Управление запасами в производственном менеджменте

  Глава 1. Управление запасами в производственном менеджменте

1. Цели управления и виды запасов.

          Запасы ресурсов и заделы незавершенного производства являются существенным и необходимым  элементом работы практически всех организаций (предприятий). Запасы сырья, материалов, комплектующих изделий, топлива, инструмента, канцелярских товаров и т. п. создаются на входе оперирующих систем, запасы готовых изделий - на выходе. Заделы формируются из предметов незавершенного производства, находящихся на различных стадиях производственного процесса. Запасы — одни из наиболее дорогостоящих активов большинства компаний и составляют до 40% от общего инвестируемого капитала. Рациональное управление запасами является необходимым условием эффективной работы организаций.

          Наличие и объем  запасов (заделов незавершенного производства) оказывают существенное влияние  на экономические показатели работы организаций. Очевидна их связь с  размерами необходимых производственных и складских помещений, с текущими затратами на хранение, учет и пополнение ресурсов, с потерями от хищений. Качество некоторых запасов с течением времени может снижаться, и запасы могут потерять свою потребительную стоимость. Но наиболее существенное влияние  на экономику предприятия оказывает  связывание в запасах (заделах) его  оборотных средств. Кроме влияния  на экономику предприятия запасы оказывают отрицательное психологическое  воздействие на менеджеров. Наличие  запасов на различных стадиях  движения материальных потоков сглаживает остроту проблем рациональной организации  процессов их преобразования и подталкивает менеджеров уклоняться от их разрешения. В лучшем случае менеджеры решают задачи оптимизации преобразования каждой отдельной — «своей» части  потока, что проще, тогда как для  организации более выгодна оптимизация  управления процессом движения потоков  как единым целым.

          Управление  запасами — одна из ведущих проблем производственного (операционного) менеджмента, а задачи, решаемые менеджерами в этой области, непосредственным образом связаны как с задачами управления производственными мощностями, так и с задачами производственного планирования. Управление запасами направлено на разрешение двух ключевых проблем производственного менеджмента:

          • удовлетворение запросов покупателей с помощью запасов — чем больше запасы готовой продукции на складах, тем меньше вероятность ее отсутствия (возникновения дефицита), в тот момент, когда она потребуется заказчику;

          • рациональное использование ресурсов организации — запасы играют роль буфера между смежными производственными подразделениями, между предприятием и его поставщиками, согласовывая и координируя их работу в едином потоке и не допуская или, как минимум, смягчая отрицательные последствия возмущений этого потока.

Однако  существует определенный фактор, ограничивающий рост запасов, — затраты, обусловленные  их наличием. Таким образом, предприятия  должны найти баланс между вложениями в запасы и требуемым уровнем  покупательского сервиса. Очевидно, что минимизация общих затрат является важнейшим критерием достижения такого баланса. У организации возникают  четыре типа затрат, связанных с  запасами: 1) затраты на приобретение ресурса; 2) затраты на заказ; 3) производственные затраты; 4) затраты на хранение запасов.

          Затраты на приобретение ресурса определяются его ценой и объемом закупки. В ряде случаев здесь учитываются скидки (дисконт). Затраты на заказ так же, как и стоимость покупки, являются разовыми затратами, которые включают затраты на ведение переговоров с поставщиком, на подготовку и заключение договора поставки, транспортные расходы и др. В отличие от затрат на приобретение они не зависят или слабо зависят от объема заказа. Производственные затраты являются альтернативными по отношению к затратам на приобретение ресурса и затратам на заказ и возникают, когда заказ на пополнение запаса размещается внутри предприятия. Эти затраты включают себестоимость изготовления заказанного количества, а также затраты на подготовку производства к выполнению заказа — обычно на переналадку оборудования (составляющая, не зависящая от объема заказа). Затраты на хранение запасов трудно определяемы для предприятия, поэтому их величина обычно сильно занижается. Так как правильное определение этих затрат играет важную роль в управлении запасами, приведем их ориентировочную структуру (табл.1,1).

          Потери, обусловленные дефицитом  ресурса на складе, включают затраты на срочное приобретение этого ресурса на худших коммерческих условиях и/или потери от простоя, т. е. нерационального использования ресурсов организации. 
 
 
 

                                                                                                                        Таблица 1,1

                                                        Структура затрат, связанных с запасами:

          Если речь идет об отсутствии на складе требуемой заказчиком продукции, то, во-первых, это упущенная  выгода и материальные потери (если клиент предпочитает отозвать заказ); во-вторых, дополнительные затраты  при авральном выполнении заказа (если клиент согласился ждать); в-третьих, потери, связанные с негативной реакцией рынка на частые задержки в выполнении заказов, что влечет за собой снижение конкурентного Статуса организации (предприятия).

    Типы  запасов:

    В соответствии с выполняемыми функциями находящиеся на хранении запасы и заделы незавершенного производства могут быть разделены натри группы — страховые, оборотные и спекулятивные.

• Страховые запасы призваны обезопасить предприятие от влияния различных неблагоприятных факторов, таких, как повышение цен на ресурсы, срывы поставок и т. д. Обычно они создаются на входе в систему. Резервные запасы как разновидность страховых создаются на случай резких отклонений интенсивности поступления или потребления ресурса обычно по ходу производственного процесса или на выходе из системы. Сезонные запасы как разновидность резервных создаются в случаях наличия сезонных колебаний поступления ресурсов или спроса на готовую продукцию.   
• Оборотные заделы возникают вследствие несинхронности работы смежных звеньев логистической цепи, разного характера поступления и потребления ресурсов (например, приход партией, а расход поштучный) и т. д. Эти заделы еще можно назвать текущими.
• Спекулятивные запасы приобретаются с целью дальнейшей перепродажи при повышении цен на ресурс и служат для сохранения и преумножения денежных средств организации. Кроме перечисленных выше запасов (заделов), находящихся на хранении, можно назвать еще два вида заделов: транспортный — это предметы, которые находятся в процессе транспортировки и поэтому практически недоступны для работы с ними; технологический (цикловой) состоящий из предметов, находящихся в процессе преобразования (обработки), и, по сути, не являющийся запасом.

      1.2 Функции запасов

      Запасы  выполняют три важнейших функции, повышая гибкость и надежность управления организацией: 1) функцию накопления; 2) функцию защиты от изменения цен  и инфляции; 3) функцию управления затратами. Первая функция запасов и их главная функция - это накопление ресурсов и их распределение в целях повышения надежности и синхронизации движения и преобразования материальных потоков в организации (на предприятии). Производственный процесс на предприятии можно рассматривать как целенаправленное движение и преобразование материальных потоков, начиная с получения предприятием исходных материалов и компонентов продукции и кончая выпуском готовых изделий. Важнейший принцип и цель производственного (операционного) менеджмента при организации движения потоков — обеспечение их непрерывности. Однако бывает практически невозможно организовать полностью непрерывный производственный цикл на предприятии, на 100% согласовать между собой производственные звенья, внешние поставки синхронизировать с ходом производства.

      Таким образом, запасы и заделы незавершенного производства возникают на разных участках движения как следствие нарушения  непрерывности материальных потоков. В конечном счете степень непрерывности потоков определяется качеством организации и планирования процессов в оперирующих системах, другими словами, уровнем производственного менеджмента. Накопление запасов позволяет также повысить устойчивость работы предприятия за счет полной или частичной ликвидации отрицательных последствий действия неблагоприятных внешних и внутренних факторов: колебаний спроса, недобросовестности поставщиков, внутренних сбоев системы по организационно-техническим причинам, задержек в пути транспорта, забастовок и др.

      Во-первых, наличие запасов готовой продукции  повышает уровень потребительского сервиса. Требования клиентов предприятия  в реальных условиях редко могут  быть удовлетворены, если в наличии  нет необходимого запаса продукции. Например, если спрос на продукты производства высок только летом, фирма может  в зимний период пониженного спроса создать запас, достаточный для  того, чтобы удовлетворить высокий  летний спрос. Или если спрос претерпевает существенные колебания, то сгладить их негативное влияние на организацию  поставок продукции клиентам проще  всего путем создания соответствующего запаса. Во-вторых, накопление ресурсов на входе оперирующей системы  позволяет избежать простоев, т. е. неэффективного использования оборудования и живого труда, а также потерь, вызванных  последующим недопроизводством товаров. Обычно если поставщики фирмы организуют поставки нерегулярно, то разумно, пока отношения с ними не урегулированы, накапливать запасы входных материалов, чтобы оградить себя от неритмичной работы поставщиков, транспорта и т. п. В-третьих, процессы, протекающие внутри предприятия, также могут иметь отклонения, быть несинхронными, различаться характером производства и потребления ресурсов и т. д. В таких случаях между взаимосвязанными процессами (подразделениями) возникают заделы незавершенного производства, играющие роль буфера, который обеспечивает их нормальную совместную работу.

      Вторая  функция запасов — защита от инфляции и колебаний цен, т. е. сохранение денежных ресурсов организации (предприятия). Размещая свободные наличные средства в банке, предприятие может сохранить их и получить крупный доход. С другой стороны, ценность запаса может расти быстрее, чем деньги, помещенные в банк. Таким образом, запасы могут рассматриваться в качестве инвестиций для использования в будущем или перепродажи (спекулятивные запасы). Принимая решение о создании подобных запасов, необходимо тщательно оценивать затраты и риски хранения.

      Третья  функция запасов — управление затратами, которые тесно связаны с размером партий, заказываемых для пополнения запасов. С запасами связана возможность прямого влияния на уровень затрат организации (предприятия). Суть в том, что в процессе управления запасами решаются два основных вопроса: какой должна быть величина заказываемой для пополнения запаса партии ресурса и когда необходимо делать такой заказ. А большинство поставщиков предлагают скидки при крупных заказываемых партиях, в определенные периоды устраивают распродажи. Транспортные компании также предоставляют скидку при перевозках больших объемов грузов. Таким образом, разовая закупка больших количеств ресурсов в определенное время может, по существу, снизить издержки производства.

      Возможность пополнять запас партиями оптимального размера — это фактор экономии средств, который действует как  вне, так и внутри предприятия. Действительно, предприятие или любое его  подразделение может работать без  переналадки «на склад» гораздо  дольше, чем если бы оно постоянно реагировало на изменения внешнего или внутреннего спроса. Таким образом, запасы и заделы незавершенного производства позволяют получить экономию на масштабе производства.

1.3 Подходы к управлению запасами

      Подход  к управлению запасами предполагает необходимость предварительного решения  ряда имеющих большую практическую важность проблем. К ним относятся: 1) установление необходимой степени  детализации контроля запасов; 2) классификация  запасов;

      3) решения по поддержанию необходимой  точности учета запасов;

      4) определение периодичности инвентаризации  запасов.

      Часто число наименований ресурсов, проходящих через склад, настолько велико, что  осуществлять контроль запасов каждого  наименования в отдельности не имеет  смысла: это слишком трудоемкая и  дорогостоящая задача. Поэтому запасы разных ресурсов объединяются в группы по тому или иному признаку. Однако чем выше степень агрегирования  учета запасов, тем меньше точность контроля. Необходимо выбрать оптимальный  уровень агрегирования, минимизирующий затраты и потери от хранения. Если выполнить удовлетворительное агрегирование невозможно, количество наименований запасов все же остается слишком большим и не обеспечивает удобного и экономичного контроля, то менеджеры прибегают к другому способу упрощения своей работы. Это классификация запасов с целью выделения наиболее и наименее важных для контроля наименований. Для такой классификации обычно используется метод, называемый АВС-анализ.

      АВС-аиализ. Это приложение к области управления запасами подхода, известного как принцип Парето. Подход Парето указывает на то, что в некотором множестве реальных объектов обычно имеется критическое меньшинство и тривиальное большинство.

      Подход  к управлению запасами, известный  как АВС-аналт, обеспечивает более тщательное прогнозирование, физический контроль, надежность поставок и максимальную надежность учета и сохранность наиболее значимых (критических для организации) ресурсов.

      Учет. Точность ведения учета является действенной составляющей производственного (операционного) менеджмента и системы  контроля движения запасов. Политика управления запасами мало чего стоит, если менеджмент не знает, какими запасами располагает. Точный учет позволяет организациям выйти из состояния «частичного  знания» того, что происходит в  оперирующих системах, в том числе  при управлении запасами, позволяет  принимать обоснованные решения  относительно планирования заказов  и перевозок, фокусировать внимание только на тех наименованиях ресурсов, которые действительно наиболее необходимы.

      Даже  если организация прилагает существенные усилия к созданию системы точного  учета движения запасов, правильность учетных записей должна периодически подтверждаться аудиторскими проверками или инвентаризациями. Исторически сложилось так, что многие организации проводят инвентаризации своих физических запасов один раз в год. В ходе процедуры инвентаризации подсчитывается количество единиц ресурса каждого наименования, результаты сравниваются с данными текущего учета, которые подтверждаются или нет, а установленные неточности документируются. Причины выявленных отклонений затем анализируются, а соответствующая корректировка вводится в учетные данные. Для проведения таких работ привлекается много высококвалифицированного персонала и необходимого оборудования, которые в этот период не могут быть использованы по своему прямому назначению.

     1.4 Виды систем управления запасами

     Классификация основных типов реальных моделей  управления запасами представлена на рис.1.2.

Модели управления запасами

Стохастические  модели

(интенсивность  потребления ресурса – величина  случайная, распределённая по  нормальному закону)

Детерминированные модели

(интенсивность  потребления ресурса может с  равной вероятностью принимать  любые значения в заданном  интервале)

Модели  управления Запасами

а)

Модели без фиксации ритма и партии поставки

Модели с фиксированным  ритмом поставки

Модели с фиксированной  партией поставки

  б)

     Рис 1.2 Классификация реальных моделей управления запасами:

• а - по характеру изменения интенсивности потребления ресурсов;
• б - по способу управления запасами

     Соотношение R_nocт = n_пост/I показывает, что управлять запасами при переменной интенсивности потребления можно либо опираясь на найденное значение (n_пост) или на удобный ритм поставок, либо не задавая заранее ни один из этих двух параметров.

     Переход к реальным моделям связан с необходимостью обратить внимание еще на два принципа управления запасами:

     1) все методы и модели управления  запасами, которые будут рассмотрены  в этой главе, основаны на  децентрализованном управлении  и реализуют подход «вытягивание»;

     2) дефицит (отсутствие) ресурса на  складе при оговоренных исходных  параметрах должен быть исключен  полностью (в детерминированных  моделях) или исключен с заданной  вероятностью (в стохастических  моделях).

     Существует  два принципиально разных подхода  к контролю запасов: это «вытягивание»  и «выталкивание». Выбор того или  иного подхода зависит от условий, в которых работает организация, от ее структуры и целей, которые  она перед собой ставит. «Вытягивание» означает, что потребность в ресурсе, хранящемся на складе, считается случайной величиной, а складской запас между двумя смежными производственными звеньями играет роль автоматического регулятора движения между ними материального потока. Механизм регулятора таков: по мере убытия ресурса со склада принятая модель управления запасом по установленному закону обеспечивает периодическое пополнение этого запаса. Этот подход не требует централизованного вмешательства в выполнение складом своих регулирующих функций. Модель и относительно постоянные параметры управления закладываются на длительный срок операционным менеджментом, а текущие параметры управления могут корректироваться на основе прогнозирования величины спроса. Процедура «вытягивания» является основой одной из концепций оперативного планирования и управления производством, носящей название «точно в срок». Она будет рассмотрена подробнее в главе 19. В противоположность сказанному, управление запасом, основанное на «выталкивании», требует точного знания параметров интенсивности материального потока, проходящего через склад, и предполагает централизованное регулирование его работы. Далее рассмотрение реальных моделей будет вестись по принципу от простого к сложному, т. е. сначала в их простейшей постановке как детерминированных, затем как стохастических. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.5  Однопродуктовые модели

     Управление  запасами должно давать ответ на два  основных вопроса: когда размещать  заказ на пополнение запаса и как  много ресурса заказывать? -Существует несколько моделей управления, различающихся исходными условиями и способами пополнения запаса. Отметим, что все эти модели однопродуктовые, т. е. предполагают управление запасом одинаковых или однородных продуктов (т. е. сводимых к одному виду или способу учета). Управление складом строится на основе комбинации конечного числа однопродук-товых моделей с учетом результатов АВС-анализа. Рассмотрим основные положения управления запасами на идеальной модели. Она строится исходя из следующих допущений:

     а) интенсивность (скорость) потребления  ресурса (материалов, предметов труда, готовых товаров и т. п.) из запаса известна и постоянна, другими словами, спрос на них известен и постоянен;

     б) потребление осуществляется мелкими  партиями или поштучно, а пополнение (возобновление) запаса — более крупной  партией;

     в) пополнение запаса происходит мгновенно  при снижении его уровня до нуля;

     г) дефицит (нехватка) ресурса на складе исключен. Обозначим партию поставки как n_пост, ритм поставки — R_пост, тогда интенсивность потребления

     I = n_пост / R_пост. Графически идеальная модель представлена на рис. 1,3  

     Рис. 1,3 График идеальной модели управления запасами 

     Идеальная модель отражает изменение величины запаса Н во времени и состоит из последовательности циклов его потребления и мгновенного пополнения (аналогия — зубья пилы). Величина запаса может измеряться в любых натуральных единицах, например, в штуках, тоннах или единицах хранения (коробки, контейнеры), в которых могут находиться различные, но однородные ресурсы (по параметрам управления их запасом). В идеальной модели сделано одно допущение: ступенчатая линия потребления аппроксимирована прямой. Это возможно, если партия поставки существенно больше партии потребления, т.е. n_пост >> n_потр => 1. Тангенс угла наклона (a) этой прямой к оси времени равен интенсивности потребления ресурса, т. е. tg a = I.

     На  идеальной модели аналитически решается лишь один вопрос из двух, поставленных ранее, а именно: определяется величина оптимальной партии поставки ресурса. При этом исходят из минимизации суммарных затрат на хранение ресурса и на пополнение его запаса (рис. 1,4).

        Рис. 1,4 Зависимость затрат от размера партии поставки 

     Пусть h — затраты на хранение единицы запаса в течение года; D — годовой объем потребления ресурса; S— затраты, обусловленные поставкой очередной партии или затраты на переналадку оборудования при ее заказе для внутреннего потребления на предприятии. Тогда n_пост/2 — средний объем хранения, n_пост h/2 — средние затраты на хранение запаса на год; D/n_пост – число партий, получаемых за год; DS/n_пост – затраты на поставки ресурса или переналадку за год. Таким образом, характер зависимости годовых затрат от размера партии поставки различен: затраты хранения зависят от нее прямо, а затраты пополнения запаса – находятся в обратной зависимости (рис. 1,2). Кривая суммарных затрат имеет минимум, соответствующий оптимальной партии. Взяв производную функции З = (n_постh)/2 + (DS)/ n_пост по n_пост и приравняв ее нулю, получим размер оптимальной партии: 
 

     Стоимость ресурса не входит в эту модель, так как какими бы партиями ни пополнялся запас, стоимость потребленного  за год ресурса останется постоянной и составит cD, где с — цена единицы ресурса. Если включить это слагаемое в суммарные затраты, то производная по n_пост от постоянной величины окажется равной нулю, и мы получим ту же формулу для расчета (n_пост)_орt. В качестве планового периода может быть выбран не только год, а любой удобный интервал времени.

     Данная  модель дает устойчивое решение, так  как допустимы значительные отклонения размера партии от найденного оптимума без существенного роста суммарных  затрат. Это свойство используется для корректировки (n_пост)_opt в целях учета факторов, не вошедших в модель. Рассмотренная модель в зарубежной литературе получила название модели EOQ (deterministic economic order quantity).

      Модель  с дисконтированием по размеру партии поставки. На практике часто используется еще один тип моделей, получаемый расширением параметров модели EOQ. Суть этой модели состоит в учете скидки (дисконта) с цены закупаемого ресурса при увеличении объема партии. В качестве исходной информации здесь дополнительно должна быть использована таблица дисконтирования, а в модель введен еще один параметр - цена ресурса. Алгоритм решения задачи представлен на рис. 1,5.  

      Рис 1.5. Определение оптимальной  партии поставки с

      учетом  затрат на покупку  ресурса и скидок 
 

      Оптимальный размер партии поставки ресурса определяется отдельно для каждого интервала, где цена неизменна. Затем методом  прямого перебора отыскивается лучший вариант, минимизирующий суммарные затраты на поставку, хранение и покупку ресурса с учетом скидки, действующей на интервале. Можно ввести еще одно уточнение в модель. Обычно затраты на хранение единицы ресурса зависят от его цены, т. е. h = ic, где i — коэффициент, показывающий отношение затрат на хранение единицы ресурса к его цене. Учитывая то, что цена в этой модели различна на разных интервалах, корректировка параметров модели позволит получить более точное решение задачи.

      Отметим, что для всех трех типов моделей, рассмотренных выше, нахождение оптимальной  партии поставки автоматически ведет  к установлению оптимального ритма  поставки из соотношения: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.6 Модель управления запасами

с фиксированной партией  поставки

      Пусть интенсивность потребления ресурса  со склада изменяется, с равной вероятностью принимая любое значение в интервале (I_min, I_max); время исполнения заказа T_пост и размер партии поставки n_пост зафиксированы, например, договором с поставщиком ресурса. Управляющим параметром в этой модели является остаточный уровень запаса на складе. Уровень запаса, при котором должен быть сделан заказ очередной партии, называется точкой заказа H_тз. Точка заказа рассчитывается исходя из удовлетворения требования: склад должен обеспечивать бездефицитное снабжение потребителей в течение всего срока между моментами заказа и поставки очередной партии. Это возможно лишь в случае, если при расчете предположить худший вариант, т. е. максимальную интенсивность потребления ресурса на весь этот период. Тогда

      Уровень запаса, который остается на складе к моменту поставки очередной  партии при средней интенсивности  потребления ресурса, но расходуется  при интенсивности выше средней, называется резервным запасом. Его значение H_pез рассчитывается так: