Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Анализ современного состояния организации процессов управления материальными запасами на промышленном предприятии 13
1.1 Анализ динамики и структуры запасов в промышленности 13
1.2 Анализ основных систем управления запасами 24
1.3 Постановка целей и задач исследования 33
Глава 2 Теоретические положения создания организационно экономической системы управления материальными запасами для нестационарных детерминированных условий 37
2.1 Анализ структуры производственно-сбытовой системы 37
2.2 Описание схемы взаимодействия ПСС с элементами внешней среды 41
2.3 Обоснование необходимости создания организационноэкономической системы управления запасами для нестационарных детерминированных условий 43
2.3.1 Влияние эффективности управления материальными запасами на организационно-экономическую устойчивость ПСС 44
2.3.2 Влияние эффективности управления материальными запасами на повышение производственно-экономической эффективности функционирования ПСС 50
2.3.3 Параметры измерения эффективности управления материальными запасами 51
2.4 Разработка основных принципов создания нестационарных детерминированных систем управления запасами 53
2.4.1 Классификация и виды материальных запасов 53
2.4.2 Классификация и виды моделей управления запасами 58
2.4.3 Разработка формализованного описания и схемы определения оптимальной стратегии обобщенной нестационарной детерминированной системы управления запасами 67
2.4.4 Постановка оптимизационной задачи определения оптимальной стратегии управления запасами для нестационарной детерминированной системы 73
2.4.4.1 Параметры системы управления запасами 74
2.4.4.2 Формирование целевой функции определения оптимальной стратегии управления запасами 76
2.4.4.3 Формирование системы ограничений оптимизационной задачи 79
2.4.5 Выбор метода решения оптимизационной задачи нахождения оптимальной стратегии 81
Глава 3 Разработка организационно-экономической системы управления материальными запасами для нестационарных детерминированных условий 82
3.1 Метод динамического программирования 82
3.2 Постановка задачи определения оптимальной стратегии нестационарной детерминированной системы управления запасами для решения методом динамического программирования 87
3.3 Определение оптимальной стратегии нестационарной детерминированной системы управления запасами методом динамического программирования 92
3.4 Разработка организационно-экономической системы управления материальными запасами ПСС для нестационарных детерминированных условий 99
Заключение. 115
Список литературы 118
Приложение
- Анализ основных систем управления запасами
- Описание схемы взаимодействия ПСС с элементами внешней среды
- Разработка основных принципов создания нестационарных детерминированных систем управления запасами
- Постановка задачи определения оптимальной стратегии нестационарной детерминированной системы управления запасами для решения методом динамического программирования
Введение к работе
В настоящее время значительно возросли требования рынка к параметрам изделий и, прежде всего, к их качеству. Произошло это вследствие преобладания предложения над спросом, усиления конкуренции на рынке, наличия избыточных производственных мощностей. В этих условиях успеха в конкурентной борьбе может достигнуть тот, кто наиболее рациональным образом построил свое производство и имеет оптимальные экономические показатели. Эта цель достигается путем:
снижения затрат, связанных с созданием и хранением запасов;
сокращением времени поставок;
более четкого соблюдения сроков поставки;
увеличения гибкости производства, его приспособленности к условиям рынка;
- повышения качества изделий и увеличения производительности.
Необходимым условием выполнения этих задач является
комплексная оптимизация всех составляющих производственно-сбытового процесса.
В последние годы произошло заметное усовершенствование методов производства, что позволило сократить длительность производственного процесса, снизить производственные расходы и обеспечить качество выпускаемой продукции. Дальнейшее повышение эффективности функционирования предприятия может быть достигнуто за счет реализации резервов, заложенных в рационализации обеспечивающих процессов. Прежде всего, это относится к оптимизации запасов, поскольку, как показывает опыт, до 80% времени от начала производственного цикла и до момента реализации конечного продукта составляет время хранения продукции в готовом или полуготовом виде. Это вызывает необходимость
содержания больших запасов, что, соответственно, приводит к росту затрат на их создание и поддержание.
Управление запасами представляет собой проблему, общую для предприятий любого типа. Запасы требуется создавать в сельском хозяйстве, промышленности, розничной торговле, для целей обороны. Основной причиной создания запасов является то, что либо физически невозможно, либо экономически невыгодно, чтобы товары поступали именно тогда, когда на них возникает спрос. В тоже время, создание и поддержание запасов требует значительных затрат и капиталовложений, поэтому для каждого предприятия существует проблема выбора оптимальной стратегии управления запасами, позволяющей минимизировать указанные потери.
При выборе стратегии управления запасами необходимо определить:
когда пополнять запас;
каков должен быть размер заказа на пополнение.
До недавнего времени в нашей стране проявлялся весьма существенный разрыв между теорией и практикой принятия решений в сфере управления запасами, и возник он, прежде всего, по двум причинам. Во-первых, высшее руководство предприятий слишком много внимания уделяло быстрому росту объема продаж в ущерб эффективности управления товарно-материальными запасами. Во-вторых, многие ученые и экономисты, занимавшиеся вопросами управления, излишне много внимания уделяли разработке математически «чистых» моделей принятия решений, имевших малую практическую ценность.
Сегодня, благодаря активизации ряда факторов, в том числе и внедрению логистики, многие предприятия последовательно связаны друг с другом, производство и система запасов приобретают взаимосвязанный характер. В такой ситуации, анализируя систему управления материальными запасами необходимо исходить из принципа комплексного
регулирования, позволяющего гармонично соединить все звенья производственно-сбытовой цепи и добиться максимального эффекта от оптимизации материальных запасов.
В настоящее время разработано большое количество систем управления материальными запасами, позволяющих сократить затраты на создание и поддержание запасов, однако все эти системы одноуровневые, зачастую представлены в общем виде и не всегда соответствуют специфическим условиям функционирования конкретного предприятия.
На текущий момент детально описаны системы управления запасами и разработаны методы определения значений параметров таких систем только для класса простейших систем и систем, приводимых к простейшим.
Для более сложных ситуаций известны лишь единичные результаты о структуре систем управления запасами, а алгоритмы расчета параметров таких систем, как правило, отсутствуют.
Поскольку каждая из простейших систем имеет свои недостатки, то даже при правильном выборе базовой системы управления запасами и определении ее параметров нельзя с уверенностью утверждать, что полученная на ее основе стратегия управления запасами будет оптимальной и даст минимум затрат, связанных с созданием и поддержанием необходимого запаса. Особенно, это касается значительной части предприятий, функционирующей в нестационарных условиях, когда многие параметры (в первую очередь динамика изменения спроса) определяющие выбор системы управления запасами и значений ее характеристик изменяются в течение короткого периода времени. В данных условиях в разные интервалы времени для предприятия могут отличаться оптимальные системы управления запасами, а также могут изменяться оптимальные значения параметров этих систем. Таким образом, в нестационарных условиях, использование какой-либо одной из
простейших систем в течение всего периода планирования не обеспечивает минимизацию издержек на содержание и пополнение запаса. При периодическом пересмотре применяемой системы управления запасами и пересчете ее параметров также нельзя с уверенностью утверждать, что эти издержки будут минимальны.
С другой стороны, в случае, когда факторы (как стационарные, так и нестационарные), определяющие выбор стратегии управления запасами, определены (детерминированы) с достаточной степенью точности на протяжении анализируемого периода времени, существует возможность определить оптимальную стратегию, позволяющую минимизировать издержки на создание и поддержание запасов. При этом чем более выражена нестационарность указанных факторов, тем большего эффекта можно достичь с помощью оптимизации материальных запасов на предприятии.
Функции формирования и реализации стратегии управления запасами выполняет организационно-экономическая система управления материальными запасами предприятия. Поэтому целью настоящей диссертационной работы является разработка организационно-экономической системы управления материальными запасами, позволяющей вырабатывать и реализовывать оптимальную стратегию управления запасами для производственно-сбытовых систем, функционирующих в нестационарных детерминированных условиях.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
1. Анализ функционирования производственно-сбытовых систем в
нестационарных детерминированных условиях.
2. Разработка основных принципов создания нестационарных
детерминированных систем управления запасами.
Постановка и обоснование задачи определения оптимальной стратегии для нестационарной детерминированной системы управления запасами.
Разработка метода решения задачи определения оптимальной стратегии управления запасами для нестационарной детерминированной системы.
Разработка организационно-экономической системы управления материальными запасами производственно-сбытовой системы для нестационарных детерминированных условий.
Для решения поставленных в работе задач использовались методы исследования операций, в частности метод динамического программирования; теория управления запасами; методология структурного анализа и проектирования SADT и стандарт описания функциональных моделей IDEF0.
Научная новизна исследования состоит в следующих выносимых на защиту результатах:
1. Разработана классификация видов материальных запасов и
классификация моделей управления запасами.
Предложено и обосновано описание обобщенной нестационарной детерминированной системы управления запасами.
Предложена и обоснована постановка задачи нахождения оптимальной стратегии управления запасами для нестационарной детерминированной системы.
Разработан метод решения задачи определения оптимальной стратегии управления запасами для нестационарной детерминированной системы.
5. Разработана организационно-экономическая система управления
материальными запасами производственно-сбытовой системы для
нестационарных детерминированных условий.
Практическая ценность диссертационной работы заключается в
разработке подходов, методов, алгоритмов управления материальными
запасами, которые позволят предприятию, осуществляющему
производственно-сбытовую деятельность в нестационарных
детерминированных условия:
минимизировать затраты на создание и поддержание запаса;
исключить случаи дефицита сырья, материалов, готовой продукции в производственно-сбытовой системе;
повысить производственно-экономическую эффективность функционирования предприятия;
повысить организационно-экономическую устойчивость предприятия.
По теме диссертации опубликовано 3 печатных работы [26], [27], [28].
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений.
В первой главе проведен анализ современного состояния организации процессов управления материальными запасами на промышленном предприятии: проведен анализ динамики изменения объемов и структуры материальных запасов на современном этапе в народном хозяйстве в целом и в промышленном производстве в частности, в России и в развитых странах Запада; проведен аналитический обзор основных подходов и методов, используемых в настоящее время предприятиями для управления материальными запасами; сформулированы основные цели и задачи исследования.
Во второй главе разработаны теоретические основы создания организационно-экономической системы управления запасами для нестационарных детерминированных условий: проведен анализ функционирования производственно-сбытовой системы (ПСС) в условиях
нестационарности; исследовано влияние оптимального управления запасами на достижение стратегической цели предприятия; определен критерий оценки эффективности управления материальными запасами в условиях нестационарности. Разработаны основные принципы создания нестационарных детерминированных систем управления запасами, включающие: разработку классификации видов материальных запасов; разработку классификации моделей управления запасами; описание функционирования обобщенной нестационарной детерминированной системы управления запасами, а также разработку схемы определения оптимальной стратегии управления запасами для данной системы. Сформулирована задача определения оптимальной стратегии управления запасами для нестационарной детерминированной системы, а также определен метод решения данной задачи.
В третьей главе разработан алгоритм решения поставленной задачи нахождения оптимальной стратегии управления запасами на основе метода динамического программирования. Разработана организационно-экономическая система управления материальными запасами ПСС для нестационарных детерминированных условий включая: разработку организационно-функциональной структуры системы; разработку экономико-математической модели определения оптимальной стратегии управления запасами; разработку принципиальной схемы функционирования подразделений логистики предприятия при определении и реализации оптимальной стратегии управления запасами.
Результаты исследований, проведенных в диссертационной работе, использованы при разработке системы управления запасами в ОАО «МЭЛ» (Московский электромонтажный завод) и при внедрении комплексной системы управления предприятием в ООО «Штандокс» с целью сокращения затрат на создание и поддержание запасов.
Теоретические положения исследования использованы в учебном процессе в МГТУ им. Н.Э. Баумана на кафедре «Промышленная логистика» при чтении курса лекций и проведении практических занятий по дисциплине «Основы логистики».
Анализ основных систем управления запасами
Управление материальными запасами осуществляетсялогистическими подразделениями предприятий и заключается в принятии решений о восполнении уровня запасов в компании. Совокупность правил, по которым принимаются эти решения, называется стратегией управления запасами. Каждая стратегия управления запасами связана с издержками на создание и пополнение материального запаса. Для эффективного управления материальными запасами используются оптимальные стратегии управления запасами. В качестве критерия оптимальности чаще всего используется минимум логистических издержек, связанных с управлением запасами, хотя могут применяться и другие критерии, например, минимальное время выполнения заказа, максимальная надежность поставки и т.д.
Система управления запасами включает: выбор и обоснование критерия оптимизации, расчет издержек управления запасами, формулировку ограничений, моделирование спроса (расхода) и пополнения запасов, расчет стратегии управления. Рассмотрим подробно две основные системы управления запасами [103]: - система с фиксированным размером заказа; - система с фиксированным интервалом времени между заказами. В системе с фиксированным размером заказа размер заказа является постоянной величиной, и повторный заказ подается при уменьшении наличных запасов до определенного критического уровня - точки заказов. модель предполагает следующие допущения: спрос (расход) является непрерывным, а интенсивность спроса A, = tg a = const; спрос удовлетворяется полностью и мгновенно; страховой запас отсутствует; емкость склада не ограничена; затраты на выполнение заказа (с0) и цена поставляемой продукции в течение планового периода постоянные; затраты на поддержание запаса единицы продукции в течение единицы времени постоянные и равны Ch величина времени запаздывания поставки (время выполнения заказа) равна хзп. Искомыми параметрами в данной системе управления запасами является точка заказов (Q3) и оптимальная величина заказа (q ). Критерием оптимальности размера заказа на пополнение запасов в данной модели является минимум общих затрат на выполнение заказов и поддержание запаса на складе в течение планового периода. Составляющие суммарных затрат по-разному зависят от размера заказа (величины партии поставки), что отражено на графиках на рис. 1.3. Годовые затраты на поддержание запаса (Chr) растут прямо пропорционально размеру заказа, а затраты на выполнение заказа (С0Г) с увеличением его размера уменьшаются. В результате суммарные годовые затраты (Сг) имеют на графике вид вогнутой кривой, имеющей минимум, что позволяет определить оптимальный размер заказа q . Определим суммарные годовые затраты управления запасами (Сг). Предположим, что годовая потребность в материальных ресурсах равна D. Тогда за год необходимо сделать D/q поставок на пополнение запаса, а суммарные затраты на выполнение заказов будут равны: Затраты на поддержание запасов на складе в течение года можно определить по формуле: где Qcp - средняя величина запаса, поддерживаемая на складе, ед. Затраты Ch могут быть выражены в долях (или процентах) от стоимости единицы продукции, тогда: где с - цена единицы продукции, хранимой на складе; і - доля от цены продукции, приходящаяся на затраты по поддержанию запасов. Средняя величина запаса Qcp при указанных выше допущениях будет равна q/2 (рис. 1.2). Тогда доля суммарных годовых затрат управления запасами составит: Оптимальный размер заказа q будет соответствовать минимуму суммарных затрат в точке, где 9Cr/ 9q = 0. В оригинале формула для расчета оптимального размера заказа была получена Ф.У. Харрисом в 1913 г. Однако в теории управления запасами она больше известна как формула Уилсона. Значение второго параметра данной модели управления запасами -уровня запаса Q3, при достижении которого размещается заказ, рассчитывается с использованием интенсивности спроса X по формуле: Q3 = А, х тзп. Во второй основной системе управления запасами - системе с фиксированным интервалом времени между заказами заказы производятся в строго определенные моменты времени с фиксированной периодичностью. В момент заказа размер заказа рассчитывается таким образом, чтобы его поставка увеличила запас до максимального желательного уровня (см. рис. 1.2). В данной модели действуют все те же допущения, что и в предыдущей модели, но искомыми параметрами являются: - величина интервала между соседними заказами тсз; - величина максимального желательного уровня запаса Qmax-Величину фиксированного интервала времени между заказами можно определить исходя из рассчитанной выше величины оптимального размера заказа q по формуле: Величина максимального желательного уровня запаса Qmax в данной модели равна оптимальному размеру заказа: Расчет размера заказа в системе с фиксированным интервалом времени между заказами производится по формуле: где z - уровень наличного запаса в системе в момент заказа. На практике параметры систем управления запасами рассчитываются таким образом, чтобы в момент, предшествующий поставке, наличный запас опускался не до нулевого уровня, а до определенного страхового запаса. Страховой запас необходим, для предотвращения случаев дефицита продукции на складе в непредвиденных ситуациях (резкие колебания спроса, увеличение сроков поставки и т.п.). Рассмотренные выше системы управления запасами легли в основу четырех простейших систем, наиболее часто применяемых на практике [100], [103]. Простейшие модели управления запасами классифицируются по двум признакам - способу определения момента заказа и объему заказа. В периодических моделях заказ на пополнение выдается через равные промежутки времени тсз, и уровень запаса z в момент заказа - при случайном спросе - является величиной переменной. В моделях с критическим уровнем заказ выдается при падении уровня запаса до фиксированной величины, и переменным становится интервал между последовательными заказами. В каждой из этих моделей пополнение может производиться либо на вполне определенную величину q , либо на разницу между постоянной Qmax (максимальным запасом) и текущим уровнем z запаса в момент заказа (см. рис. 1.4). Качественные особенности работы систем управления запасами, реализующих изложенные выше принципы, очевидны. Модель с периодическим пополнением и q =const не содержит элемента обратной связи, и процесс оказывается неуправляемым. Такая стратегия - тип (xC3,q ) - соответствует нормативному снабжению и может быть применена лишь в условиях стабильного спроса.
Описание схемы взаимодействия ПСС с элементами внешней среды
ПСС взаимодействует с элементами внешней среды посредством передачи материальных и нематериальных ресурсов, осуществляемой с помощью различного рода потоков: материальных, финансовых, информационных. Под материальными потоками понимаются каналы передачи производственных (сырьевых, трудовых) и непроизводственных (транспортных, складских и т.д.) ресурсов, необходимых для производственно-хозяйственной деятельности. Финансовые потоки представляют собой передачу финансовых ресурсов, необходимых для функционирования ПСС. К информационным потокам относятся данные о состоянии и функционировании тех или иных элементов, управляющая информация, используемая для координации, оптимизации и контроля работы системы. Рассматриваются основные виды потоков, существующие в производственно-сбытовой системе: Материальные потоки: JLII — обеспечение предприятия трудовыми ресурсами; ц2 - обеспечение предприятия средствами производства, сырьем, материалами, полуфабрикатами; (иЗ - оказание предприятию услуг, необходимых для функционирования ПСС; ц4 - удовлетворение потребности производства в производственных ресурсах; ц.5 - выполнение предприятием производственной программы -поступление в сбытовую подсистему заданного количества продукции; ]х6 - поставка продукции потребителям; ц7 - услуги по созданию или поддержанию социальной инфраструктуры предприятия (строительство объектов, проведение общественных мероприятий т.д.), выполнение работ по повышению экологической безопасности предприятия. Финансовые потоки: ш1, 0)2, соЗ, со4-оплата предприятием трудовых ресурсов, производственных и сырьевых ресурсов, услуг, технологий и информации соответственно; 0)5 - финансирование (или субсидирование) предприятия банками, из государственного и региональных бюджетов, получение денежных средств путем выпуска и размещения ценных бумаг; юб - погашение предприятием полученных ссуд, кредитов, выплата дивидендов; со 7 - оплата потребителями продукции и услуг предприятия; со 8 - выплаты и отчисления в государственный или региональный бюджеты согласно налоговому законодательству, нормативам отчислений в фонд социального страхования, пенсионный фонд, выплата таможенных пошлин и т.п.; со9 - выделение средств предприятием на поддержание и развитие социальной инфраструктуры, экологической инфраструктуры и т.п. Информационные потоки: pi-воздействие факторов внешней среды (см. таблицу 4) на функционирование ПСС; р2 - предоставление предприятию информации и технологий, необходимых для функционирования ПСС; (33 - данные о потребности в производственных ресурсах; р4 - производственная программа ПСС; Р5 - информация об объемах реализации продукции, емкости рынка, потребностях потребителей и т.п.; (36 - государственный контроль и регулирование производственно-хозяйственной деятельности предприятия посредством законодательных рычагов власти; (37 - предоставление предприятием необходимой информации государственным контрольным органам; р8 - общественный контроль над деятельностью ПСС со стороны общественных организаций: профсоюзов, организаций по защите окружающей среды и т. п. Предметом настоящей работы является эффективное управление материальными запасами предприятия в условиях нестационарности внешней и внутренней среды ПСС. Материальные запасы возникают в результате различия входящих и исходящих материальных потоков в следующих подсистемах ПСС (см. рис. 2.1): - подсистема материально-технического снабжения; - производственная подсистема (передел 1,..., передел N); - сбытовая подсистема предприятия, в том числе система сервисного обслуживания. В зависимости от места возникновения материальный запас может собой представлять: - сырье; - основные и вспомогательные материалы; - полуфабрикаты; - детали; - готовые изделия; - запасные части для ремонта. Материальные запасы в ПСС могут достигать больших объемов, что влечет за собой значительные расходы на содержание и пополнение этих запасов. В тоже время, функционирование каждой производственно сбытовой системы направлено на достижение определенной стратегической цели, в качестве которой примем цель обеспечения организационно-экономической устойчивости предприятия при условии повышения производственно-экономической эффективности функционирования ПСС. Рассмотрим взаимосвязь достижения стратегической цели предприятия и оптимизации управления материальными запасами в условиях нестационарности. Для этого рассмотрим влияние эффективности управления материальными запасами на: - организационно экономическую устойчивость ПСС; - производственно-экономическую эффективность функционирования ПСС. Под сохранением устойчивого положения (функционирования) предприятия (ПСС) в рыночной среде понимается способность предприятия сохранять (или наращивать) объемы реализации продукции (работ, услуг) длительный период времени при различных изменениях в инфраструктуре и при колебаниях потребительского спроса. Говоря об
Разработка основных принципов создания нестационарных детерминированных систем управления запасами
Для формализации процессов управления запасами необходимо рассмотреть их виды [58].Понятие запаса пронизывает все области материального производства, так как материальный поток на пути движения от первичного источника сырья до конечного потребителя может накапливаться в виде запаса на любом участке. Причем, управление запасами на каждом из участков имеет свою специфику. Среди критериев классификации запасов выделяются два параметра движения материальных потоков - пространство (или место нахождения) и время, а также функция запаса (см. рис. 2.3).
Рис. 2.3 Критерии классификации зпасов. Классификация по месту нахождения приведена на рис. 2.4. Все запасы, имеющиеся в экономике, определены как совокупные. Они включают в себя сырье, материалы основные и вспомогательные, полуфабрикаты, детали, готовые изделия, а также запасные части для ремонта средств производства. Основная часть совокупных запасов производства представляет собой предметы производства, входящие в материальный поток на различных стадиях его технологической переработки.
Совокупные запасы производства, как видно из рис. 2.4, подразделяются на два вида: производственные и товарные запасы.
Производственные запасы формируются в организациях-потребителях. Товарные запасы находятся у организаций-изготовителей на складах готовой продукции, а также в каналах сферы обращения. Запасы в каналах сферы обращения разбиваются на запасы в пути и запасы на предприятих торговли. Запасы в пути (или транспортные запасы) находятся на момент учета в процессе транспортировки от поставщиков к потребителям.
Производственные запасы предназначены для производственного потребления. Они должны обеспечивать бесперебойность производственного процесса. Производственные запасы учитываются в натуральных, условно-натуральных и стоимостных измерителях. К ним относятся предметы труда, поступившие к потребителю различного уровня, но еще не использованные и не подвергнутые обработке.
Товарные запасы необходимы для бесперебойного обеспечения потребителей материальными ресурсами.Классификация по исполняемой функции запасов позволяет разделить производственные и товарные запасы на несколько имеющих различные функции групп (см. рис. 2.4): текущие, подготовительные, страховые, сезонные и переходящие.
Текущие запасы обеспечивают непрерывность снабжения производственного и сбытового процессов между двумя поставками. Текущие запасы составляют основную часть производственных и товарных запасов. Их величина постоянно меняется.Подготовительные запасы (или запасы буферные) выделяются из производственных запасов при необходимости дополнительной их подготовки перед использованием в производстве (сушка леса, например).
Подготовительные товарные запасы формируются в случае необходимости подготовить материальные ресурсы к отпуску потребителям.Гарантийные запасы (или запасы страховые) предназначены для непрерывного снабжения потребителя в случае непредвиденных обстоятельств: отклонения в периодичности и в величине партий поставок от запланированных, изменения интенсивности потребления, задержки поставок в пути. В отличие от текущих запасов размер гарантийных запасов - величина постоянная. При нормальных условиях работы эти запасы неприкосновенны.
Сезонные запасы образуются при сезонном характере производства продуктов, их потребления или транспортировки. Сезонные запасы должны обеспечить нормальную работу организации во время сезонного перерыва в производстве, потреблении или в транспортировке продукции.
Переходящие запасы - это остатки материальных ресурсов на конец отчетного периода. Они предназначаются для обеспечения непрерывности производства и потребления в отчетном и следующим за отчетным периоде до очередной поставки.
Классификация во времени позволяет выделить различные количественные уровни запасов. Их соотношение показано на рис. 2.5.
Максимальный желательный запас определяет уровень запаса, экономически целесообразный в данной системе управления запасами. Этот уровень может повышаться. В различных системах управления максимальный желательный запас используется как ориентир при расчете объема заказа.
Пороговый уровень (или точка заказа) запаса используется для определения момента времени выдачи очередного заказа.
Текущий запас соответствует уровню запаса в любой момент учета. Он может совпасть с максимальным желательным уровнем, пороговым уровнем или гарантийным запасом.
Гарантийный запас (или запас страховой) аналогичен гарантийному запасу в классификации по исполняемой запасом функции и предназначен для непрерывного снабжения потребителя в случае непредвиденных обстоятельств.
Можно также выделить неликвидные запасы - так называют длительно неиспользуемые производственные и товарные запасы. Они образуются вследствие ухудшения качества товаров во время хранения, а также морального износа. Это единственный вид запаса, который не соответствует определенным выше критериям.Общая классификация материальных запасов приводится на рис. 2.6.
В настоящей работе рассматривается управление текущим запасом, независимо от его места нахождения (производственный запас, товарный запас). Управление уровнем текущего запаса производится согласно стратегии управления запасами. Метод выбора оптимальной стратегии управления запасами для нестационарных детерминимрованных систем будет рассмотрен ниже.
Управление запасами заключается в установлении моментов времени и объемов заказа на восполнение их и распределении вновь прибывшей партии по нижестоящим звеньям системы снабжения. Совокупность правил, по которым принимаются эти решения, предствляют собой стратегию управления запасами [100].
Каждая такая стратегия связана с определенными (чаще всего в вероятностном смысле) затратами по доведению материальных средств до потребителей. Будем считать оптимальной стратегию управления запасами, которая минимизирует эти затраты. Отыскание оптимальных стратегий и является предметом теории оптимального управления запасами. Естественно при сравнении стратегий учитывать лишь
Постановка задачи определения оптимальной стратегии нестационарной детерминированной системы управления запасами для решения методом динамического программирования
Чтобы разработать алгоритм решения поставленной во 2-ой главе оптимизационной задачи, опишем ее в терминах динамического программирования. Объектом управления в данном случае является рассмотренная выше система управления запасами. Управление системой разбивается на w пошаговых управлений (w=h+l=:vround(T ) -максимальное количество возможных поставок в течение периода планирования Т? увеличенное на единицу). Управление хк? переводящее систему S из состояния sk_i в состояние Sk, представляет собой величину и момент времени к-ой поставки. В общем случае величина поставки продукции на склад может принимать множество значений Р: где pq - объем q-ro варианта поставки продукции. Возможные варианты размеров поставок продукции могут быть определены исходя из ограничений (2.4): вариантов поставки v=(Pmax-Pmin)/Pst+2. Каждая поставка pq может быть произведена в любой момент времени і (в общем случае і = l..n). Таким образом, множество возможных управлений Хк на шаге к можно представить в виде следующей матрицы размерностью nxv: времени і на шаге к. Каждое управление xkiq переводит систему в соответствующее состояние sk є Sk, поэтому размерность множества состояний Sk такая же как и размерность множества возможных управлений Xk: nxv. Множество Первое слагаемое в выражении (3.11) представляет собой стоимость транспортирвки товара, поставленного на склад с момента времени (Ь+1) до момента времени с, приведенную к началу отчетного периода с учетом дисконт-фактора d. Поскольку на шаге к при управлении xkcq производится всего лишь одна поставка товара в момент времени с в размере pcq, то: Величина Ek в (3.14) представляет собой эффективность k-го шага, а именно величину совокупных затрат на создание и пополнение запаса с момента (Ь+1) (начало шага к) и до момента с (конец шага к), если в момент b система находилась в состоянии s " b=Zb, и затем было выбрано управление xkcq. Просуммировав Е для каждого шага k=l..w, получим величину совокупных затрат на создание и пополнение запаса в течение планового периода Т: Таким образом необходимо решить следующую задачу: определить такое допустимое управление X, переводящее систему S из состояния so в состояние s , при котором целевая функция (3.15) принимает наименьшее значение. Опишем решение поставленной задачи методом динамического программирования в соответствии с схемой, приведенной в п. 3.1. Рассмотрим последовательно определение оптимального управления на шаге w, w-1 и т.д. используя принцип оптимальности Р. Беллмана. Следует отметить, что если шаги k=l..w-l могут заканчиваться какой-либо поставкой, то шаг w представляет собой только расходование запаса до уровня z n =s п без последующей поставки в момент времени п, т.е. xwnq=xw„i=p„i=0. Динамика изменения величины запаса z в течение периода планирования Т представлена на рис. 3.3. a b с g h n Рис. 3.3 Изменение величины запаса z в течение периода Т. Т где x kcq определяет величину pq и момент времени с поставки к В it оптимальной стратегии управления запасами X для поставленной задачи. Поставленная задача имеет ряд ограничений на размер поставки, на величину текущего запаса, на минимальный интервал времени между соседними поставками. Ограничения на размер поставки учтены в уравнении для допустимых величин поставки (3.7). Ограничения на величину текущего запаса, минимальный интервал времени между поставками учитываются при определении множеств допустимых состояний Sk на каждом шаге k=l..w. Расчетное множество состояний на шаге (к-1) определяется из (3.20) на основе множества допустимых состояний Sk на шаге к и множества допустимых управлений Хк на шаге к. Каждое состояние на шаге (к-1) sk_1b характеризуется моментом времени b и расчетным уровнем запаса z в этот момент времени. Организационно-экономическая система управления материальными запасами производственно-сбытовой системы для нестационарных детерминированных условий включает: - организационно-функциональную структуру системы; - экономико-математическую модель определения оптимальной стратегии управления запасами; принципиальную схему функционирования подразделений логистики предприятия при определении и реализации оптимальной стратегии управления запасами. Организационно-функциональная структура системы. Система управления материальными запасами для нестационарных детерминированных условий создается на основе организационно-функциональной структуры предприятия. Под организационно функциональной структурой понимается организация связей и отношений между подразделениями предприятия, а также состав этих подразделений, каждому из которых обычно соответствует определенная функция. Типовая организационно-функциональная структура предприятия, выпускающего различные виды продукции представлена на рис. 3.5 [72]. Функции управления материальными потоками сосредоточены в логистической системе предприятия (ЛС). На рис. 3.5 функции ЛС приведены в укрупненном виде. ключевые и поддерживающие.
В качестве ключевых функций ЛС понимаются: - поддержание стандартов обслуживания потребителей (Customer service standarts); - управление закупками (Procurement), закупки (Purchasing); - транспортировка (Transportation); - управление запасами (Inventory management); - управление процедурами заказов (Order processing); - управление производственными процедурами (операциями) (Operation management); - ценообразование (Pricing); - физическое распределние (Physical Distribution). Под поддержанием стандартов обслуживания потребителей понимается поддержание заданного уровня качества продукции, дистрибуции товаров и послепродажного обслуживания. Логистические решения играют определяющую роль по доставке товара и сервиса требуемого качества в заданное время. Организация и управление закупками в фирме включает в себя комплекс таких задач, как выбор поставщиков материальных ресурсов (MP), планирование потребности в MP, определение рациональных периодов времени и объемов поставок ресурсов, организация договорной работы, выбор форм поставок и типов транспорта для доставки MP к производственным подразделениям и т.п. Транспортировка является одной из ключевых функций ЛС. Это объясняется тем, что без транспортировки практически не существует материального потока. Процесс транспортировки рассматривается как совокупность перевозки, погрузки-разгрузки, экспедирования и других сопутствующих логистических операций. Управление запасами MP и готовой продукции (ГП) представляет собой процесс создания, контроля и регулирования уровней запасов в снабжении, производстве и сбыте продукции. Функция управления (обработки) заказами определяет процедуры получения и обработки заказов, моменты времени получения ГП или оказания услуги потребителю, а также инициирует работу фирменной дистрибутивной сети или логистических посредников по доставке и продаже ГП потребителям. Управление производственными процедурами или операционный менеджмент решает логистические задачи объемно-календарного планирования, минимизации уровней запасов MP и незавершенного производства (НП) в производстве, прогнозирования потребности в MP, сокращения длительности производственного цикла и т.п. В рамках функции ценообразование формируется стратегия ценообразования предприятия. Стратегия ценообразования тесно связана с маркетинговой и логистической стратегиями компании. Логистическая стратегия задает уровень общих логистических издержек, составляющих базу цены ГП, а от маркетинговой стратегии зависит планируемый уровень рентабельности и окончательная цена продажи ГП потребителю, определяемая конъюнктурой рынка, уровнями цен конкурентов и прогнозами спроса. Группа поддерживающих функций ЛС направлена на обеспечение надлежащего выполнения ключевых функций. К поддерживающим функциям относятся: - складирование (Warehousing); - грузопереработка (Material handling); - защитная упаковка (Protective packaging); - поддержка возврата товаров (Return goods handling); - обеспечение запасными частями и сервисом (Parts and service
Похожие диссертации на Разработка организационно-экономической системы управления материальными запасами промышленных предприятий для нестационарных детерминированных условий
