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美林?jǐn)?shù)據(jù)
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美林?jǐn)?shù)據(jù)技術(shù)股份有限公司（簡稱：美林?jǐn)?shù)據(jù)，NEEQ：831546）是國內(nèi)知名的數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)分析服務(wù)提供商。

制造業(yè)物資保障—安全庫存分析，合理高效管理安全庫存

2023-03-02 17:56:15 次
趙工：“小智，這方面你要有什么好點子，我?guī)闳ノ镔Y保障部給曹部長匯報一下吧。”（兩人隨即去了物資保障部，并向曹部長說明了來意。）
曹部長：“我們物料需求的波動和調(diào)整都很頻繁，沒法把備料的量固定下來，加上公司對我們有在庫物料資金占用的指標(biāo)要求，所以我們目前就是以在庫資金占用的指標(biāo)為目標(biāo)，然后調(diào)度員庫管員他們依靠自己的經(jīng)驗來制定、調(diào)整安全庫存?zhèn)淞蠑?shù)量。但需求計劃變得快，產(chǎn)線能力不均衡，采購周期也不固定，雖然他們都經(jīng)驗豐富，還是經(jīng)常備料不足造成缺件。”
小智：“庫存的多少前提是能夠滿足生產(chǎn)需求、同時資金占用又相對合理，做好兩者間的平衡對企業(yè)是意義重大的。我們可以通過數(shù)據(jù)分析的方法來更合理地制定、管理安全庫存基準(zhǔn)，具體是這樣……”

安全庫存目前有哪些困難
離散制造業(yè)因為物料需求的不確定性大、供應(yīng)商交期不一、采購補貨環(huán)節(jié)多周期波動大等客觀原因，無法以固定水平的安全庫存來對應(yīng)生產(chǎn)，而基于經(jīng)驗制定并調(diào)整安全庫存，也難以同時持續(xù)滿足生產(chǎn)需求和經(jīng)營需求。
1、基于經(jīng)驗制定調(diào)整，備料難以滿足需求
物料需求來源廣泛，對應(yīng)的產(chǎn)品品種多批量小，各方需求的波動與調(diào)整都使得物料整體需求波動很大，而各個物料的交期也不盡相同且存在波動，加上訂貨涉及采購詢價、制定計劃、各級審批、驗收入庫等多個環(huán)節(jié)，訂貨周期也難以把控。因此在復(fù)雜的環(huán)境下，人為依據(jù)經(jīng)驗制定安全庫存基準(zhǔn)沒法保證持續(xù)滿足生產(chǎn)需求以及經(jīng)營需求，不是定少了造成供應(yīng)缺料，就是定多了導(dǎo)致在庫積壓。
2、備料不足供應(yīng)缺件，影響公司正常交付
若設(shè)定的安全庫存水平偏低，則在每日需求量、交貨時間、供應(yīng)商的配合程度等方面因不確定性因素產(chǎn)生變化時，容易發(fā)生備料不足供應(yīng)缺件的現(xiàn)象，造成生產(chǎn)線停線等料，導(dǎo)致計劃無法按期交付。
3、備料過多庫存積壓，物料成本居高不下
若設(shè)定的安全庫存水平偏高，則容易產(chǎn)生物料在庫積壓，一方面導(dǎo)致企業(yè)物料成本居高不下，另一方面占據(jù)大量庫位，導(dǎo)致其他物料無法正常入庫，同樣會影響生產(chǎn)線的正常運行。并且部分物料也有可能因放置時間過久而變質(zhì)過期無法使用，或因需求縮減導(dǎo)致大量備料無處使用，都會對企業(yè)造成直接的經(jīng)營損失。
4、拆東補西緊急采購，被動管理惡性循環(huán)
備料不足時，調(diào)度員往往先通過內(nèi)部協(xié)調(diào)、拆東補西來臨時應(yīng)對，這樣雖能臨時保證生產(chǎn)不停，但也打亂了正常生產(chǎn)節(jié)奏，容易產(chǎn)生相關(guān)風(fēng)險。之后由采購員再進(jìn)行緊急采購，由于從采購到入庫涉及多個環(huán)節(jié)，周期不一且難以把控，可能補料入庫時，需求已經(jīng)再度變化。整體被動管理的模式造成物料需求遲遲無法真正滿足，形成“面多了加水、水多了加面”的惡性循環(huán)。

如何解決安全庫存困難
以保交付、降庫存為目標(biāo)，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的牽引，結(jié)合企業(yè)業(yè)務(wù)特點，識別需要優(yōu)先進(jìn)行庫存?zhèn)淞瞎芸氐奈锪?。對選中物料進(jìn)行其相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、匹配與處理，將處理后的數(shù)據(jù)基于經(jīng)典安全庫存計算模型、機理安全庫存計算模型這兩種計算方案分別進(jìn)行計算。之后結(jié)合實際業(yè)務(wù)需求對計算相關(guān)系數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整，根據(jù)物料多維度屬性選取其中一種模型的計算結(jié)果，從而形成物料安全庫存基準(zhǔn)值。同時通過實時監(jiān)控在庫量，對基準(zhǔn)值之下的物料自動創(chuàng)建相關(guān)訂單。
安全庫存分析整體思路
圖1  安全庫存分析整體思路
1、物料選取，數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理
以成本等維度對物料進(jìn)行分類，并結(jié)合需求情況、缺料頻率等因素，結(jié)合業(yè)務(wù)實際情況選取部分物料來做安全庫存。對被選中物料以使用頻率、交期、生產(chǎn)周期等方面切入，提取其相關(guān)歷史數(shù)據(jù)，并對提取的數(shù)據(jù)通過異常值處理、缺失值處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等方法獲得滿足建模分析需求的數(shù)據(jù)。
采集數(shù)據(jù)示意
圖2  采集數(shù)據(jù)示意

2、經(jīng)典安全庫存計算方案
通過將需求的不確定性、供應(yīng)的不確定性和服務(wù)水平（物料需求產(chǎn)生時能滿足需求的概率）進(jìn)行量化，秉承“從數(shù)據(jù)開始，由判斷結(jié)束”原則，綜合分析量化后的需求以及供應(yīng)數(shù)據(jù)，同時基于企業(yè)對業(yè)務(wù)需求的判斷，結(jié)合可調(diào)整的服務(wù)水平系數(shù)（0.5~1），對數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，得出最終的安全庫存基準(zhǔn)值。
經(jīng)典安全庫存計算思路
圖3  經(jīng)典安全庫存計算思路

3、機理安全庫存計算方案
基于對當(dāng)前生產(chǎn)訂單已開卡但未發(fā)貨的物料的需求數(shù)據(jù)、庫存數(shù)據(jù)的實時抽取計算，統(tǒng)計近一年缺料時的物料信息、缺貨周期、缺貨數(shù)量等數(shù)據(jù)，分析累計平均缺貨量，基于業(yè)務(wù)實際情況，以累計平均缺貨量乘以一定系數(shù)的結(jié)果值作為安全庫存基準(zhǔn)值。
機理安全庫存計算思路
圖4  機理安全庫存計算思路

4、庫存基準(zhǔn)合理制定，持續(xù)優(yōu)化保障供應(yīng)
實時呈現(xiàn)物料需求、供應(yīng)周期、庫存水平及其波動趨勢，并以可調(diào)節(jié)不同服務(wù)水平系數(shù)的安全庫存模型、機理經(jīng)驗指導(dǎo)下的安全庫存模型兩者動態(tài)結(jié)合，合理制定不同物料不同時期安全庫存基準(zhǔn)。調(diào)度員參考物料現(xiàn)狀分析以及合理化的庫存基準(zhǔn)，高效持續(xù)開展物料在庫優(yōu)化，保障供應(yīng)的同時削減在庫資金占用，促進(jìn)產(chǎn)品按期交付，平衡公司資金運用。
安全庫存分析應(yīng)用界面
圖5  安全庫存分析應(yīng)用界面

5、補貨訂單自動創(chuàng)建，主動管理維持在庫
基于對相應(yīng)物料在庫水平的實時監(jiān)控，與庫存基準(zhǔn)進(jìn)行定期比對，對于在庫水平低于庫存基準(zhǔn)的物料，自動創(chuàng)建采購/外協(xié)/生產(chǎn)訂單，創(chuàng)建的訂單保存至待提交草稿箱同時消息推送通知調(diào)度員。調(diào)度員接到推送，可上線查閱庫存具體情況，根據(jù)業(yè)務(wù)實際情況，對訂單進(jìn)行審核、進(jìn)一步維護(hù)，并提交訂單。通過訂單的自動創(chuàng)建，以主動管理的模式維持安全庫存始終處于合理水平線，確保物料持續(xù)滿足供應(yīng)，提高企業(yè)物資保障能力。
補貨訂單自動創(chuàng)建
圖6  補貨訂單自動創(chuàng)建

曹部長：“服務(wù)水平系數(shù)設(shè)置到哪個水平會比較合適？是越高越好嗎？”
小智：“這有些類似于我們經(jīng)常說的‘28原則’，服務(wù)水平系數(shù)越高，理論上當(dāng)然越能滿足生產(chǎn)需求，但服務(wù)水平達(dá)到一定高度后，要提升同樣百分比的服務(wù)水平，往往需要付出更多倍的安全庫存代價，付出與收益并不成正比。在我們過往的實踐經(jīng)驗中0.8左右的服務(wù)水平系數(shù)較為合適，當(dāng)然各個企業(yè)情況不一，具體我們會結(jié)合業(yè)務(wù)實際情況，經(jīng)過多次模擬來確定，并且該系數(shù)后期可以隨時調(diào)整。”
曹部長：“這兩個模型在實際使用的時候，具體該怎么選擇呢？”
小智：“我們基于兩個模型不同的分析思路，過往實踐時對于經(jīng)典安全庫存計算模型，一般用于需求頻次高、供應(yīng)周期相對穩(wěn)定的物料，而機理安全庫存計算模型更適用于缺貨周期較長的物料，當(dāng)然同樣的，實際實施時肯定還是要基于業(yè)務(wù)實際情況來確定。”
曹部長：“這給我們的安全庫存管理提供了全新的視角，醍醐灌頂啊！”
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