по следующей базовой формуле:

В идеальном случае, то есть когда нет отклонений в потреблении и сроках поставки, динамика запаса выглядит следующим образом:


Рисунок 2. Динамика запаса в идеальном случае

Такой вариант работы цепи поставок можно посмотреть в модели, выбрав пример 1. Страховой запас в данном случае не нужен, и его можно приравнять нулю. Казалось бы, любой внезапный всплеск продаж должен привести к временному отсутствию товаров на складе. Но это не всегда так. Давайте добавим в модель всплески продаж (т.е. расходования запасов) в случайные моменты времен и посмотрим, что произойдет с уровнем запасов (пример 2 в имитационной модели):


Рисунок 3. Динамика запаса без страхового запаса с незапланированным всплесками продаж

На графике видно, что не каждый всплеск приводит к отсутствию товара на складе. В некоторых случаях мы просто чаще размещаем заказы.

Однако срывы поставок все таки случаются. Видно, что происходит это тогда, когда незапланированное потребление приходится на моменты низких (близких к точке перезаказа или ниже ее) остатков.

Чтобы избежать таких срывов или, по крайней мере, минимизировать их вероятность, необходимо иметь страховой запас товара. Наличие страхового запаса приподнимает график движения запасов вверх, оставляя «подушку» для удовлетворения незапланированного спроса.

Следующий пример демонстрирует, как страховой запас позволяет избежать отсутствия товаров (пример 3 в имитационной модели):


Рисунок 4. Страховой запас создает «подушку» на случай незапланированного всплеска потребления

Таким образом, страховой запас позволяет повысить уровень сервиса покупателей ценой увеличения запасов, хранимых на складе, и, соответственно, дополнительных затрат.

Второй риск, от которого защищает страховой запас, – срыв сроков поставки. Добавим в имитационную модель задержки поставок (пример 4 в имитационной модели) и проследим за динамикой запасов:


Рисунок 5. Страхового запаса не хватает, чтобы обеспечить наличие товара при нестабильных поставках и всплесках спроса

Как видно, установленного страхового запаса не хватает: есть периоды отсутствия товаров на складе. Необходимо увеличить страховой запас, чтобы обеспечить обслуживание клиентов даже при нестабильных поставках (пример 5 в имитационной модели):


Рисунок 6. Увеличенный уровень страхового запаса обеспечивает наличие товара

Конечно, в этой статье рассмотрены отчасти идеализированные случаи, на практике же:

  • Невозможно и никогда нет цели обеспечить 100%-ный уровень сервиса
  • Темп потребления не постоянен, как в нашем примере
  • Размер заказа и уровень страхового запаса могут рассчитываться не по базовым, а по более сложным формулам, учитывающим внешние по отношению к процессу управления запасами факторы

Имитационные модели позволяют рассматривать все эти особенности и гораздо более сложные случаи.

К тому же управление запасами не ограничивается только расчетом страхового запаса. Например, очень важно рассчитать оптимальный объем заказа, который позволяет перераспределять затраты между хранением и транспортировкой. Об этом мы расскажем в одном из наших следующих постов.

Имитационное моделирование позволяет повысить наглядность работы сложных систем и алгоритмов их функционирования за счет отображения работы системы во времени. По нашему мнению, эта статья не была бы столь наглядной, не будь в ней имитационной модели.

Управление запасами – задача, которую приходится часто решать в реальных проектах, и применение ИМ может упростить ее решение.

Comments are closed.