1. Wprowadzenie
Zarządzanie współczesnymi przedsiębiorstwami jest procesem bardzo złożonym. Wynika to z mnogości strumieni dóbr (materiałów, części, półfabrykatów, wyrobów gotowych itp.) oraz towarzyszących im strumieni informacyjnych, wzajemnie się krzyżujących i uzupełniających. Chcąc optymalnie sterować w skali operacyjnej tymi strumieniami, a więc podejmować liczne decyzje, na przykład: który materiał zamówić? gdzie? kiedy? ile?, musimy wykorzystywać różnorodne informacje, przetwarzając je według bardzo niekiedy skomplikowanych algorytmów. Na szczęście, algorytmy te, spotykane dotychczas jedynie w fachowych książkach, obecnie są włączane do różnych programów komputerowych, wspierających menedżerów w trudnych sytuacjach decyzyjnych. Dzięki temu stało się możliwe usprawnienie operacyjnego zarządzania rozmaitymi fazami (zaopatrzenie, produkcja, dystrybucja) procesów logistycznych w przedsiębiorstwie, traktowanymi jako jeden integralny system. Integracja zarządzania procesami logistycznymi ma na celu zapewnienie odpowiedniego poziomu obsługi klienta (level of service), czyli podstawowego celu działalności przedsiębiorstwa.
Opracowanie to poświęcone jest sterowaniu zapasami, dlatego na wstępie chciałybyśmy odpowiedzieć na pytanie:
2. Czym są w ogóle są zapasy?
Zapasy to zwykle stosy surowców, materiałów, części zamiennych, produkcji w toku czy wyrobów gotowych, które gromadzone są w niezliczonych ilościach punktów w obrębie systemu logistycznego. Koszt utrzymania tych zapasów może sięgać 20-40% ich wartości w ciągu roku. Z tego względu sprawne i precyzyjne zarządzanie zapasami daje firmie określone korzyści ekonomiczne
Zapasy dóbr rzeczowych są, oprócz innych czynników wytwórczych, nieodłącznym składnikiem i uwarunkowaniem sprawnego przebiegu procesów gospodarczych. Wśród tych zapasów możemy wyróżnić następujące grupy rodzajowe:
• Surowce i materiały
• Produkcję w toku
• Wyroby gotowe
• Towary
Zapasy materiałowe są tworzone w przedsiębiorstwach przemysłowych, budowlanych itp., a ich podstawowym celem jest zapewnienie ciągłości procesów produkcyjnych. Występują one w wielu podmiotach gospodarczych i stanowią bardzo zróżnicowany technologicznie asortyment, poczynając od surowców o jednorodnym charakterze, a kończąc na przedmiotach o wysokim stopniu przetworzenia.
Podobną funkcję spełniają zapasy produkcji w toku tworzone w różnych fazach procesów wytwórczych. Na ich strukturę rzeczową, wielkość, szybkość odnawiania itp. Zasadniczy wpływ wywierają technologia i organizacja produkcji.
Zapasy wyrobów gotowych są produktami przeznaczonymi do sprzedaży, a ich podstawową funkcją jest zaspokajanie popytu zgłaszanego przez przedsiębiorstwa handlowe.
Zapasy towarów powstają w przedsiębiorstwach handlowych i służą bezpośredniemu zaspokajaniu popytu konsumpcyjnego bądź produkcyjnego wynikającego w innych przedsiębiorstwach przemysłowych.
Widzimy, że identyczne dobro w zależności od konkretnego przeznaczenia, może występować w zapasach różnych faz procesów gospodarczych, stanowiąc odpowiednio materiał, wyrób gotowy bądź towar.
Zapasy możemy podzielić także na konieczność ich zaistnienia:
• bieżące,
• cykliczne,
• bezpieczeństwa ( w przypadku, gdy chcemy zapobiec wszelkim nieprzewidywalnym zastojom w produkcji)
• nadmierne.
Istnieje kilka ważnych powodów utrzymywania zapasów rzeczowych. Możemy tu wymienić:
• Wyrównywanie różnic w intensywnościach strumieni dopływu (zakupów) i odpływu (zużycia, sprzedaży).
• Neutralizowanie wahań losowych cechujących strumienie odpływu (popyt większy od prognozowanego średniego), a także ewentualnych opóźnień w dostawach uzupełniających.
• Uzyskiwanie rabatów od dostawcy przy zakupie większych partii.
• Sezonowy charakter niektórych dóbr (np. płody rolne)
• Pomyślną koniunkturę rynkową, co do której istnieje uzasadnione przypuszczenie, iż niebawem się „odwróci”
Cały czas istnieją tendencje zmierzające do eliminacji zapasów poprzez redukcję zmienności popytu i czasu uzyskania dostaw, skrócenia serii produkcyjnych oraz ustanowienie silnych związków firmy ze znacznie zmniejszoną ilością dostawców (filozofia just-in-time). Jednak o likwidacji zapasów nie może być mowy, dlatego bardzo ważne jest optymalne i racjonalne sterowanie nimi. Wiąż się to głównie z podejmowaniem decyzji:
• Co?
• Kiedy ?
• Ile zakupić?
Ogólny schemat czynności planistycznych związanych z zaopatrzeniem przedsiębiorstwa w niezbędne surowce materiałowe przedstawia poniższy rys.
Etapy planowania potrzeb materiałowych
Na dobór środków i metod zarządzania zapasami ma wpływ przede wszystkim rodzaj prowadzonej działalności gospodarczej, która może mieć charakter: produkcyjny, usługowy lub handlowy.
W działalności produkcyjnej zarządzanie zapasami obejmuje:
Materiały:
• określenie poziomu zapasów materiałowych, zapewniającego ciągłość procesu produkcyjnego i wykonanie planu produkcji w zakresie ilościowym, jakościowym i asortymentowym,
• polityka dostaw, kształtująca strukturę ilościowo-jakościową zapasów, a poprzez ceny nabywanych materiałów wpływająca na wynik finansowy przedsiębiorstwa,
• minimalizacja kosztów obsługi zapasów, na które wywiera wpływ poziom zapasów, szybkość ich rotacji;
Produkcję nie zakończoną:
• ustalenie optymalnych partii produkcyjnych wyrobów finalnych oraz partii produkcyjnych ich elementów składowych,
• określenie momentów rozpoczęcia produkcji partii produkcyjnych wyrobów finalnych i ich elementów składowych na podstawie znajomości cyklu produkcyjnego z uwzględnieniem stosowanej metody planowania produkcji,
• ustalenie przepływu przedmiotów pracy przez komórki produkcyjne przedsiębiorstwa;
Wyroby gotowe:
• zagadnienia związane z obsługą procesu zamówień, które mogą być realizowane w formie dostawy natychmiastowej lub odroczonej;
Materiały pomocnicze:
• wykorzystywane w czynnościach obsługowych.
W działalności usługowej problemy zarządzania zapasami są trudne do sklasyfikowania ze względu na duże zróżnicowanie branżowe usług oraz ich formy organizacyjnej. W sferze usług pojawiają się problemy związane z zarządzaniem zapasami, jednak często występuje tu świadczenie usług z materiałów powierzonych przez klienta.
W działalności handlowej pojawiające się problemy zarządzania zapasami dotyczą:
- struktury asortymentowej zapasu towarów handlowych,
- poziomu zapasów w poszczególnych asortymentach
Problemy te wpływają na decyzje zakupowe, na które składa się wybór dostawców oraz polityka dostaw.
Przydatność i skuteczność zastosowania określonych narzędzi oraz metod zarządzania zapasami może być oceniona w konkretnych przypadkach, tzn. z uwzględnieniem rodzaju produkcji, trybu zamawiania dostaw, cech procesu technologicznego produkcji wyrobów związanych z poziomem zapasów, produkcji w toku i wyrobów gotowych.
Operatywnymi narzędziami zarządzania zapasami w przedsiębiorstwach są:
• normy zapasów (materiałów, produkcji nie zakończonej i wyrobów gotowych),
• limitowanie zakupów materiałów,
• kontrola zamówień z punktu widzenia wielkości zapasów,
• system alarmowy o stanie zapasów w magazynie,
• przeglądy zapasów w celu ujawnienia zapasów nieprawidłowych,
• plan kredytowania środków obrotowych
Współcześnie w coraz większym stopniu są wprowadzane metody naukowe sterowania przepływem materiałów – instrumenty cybernetyczne, modele matematyczne i metody optymalizacji efektów ekonomicznych. Ustalane za ich pomocą parametry (takie jak: normy zapasów, ekonomiczna wielkość dostawy, terminy zamówień, wielkości zapasów minimalnych przy różnych wariantach dostaw, optymalizacja relacji między zapasami a produkcją i zbytem, selekcji strukturalnej zapasów, minimalizacji kosztów) pozwalają na sterowanie procesem zaopatrzenia i utrzymanie uzasadnionego ekonomicznie poziomu zapasów oraz jego kontrolę.
3. Metoda ABC i XYZ
Politykę zakupów surowców, materiałów, części, towarów (w handlu) itp. Powinno się prowadzić przez „pryzmat” ich cenności, określanej np. udziałem w wartości łącznego zużycia. Posłużyć się przy tym można metodą ABC podziału zapasów na trzy grupy. Użytecznym podziałem zapasów z punktu widzenia zarządzania logistycznego w firmie jest ich klasyfikacja na następujące grupy
Grupa A – zapasy „cenne” (vital few), stanowiące 5-20% liczebności asortymentowej zapasów, ale mający znaczny udział w wartości, sięgający 75-80%; grupę tę, o wysokiej wartości i (lub) dużym udziale w kosztach materiałowych ogółem, należ traktować ze szczególną uwagą w zakresie:
• analizy rynkowej, cenowej i struktury kosztów,
• szczegółowego przygotowania zamówień handlowych,
• precyzyjnych procedur dysponowania w przedsiębiorstwie,
• właściwego zarządzania poziomami zapasów,
• precyzyjnego ustalania poziomów zapasów bezpieczeństwa;
Grupa B – zapasy mające udział w wysokości 15-20% zarówno w liczebności asortymentowej, jak i ich wartości;
Grupa C – zapasy o charakterze masowym (trivial many), mające największy udział w liczebności asortymentowej (60-80%) i bardzo niski udział w wartości (około 5%).
Jak dowodzą liczne badania, surowce i materiały z grupy A, najbardziej rzutujące na wartość łącznego zużycia, stanowią niezbyt liczny zbiór pozycji. Proporcje te układają się mniej więcej w taki sposób, iż około 20% pozycji obejmuje aż 80% wartości zużycia (dlatego metoda ABC nosi również nazwy „80/20” lub Pareto (włoski ekonomista)). W odniesieniu do tej właśnie grupy racjonalne przesłanki wskazują na celowość zastosowania ostrego reżimu przy ich zamawianiu. W stosunku do pozostałych materiałów, zwłaszcza grupy C („najtańszej”), można sobie pozwolić na liberalniejsze zasady zamawiania i tworzenia zapasów.
W metodzie ABC kładzie się nacisk na asortymenty o podstawowym znaczeniu dla produkcji.
Możliwość stosowania metody ABC zachodzi w szczególności w przypadku wyznaczania miejsc składowania różnego rodzaju przedmiotów (produktów, półfabrykatów, części itp.) w magazynach hurtowych, handlowych, w układzie horyzontalnym (poziomym) i wertykalnym (pionowym).
Co się tyczy rozmieszczenia horyzontalnego, to decydującym czynnikiem jest częstotliwość zamówień w danym okresie. Przedmioty najczęściej zamawiane powinny być zlokalizowane możliwie blisko punktu wydawania i/lub pakowania, gdyż wtedy suma czynności manipulacyjno transportowych ulega minimalizacji. W konsekwencji maleje pracochłonność tych czynności, co jest równoznaczne ze wzrostem efektywności funkcjonowania magazynu.
W odniesieniu do rozmieszczenia wertykalnego, na plan pierwszy wysuwa się liczba przedmiotów zamawianych w danym okresie. Przedmioty zamawiane w największych ilościach powinny być składowane w obszarze normalnego zasięgu ruchów pracownika magazynowego. Miejsce składowania w regale półkowym, wymagające od pracownika pochylenia się lub sięgnięcia w górę, winno być zarezerwowane dla przedmiotów zamawianych w mniejszych ilościach. Podejmowanie przez pracownika magazynowego przedmiotów z miejsc trudniej dostępnych wymaga zwiększonego wydatku energetycznego i jest na ogół niekorzystne z punktu widzenia ergonomicznego.
Specjalną odmianę metody ABC stanowi metoda XYZ. Jeżeli analizuje się zużycie poszczególnych materiałów przedsiębiorstwie przez dłuższy czas, to można stwierdzić, że występują materiały, których zapotrzebowanie kształtuje się na pewnym stałym poziomie, a także takie, których zapotrzebowanie podlega określonym wahaniom oraz wykorzystywane są też materiały potrzebne nieregularnie. Przy stosowaniu metody XYZ poszczególne rodzaje materiałów zostają podzielone na podstawie regularności zapotrzebowania na nie na trzy grupy:
• grupa X, składająca się z materiałów, które charakteryzuje regularne zapotrzebowanie (przy założeniu możliwości występowania niewielkich wahań), jak również wysoka dokładność prognozowania poziomu tego zapotrzebowania (zużycia);
• grupa Y, tj. materiały, które charakteryzuje zapotrzebowanie mające charakter wahań sezonowych lub określonego trendu oraz średnia dokładność prognozowania;
• grupa Z, w skład, której wchodzą materiały o bardzo nieregularnym zapotrzebowaniu i niskiej dokładności prognozy tego zapotrzebowania.
Jeżeli w sferze zaopatrzenia metoda, XYZ zostanie uznana z instrument wsparcia decyzyjnego, to na jej podstawie może się okazać celowe opracowanie dla materiałów zakwalifikowanych do grupy X systemu zaopatrzenia zsynchronizowanego z procesami produkcyjnymi i zasadą Just-in-Time, dla grupy Y – systemu zaopatrzenia z zadaniem utworzenia określonego poziomu zapasów magazynowych, a w odniesieniu do grupy Z – systemu zaopatrzenia zgodnego z nieregularnymi potrzebami.
W praktyce bardziej trafne okazuje się wykorzystanie kombinacji obydwu metod.
4. Popyt zależny i popyt niezależny
Zanim przejdziemy do modeli sterowania należałoby wyjaśnić pojęcia popytu niezależnego i zależnego i zależnego. Popyt niezależny można utożsamiać z potrzebami na wyroby gotowe wytwarzane w danej firmie, ujawniającymi się na rynku dóbr konsumpcyjnych ze strony odbiorców indywidualnych, a także przedsiębiorstw handlowych lub na rynku środków produkcji ze strony przedsiębiorstw przemysłowych, usługowych itp. Potrzeby te powstają niezależnie od producenta, u którego tworzone są zapasy wyrobów gotowych, produkcji w toku, materiałów, lub handlowca (zapasy towarów). Wielkość tych potrzeb (popytu niezależnego) są ustalane przez prognozowanie sprzedaży i wynikają z zamówień odbiorców.
Innym rodzajem popytu jest popyt zależny w przedsiębiorstwie przemysłowym. Jest to zapotrzebowanie na zespoły, podzespoły, części wynikające z harmonogramów następnych faz produkcyjnych. Odnoszą się one na ogół do materiałów, elementów i podzespołów kooperacyjnych, produkcji w toku i są ustalane za pomocą bezpośrednich obliczeń. Do planowania potrzeb zależnych wykorzystuje się zazwyczaj systemy MRP.
Model poziomu zamawiania
Podstawową przyczyną gromadzenia zapasów jest konieczność wyrównywania różnych intensywności strumieni zakupów (dostaw) i strumieni zużycia. Najlepiej obrazuje to przedstawienie wszystkich surowców i materiałów, znajdujących się w węzłach logistycznych, jako zbiornik retencyjny.
Zapasy jako zbiornik retencyjny
Dlatego też podstawowym zagadnieniem w polityce zakupów (sterowaniu zapasami), jest ustalenie optymalnej partii zakupu. Chodzi o to, aby zapewniała ona minimalizację łącznych kosztów. Koszty te obejmują: koszty tworzenia zapasów (zwane również kosztami zakupu bądź zaopatrzenia) oraz przeciwstawne im koszty utrzymania zapasów (powodowane zamrożeniem kapitału, odsetkami bankowymi, kosztami magazynowania). Przeciwstawność tych kosztów wynika z tego, iż zmniejszając jedne (np. tworzenie zapasów przez rzadsze, a więc większe zakupy), automatycznie zwiększamy drugie (większe nabywane partie powodują większe zapasy, a co za tym idzie zwiększają koszty ich magazynowania. Zatem żeby usprawnić sterowanie zapasami należy najpierw oszacować te koszty.
Koszty tworzenia zapasów obejmują wszystkie wydatki związane z opracowaniem jednego zamówienia, złożeniem go u dostawcy i dostawą zamówionego towaru. Zakłada się, iż każdorazowe zamówienie dostawy wywołuje takie same koszty, niezależnie od zamówionej ilości (tylko do pewnego zakresu). Do kosztów tych możemy zaliczyć wydatki administracyjne, koszty materiałów biurowych związanych z zakupami, ewentualne koszty transportu, koszty odbioru dostawy, prac księgowych, przetwarzania danych itp.
Oszacowanie tych kosztów jest dosyć kłopotliwe, dlatego w praktyce dzieli się roczne koszty związane z zamówieniami, przez liczbę złożonych w danym roku zamówień. Dla przykładu: jeżeli koszty związane z zamówieniami w przedsiębiorstwie X wyniosły 237000 zł, a ilość składanych w ciągu roku zamówień to 835, to koszt jednego zakupu wynosi:
Jest to jednostkowy koszt tworzenia zapasu.
Z kolei koszty utrzymania zapasu można traktować jako utratę możliwości wykorzystania zamrożonych w nim pieniędzy. Zwykle mierzy się je jako odsetki od kredytów bankowych lub aktualną stopę zysku przedsiębiorstwa. (w aktualnej stopie zysku chodzi o to, że gdyby zainwestować te pieniądze na innym odcinku działalności przedsiębiorstwa, to przyniosłyby one przeciętną stopę zysku). Do kosztów utrzymania zapasów zalicza się także wydatki związane z posiadaniem lub dzierżawą powierzchni magazynowych, ich ubezpieczenie itp. W praktyce przyjmuje się pewną stopę procentową (liczoną od ceny dobra zgromadzonego w zapasie), pozwalającą oszacować jednostkowy koszt utrzymania zapasu.
Gdzie:
Ku - Koszt utrzymania zapasu,
r - Stopa procentowa kosztu utrzymania zapasu (na ogół liczba z przedziału 10-25%),
cz - Cena zakupu.
Koszty, które przedstawiłem pozwalają wyznaczyć optymalną partię zakupu w przypadku deterministycznym. Sytuacja taka nie występuje na rynku, gdyż musiałyby zaistnieć następujące warunki:
• Popyt na nabywane dobro jest stały w czasie, czyli ściśle stacjonarny
• Dostawy następują dokładnie w momencie, kiedy zapas w magazynie osiąga poziom zerowy.
Aby znaleźć optymalną wielkość partii zakupu (Qopt) można posłużyć się formułą. Wilsona. Wyznaczamy ją za pomocą rachunku różniczkowego. Sprowadza się to do wyliczenia minimum funkcji łącznych kosztów zapasów:
Liczymy pierwszą pochodną:
Przyrównujemy ją do zera i wyznaczamy Qopt
Ponieważ druga pochodna funkcji ŁKZ jest większa od zera,
to wynika z tego, że funkcja przyjmuje w tym punkcie minimum. Poniżej przedstawiam wykres obrazujący kształtowanie się kosztów tworzenia i utrzymania zapasów oraz ich koszt łączny.
Wzór na wielkość optymalnej partii zakupu możemy uzyskać również algebraicznie. Minimalne koszty zapasów występują wtedy, gdy koszty tworzenia zapasów są równe kosztom ich utrzymania, a zatem gdy zachodzi równość:
wyznaczając z tego równania Qopt uzyskujemy:
Przedstawiony (deterministyczny) model sterowania zapasami, nie odpowiada raczej realiom rynku. Aby bardziej zbliżyć go do praktyki należ uwzględnić fakt, iż pomiędzy stwierdzeniem konieczności uzupełnienia zapasu i wystawieniem zamówienia, a jego realizacją upływa pewien czas. O tyle wcześniej, w stosunku do wymaganego momentu dostawy, musimy składać zamówienia. Kształtowanie się zapasu w warunkach deterministycznych, ale uwzględniających okres realizacji zamówień przedstawia poniższy rys.
Poza tym musimy wziąć także pod uwagę możliwość wahań popytu, jak również możliwość opóźnienia realizacji dostawy. Obrazują to dwa rysunki poniżej:
Wyczerpanie zapasu na skutek popytu większego od przewidywanego
Wyczerpanie zapasu na skutek opóźnienia w realizacji zamówienia
Z takimi sytuacjami spotykamy się już w normalnym życiu gospodarczym. Jeżeli chcemy wykorzystać modele sterowania zapasami, to musimy te zdarzenia uwzględnić. Rozwiązaniem pozwalającym nam zneutralizować te niekorzystne czynniki są zapasy bezpieczeństwa (safety stock), zwane też zapasami rezerwowymi lub buforowymi. Aby zachować zdolność zaspokajania popytu w czasie upływającym od chwili wystawienia zamówienia do chwili dostawy, w momencie wystawiania zamówienia musi istnieć pewien zapas. Poziom tego zapasu ustala się na podstawie prognoz popytu i średniego czasu trwania realizacji zamówień. Takie postępowanie wystarczyłoby dla przypadku deterministycznego. Jednak w celu dostosowania modelu do rzeczywistości, wspomniany poziom należy powiększyć o rezerwę niezbędną do zamortyzowania sygnalizowanych wcześniej wahań w faktycznym popycie i/lub okresie realizacji zamówień.
Poziom zapasu (A-alarmowy) sygnalizującego konieczność natychmiastowego złożenia zmówienia do dostawcy wyznacza się według następującej formuły:
A = średni popyt w okresie realizacji zamówień + zapas bezpieczeństwa
gdzie:
y – prognoza średniego popytu w okresie jednostkowym,
L- średni zaobserwowany okres realizacji zamówień, wyrażony w przeciętnych okresach jednostkowych,
s – prognoza średniego błędu prognozy,
k – współczynnik bezpieczeństwa (wielkość wynikająca z przyjętego poziomu obsługi klienta.
Poziom alarmowy zapasu i omówiona wcześniej optymalna partia zakupu stanowią normy sterowania w jednym z dwóch podstawowych modeli sterowania zapasami. Jest to model poziomu zapasu wyznaczającego moment zamawiania (Re-order Point). Drugi model to model cyklu zamawiania (ROC - Re-order Cycle). Funkcjonowanie pierwszego modelu przedstawia poniższy rys.
5. Model cyklu zamawiania
W modelu Re-order Cycle Policy, zamawiania dostaw uzupełniających następuje w z góry ustalonych, jednakowo od siebie odległych momentach. Oznacza to, że zamówienia składane są w stałych cyklach.
W modelu tym należy ustalić następujące normy sterowania:
Optymalny cykl zamawiania Ropt
Poziom zapasu maksymalnego S.
Funkcjonowanie modelu stałego cyklu zamawiania
Jak widać zamówienia uzupełniające składane są w stałych punktach zamawiania, a partia zakupu wynika z istniejącej różnicy pomiędzy zapasem maksymalnym S, a faktycznym stanem zapasu w magazynie (powiększonym o ewentualną dostawę w drodze). Inaczej mówiąc zamawiamy wielkość będącą dopełnieniem posiadanego zapasu do poziomu maksymalnego, wyznaczonego na podstawie następującego wzoru:
Zapas maksymalny ustalany jest na poziomie zakładającym zaspokojenie popytu w okresie obejmującym optymalny cykl zamawiania (Ropt) i średni czas realizacji zamówień (L). Ponadto, zapas S powinien uwzględniać zapas bezpieczeństwa, w tym przypadku też odnoszony do okresu L+ Ropt.
Ustalenie optymalnego cyklu zamawiania Ropt wymaga wcześniejszego wyznaczenia optymalnej partii dostawy Qopt. Optymalny cykl Ropt wynika z następujących zależności:
gdzie
nopt – liczba zakupów w ciągu roku.
Poniższa tabela przedstawia porównanie obu modeli
Charakterystyki Model poziomu zamawiania Model cyklu zamawiania
Partia zakupu
Moment zamówienia
Księgowania obrotów
Średnia wielkość zapasu
Czasochłonność sterowania
Rodzaj pozycji Stała
Obniżenie się zapasu do poziomu A
Ciągłe (po każdej operacji)
Mniejsza niż w modelu cyklu zamawiania
Większa wymagająca ciągłej ewidencji
Zmienna
Ustalony punkt (cykl) zamawiania
W punktach zamawiania
Większa niż w modelu poziomu zamawiania
Odmienność omówionych modeli polega na tym, iż w pierwszym z nich cykl zamawiania jest zmienny, a zamawiana wielkość stała, zaś w drugim na odwrót – stały cykl zamawiania, a zmienna wielkość dostawy.
Inne modele zamawiania
Oprócz przedstawionych, spotyka się także inne modele sterowania zapasami, np.:
- model poziomu zamawiania w stałych cyklach zamawiania,
- model s, S,
- połączony model poziomu zamawiania i stałego cyklu zamawiania.
Model poziomu zamawiania w stałych cyklach zamawiania nie wymaga ciągłego monitorowania poziomu zapasu, bowiem jest to dokonywane jedynie w ustalonych punktach czasowych. Obrazuje to schemat poniżej.
Jak widać, omawiany model zakłada monitorowanie poziomu zapasu w ustalonych punktach czasowych (odległych od siebie o okres monitorowania odpowiadający optymalnemu cyklowi zamawiania Ropt). Zamówienia (stałych ilości, zwykle odpowiadających optymalnej partii zakupu) są wystawiane jedynie w sytuacjach, gdy w punkcie monitorowania zapas kształtuje się poniżej poziomu zamawiania A, ustalanego w sposób identyczny, jak w klasycznym modelu poziomu zamawiania.
W modelu s, S (zwanym też niekiedy modelem minimum-maksimum) zapas, podobnie jak w omówionym powyżej modelu poziomu zamawiania w stałych cyklach zamawiania, jest również monitorowany okresowo i również zamówienia uzupełniające są wystawiane jedynie w przypadku, gdy poziom zapasu w magazynie obniży się do (lub poniżej) poziomu alarmowego s (odpowiednik poziomu A). Inaczej jednak są ustalane zamówienia uzupełniające. Stanowią one bowiem w tym modelu różnicę pomiędzy poziomem maksymalnym S a faktycznie istniejącym zapasem (identyczna zasada, jak w modelu stałego cyklu zamawiania).
Oba przedstawione modele nadają się zwłaszcza do sterowania pozycjami materiałowymi zakwalifikowanymi do grupy C (wydzielo¬nej według metody ABC), a więc stanowiącymi na ogół pozycje tanie.
Połączony model poziomu zamawiania i stałego cyklu zamawiania kwalifikuje się do stosowania w odniesieniu do szczególnie wartościowych i newralgicznych asortymentów materiałowych (zwykle niektórych pozycji zaliczonych, zgodnie z metodą ABC, do grupy A). Przewiduje on bowiem niejako podwójne zabezpieczenie przed sytuacją wyczerpania zapasu. Zamówienia uzupełniające są wystawiane w przypadkach, gdy zapas w magazynie (powiększony, jak zawsze, o ewentualne dostawy w drodze) spadnie poniżej poziomu zamawiania A oraz w stałych punktach zamawiania (wszystkie niezbędne w tym modelu normy sterowania odpowiadają przedstawionym powyżej). Działanie omawianego modelu obrazuje rysunek poniżej.
W praktycznej działalności mogą być stosowane różne modele sterowania zapasami zależnie np. od cenności danego materiału bądź z góry ustalone wartości odpowiednich norm (np. przyjęcie zasady, iż pozycje asortymentowe zaliczone do grupy C będą zamawiane w cyklach półrocznych).
Stosowanie omówionych modeli sterowania zapasami zawiera kilka uwarunkowań. Należą do nich przede wszystkim:
stacjonarność popytu,
niezmienność ceny zakupu, kosztów tworzenia i kosztów utrzymania zapasów.
Wymienione warunki bardzo ograniczają możliwości stosowania tych modeli. Istnieją jednak rozwiązania pozwalające na ich złagodzenie, a nawet wyeliminowanie. Na przykład, weryfikacja i ewentualna korekta pewnych norm sterowania po każdorazowym wystawieniu zamówienia rozszerza zakres stosowania omawianych systemów również na popyt niestacjonarny
6. Systemy wspomagania zarządzania klasy MRPII/ERP
Jak już wspominałyśmy wcześniej oprócz popytu niezależnego, w przedsiębiorstwie produkcyjnym występuje jeszcze popyt zależny, określany zwykle mianem potrzeb materiałowych. Ustalenia tych potrzeb dokonuje się za pomocą obliczenia bezpośredniego, wykorzystującego podstawowe działania arytmetyczne. Potrzeby materiałowe dla danej fazy technologicznej (stanowiska roboczego) wynikają z planowanej do wykonania liczby wyrobów w fazie następnej, struktury konstrukcyjnej wyrobu, norm zużycia i istniejących zapasów produkcji w toku. Punktem wyjścia omawianych obliczeń są prognozy popytu niezależnego i ewentualne zamówienia klientów uwzględnione w harmonogramach produkcji finalnej. Mimo iż ustalanie wielkości popytu zależnego jest czynnością rachunkowo nieskomplikowaną, w firmach wykorzystuje się do tego systemy MRP (Materiał Requirements Planning), tj. system planowania potrzeb materiałowych.
Idea systemu MRP została wykorzystana przy opracowaniu następnych systemów, wykorzystywanych przy kolejnych fazach procesów logistycznych. Są to MRP II, ERP, DRP i LRP.
System MRP II (Manufacturing Resource Planning), obejmuje planowanie wszystkich czynników produkcji. Tak więc moduły tego sytemu dotyczą nie tylko surowców, materiałów i części, ale również zdolności produkcyjnych (powierzchnie produkcyjne i maszyny), finansów i zatrudnienia. Zdecydowana większość średnich i dużych firm wykorzystuje pewne systemy wspomagania zarządzania, lecz dotyczy to przede wszystkim programów księgowych. Pozostałe funkcje - rozliczanie kosztów, kadry i płace, środki trwałe, sprzedaż, gospodarka materiałowa, planowanie i zarządzanie produkcją, zarządzanie jakością, remonty i utrzymanie ruchu przedsiębiorstwa, zarządzanie przedsięwzięciami i planowanie inwestycji - stosowane są już o wiele rzadziej. A przecież trzeba pamiętać, że im większa organizacja tym trudniej kierownikom nad nią zapanować, dlatego zachodzi potrzeba komputerowego wsparcia. Właśnie do takich zadań zaprojektowane zostały kompleksowe systemy wspomagania zarządzania klasy MRPII/ERP.
Sposób działania planowania potrzeb materiałowych na podstawie systemu BAAN
Jak widać na powyższym schemacie system MRP podczas obliczeń analizuje już istniejące zlecenia oraz poziom zapasów magazynowych. W wyniku obliczeń system generuje wskazówki dotyczące zmiany planu, sygnalizuje sytuacje wyjątkowe oraz podpowiada listę koniecznych do uruchomienia zleceń produkcji (na półfabrykaty) oraz zleceń zakupów na (surowce). W celu zapewnienia podzespołów, surowców itd. wchodzących w skład produkowanych pozycji, należy uruchomić sesję generowania planowych zleceń MRP. W trakcie pracy tej sesji system sprawdza zlecenia produkcyjne oraz, na podstawie zestawień materiałowych i danych technologicznych produkcji, generuje odpowiednie zlecenia zakupu lup produkcji na potrzebne pozycje. System sprawdza również aktualne i planowane stany magazynowe materiałów potrzebnych do wyprodukowania odpowiednich pozycji.
Zagadnienia fazy dystrybucji zostały objęte w systemie DRP (Distribution Requirements Planning), system odpowiedzialny jest za zarządzanie procesami dostaw wyrobów finalnych do sieci dystrybucyjnej, obejmującymi dobór i wykorzystanie środków transportu, dyspozycję wysyłek, sterowanie zapasami w magazynach fazy dystrybucyjnej. Zagadnienie to jest dosyć skomplikowane, ponieważ zazwyczaj występuje wiele miejsc utrzymywania takich zapasów (np. magazyn centralny, magazyny rejonowe, hurtownie, sklepy detaliczne). W przedsiębiorstwach, które stosują systemy MRP i DRP istnieje tendencja do łącznia ich w jeden system. W wyniku tego powstał system Planowania Potrzeb Logistycznych – Logistics Requirements Planning - dzięki któremu ma bezpośrednie powiązanie rynku odbiorców danego przedsiębiorstwa z rynkiem jego dostawców.
W obecnych czasach, kiedy bardzo szybko rozwija się internet i rośnie rola B2B, ogromnie ważną sprawą jest bezpośrednie połączenie dostawców z wybranymi klientami. Druga istotna, wiążąca się z tym sprawa to integralność systemowa. Chodzi oto, aby pomiędzy poszczególnymi modułami mogło dochodzić do bezproblemowej wymiany informacji. Tak więc zamówienie złożone przez naszego klienta podłączonego do sieci (internet bądź intranet) automatycznie przekazywane by było do sytemu centralnego, który do otrzymywanych informacji dostosowywał by przepływ materiałów, proces produkcyjny ,itd.
W czasach eCommerce i eBusiness, kiedy radykalnie zmieniły się wewnętrzne procesy w przedsiębiorstwie w coraz większym stopniu procesy logistyczne realizowane są za pomocą internetu. Dla optymalnego wykorzystania nowych kanałów zbytu i zagwarantowania klientom ciągłej dostępności do towaru, należy dopasować produkcję do niestabilnego i trudno przewidywalnego popytu. Punkt ciężkości przenosi się z dystrybucji na produkcję. W przeciwieństwie do koncepcji jednego centralnego sytemu i kompleksowej struktury produkcyjnej powstała druga koncepcja, która polega na tym, że wspomniana struktura produkcyjna zostaje podzielona na autonomiczne jednostki produkcyjne, pracujące całkowicie samodzielnie. Idea ta nosi nazwę Decentralized Production Managment (DPM) – Zdecentralizowane Zarządzanie Produkcją. Poniżej zamieściłem dwa schematy: centralnego i zdecentralizowanego zarządzania produkcją.
W przypadku centralnego planowania i sterowania produkcją wszystkie decyzje podejmowane są na wysokich szczeblach. Natomiast dana jednostka produkcyjna koncentruje się tylko na wykonaniu przydzielonego zadania.
W przypadku DPM jednostka produkcyjna charakteryzuje się bardzo dużą autonomią. To kierownik tej jednostki posiada szerokie kompetencje. Odpowiada za jakość, zapewnienie surowców i komponentów niezbędnych w procesie produkcyjnym. Na najwyższym szczeblu ma miejsce tylko planowanie wstępne. W system ten mogą być podpięte nie tylko jednostki istniejące w danym zakładzie, mogą to być również kooperanci, działający w tym momencie jak jednostki produkcyjne danej fabryki. Rozwiązanie to prowadzi automatycznie do skrócenia cyklu produkcyjnego i zmniejszenia ilości zapasów. Przedsiębiorstwo nie musi od razu zamawiać wszystkich materiałów i surowców potrzebnych do wykonania produkcji. Realizują to samodzielnie poszczególne jednostki produkcyjne.
Istniejące systemy ERP, nie są przystosowane do tego typu rozwiązań. Rozwiązania te oferuje firma LIPRO, jednak w chwili obecnej nie ma jeszcze w Polsce zakładu, w którym zostałby on wdrożony.
7. Just in time
Just in time, miało swoje początki w Stanach Zjednoczonych. Znacznie wcześniej niż kierownictwo Toyoty, potrzebę działania według zasady Just in time rozumiał i starał się realizować Henry Ford. Rozwijając swoje zakłady organizował w ten sposób produkcję, że przypływająca barkami ruda była w ciągu dnia przerabiana na stal w jednej z jego stalowni, a następnie przetwarzana na części i montowana w samochód w ciągu zaledwie kilku dni od przybycia do zakładu w Minesocie.
Jednak system Just in time został doprowadzony do perfekcji przez zakłady produkcyjne Toyoty w latach 50 i 60. Amerykanie zainteresowali sie nimi, gdy fala konkurencyjnych cenowo i jakościowo samochodów japońskich zalała Stany Zjednoczone. wtedy to Amerykanie rozpoczęli badania nad źródłami sukcesu Japończyków. W ich wyniku dowiedzieli się między innymi, że amerykańscy producenci samochodów utrzymują zapasy produkcji w toku o pięć razy większe na każdy wytwarzany samochód, niż ma to miejsce w Japonii. Wyniki badań były na tyle zachęcające, że już w 1987r. 25% przedsiębiorstw amerykańskich stosowało zasady Just in time. Tendencja ta ma charakter rosnący tak w USA, jak i w Japoni.
Podstawową cechą tego rodzaju systemów produkcji jest eliminacja zapasów oraz ograniczenie przemieszczania się materiałów (surowców, części, półfabrykatów oraz gotowych produktów) do sytuacji, w których występuje na nie zapotrzebowanie. Oznacza to odwrócenie tradycyjnego podejścia, w którym najpierw producent stara się wytworzyć dużą serię wyrobów po jak najniższych kosztach, a następnie poszukuje się nabywcy. W systemach JIT produkcja zainicjowana jest pojawieniem się popytu.
Istnieje podział na systemy produkcji "pchanej" (PUSH) i "ciągniętej" (PULL). Systemy typu PUSH (tradycyjne) charakteryzują się tym, że gdy praca na jednym stanowisku jest zakończona, produkt zostaje przesunięty na następne stanowisko i tak wędruje aż do magazynu. Natomiast systemy typu PULL polegają na tym, że gdy pojawia się zapotrzebowanie na produkt jest on montowany na ostatnim stanowisku, po czym informacja o zapotrzebowaniu jest przesyłana na poprzedzające stanowisko, aż do miejsca, w którym pobiera się surowce.
Do podstawowych cech tego systemu należy zaliczyć:
Niskie zapasy
JIT dąży do zminimalizowania wielkości zapasów. Zapasy buforowe powstają zazwyczaj u kooperantów. W podejściu JIT uznaje się, że zapasy mogą "pomóc" w ukryciu nieskuteczności organizacyjnej przedsiębiorstwa. Przykładem jest zwiększanie zapasów w przedsiębiorstwach, które mają częste awarie maszyn celem zachowania płynności produkcji. Brak zapasów wymaga niezawodności maszyn i utrzymania wysokiej jakości produkcji, oraz przewidywaniu nadejścia problemów, zanim się pojawią.
Produkcja w małych seriach
Produkcja w małych seriach daje przedsiębiorstwu liczne zalety:
- większa elastyczność w planowaniu;
- brak kłopotów ze zbytem produktów;
- możliwość indywidualizacji produktów;
- możliwość ekspansji na małe rynki;
- możliwość szybkiej reakcji na zmieniający się popyt;
Aby istniała możliwość produkcji w małych seriach konieczne są niskie koszty przestawienia produkcji oraz jej szybkość.
Niskie koszty przestawienia produkcji oraz jej szybkość
Produkcja w małych seriach determinuje konieczność częstego i szybkiego przestawiania produkcji. Oznacza to zastosowanie wielozadaniowego i elastycznego wyposażenia stanowisk roboczych. np. łatwo wymienialne formy odlewnicze, programowalne obrabiarki, roboty przemysłowe. Oczywiście organizujący stanowiska w JIT nie są zmuszeni aby inwestować w nowoczesne i jednocześnie bardzo drogie maszyny. Praktyka pokazuje, że bywa wręcz odwrotnie tzn. wykorzystuje się zestaw kilku sprawnych, różnorodnych (o różnych funkcjach), starych (zamortyzowanych już) maszyn, które pracują lub nie - w zależności od potrzeby.
Rozmieszczenie produkcji
Tradycyjnej fabryce materiały przez większą część czasu "czekają" na swój proces produkcyjny jako zapasy lub produkcja w toku. Wymaga to dużej przestrzeni produkcyjnej związanej z przechowywaniem materiałów jak również z samym procesem produkcyjnym np. taśma produkcyjna wymaga zazwyczaj dużej hali. W JIT stanowiska grupuje się według podobieństwa: produktów, procesów produkcyjnych, montażu. Fabryki są mniejsze i wydajniejsze
W systemie JIT wyróżnia się jeszcze wiele innych cech - bezpośrednio ze sobą związanych. Fakt braku zapasów wymusza utrzymanie sprzętu w idealnym stanie tzn. nie może się on zepsuć. Dokonuje się więc prewencyjnych napraw i wielu przeglądów. Pracownicy, którzy obsługują maszyny nie narzekają na rutynę typową dla taśmy. Wręcz przeciwnie - są zmuszeni do wielofunkcyjności, ciągłego doskonalenia i podnoszenia swoich umiejętności oraz otwartego myślenia. To właśnie pracownicy rozwiązują wspólnie problemy, wspólnie doskonalą proces produkcyjny i podnoszą jakość. Wyróżniającą cechą systemu jest bardzo wysoki poziom współpracy i jedność zespołu. W pewnym sensie prawdziwy system kanban stanowi pewną filozofię pracy - dość obcą dla Europejczyka, czy Amerykanina i nie da się go do końca zrozumieć bez znajomości kultury i mentalności Japońskiej. Tłumaczy to trudności we wdrażaniu takich systemów, oraz fakt, że tak naprawdę to tak naprawdę wdraża się zaledwie pewne ich elementy np. zmniejsza się długość serii produktów i steruje się proces produkcji popytem, lekceważy się natomiast warstwę kulturową, która ma bezpośredni wpływ na wprowadzanie innowacji oraz na podnoszenie jakości.
Jak widać zapasy są nieodłącznym elementem działalności gospodarczej i skuteczne zarządzanie nimi jest bardzo ważne, gdyż wpływa na wynik finansowy firmy i zadowolenie klienta. Myśląc o zapasach musimy patrzeć szerzej na cały system logistyczny. Obecne tendencje pokazują, że rynek idzie w kierunku pełnej automatyzacji produkcji, transportu wewnątrz zakładowego, magazynowania. Również kooperanci włączani są bezpośrednio do linii produkcyjnych. Takie rozwiązania zmniejszają ilość zapasów magazynowanych w przedsiębiorstwie. Część z nich przejmują na siebie także kooperanci. Wysoka niezawodność linii produkcyjnych powoduje mniejsze ilości zapasów produkcji w toku. Niewątpliwie szybki rozwój techniki i nowych technologii wpływa, że firmy mogą zmniejszać ilość zapasów, lecz czy dojdziemy do sytuacji, kiedy niepotrzebne będzie utrzymywanie zapasów? – chyba nie.