供应链端到端同步模式的库存管理方法

当今市惩户需求多样化、个性化，企业核心竞争力除了传统的生产成本，产品质量等，更多体现为产品种类创新和供应链端到端的基于客户需求的快速反应能力。因此，供应链管理的最大挑战是建立起高效灵活的客户需求驱动型供应链♀存周转率也成为供应链评价体系中重要的评价指标。

通常，供应链库存只依据客户订单来制定，这种方法有诸多局限性，长鞭效应明显。这种效应体现在将需求的波动性在整个供应链中放大u ，使得供应链各个环节决策难以同步有序集成在-起。Lee，Padmanabhan和Whang研究了引起长鞭效应的五个因素：需求传递流程，供应链反应时间，价格波动，配额和博弈，以及最终的批量订单口。长鞭效应和分散的决策流程会导致难以令人满意的供应链绩效表现，库存高，现金流缓慢。

因此，波动性降低以达到供应链端到端同步成为实现优异供应链的关键。

提高供应链运作稳定性，缩短供应链反应时间以及协同决策是供应链端到端 同步的基础 。

Garg，Narahari提出了波动分配理论来提高供应链反应能力达到优化的供应链同步运作" 。Zhou，Benton研究供应链关键信息的交互与分享，包括库存/需求预测/销售趋势等，能够很大程度的影响供应链绩效表现H。Lau，Xie&Zhao，分析了库存策略，信息交互，以及预先订单流程是降低长鞭效应的有效方法，有助于实现更好的供应链协 引。

Hahn，Duplaga，Hartley结合Hyundai Motor供应链，研究了production-and-sales-control在供应链跨部门运作中的重要作用，提高供应链协同合作 。

本文在分析前人研究的基础上，深入某快速日用消费品公司调研，提出面向快速消费品行业的供应链端到端同步模型，进-步深入研究了最优化的库存设定和管理方法。

1 供应链端到端概念快速消费品行业产品种类繁多，产品货架寿命周期短，客户需求多变，竞争激烈。这些特征决定了快速消费品供应链复杂，如何在保证客户订单满足率同时有效降低运作成本已达到最优化的库存设定，-直是业界的难题。例如某快销品企业旗下的洗发品类共有近千规格的产品，覆盖全国数十个分销中心，产品涉及几千种不同的原材料。如此复杂供应链，优化管理包括原材料，成品，生产等环节的库存是降低运作成品，提高产品竞争力和盈利能力的关键。

具有竞争力的快销品供应链已经由传统的推动型转变为由客户需求驱动的拉动型供应链～多变的客户需求转化为有序的供应链运作节拍，使整个供应链端到端同步运作，是达到最优化供应链库存成本的有效方法。如图1所示，供应链端到端同步主要包括：1)产品按需送达到客户；2)生产工厂按需生产并送达分销中心；3)生产材料按需供应到工厂⊥户需求是贯穿于整个供收稿日期：2012-12-08基金项目：国家自然科学基金项目 (60975046)作者简介：冯娜 (1981-)，女，辽宁锦州人，讲师，硕士，主要从事现代企业信息化研究。

第35卷 第6期 2013-06(下) [591 1 訇 似应链的运作节拍，指挥供应链同步运作。

- - 材料供应/1 三!兰主 坌熊生：垒 - 客户图1 供应链端到端同步2 供应链端到端同步模型2.1 SKU分类评级体系不同种类的产品 (SKU，Stock Keeping Unit)的客户需求不同。因此，需要根据各SKU的市场需求情况，制定基于SKU的供应链节拍。本文提出SKU市场需求的分类指标体系，包括1)SKU日市场销量COV(coeficient of variation)，如式1；2)：SKU日平均销量；3)SKU生产的最小生产订单量MOQ(Minimum Order Quantity)。COV用来衡量SKU Et需求量的稳定性，MOQSI]表征着生产反应的灵活能力。

∞ % /N- 1%/ (1)其中：Si为 日销量， 为平均 日销量。

表1 SKU分类体系SKU分类 指标条件 特点C0V<150% Runner 需求量大，稳定 >MOQC0V<150% Repeater 需求量较大，稳定 150%.OR 需求量较小，或者需求 StrangerMOQ>7times 量不稳定As Needed MOQ>30 times 需求量很小作者深入调研的 日消品公司旗下某品牌供应链，共负责供应约70个SKU的产品。SKU分类分布如图2、图3所示。20%SKU的需求量占该品牌总需求量的71%。少数高需求量SKU占整个品牌总需求量的大半以上，是多数快消品供应链的特征。

图2 按需求量的SKU分布1601 第35卷 第6期 2013-06(下)图3 SKU分类评级2.2基于SKU的供应链同步方法被动单-的按照每天每个SKU的销量进行生产和供应，虽做到了拉动式的供应，但会大大增加供应链运行的复杂程度，例如：生产线换线频繁，材料供应/成品运输波动性大，供应链各部门难以协调同步。基于SKU特性的供应链同步，可以显著降低供应链各环节的波动性，使供应链端到端最大程度的同步，从而降低运作和库存成本。

根据SKU评级分类，对于Runner和Repeater来说，SKU的E1均需求量大而且稳定，可以应用节拍生产供应 (Leveled Supply)的策略：即依据稳定的历史日均需求量，固定生产和供货计划，从而拉动整个供应链以固定的节拍进行运作，达到端到端的同步。具体的端到端同步过程模型如图4所示。通过供应链计划组，将计划/执行信息同步到供应链的各个职能部门。首先，根据月度市称划，制定出月度销售，供应/生产/采购/材料供应计划▲-步，在每天供应链的运作中，根据SKU特点，Runner和Repeater根据历史El均销量采取每天定时定量生产与供应，并将因此生成的物料采购订单和物料供货计划预先同步到采购组和供应商，实现供应链的同步。对于Stranger和As Need，则采却当日销售量按需生产与供应的模式。

1阴 罾1盐 I 阴 翮-l l盐 l I盐 l I让 l l盐 T 日供应计划l 1日生产计划 1日订单 I 日供货计划D -l - 翩 恻 按需 单H日生产执行1 日供货送达D 0 露 1 愿磊l执行 1 l送达 lD X 产品送达客户图4 端到端同步过程模型务 訇 化3 同步模式下的库存管理供应链的库存 ，无论是材料库存还是成品库存 ，依据库存性质我们将其划分为安全库存(Safety Stock)和循环库存(Cycle Stock)。充分发挥供应链端到端同步运作模式的特点，可以最大化的降低库存。

3.1同步模式下的安全库存管理安全库存设定撒于三个关键因素：1)期望达到的客户订单满足率 (CFR，Case Fil Rate)；2)需求和供应的波动性；3)材料/成品的供货反应时间。由此得出安全库存的计算公式 (2)：U40m -ID m (2)其中，S 为安全库存，u为客户订单满足率因子；D 为平均需求量；o。为供货反应时间的标准偏差；D为平均供货反应时间；o。 为需求量的标准偏差。-般来说，客户订单满足率是供应链的固定指标。因此，降低需求量标准偏差以及缩短供货反应时间及其标准偏差是减少库存的关键。

对于成品供应，按照SKU分级，占大部分需求量的runner和repeater采用稳定的节拍生产供应模式可以得到最小的需求量标准偏差。供货反应时间的长短及其稳定性对于安全库存减低起着至关重要的作用。我们引入了生产间隔时间 (DBNR，Daysbetween Next Run)来有效衡量供货反应时间 (TLT，Total Lead Time)TLTDBNR 4-Production Time 4-Max(Quality Release time，Transportation Time)。

例如：某SKU的供货反应时 间为7天4天(DBNR)3天 (运输时间)；期望达到的客户订单满足率为99.5%；需求量标准偏差如表2，则根据公式 (2)得出安全库存设置为16天。同理可以模拟出，若其他条件不变，供货反应时间或者需求量的标准偏差变化，都会影响安全库存的设定。例如，当TLT14 days时，S 23 days；当o。 11.4时，S 4days∩见，降低供货反应时间和需求量标准偏差时减少供应链安全库存的核心方法。端到端同步的供应链运作模式，对于需求量占比较大的runner和repeater SKU采用节拍式生产和供货，定时定量生产，以较小的MOQ实现较低的DBNR，从而有效的降低了反应时间。同时，由于runner和repeater SKU的 日需求量稳定，COV低，所以其需求量标准偏差小，因此可以获得低的安全库存。不仅如此，runner和repeater的定时定量生产，基本消除了由于生产计划的不确定性导致的不必要的材料库存。更进-步，通过建立与材料供应商的信息系统连接，可以共享runner和repeater的生产计划，做到材料按生产计划准时送达 (JIT，Just in Time Delivery)，彻底消除供货周期短的材料库存。

表2 安全库存计算实例供货反应时 7days CFR目标 99.5% 间TIday day day day day day day day day Avg 1 2 3 4 5 6 7 8 9需求量 10 10 10 10 10 12 12 12 12 1l实际销售量 50 20 0 23 75 2 7 6 24 23需求量差异 40 10 -10 13 65 .10 5 .6 12 12需求量标准偏差 o Dm 25.44CFR的反标准正态累积分布 2.58供货反应时间方根 2.65安全库存S 需求量的标准偏差O DⅢ×CFR的反标准正态累积分布×供货反应时间方根安全库存S 173 quantity安全库存S 16 days3-2同步模式下的循环库存管理循环库存产生的原因在于大批量地生产产品或采购原材料有利于供应链的某个阶段获取规模经济，降低成本。如图5所示，当需求量为常数时，循环库存，其中，BC为Batch Coverage，BD为Batch Duration。因此，降低循环库存的关键在于降低生产间隔时间DBNR，也就是采用较低的最小生产订单量MOQ进行生产运作。在端到端同步的供应链运作模式下，占大部分需求量的runner和repeater SKU按照平均日需求量定时定量生产供应，已实现最低的DBNR和循环库存。

图5 库存-时间关系图4 结论本文对端到端的供应链运作进行了探讨，通过SKU的深入分析，建立起基于SKU的供应链同步方法。这种方法可以有效地指导供应链的运作，将占绝大多数需求量的SKU进行定时定量的节拍化生产运作，从而达到供应链端到端的同步。在此基础上，本文深入研究了库存的管理方法，着重分析了如何有效降低安全库存和循环库存。在端到端同步的供应链运作模式下，供应链的-系列运行指标，包括反应时间，生产间隔时下转第64页第35卷 第6期 2013-06(下) [611务l lI5 出从上图可以看出不同上辊中心到侧辊夹角定点距离时工作曲线变化趋势基本相同，左侧曲线较为陡峭，右边曲线平缓，卷曲半径较大时，侧辊位移较小，对侧辊位移测控精度较高，所不同的是距离较大时曲线比较平缓些，曲线整体往左移动。

通过对上述两种分析，在设计卷板机控制系统时可以根据侧辊位移检测精度、卷曲半径的范围选认适的工作曲线。

4 结论本文提出四辊卷板机的几何模型，通过数学模型分析 ，给 出卷板机工作 曲线。从该 曲线上看，卷板机侧辊的进给位移与卷曲半径不是线性关系，该曲线以R>H，R 时曲线较陡峭，受卷板机侧辊的位移变化比较显著，而在RH R要少灵敏。在实际设计中可根据卷曲半径R范围来选认适H 和a来设计四辊卷板机的工作曲线 ，确定主要几何结构和设计控制系统。本文所分析的数学模型已经在南京某重型机械有限公司的卷板机上开始应用，从实践的结果来看可以很好的指导控制系统的设计，减少单凭经验设计带来的盲目性。