安全库存策略的真正麻烦

  之前几篇，我们详细讨论了在稳态和非稳态不同业务背景下的安全库存策略。具体内容包括：

  安全库存通用标准公式的适用性

  稳态业务下的不同安全库存策略检验(1、2)

  非稳态业务下的不同安全库存策略检验

  然而，这些还并不是安全库存策略在真实环境里所面对的最大麻烦。如果不能有效应对本篇所讨论的麻烦，那么讨论安全库存策略就是缘木求鱼。

  案例背景

  考虑成品P以及其相关原材料m，假定二者的消耗关系为1:1，也即，每1个成品P都消耗1个物料m。

  我们仍然仅讨论最基本的稳态业务背景，也即，成品P的需求均值、标准差稳定。同时，交货提前期稳定可靠，这里我们设定为3个月。

  仍然借用随机数生成器，我们构造一个连续24个月的序列。设定期望均值100、标准差20，实际得到的序列如下图，均值105、标准差19。我们知道，这个成品P是典型的X类产品。

  考虑现实中我们会使用ERP工具来处理物料需求，例如SAP。假定成品P被设定为MTS，计划策略10;使用计划独立需求PIR，物料需求由MRP展开。

  对于成品P和原材料m的安全库存，暂且都按照安全库存标准公式设定，系数仍然取1.75，得到的结果是59。对于物料m，由于采用了PIR+MRP，因此，无需额外设置再订货点ROP。

  为了保障交货可靠性，要求成品P的库存水位不得低于安全库存水平;而同时，为了保证存货效率，也不希望实际库存水位过高。具体而言，每个月月末的成品库存水位都应当接近于安全库存水位。

  让我们看看在这样的背景下，在成品P和原材料m上将会发生些什么?最终的缺料情况将会怎样?

  由于要求成品P尽量维持安全库存水位59，而实际需求相对于均值又是略有波动的。所以，成品计划环节必须要适时调整，只要物料没问题，就应该补足或者削减实际产出，以保障月底成品库存目标。

  因此，实际成品产出波动会比需求波动略大，假定物料OK，那么结果如下图：

  注意：蓝色曲线是市场需求，黄色曲线是为了保障库存指标的实际需求。

  我们看到，实际产出需求是比原始市场需求有着更大波动的。而这一新的序列才是物料m的真实需求。

  可惜的是，当我们运行PIR+MRP时，并不可能预知真实产出的变化，所以，系统中是按照平均市场需求水平设定的初始预测，也即，每月需求均为105。

  但是，原材料m的真实需求序列，其均值137、标准差36，仍然属于X类。难道我们的物料就保障不了吗?答案是：确实保障不了。

  由于采购提前期3个月，因此PR只能在第3个月修正(我们暂不考虑催料成功的可能性)。结果请看下图：

  原始需求X类，调整后的需求仍然是X类，然而，原材料供应却出现了持续性缺口。

  情景2：常规改善

  情景1中的物料计划其实已经崩溃。

  为了避免这种局面，我们再按照常见的工厂内部改善方式继续讨论。

  首先，物料计划是可以依据原材料真实消耗记录而非理想消耗记录来分析计算安全库存的。因此，我们基于实际产出序列来重新计算安全库存值。均值137、标准差36、交货提前期3个月，得到新安全库存值109。

  然后，成品计划不能按照市场需求均值105来展开预测，而必须按照实际需求来预测。所以，初始预测应该是各月均为137。但是，成品计划无法预见需求的随机波动，因此，只能将对物料m的需求波动体现在三个月后的滚动调整。

  无疑，这是要求未卜先知，是相当理想化的。但是，只要证明这样能解决问题，我们也还是可以尝试从这个方向上去努力的……

  让我们看看效果：

  比之前好不少，但是，仍然有四分之一的月份，处于缺料状态。问题并没有有效解决。

  情景3：转嫁交期风险

  既然我们想法设法努力也仍然无法有效抵消“牛鞭效应”在物料上的体现，那么，如果转嫁交期风险，又会有怎样的效果呢?

  转嫁交期风险，意味着按照原材料m的交货提前期锁定生产计划，成品生产只能按照给定的预测进行。如果想要调整，也只能修正锁定期之外的计划。

  于是，物料端得到了充分的保护，实际效果如下：

  这样无疑会影响到成品端，实际效果将会怎样呢?请看下图：

  正如我们之前曾经讨论过的，在安全库存标准公式下，是有一定缺料风险的。不过幸运的是，成品缺料的月份，缺口都小于原材料库存，也即，不会有真实的缺料发生。

  虽然还是紧张，但是总算不缺料了……

  至于那高耸入云的原材料库存?暂且管不了那么多了 ^_^

  本篇结论

  情景1的含义是，如果将交货服务能力等同于成品目标库存，那么，“牛鞭效应”就将是挥之不去的梦魇。(除非，交货提前期足够短)

  情景2的含义是，如果将希望寄托在成品计划环节的改善，要求成品计划环节能够依据需求波动来改善PIR，那么，付出虽然有回报，但远远达不到解决问题的效果。(别忘了，本篇实例是一颗X类型的成品)

  情景3的含义是，如果仅仅是将交货提前期问题向下游转嫁，那么，虽然可以相当程度上解决缺料问题，但是整个体系必将付出存货方面的高昂成本，尤其是上游。(不要以为上游可以通过控制库存上限来解决库存问题，控制的后果将是鸡飞蛋打，连已经解决的交货问题也将重新崩溃)

  贵公司当前是属于哪种情景呢?

  此外，本篇特意设定的1：1消耗比例，意味着也涵盖了单纯物料管理问题。如果物料管理上也采用了目标库存控制，那么也会面临同样的后果。例如频繁的Pull in和Pull out，以追求月底库存稳定。

  虽然，本篇谈及的是“牛鞭效应”以及常见的几种内部应对方式。

  但是，上述3种情景却都不是理想的方式。

  前面讨论中的成品计划和原材料计划两个环节，其实对应了所有的上下游关系。无论是大代理商、厂家、供应商，还是成品计划、原材料计划、供应商、子供应商，只要是上下游，就会有这样的问题。

  理想方式是什么?

  如果交货提前期问题确实存在，那么，避免“牛鞭效应”的最佳方式其实是上下游协同。

  即便交货提前期问题可以解决，解决的过程通常也是制造了更多的“上下游环节”，仍然需要很好的上下游协同才能保障交期的可靠性。

  不妨展示一下可能的理想情景效果：

  请注意成品和原材料库存水位与情景3的显著差别。

  安全库存策略的的真正麻烦，既是“牛鞭效应”，更是上下游协同的困难。

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