Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы и методология управления материальными запасами эшелонированной складской системы торговых предприятий 7
1.1. Материальные товарные запасы как объект управления эшелонированных складских систем 7
1.2. Существующие методы и модели управления запасами эшелонированной складской системы 23
1.3. Постановка задачи исследования 32
Глава 2. Моделирование управления запасами в специфических условиях эшелонированной складской системы 33
2.1. Особенности управления запасами распределительных складов... 37
2.2. Специфика управления запасами региональных складов 46
2.3. Анализ основных факторов и учет дополнительных параметров при организации управления запасами складов обоих эшелонов ... 53
2.4. Адаптация модели к специфическим условиям эшелонированной складской системы и постоение общих алгоритмов работы системы управления запасами 58
Глава 3. Пути повышения эффективности функционирования логистической системы товародвижения эшелонированной складской системы 89
3.1. Выбор схемы логистики товародвижения организации рассматриваемого типа 89
3.2. Сегмантация участников движения материального потока 91
3.3. Определение оптимального состава и характера движения материального потока 97
3.4. Оптимизация схемы движения информационного потока 99
3.5. Разработка оргструктуры подразделений, задействованных в системе управления запасами 102
3.6. Оценка эффективности использования разработанных методов... 106
Заключение 112
Библиографический список использованной литературы 114
- Существующие методы и модели управления запасами эшелонированной складской системы
- Постановка задачи исследования
- Анализ основных факторов и учет дополнительных параметров при организации управления запасами складов обоих эшелонов
- Определение оптимального состава и характера движения материального потока
Существующие методы и модели управления запасами эшелонированной складской системы
На практике в подавляющем большинстве случаев встречаются наиболее сложные для управления материалопотоками виды эшелонированных систем продвижения товаров: разветвленные, комбинированные и двунаправленные. Однако, обычно, эшелонированные системы не имеет цельную структуру управления, так как различные эшелоны системы подчиняются различным организациям. В таком случае склад изготовителя, региональные и локальные склады могут принадлежать различным владельцам. В такой системе каждая организация имеет возможность сама выбирать стратегию функционирования складского хозяйства и управления запасами, находящимися в ее подчинении.
При рассмотрении систем управления запасами правильнее характеризовать складские системы на основании организационной принадлежности того или иного эшелона к отдельно взятой компании. Поэтому под эшелонированными системами в диссертационной работе понимаются и рассматриваются компании, включающие в себя более одного уровня (а именно, два уровня) эшелонов.
В реальности можно наблюдать различные разновидности эшелонированных складских систем. Эшелонированную систему очень трудно изучать и анализировать, поэтому, как правило, в литературных источниках рассматриваются упрощенные системы, состоящие из одного пункта хранения и одного источника снабжения.
В диссертационной работе производится рассмотрение системы управления запасами для 2-х ступенчатой эшелонированной системы складов. Поскольку в данном случае торговой организации принадлежат склады 1-го и 2-го эшелонов, соответственно система управления запасами этого предприятия должна сочетать управление запасами как складов 1-го эшелона, так и складов 2-го эшелона.
Рассмотрение общих алгоритмов управления запасами и отдельных методов в зависимости от товарных групп (различие методов будет описано в дальнейшем) в диссертационной работе будет производиться с учетом неограниченного количества распределительных и региональных складов с многотысячным товарным ассортиментом. При этом товарообеспечение отдельной номенклатурой любого регионального склада может осуществляться только с одного из распределительных центров (что в подавляющем случае соответствует реальным условия работы). При осуществлении имитационного моделирования достаточным будет рассмотрение системы, состоящей из одного распределительного центра и двух региональных складов.
В диссертационной работе будут рассмотрены методы товарообеспечения как распределительных, так и региональных складов. Отличительной особенностью процессов товарообеспечения регионов является случайная возможность восполнения запасов. В качестве условий функционирования складской системы рассматривается стохастический спрос и время поставки, многономенклатурность ассортимента со складскими ограничениями по объему и стоимости, условие кратности заказа транспортному объему.
Для крупных торговых компаний-импортеров, которые обладают широкой региональной сетью представительств, представленная на рисунке схема является традиционной и наиболее эффективной системой товародвижения. Приведенная складская система функционирует с использованием распределительных складов. Распределительные склады в этом случае располагаются непосредственно в крупных городах, расположенных в удобных таможенных зонах. Такие склады, чаще всего, занимают большие площади и обладают эффективным и дорогим складским оборудованием для грузопереработки товаров.
Как правило, весь объем импортированных грузов проходит, таким образом, транзитом через соответствующий распределительный склад в зависимости от пути поступления, а также специфики самого товара. В свою очередь, переработанный и сформированный в партии товар с транзитного склада направляется на соответствующий региональный склад уже непосредственно для отгрузки с него покупателям. Распределительные склады, зачастую, также параллельно выполняют функции коммерческого склада, т.е. с них также происходят отгрузки непосредственно клиентам. При расположении определенных региональных складов в достаточной близости друг от друга экономически целесообразным представляется также взаимное перемещение" (перераспределение) товаров между ними.
Распределительные склады в такой складской системе могут выполнять различные функции, а также сочетать их: Переработка импортированных товаров, штрих-кодирование и т.п. Физическое разделение грузов с целью переадресации по частям на региональные склады. При выполнении распределительными складами также и коммерческих функций часть товаров остается для их реализации. Перегрузка товаров с транспортных средств, осуществивших доставку от поставщика-экспортера на внутрироссийский транспорт. Как правило, это производится из-за экономических соображений, а также смены вида транспорта. Существующие виды систем управления запасами
Произведем рассмотрение возможных вариантов систем управления запасами с целью выявить актуальные для рассматриваемой складской системы. Приведенная ниже классификация систем управления запасами основывается на предложениях, приведенных в книге Рыжикова Ю.И. [54]. Классификация моделей строится по основным элементам модели управления запасами (рис 3).
В диссертационной работе производится рассмотрение наиболее типичных для большинства торговых компаний, имеющих эшелонированную складскую систему, параметров системы управления запасами.
Спрос будет рассмотрен стохастический, с нормальным законом распределения. Величина спроса будет условно считаться стационарной.
Пополнение запасов всегда происходит с некоторой случайной задержкой относительно момента выдачи требований, поэтому будет принята случайная задержка с известным распределением длительности. Случайное время поставки аппроксимировано нормальным законом распределения
По числу хранимых номенклатур рассматриваются многономенклатурные задачи. В качестве исследуемых издержек будут приняты все указанные в классификации, за исключением потерь от недостач ввиду их малости. Непременно присутствующие на практике ограничения будут рассмотрены по максимальному объему и стоимости запасов.
Постановка задачи исследования
Существующие в теории управления запасами методы были рассмотрены в предыдущей Главе. Как было показано, классическими критериями оптимальности системы управления выступает минимизация суммарных издержек или максимизация прибыли, при этом соответствующие затраты выражаются в денежном исчислении.
Задачей данной Главы ставиться разработка новых методов управления запасами системы рассматриваемого типа, исключающих обозначенные выявленные недостатки. При этом необходимо предусмотреть специфические условия функционирования рассматриваемой эшелонированной складской системы.
Принципиально для решения обозначенной проблемы автором предлагается отойти от классического стоимостного варианта исчисления, выразив все рассматриваемые издержки соответствующими «натуральными» критериями.
В качестве натурального эквивалента издержек товарного дефицита автором предлагается использовать уровень обслуживания клиентов W, который определяется временем бездефицита на складе (дефицитный период будет определяться значением 1-W); непрерывная продолжительность дефицита контролируется величиной (\-W)T. В литературе термином «уровень обслуживания» зачастую обозначается вероятность дефицита, в контексте же данной кандидатской работы под уровнем обслуживания понимается именно период ненулевых запасов, выраженный в процентах. Уровень обслуживания W может задаваться с различной степенью детализации: в разрезе складов, в разрезе номенклатур, в разрезе складов и номенклатур. Уровень обслуживания W (в отличие от вероятности дефицита Р) достаточно легко задать в качестве исходных данных, поскольку достаточно легко оценить приемлемую протяженность допустимого бездефицитного периода. Значения уровня обслуживания W целесообразнее всего определять функционально, в зависимости от значимости товарной единицы (т.н. «статуса» товара) и коэффициентов детерминации спроса и времени поставки.
Для характеристики издержек поставки удобным критерием является минимальный объем заказа по отдельной номенклатуре (обозначенный S) в сочетании с вероятностью (частотой) его исполнения Ps. Частота исполнения Ps заказов размером более S характеризует трудоемкость исполнения «разукомплектованных» заказов по отдельной номенклатуре (частота исполнения заказов размером менее S составит величину І-Ps). При этом значения S могут соответствовать минимальной партии закупки или грузовой единице, а значение Ps также задаваться функционально, в зависимости от объема товарной номенклатуры и других параметров.
Издержки хранения наглядно характеризуются уровнем оборачиваемости товарных запасов. При этом определенному уровню оборачиваемости будет соответствовать определенное сочетание значений уровня обслуживания и издержек поставки. Т.е. два отдельных критерия напрямую характеризуют два вида затрат и предопределяют величину третьего вида издержек. По этой причине существует необходимость, задавшись определенными значениями двух критериев, производить оценку приемлемости соответствующих издержек третьего вида.
Исходя из практической целесообразности, значительно удобнее в качестве 2-х первоначально задаваемых критерия использовать уровень обслуживания W и минимальный размер заказа S с вероятностью Ps, а в качестве контролируемого критерия соответственно товарную оборачиваемость. Для того чтобы предлагаемый подход сохранял явную форму решения, товарная оборачиваемость может рассматриваться как укрупненная отчетная характеристика, отображающая адекватность применяемого функционального способа определения значений Wu Ps . Сравнительное изображение классического подхода к решению задачи управления запасами и предлагаемого автором критериального подхода отображено ниже на рис.5
Подробного рассмотрения способов функционального определения исходных данных в диссертационной работе не производится; при этом основной задачей ставиться получение зависимостей для определения размеров и периодичности заказов при заданных значениях исходных данных.
Последовательность вывода решений приводимых в данной Главе и основывающихся на предложенные критериальные варианты затрат строится в следующем порядке: 1. Вывод зависимости для расчета уровня дозаказа RP с = f(WPC , Трс ) при известном значении периодичности заказов ТРС . Выражения позволяют определять размеры заказов для восполнения запасов распределительных центров. Оценка адекватности полученных выражений производится при помощи имитационного моделирования. 2. Вывод зависимости для расчета уровня дозаказа Rpea fiWp.oWpet Tp.c. Tpec.) при известных значениях ТРС,Трег. Данные выражения позволяют рассчитывать размеры заказов для восполнения запасов региональных складов. Проведенное имитационное моделирование подтверждает адекватность полученных выражений и позволяет определить оптимальное значение Wp с . 3. Вывод зависимостей для расчета периодичности заказов Трс , Трсг = f(S). Данные выражения позволяют рассчитывать периодичность заказов (точки заказов) для распределительных и региональных складов. 4. Вывод зависимости для расчета уровня оборачиваемости. Вычисление уровня оборачиваемости необходимо для оценки затрат на хранение, соответствующих заданным W, S,PS.
Анализ основных факторов и учет дополнительных параметров при организации управления запасами складов обоих эшелонов
В качестве объекта изучения данной Главы выступает система управления запасами компании «Торговая Площадь», складская структура и характеристики товародвижения которой соответствуют условиям, рассматриваемым в диссертационной работе. Холдинг «Торговая Площадь» является компанией-импортером строительных и отделочных материалов, производимых в Великобритании, Германии, Голландии, Дании, Испании, Италии, США и других странах мира, а также в России.
Общая схема движения материальных потоков в рассматриваемой системе представлена на рис.23. Система складов компании представляет из себя разветвленную двухступенчатую эшелонированную структуру, состоящую из 2-х распределительных и 9-й региональных складов. Схема движения материальных потоков компании «Торговая Площадь»
Клиенты Региональные склады выполняют непосредственно коммерческие функции по реализации товаров клиентам. Распределительные склады обеспечивают приемку и грузопереработку растаможенных грузов, поступивших от поставщиков, с дальнейшей переадресацией товаров в регионы, а также параллельно выполняют и функции коммерческих складов, осуществляя отгрузку товаров непосредственно клиентам.
Покупателями продукции, реализуемой организацией, являются государственные и частные строительные организации, а также торгово-посреднические фирмы, занимающиеся дальнейшей перепродажей товаров конечным потребителям. Состав клиентов по их функциональному характеру деятельности достаточно однороден для каждого коммерческого склада организации. В целом для компании характерно преобладание клиентов-оптовиков, оформляющих свои заказы на постоянной основе (рис. 24, 25).
Основными стратегическими приоритетами компании при работе с клиентами были обозначены в первую очередь оперативность и качество обслуживания, во вторую - обеспечение низкой продажной стоимости реализуемых товаров.
Региональные отделения являются собственностью компании и отдельными звеньями единой централизованной системы управления запасами. Все региональные подразделения имеют свое складское хозяйство с различными характеристиками складов площадью от 1000 кв.м. до 2500 кв.м.. Пять региональных складов расположены в г.Москва, четыре региональных склада находятся в крупных региональных центрах РФ - г. Самара, г. Екатеринбург, г. Новосибирск и г. Ростов-на-Дону. Каждый коммерческий склад имеет свою группу клиентов и, соответственно, коммерческие достижения отдельных подразделений компании рассматриваются и оцениваются индивидуально. Соответственно каждый коммерческий склад представляет из себя целостную структуру, Торговые посредники 40%
Сегментирование клиентов компании «Торговая Площадь» по обороту осуществляющую коммерческую деятельность, но с единой взаимоувязанной системой товарообеспечения. Распределительные склады организации являются крупными складскими комплексами, расположенными в г. Москва и г.Санкт-Петербург площадью 12000 кв.м. и 9000 к.в.м. соответственно. Распределительные склады обслуживаются многочисленным персоналом (более 100 и 60 человек соответственно) и снабжены современным складским оборудованием, позволяющим обеспечивать крупный грузооборот, соответствующий объемам продаж всей организации. Распределительные склады выполняют следующий ряд функций: - первичная обработка поступивших от поставщиков товаров (штрих-кодирование, проверка качества и состава грузов и др.); - физическое разделение грузов с целью дальнейшей переадресации на региональные склады; - смена вида транспорта или компании-экспедитора; - коммерческие функции по продаже товаров непосредственно клиентам. Физического разделения товаров предназначенных для переадресации на региональные склады и для отгрузки непосредственно клиентам по отдельным зонам на распределительных складах не происходит. В целях внутрискладской оптимизация для оперативного комплектования заказов предусмотрено складирование излишков товаров на труднодоступной или удаленной территории склада каждого комплекса, а также упорядоченное по ассортименту размещение товаров в зависимости от частоты их отгрузки. Кроме этого на территории складов непосредственно у погрузочных пандусов размещены т.н. «зоны комплектации», предназначенные для комплектования и временного хранения готовых заказов.
Таможенные терминалы являются таможенными органами и состоят из складов временного хранения и организации, занимающейся документальным оформлением грузов. В случае нарушения порядка оформления документов, необходимых для растаможки товаров, происходит задержка грузов на территории складов временного хранения до выяснения обстоятельств, что приводит к возникновению дополнительных расходов. Доля товаров, поступающих от зарубежных поставщиков через таможенные терминалы г. Москвы, г. Санкт-Петербурга, а также от российских поставщиков, таможенная очистка которых не производится, представлена на рис.26. Таможня г.Москва
Поставщиками товаров, реализуемых организацией, являются как зарубежные, так и российские производители. Зарубежные производители представлены такими странами, как - Великобритания, Германия, Голландия, Дания, Испания, Италия, Португалия, Франция, Швейцария, Чехия, Австрия, Финляндия, США, Канада. Среднее время поставки товаров из этих стран отображено на рис.28. Среднее время поставки товаров российских производителей составляет до 7 календарных дней.
Транспортировка продукции от зарубежных поставщиков в Россию происходит посредством как сухопутного, так и водного видов транспорта в зависимости от пункта отправления. Доставка товаров с распределительных складов до складов организации, расположенных в регионах РФ осуществляется либо железнодорожным, либо автомобильным транспортом в зависимости от конкретной пары складов: склада-отправителя и склада-получателя, а также необходимой оперативности доставки конкретной партии. Доставка товаров до региональных складов компании, расположенных в г.Москве осуществляется только автомобильным транспортом.
Определение оптимального состава и характера движения материального потока
Поскольку в области Г = Р = Г2 «1 значение выражения ——— стремиться к нулю, то коэффициент к2 практически не влияет на значение R. Следовательно, нельзя найти его точное значение, опираясь на значение R в этой области. Для определения коэффициента к2 сделаем предположение, что в выражениях = {dx )u 1("_,к ). falz =( 7 )+ значения коэффициентов kl и к2 равны (к1=к2=к), что говорит об одинаковом показательном приращении величинdx ,Ых . Исходя из сделанного предположения, при Л 1 должно соблюдаться AdT 1 (иначе можно принять dT = О ). Также использование рассматриваемой экстраполированной зависимости d = d + 4w w подразумевает соблюдение условия Q W . Поскольку используемое в дальнейшем значение Q близко Q 1, указанное условие может не выполняться в случаях, когда D « О. Для этого случая можно считать, что D-0. R - уровень дозаказа; Л - средняя величина спроса; л . дисперсия спроса; т время поставки; г - дисперсия времени поставки; Т период между заказами; W - уровень обслуживания; W - уровень обслуживания при Ь=0, где Ъ -страховой запас; а - коэффициент относительного расположения (значение определяется при помощи имитационного моделирования); Q - значение уровня обслуживания для которого определяется значение коэффициента а (значение определяется при помощи имитационного моделирования);
Продолжение приложения 1. л -среднее линейное отклонение спроса от величины AT при b=0; (dx -b) среднее линейное отклонение спроса от величины спроса AT+b-} х -среднее линейное отклонение времени доставки от величины времени доставки т\ (dT-blA) - среднее линейное отклонение времени доставки от величины времени доставки (т + ЪI Я) Вывод зависимости R=f(W, Т) для условия: постоянный спрос, случайное время поставки
На рис.38 приведена динамика уровня запаса на периоде Т для случая, когда время доставки случайно, а спрос постоянен. В этом случае пропорциональность треугольников позволяет записать: (l-W)T/Adb=(T + d)/(AT + Ad);
Вывод формы зависимости R—f(P). Аналогично более общему случаю можно выразить зависимость R=f(P) для случая, когда случайной величиной является время поставки, а спрос постоянен. Зависимость Ъ(Р) в этом случае будет следующей b(P)= \" AT,L)(AT))_AT Соответственно получаем R(P,T) = А(Т + т) + Ф х (Р, AT, D(AT)) -АТ = АТ + Ф Х (Р, AT, D(AT)) R - уровень дозаказа; -объем заказа; Ъ- страховой запас; Я- средняя величина спроса; г - среднее время поставки; Т— фиксированный период между заказами; W— уровень обслуживания; W - уровень обслуживания при 6=0; d -среднее линейное отклонение времени доставки от величины времени доставки г; (d-b/Я) - среднее линейное отклонение времени доставки от величины времени доставки (т+Ь/Я).
Рассмотрение динамики восполнения региональных запасов. Из рис.39 можно видеть, что для обеспечения требуемого уровня обслуживания региона необходимо компенсировать потерянный на периоде (1-WPC) уровень обслуживания вследствие дефицита Р.С. соответствующим увеличением уровня обслуживания не бездефицитном периоде WPC. Увеличенный таким образом уровень обслуживания региона будет компенсировать вынужденный дополнительный дефицит региона, равный (1-WPC), Если товарообеспечение Р.С. на периоде Трс осуществляется с уровнем обслуживания Wp с, то соответственно фактический уровень обслуживания региона на этом периоде составит Wpea =WPCW pee. Откуда Wlрег=Трег IWPC. Таким образом, при необходимости выдержать заданный Wpc , завышенный уровень обслуживания региона будет составлять Wрег = Wpe! IWPC . Исходя из произведенных рассуждений, завышенный уровень обслуживания Wрег не может превышать единицу. В случае равенства W рег = 133
Продолжение приложения 2. дальнейшая компенсация дополнительного дефицита региона на бездефицитном периоде WPC становиться невозможной, поскольку бездефицитный период в этом случае товарообеспечен полностью. Кроме того, в случае, когда W рег W рег при обеспечении Wрег начинает создаваться положительный уровень страхового запаса Ь, который на дефицитном периоде (1-WPC) создает, в свою очередь, дополнительный уровень обслуживания не предусмотренный вышеприведенной зависимостью. Т.е. можно записать: EcnuO W\ W nr, edeW pcc = WpeJWpc {22Л1
Для случая, когда W рег находиться в диапазоне W рег Wрег = 1 соответствующий Wpe: будет несколько завышен за счет страхового запаса, расходуемого на дефицитных периодах Трс (1 - Wpc). Положительный страховой запас b обеспечивает увеличение уровня обслуживания на периоде Трег со значения W pei до значения W pec. Т.е. на каждом периоде Т страховой запас Ъ обеспечивает уровень обслуживания W рег-W рег. Соответственно страховой запас Ъ на каждом дефицитном периоде Тр.с.О WPC) будет создавать дополнительный уровень обслуживания
