C11

11-1

存貨管理

第十一章

存貨管理

11-2

存貨管理

存貨

商品的庫存或儲存

獨立需求

相依需求

A

C(2)

B(4)

D(2)

E(1)

D(3)

F(2)

獨立需求是不確定 相依需求則是確定

11-3

存貨管理

存貨的類型 •

原料＆外購零件

•

在製品(部分完成的商品) WIP (Work In Process)

•

完成品(製成品)

11-4

存貨管理

存貨的類型(續) 替換零件、工具& 供應品 • 在運送給倉儲或顧客途中的貨品 •

11-5

存貨管理

存貨的功能

1.配合預期的需求 2.為了使生產的需求平滑順暢 3.為了分離作業(生產線緩衝) 4.避免缺貨

11-6

存貨管理

存貨的功能(續)

5.得到訂購週期的優點 6.避免價格上漲 7.配合生產作業 8.獲得數量折扣的優點

11-7

存貨管理

存貨管理的目標

存貨管理主要關心

• • •

1.顧客服務水準 2.存貨成本

存貨管理主要是決定訂購的時間與數量 存貨管理衡量指標

• • • • •

顧客滿意度 存貨週轉率(Inventory turnover) 現有庫存天數

11-8

存貨管理

• • • •

有效的存貨管理

追蹤存貨的系統 可靠的需求預測 知道前置時間與前置時間的變異性 存貨成本合理的預估 • • • •

保有成本(持有成本) 訂購成本 短缺成本(缺貨成本) 採購成本

11-9

存貨管理

•

存貨盤點系統

定期系統(Periodic System) 以固定時間做實體存貨項目盤點

•

永續存貨系統(Perpetual Inventory System) 持續保 持追蹤存貨領用情形的系統，因此可隨 時監控 各個項目的狀況

11-10 存貨管理

存貨盤點系統(續) 複倉式系統 (二箱式) ：有兩個存貨容器；當 第一個用盡時就再訂購 • 萬用商品碼(UPC) ：印在標籤上的條碼，並 附有商品的相關資訊 •

0 14800

•

23208

RFID(無線射頻辨識) ：應用非接觸式方式辨 識物品

11-11

存貨管理

存貨的關鍵詞 •

•

•

•

•

前置時間(Lead Time) 在訂單的訂購與接收之間的時間間隔 保有 (持有) 成本(Holding cost) 持有某存貨項目一段時間（通常是一年）的成本 訂購成本(Ordering cost) 訂購與接收存貨的成本 缺貨 (短缺)成本(Shortage cost) 當需求超過現有庫存的供應量時，所產生的成本 採購成本(Purchasing Cost) 產品本身的成本，單價×數量

11-12 存貨管理

ABC 分類系統 依照每項物料年耗用金額的高低，將存貨分 類，並據此分配管制的重點

A – 非常重要 B – 普通重要 C – 不重要

高

A

項目的年 金額＄

B C

低 極少

圖 11-1

很多

項目種類數

11-13 存貨管理

ABC分析原則 A類

特性

價值較大，但數量 較小

價值

大約佔物料總價值 的60~70%

項目

大約佔總項目數的 10~20% 1.

管理

2. 3.

計算EOQ 確實掌握庫存量 降低前置期

B類

C類

除A、C類項目 以外的通稱

價值較小，但數量較 多

大約佔物料總價值 的30~15%

大約佔物料總價值的 10%~15%

大約佔總項目數的 40~20%

大約佔總項目數的 50%~60%

與A類相似， 只是較不頻繁

只要有庫存與簡單紀 錄即可，可使用二箱 法管理存貨

11-14 存貨管理

ABC存貨分析步驟 1. ABC存貨分析步驟： 2. 收集所有物料的每年耗用量與單價 3. 計算每項物料之年耗用金額 4. 將物料按其年耗用金額之高低排列。 5. 計算各項累積年耗用金額、每年使用金額百分比與累

積百分比。 6. 按所佔之百分比劃分為A、B、C三類。 7. 訂定A、B、C各類之管制要點

11-15 存貨管理

ABC分類系統

例題1

項目 8 5 3 6 1 4 12 11 9 2

年需求 * 單位成本　＝年金額值 1,000 $ 4,000 $ 4,000,000 3,900 $ 700 $ 2,730,000 1,900 $ 500 $ 950,000 1,000 $ 915 $ 915,000 2,500 $ 330 $

排序後

A

BB

1,500 400 500 8,000 1,000

$ $ $ $ $

100 300 200 10 70

$ $ $ $ $

825,000 150,000 120,000 100,000 80,000 70,000

C

7 10

200 9,000

$ $

210 2

$ $

42,000 18,000

11-16 存貨管理

週期性盤點

存貨項目的實體盤點 • 週期性盤點的管理 1.需要多準確？ •

2.何時應實施週期性盤點？ 3.應該由誰來做？

11-17 存貨管理

存量管制面臨的兩項決策

1.每次訂購多少(數量) 2.何時訂購(時間) • 訂購數量過多或訂購時間過早，將造成 持有成 本 增加【最佳訂購量】 •

訂購數量過少或訂購時間過晚，將造成 預備成 本 與 缺貨成本 增加【最佳訂購時機】

11-18 存貨管理

1. 2. 3.

經濟訂購量模型

經濟訂購量模型(EOQ) 經濟生產量模型(EPQ) 數量折扣模型

11-19 存貨管理

1.經濟訂購量模型(EOQ)

使年存貨成本最低的訂購量 年存貨成本=持有成本+訂購成本+缺貨成本+採購成本

11-20 存貨管理

EOQ (Economic Order Quantity)模型的假設 只涉及一種產品 • 已知年需求 • 需求乃均勻遍佈於整年之中(需求率固定) • 前置時間不變動 • 每次訂購以單次交貨來接收(一次送達) • 沒有數量折扣 •

11-21 存貨管理

存貨週期 存貨水準隨時間而改變的圖形

Q

耗用率

現有庫 存量

再訂 購點

接收訂貨

發出 訂單

前置

接收 訂貨

發出 訂單

接收 訂單

時間

圖 11-2

時間

11-22 存貨管理

平均存貨

平均存貨

圖11-3 平均存貨水準與 年訂購次數成反 比

11-23 存貨管理

圖11.4 平均存貨水準與 年訂購次數成反 比

11-24 存貨管理

成本最小化的目標 總成本曲線是 U形 Q D H+ S 2 Q

年成本

TC =

訂購成本

圖 11-4

QO (最佳訂購量)

訂購量 (Q)

11-25 存貨管理

變數定義

1.

每次訂購成本 S （元/每次訂購）

2. 3.

年需求量 D （件/每年） 每次訂購數量 Q （件/每次訂購）

4.

持有成本 H （元/每年每件） 單價 P （元/每件）

5.

11-26 存貨管理

總成本

年存貨成本=持有成本+訂購成本+缺貨成本+購買成本 訂購成本=訂購次數×每次訂購成本= D Q

×S

Q 持有成本=平均存量×每年每件持有成本= × H 2 最高存量 + 最低存量 Q + 0 Q = = 平均存量= 2 2 2 採購成本=單價×年需求量= P × D D Q ∵ 年存貨成本TC = S + S + PD ∴

對 Q 微分

dTC

=

− DS

+

H

(EOQ) Q =

=0

Q 2 2DS H

dQ

Q

2

2

11-27 存貨管理

例題2

11-28 存貨管理

解答 D = 9600 、 S 75 、 H = 16 = 2DS (a) Q = = H

2 × 9600 × = 300 75 16

(b) 每年訂購次數 (頻率) =

(c) 訂購週期

Q

=

300

=

1

D= Q

9600 = 32次/年 300

年/次 =

1

× 288 = 9天/次

D 9600 32 32 Q 300 ×16 = 2400 元 (d)持有成本 = × H = 2

2 9600 訂購成本 = D × 75 = 2400 = × S 300 Q 年存貨總成本=2400+2400=4800 元

11-29 存貨管理

例題3 Pidding製造公司組裝安全監視器，每個65元 ，一年購買3600個黑白陰極雷射管，訂購成 本31元，持有成本為購買價格的20% ，計算 最佳訂購數量與總成本

11-30 存貨管理

解答 D = 3600 、 S 31 、 H 65 × = = 0.2 2DS Q= = H 持有成本 =

Q 2

= 13

2 × 3600 × ≈ 131 31 13 ×H =

131 2

×13 =852

訂購成本 = D Q

3600 × 31 852 = × S 131 =

年存貨總成本=852+852=1704 元

11-31 存貨管理

2.經濟生產量(Economic Production Quantity) 在EOQ模式中，假設存量一次補充完畢， 對於自行生產所需物料，存量是逐漸分批 補充的，因此將EOQ加以修改為EPQ • 以批量或批次來進行生產 • 生產零件的產能超過零件的耗用率或需求 率 • EPQ

的假設和 EOQ類似，除了是在生產 期間逐漸收到訂貨

11-32 存貨管理

經濟生產量的假設

1.只涉及一種品項 2.已知年需求 3.耗用率固定 4.持續耗用，但是定期生產 5.生產率固定(生產率>耗用率) 6.前置時間不變動 7.沒有數量折扣

11-33 存貨管理

變數定義

1.

每次訂購成本 S （元/每次訂購）

2. 3.

年需求量 D （件/每年） 每次訂購數量 Q （件/每次訂購）

4.

持有成本 H （元/每年每件） 5. 單價 P （元/每件） 6. u ：耗用率 7. p ：生產率 8. I max：最高存貨

11-34 存貨管理

存貨週期 同時

Q(EPQ)

只有耗用

生產與耗用

Imax p 生產率 u 耗用率 p-u

t1 生產期

t2 耗用期

11-35 存貨管理

經濟生產量證明

年存貨成本=整備成本＋持有成本＋缺貨成本＋採購成本 整備成本=生產次數×每 次整備成本= D Q

×S

1 Q 持有成本 = 平均存量 ×每 年每件持有成本 = (p - u) H 2 p 平均存量= 最高存量 + 最低存量 = I MAX + 0 = 1 I M AX 2 2 2 Q I MAX = 補充率 × 補充時間 = (p - u) × = (p - u) × p t1 採購成本=單價×年需求 量= P × D D 1 Q ∴ 年存貨成本 TC = S + (p - u) H + PD dTC

對 Q 微分

=

1

(p - u) dQ

H 2

∴ (EPQ) Q =

Q 2 DS − 2 =0 p Q 2 DS

p

H

p−u

p

11-36 存貨管理

經濟生產量證明(續)

=

生產時間 t 1

Q

=

p

週期時間 t + t = 1

2

Q d

2DS

1

H

p( p − d )

=

2DS

p H

2

d (

p

−d)

11-37 存貨管理

例題四

某玩具製造工廠的流行及普車系列，每年要用 48000個(D)橡膠輪胎，該公司自製輪胎以每天 800個(p)速率生產，玩具車整年定量裝配，每 個輪胎一年的持有成本為1元(H)，生產一次的 整備成本為45元(S)，公司每年上班240天，求 1.最佳生產批量 2.每年最低的持有與整備成本 3.最佳生產批量的周期時間 4.生產時間

11-38 存貨管理

解答 D = 48000 、 p = 800 、 H = 1 、 S = 45 、 u=

D

=

240 (a) ELS =

ELS =

48000

= 200

240

2 × 48000 × 45

800

1

800 − 200

2DS

p

H

p−u

2DS H

p 2 × 48000 × 45 800 × 240 = p− 1 800 × 240 − u 48000

=

(單位:天) = 2400

(單位:年) = 2400

(b) TC = D S + 1 (p - u) Q = 48000 45 +1 ( 800 - 200 ) 2400 ×1 = 1800 H Q

2

p

2400 Q

(c)EPQ 週期時間 t1 + t2 = =

d

2

2400 200

(d)生產時間 t1 = Q =2400 = 3 天 p 800

= 12 天

800

11-39 存貨管理

3.數量折扣下的EOQ 對於大量訂購數量的顧客，給予價格折扣優 待。 分成 1.持有成本固定 2.持有成本為購買價格的百分比 (如單價的20%) •

11-40 存貨管理

採購總成本

總成 持有 本 = 成本

訂購 + 成本

採購 + 成本

Q H TC = 2

+

+ D S Q

PD

11-41 存貨管理

PD的總成本 成

加上採購成本並不會 改變 EOQ

本

有 PD的TC

沒有PD 的TC

PD

0

圖 11-7

EOQ

數量

11-42 存貨管理

持有成本的固定總成本 TCa TCb TCc

總 成

價格遞減

本

CC a,b,c OC

EOQ

圖 11-9

數量

11-43 存貨管理

保有成本為購買價格的百分比的總成本

11-44 存貨管理

數量折扣下的EOQ計算方法-持有成本固定 1. 2. 3.

計算EOQ 若EOQ落於最低價格之訂購範圍，即該EOQ為最佳 訂購量 若EOQ非最低價格之訂購範圍，則須計算EOQ之總 成本與其他較低價格範圍之總成本加以比較，選擇 總成本較低之訂購量

11-45 存貨管理

例題五

某醫院每年使用816箱(D)清潔液，每次訂購成本為 12元(S)，持有成本為每年每箱4元(H)，當購買數 量不同時，折扣表如下，求最佳訂購量與總成本 訂購數量(箱) 價格（元/箱） 1~49 50~79 80~99 100以上

20 18 17 16

11-46 存貨管理

解答 D = 816、 = 12 、 H = 4 S 2DS Q= = H

2 × 816×12 = 70 箱 4

Q 70 816 D + PD × 4 TC70 + S = ×12 + 18 × 70 = 14968 = S 2 70 + 2 Q Q + PD 816 80 ×12 + 17 × 70 = 14154 = TC80 D + S ×4 2 2 80 = S + Q

Q 816 D + PD TC100 + S = ×4+ = S 2 100 100 Q

×12 + 16 × 70 = 13354 2

∵ TC100 < TC80 < TC70 ∴最價訂購量為 100 箱，總成本為 13354 元

11-47 存貨管理

例題五 總成本圖形

11-48 存貨管理

1.

2.

數量折扣下的EOQ 持有成本以價格百分比計算

從最低單價開始，計算各個價格範圍的 EOQ，直到找出EOQ落在折扣範圍內 若EOQ落在最低單價，即為最佳訂購量，若 非最低單價則逐一比較總成本

數量折扣下的EOQ 持有成本以價格百分比計算

11-49 存貨管理

開始

選取最低單價， 並計算 H

EOQ* = 2DS H

EOQ*是否在 該折扣區

是

計算 TC

否 往上選取較高一 級之單價並計算

H

是否有更高 的折扣？ 是 計算

否

該折扣下最低 訂購量之TC

比較所有的TC

選取最低者及 其對應之數量 結束

11-50 存貨管理

例題六

11-51 存貨管理

解答 D = 4000 、 S = 30 訂購數量

單價 P

1~499 0.90 500~999 0.85 1000 以上 0.80

H 0.9×40%=0.36 0.85×40%=0.34 0.8×40%=0.32

當 P=0.8， Q = 2DS = H

當 P=0.85， Q = 2DS = H

TC

=

D

S+

Q

S + PD =

2 × 4000 × = 866 (沒有落在訂購數量 1000 以上) 30 0.32 2 × 4000 × = 840 (有落在訂購數量 500~999) 30 0.34 4000

× 30 +

840

× 30 + 0.85 × 4000 = 3686

840

TC 1000

Q =

D Q

S+

2

840

2

Q

4000

1000

2

S + PD =

= 1000

× 30 +

× 30 + 0.80 × 4000 3480

2

最佳訂購量為 1000，年存貨總成本為 3480 元

11-52 存貨管理

例題六 總成本圖形

11-53 存貨管理

何時以 EOQ 訂購的方式再訂購

• 再訂購點

- 當某項目的現有數量減少到

這個量時，就再度訂購該項目 • 安全存量

- 基於變動的需求率和（或） 前置時間，所保有超出預期 需求的庫存量

• 服務水準

- 在前置時間中需求不超過供 應的機率

11-54 存貨管理

重訂點的決定原素

需求的比率 • 研製時間 • 需求和研製時間變化性 • 缺貨風險(安全存量) •

11-55 存貨管理

安全存量

數 量

前置時間內可能最大的需求 前置時間內的期望需求

ROP 安全存量

圖 11-12

LT

時間

11-56 存貨管理

再訂購點

服務水準

缺貨風險

不缺貨 的機率

ROP

期望 需求

安全 存量 0

圖 11-13

數量

z

z-座標

11-57 存貨管理

固定訂購期間的模型

•

以固定的時間間隔發出訂單

•

下一個期間的訂購量？

•

供應商可能鼓勵固定期間

•

可能只需要定期檢查存貨水準

11-58 存貨管理

固定期間的優點

嚴密管制 A 類項目 • 來自相同供應商的項目可節省以下成本: •

訂購 • 堆放 • 運送 •

•

若無法密切監控存貨的取用時， 這可能是唯一實用的方法

11-59 存貨管理

固定期間的缺點

需要較多的安全存量 • 增加保有成本 • 定期檢查的成本 •

11-60 存貨管理

•

•

•

單一時期模型

單一時期模型 : 用來處理易腐敗物品以 及使用壽命有限物品訂購 的模型 短缺成本 : 一般是指每單位未能實現的 利潤 過剩成本 : 超過期限物品的“購買成本” 與 “銷售價值”之差

11-61 存貨管理

•

單一時期模型

連續庫存水準 找出最佳庫存水準 • 最佳庫存水準平衡了單位短缺與庫存成本 •

•

離散庫存水準 服務水準是離散而非連續的 • 能符合或超過所希望的服務水準 •

11-62 存貨管理

•

作業策略

存貨太多 容易隱藏問題 • 比較容易衍生而非避免問題 • 維護存貨的成本昂貴 •

•

明智的策略 減少批量 • 降低安全存量 •