原材料库存管理优化

　　6 原材料库存管理优化

　　原材料是指还未投入生产的物料，但物料已经被企业购买，并已经进入原材料仓库。原材料的库存高低直接影响着企业的利润，若一次性购买的物料太多就会造成呆滞等风险，若是太少则又会增加购买成本，因此，原材料的库存管理非常重要，加速原材料的周转速度，就等于提高了流动资金的利用率。

　　6.1 CF 公司 EOQ 模型的优化

　　若不考虑缺货成本，则库存的成本由产品成本、存储成本和订货成本三部分组成。因此，每次订货的批量越大，则订货次数就会越少，对应的订货费用就会降低，而存储费用则会增加；相反地，若每次订货的批量越少，订货的次数就会大大增加，相对的订货费用就会抬高，而存储费用则会减少。因此就需要用总成本的权衡方法来确定经济订货批量（Economic Ordering Quantity，简称 EOQ）。CF 公司的 EOQ是根据采购员的经验进行的设置，其传统古老呆板的想法直接影响着原材料库存量的高低，因此，有必要对 CF 公司的 EOQ 模型进行优化。

　　6.1.1 简单 EOQ 模型与公式推导

　　（1）简单 EOQ 模型
　　

　　

　　库存总成本最小的订货量称为经济订货批量 （Economic Order Quantity，EOQ）。经济订货批量模型如图 6.1 所示，图中 Q 为订货量。图中描述了三个库存周期，每一周期都以 Q 个单位为开始，它是固定订货批量。刚收到订货数量时，库存水平为 Q 个单位，需求斜线的斜率为负，表示以某一固定需求率 R 出库。当库存量降至再订货点时，就按 Q 个单位发出一批新的订货，经过一固定的提前期后，货物便到达入库。设置再订货点是为何时订货提供一个参考信号。

　　（2）公式推导简单 EOQ 模型的基本假设如下：①需求量确定且已知，在整个周期内的需求均衡；②供货周期固定且已知；③集中到货，不允许陆续入库；④不准缺货，且能满足所有需求；⑤订购价格和运输费用等是固定的，与订购的时间、数量无关；⑥不允许有在途库存；⑦只有一种产品库存，或虽有多种，但各自独立。⑧资金无限制使用。

　　在以上假设下，简单 EOQ 模型只考虑两类成本，即库存持有成本和订货成本。简单 EOQ 模型的决策涉及两种成本之间的权衡分析。如图 6.2 所示，库存储存成本会随着订货批量的增加而线性增加，如果只考虑库存储存成本，则订货批量越小越好；但总订货成本会随着订货批量的增加而减少，如果只考虑订货成本，则订货批量又越大越好。因此，应权衡考虑这两种成本，使总成本达到最小的订货批量即为经济订货批量。

　

　　为了建立 EOQ 模型，首先假定以下变量：D ：每年的需求量 （件）Q：订货批量 （件）C：每次的订货成本 （元/每次订货）P ：每件商品的价值 （元/件）K：每件商品的年储存成本 （元/件）TC：年库存总成本 （元）由上述假设可知，年总成本可由下面公式表示：

　

　　为了获得使总成本达到最小的 Q，即经济订货批量，将 TC 函数对 Q 求导，并令其等于零，可得：

　

　　6.1.2 结合 CF 公司的特点对 EOQ 模型的修正使用

　　经济订货批量模型的假设条件是非常苛刻的，企业里实际上都并不是这样，因此，有必要对其进行修正后使用。首先，CF 公司的产品需求并不是整年都均衡的，生产的是日用品有冬夏季之分，就会有一定的波浪；其次，CF 公司每次的订货费也会不同，因每种物料都有很多家供应商，距离的不同会造成运费的差异；再次，CF 公司的物料并不是独立存在的，其它物料都有相关性，比如某一物料缺少会造成其它物料也无法被使用，跟产品物料的配套率相关；最后，每家企业的使用资金并不是无限制使用的，CF 公司也不例外。

　　以上这些特点都不遵循经济订货批量模型的假设。

　　选取 CF 公司主要原材料进行分析，在实际使用过程中，笔者将对其模型进行修正。对于多数企业来讲，库存的持有成本占到总库存价值的 15%-20%之间，这具体取决于每个企业的资金成本。据日用品行业调查，公司的资金成本的变化范围在 8%-40%，公司的平均资金成本约 15%。根据 CF 公司的多年的实际情况，CF 公司的年持有成本率约为 20%，包括资金的机会成本、存货保险费、仓库保管费、存货损耗费等；平均每次订货成本约为 500 元。CF 公司某原材料的出入库记录如表 6.1 所示（数据提供：CF 公司计划物流部）。下面我们用比较试算的方法寻找原塑料 PP 的经济订货批量。

　　由表 6.1 可知，年度总需求为 60300 包。据 CF 公司财务部数据提供，其平均稳定价值为 60 元每包，每包的储存费用为其价值的 20%，则每包的储存费为12 元，目前 CF 公司按每月月初进货一次，假设每月内的使用量是按均衡速率的，则可算出每月的平均库存量=（月初库存+月末库存）/2，如表 5.1 月平均存货列所示；由月存储成本=月平均存货*每包储存费，可算得每月的储存成本，如表6.1 中的月存货成本所示。则在 EOQ 模型优化前的年度总成本为：TC=商品总成本+订货总成本+存货总成本=60300*60+500*12+436200=4060200为了直观表达 2012 年 PP 原料的出库记录，将表 6.1 中的出库记录制作成图6.3 的柱状图。

　

　　显然，2012 年的每月需求并不是均衡的，若按年均衡需求试求的经济订购批量，可能会造成缺料，会造成生产失利，不符合经济订货批量所假设的条件。

　　但由图可知，其中最为显着的特征为，1-4 月份为一显着需求区间，5-8 月份为一显着需求区间，9-12 月份为一显着需求区间，可将整年度划分为这三个需求区间，且在这三个区间里，每个区间的需求比较平稳，可近似为均衡，就可以分别对其求经济订购批量，由表 6.1 可知，D1=15550，D2=27750，D3=17200，令各区间的经济订购批量分别为 Q1、Q2、Q3，则【公式2】

　　年度总成本：TC后 = TC1  + TC 2 + TC3 =3664209
　　
　　与优化前 TC 相比较可知，优化后的成本是优化前的 90.2%；TC-TC 后=395991 元，每年节约近 40 万元的库存成本。由以上推算可知，这是通过增加订购次数的方法来降低储存成本，订购次数为 D/Q，可得每个区间的订购次数近似为：14 次、18 次、15 次，年度总共订购 47 次，比之前多订购了 35 次，因此资金的周转率也大为提高。由于订购成本小于储存成本，显然以增加订购次数的方式来减少储存成本是非常值得的。这些都是隐性的成本，都是可以节约的；按同上模型优化方式，可对 CF 公司的每个主要原材料进行分析比较，从而可得出每种物料的经济订购批量 EOQ，以此来减少库存总成本，提高资金周转率，每年节约的库存成本相当可观。

　　6.2 原材料的存货分类与 VMI

　　要对原材料库存进行有效的管理和控制，首先要对存货进行分类，再对库存各分类选择合适的 VMI 管理。常用的存货分类方法有 ABC 分类法和 CVA分类法。本节重点使用 ABC 分类法，再结合 CF 公司原材料的特点选择合适的 VMI 管理。

　　6.2.1 原材料 ABC 分类

　　常用的根据物料特点规划库存结构的方法是 ABC 分析法。 ABC 分析法也叫做帕雷托分析法，它起源于意大利经济学家帕雷托对人口和社会问题的研究。帕雷托在统计社会财富分配的问题时发现，占人口总数 20% 左右的人口占有了 80%的社会财富，并将这一调查数据绘制成了着名的帕雷托曲线。后来，管理学家戴克将其引申到库存管理领域，即为 ABC 分析法。它的基本原理是，根据物料种类数量与占用资金的比例关系，将所有库存物料分 A、B、C 三类，以便按重要程度对不同的物料进行区别管理。具体方法是，将在物料种类中占比为 5%~15%，而在资金占比中占比为 60%~80%的物料归为 A 类；将在物料种中类占比为 20%~30%，而在资金占比中占比为 20%~30%的物料归为 B 类；将在物料种中类占比为 60%~80%，而在资金占比中占比为 15%~50%的物料归为 C 类。A 类物料虽然品种少，但占用库存金额的比重高，其库存量会对库存金额产生较大影响，因此应该对其进行严格管控；C 类物料品种繁多，但其占用库存金额比重低，可进行大量少批次进货，以节省物流和采购管理成本；B类物料介于 A 类和 C 类物料之间，其重要程度不容忽视，应根据实际情况设定适当的安全库存进行管理。这样的分类管理法有效地优化了库存结构和人力分配，大大提高了管理效率。CF 公司对于不同类型库存采取了不同的管理策略，其方法见表 5.2 所示。

　

　　6.2.2 建立供应商管理库存（VMI）

　　CF 公司对物料进行分类后，对各类物料的管理侧重点也有所差异，因此，选择的 VMI 策略也会不同。VMI 操作应该遵守一定的规则，主要如下：

　　（1）合作伙伴的原则

　　使用这个库存管理模式，必须在密切的业务合作关系的前提下，供应商和客户的联盟应该有合作精神，能保持愉快的合作。

　　（2）互利共赢的原则

　　VMI 策略的主要目的是减少库存和成本。为了实现共同降低成本，实现双赢，双方必须根据协同工作，从业务集成和信息共享，来减少双方的成本。

　　（3）目标一致性原则

　　VMI 策略需要供应商和客户在一起操作，还需要双方理解共同目标的作用和各自的职责，互相帮助完成任务，实现目标。

　　（4）相互信任的原则

　　VMI 策略的基础是建立在供应商和客户之间的高度信任，如果双方不能完全信任，将无法共享信息和一起工作，特别是需要共享关键业务数据和分享彼此需求变化的透明度，所以，两方必须相互高度信任，真诚合作，有共同的目标。

　　（5）信息共享的原则

　　VMI 供应商共享客户销售和库存信息，如果供应商不能获得有用的数据，不能为客户管理库存，更不用说补给。因此，两方必须有较高的信息管理能力和强大的信息系统，并使系统实现紧密集成，使双方都能得到及时的其他信息。

　　（6）持续改进的原则

　　为了更好的和更有效的 VMI 运作，使 VMI 库存业务需求双方协议、策略、流程、信息系统和管理模式不断优化和改进，总是保证供需双方可以共享利益和消除浪费。

　　6.2.3 CF 公司的 VMI 策略

　　CF 公司生产着几百种不同型号的产品，有着不同的物料。随着产品订单的多样少量化，CF 公司采购的原材料、零部件也必然多样少量。CF 公司的供应商管理库存策略并不是简单的将以前供应链上各节点的库存集中管理，而是一套系统的，旨在减少各自成本和库存的管理方式。

　　将 CF 公司的 VMI 仓库选址在距离 CF 公司 5-10 分钟车程的位置，供应商为了能及时保证供应而产生的库存存放在 VMI 仓库。仓库中的货物所有权仍归供应商所有，当 CF 公司向 VMI 发出需求指令时，VMI 仓库将 CF 所需货物送到CF 公司。从货物离开 VMI 仓库时，货物所有权由供应商转为 CF 公司，CF 公司必须按合同支付相关费用。为了在初期能让供应商参与 VMI 管理，仓储费用由CF 公司支付。通过实施 VMI 管理，CF 公司的库存将基本上能维持在 2 小时的库存量。VMI 仓库的库存量也基本上维持在 2 天的库存量。

　　实施 VMI 管理后，CF 来货检查的制度也应该有相应的改变。首先，将 IQC进货品质控制（input quality control，IQC）检查工作从 CF 公司内部移至 VMI仓库，在 VMI 仓库中设立检查人员和设备。其次，对部分主要供应商，CF 公司可以派专人常驻供应商处，在供应商的产品送货前进行检查。避免因产品质量问题而影响 CF 公司的生产。这样，从供应商送来的货物都是经过检验的良品。CF公司还将建立供应商品质管理评价体系，对供应商长期供货的质量状况、交货期、交货量、工作质量、信用度、配合度做评价，统计，按评价结果将供应商分为几个等级。对信得过的供应商的货物免除检查，对普通供应商按正常要求进行检查，对经常出现质量问题的供应商加强检查。每年对供应商做一次整体评价，依据评价结果采取相应措施帮助供应商达到 CF 公司的要求。

　　从 CF 公司 VMI 概念下的物流过程可以看出，整个供应链的物流动线明显简化，物流路线明显缩短。当然，要能顺利的建立 VMI 管理体系，还必须依据VMI 的运行原则处理和供应商的关系。

　　（1）合作伙伴关系

　　CF 公司要改变以前和供应商之间的交易合作关系为战略合作伙伴关系。在众多的供应商中，通过评价体系挑选能够长期合作的、有潜力的供应商作为战略合作伙伴对象，并建立战略合作伙伴关系。

　　（2）互惠原则

　　CF 公司要想成功、顺利的实施 VMI 管理方式，要特别注意在方案的制订中，要充分考虑供应商的利益，不能以自己是大公司而侵占供应商利益，更不能在减少自己成本的同时增加供应商成本。如在实施中，如果供应商在运作中成本增加了，CF 公司应该采取各种补贴的形式来补偿供应商。如承担仓库费用、承担运输费用等方式。

　　（3）目标一致性原则

　　要达到整个供应链的整体成本降低，CF 公司和供应商要共同参与运作，双方必须明确各自的目标和责任。由于双方对自己一方的情况更熟悉，而对对方的情况可能不能深入的把握。因此在运作中，双方要互相协助以达到共同目标。

　　（4）相互信任原则

　　双方本着互相信任、共同获益的原则开展双向的交流。CF 公司要将生产信息和库存信息共享给供应商，以便供应商能根据 CF 公司的实际库存来安排生产和运输货物。

　　（5）信息共享原则

　　在 CF 公司和供应商之间实现紧密集成以便数据能够实现实时共享。在 CF公司和 CF 仓库之间要开发专用的运作软件，铺设光纤，保证信息的畅通。在CF 公司与供应商之间，允许供应商使用 CF 公司的局域网络，同时 CF 公司也可以使用供应商的局域网络。这样，CF 公司和供应商之间就实现了信息共享。

　　（6）持续改进原则

　　在 VMI 运作初期，由于系统设计的不完善，可能会出现各种运作中的问题点或者损害一方利益的情况发生。本着持续改进的原则，逐步提高、完善系统的运作质量，实现共同获利的目标。

　　在 CF 公司和 VMI 仓库之间的物料需求信息利用“看板”来传递。为了使信息传递更有效率，可以设计专用的库存管理软件并铺设通信光纤，利用电子看板来完成信息的传递功能。CF 公司与供应商之间的信息传递效率问题也在 VMI 运作系统中得到了解决。

　　6.3 CF 公司信息化建设

　　随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展和应用，信息化已成为企业可持续化发展和提高市场竞争力的重要保障。企业里的信息化建设一般包括 OA系统与 ERP 系统，前者注重组织，后者面向业务，可称得上一文一武。本节只介绍 CF 公司业务层面上的信息化建设，即 ERP 信息相关落实，为后续企业实现ERP 系统建构元素。

　　6.3.1 物料编码

　　信息化的过程需要从基础抓起，从最基本的物料入手。ERP 是现代制造业常用的管理手段，而物料编码是实施 ERP 的第一步，它是信息管理基础工作中必不可缺少的一部分。物料编码是唯一标识物料的代码，通常用字符串（定长或不定长）或数字表示，是计算机系统对物料的惟一识别代码，它用一组代码来代表一种物料。物料必须是惟一的，一种物料不能有多个物料编码，一个物料编码不能有多种物料。编码的目的在于将物料化繁为简，便于物料的管理。CF 公司的物料编码过程可分为两个阶段。

　　（1）确定编码方案，制定编码规则

　　编码体系的建立应遵循五大设计原则，即：唯一性：保证编码的唯一性，是编码的根本原则，其他原则都是可考虑的；通用性：代码结构要简单明了，位数少；使用性：便于使用，容易记忆；扩展性：便于追加，追加后不引起体系混乱；效率性：适宜计算机处理、适宜快速录入、适宜辨认。

　　编码的方法有多种， 目前工商企业所采用的物科编码方法，主要有下列几种：阿拉伯数字法、英文字母法、暗示法、混合法。

　　阿拉伯数字法，是以阿拉伯数字作为物料编码的工具，采用以一个或数个阿拉伯数字代表一项物料。这种方法容易了解，只是需另外准备物料项目与数字的对照表，又要记忆对照项目，因此有关人员必须经过一段时间的训练与适应才能运用自如。

　　英文字母，是英文字母编码材料编码的方法。英文字母 I、O、Q、Z 汉字和阿拉伯数字，如 1、0、9、2 容易混淆，很多被遗弃使用，此外，只有 23 个字母可用。如 A 代表金属材料，B 代表木材，C 代表玻璃。AA 代表铜金属，AB 代表铁金属……，英文字母在我国相当普遍，它是可用的材料编码方法。

　　暗示编码法是指材料代码代表材料的意义，可以联想。混合的材料编码方法是英文字母和阿拉伯数字的组合编码，这类材料编码方法相对使用十进制记数法更重要，很多公司都愿意采用这种方法。

　　CF 公司的产品种类繁多，特别是随着市场朝差异化与多样化方向的发展，定制化的产品越来越多，根据 CF 公司的产品及物料种类特点，选用阿拉伯数字法里面的分级式数字编码法为其编码方法。分级式数字编码法是先将物料主要属性分为大类并编定其号码，其次再将各大类根据次要属性细分为较次级的类别并编定其号码，如止已继续进行下去。在分级式数字编码法中，任一物料项目只有一个物料编码。CF 的物料编码由十位组成。第一位为大类码，第二、三位为中类码，第四位为小类码，第五、六位为货物类型，最后四位为流水号。

　　（2）物料整理、分类、编码

　　在这一阶段成立专门的工作小组，从设计出发对物料进行整理，规范物料的名称，然后对物料进行编码。公司用了将近五个月的时间对主导的 100 多个产品的物料进行编码，并对产品的明细表进行了整理。采用的方法是基本件、借用件及外购通用件由设计部门根据物料的属性进行编码。国标件、行标件、企标件由标准化统一进行编码。这种工作方法很大程度上规范了物料图号、件号的书写及物料编码。首先从成品开始分类编码，再对原材料、外协件、半成品进行分类编制。通过这种方法，不仅得到了一套实用的物料编码，而且对 CF 公司的所有物料作了一次彻底性的梳理，使物料更加规范，为 CF 公司走向信息化铺平道路。

　　但信息建设是一道艰巨的任务，在物料编码之后还有许多工作要做，CF 公司由于基础薄弱，只有在使用过程中不断修正。

　　6.3.2 BOM 编制

　　物料清单（Bill Of Material）是 MRP 的重要文档，几乎所有的管理部门都使用。它是详细记录一个产品的所有相关物料和属性，也就是说，母件与子件的所有联系，单位使用数量和其他属性。在一些系统中称为材料清单或配方表。ERP系统的正确计算物料需求数量和时间，必须有一个准确和完整的产品结构表，以反映产品及其组件的数量和从属关系。在所有的数据中，最有效的是材料清单，因此有高精度要求。

　　CF 公司物料清单列表信息包括：物质层面上的结构，物料代码、物料名称、规格、计量单位、数量、产量、来源的类型（自制/外包/外处理）和提前期（总交货时间），也标志着有效期（有效日期/失败）。物料清单文件列表是一个层次结构，它显示了在每个单元所需的成品的每一个细下一个级别CF公司的BOM编制工作步骤。BOM 编制是一项繁重的工作，故 CF 公司采用分步骤实施的方法。

　　（1）动员大会

　　首先 CF 公司的 BOM 编制工作由总经理召开动员大会，任工作组组长，督促各相关人员按计划完成，充分显示了高层重视的态度，给员工完成任务的信心。其指导方正为：高瞻远瞩，统筹规划；领导重视，全员参与；立足当前，着眼长远；按需定制，量力而行；注重实效，分步实施。

　　（2）规范工艺流程

　　CF 公司是日用品生产制造公司，分为了四大车间，各车间的生产工艺千差万别，需要对每个车间的生产工艺进行规范，摸清每个车间的生产工艺流程，分清前后到工序的差别与衔接点，为 BOM 的层次结构做好准备，同时也对产品生产的规范化做一次梳理。

　　（3）BOM 编制

　　做好了前面的工作后，之前又已经完成了物料的编码，此时需要各车间主任对每个产品的物料用量进行测试，由工艺员进行核对汇总，再由工艺员将各物料相对应的填上编码，使每个产品中的物料均以代码的形式显示，此时的 BOM已经有了物料编码、物料名称、层次结构、计量单位、物料用量等最基本的信息，为成本核算有了相对应的基准资料。在此过程中，先对常用在产品进行编制，再逐步完善其它非常规小产品。

　　6.4 本章小结

　　本章对原材料的库存管理提出了优化方法。首先从经济订购批量 EOQ 入手，找出适合 CF 公司的经济订货批量模型，对其进行适当修正，并运用修正后的 EOQ模型对主要原材料进行举例分析，算出优化前后的库存管理成本，从而得出优化后的利益；其次本章对原材料进行了 ABC 分类，并将按其重要程度对供应商进行了规范，提出 VMI 管理方法，使 CF 公司的原材料管理成本大大下降，并提高了原材料的需求响应速度；最后，提出了 CF 公司的信息化建设，找出适合 CF 公司物料特点的方法对所有物料进行编码，并对 BOM 进行编制，为今后 ERP 系统的引进打下结实基础。