原材料需求系統設計及應用

李曉溪

摘 要：對于生產制作企業，為了滿足更高的客戶響應程度，提高客戶服務水平，提高庫存周轉率，同時保證連續生產的穩定性，通常要保有適當的安全庫存，包括材料庫存，在制品和成品庫存，以滿足生產需要。對于采購周期較長，用量不穩定等特殊材料如何做好合理的庫存及采購規劃，該文所介紹的原材料需求系統以科學的方式計算出合理庫存及采購量，希望為廣大閱讀者提供指導和幫助。

關鍵詞：安全庫存 客戶服務水平 安全系數。

中圖分類號：F8 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-02

安全庫存是指為了防止由于不確定因素影響訂貨需求而準備的緩沖庫存，安全庫存用于滿足提前期需求。

客戶服務水平，是對服務性行業的顧客滿意度調查系統的簡稱，是一個相對的概念，是客戶期望值與客戶體驗的匹配

程度。

安全系數指與客戶服務水平匹配計算得到安全系數，參考以下安全系數表。

安全系數表：

制造行業的生產管理者們，無不為如何做好精益求精的生產計劃與物料控制而費盡心機。市場需求的不確定性與連續生產的穩定性常常組成一對不可調和的矛盾體。對于生產制造企業，為了滿足更高的客戶響應程度，提高客戶服務水平，提高庫存周轉率，同時保證連續生產的穩定性，需要提前做好對生產的三要素“材料、人員、機器設備”的確切準備、分配及使用的計劃和生產準備。

由于需求的不確定性以及當實際需求量超過預測值時導致的產品短缺，使得大部分制造行業不得不持有適當的安全庫存，包括材料庫存，在制品和成品庫存，以滿足顧客需求。然而，增加安全庫存水平一方面能夠提高產品可獲性，使公司從顧客購買中獲利，另一方面，提高安全庫存水平會增加供應鏈的庫存成本。對于生命周期短的材料或者產品尤為突出。因此，如何確定適當的安全庫存及合理的周轉庫存，對于企業至關重要。

我所在的一家低壓電器合資制造企業，主要生產線路保護產品和面板開關類產品，企業設有專門的金屬件加工車間，塑料件加工車間以及自動化裝配生產線。作為一名生產制造企業的采購管理工作者，主要負責金屬原材料，電器元件以及國外進口材料的采購及物料管理工作。企業運行使用ERP系統來跟蹤庫存信息、安排生產計劃及管理材料采購需求等工作，涉及使用到物料管理模塊，生產管理模塊，質量管理模塊，財務管理模塊等。操作人員在ERP系統中定期提取分析歷史采購數據，并根據實際需要更新每種材料的物料信息，如材料BOM單，采購類型，安全庫存，補貨點，訂貨周期，經濟批量等，系統進行MRP運算自動計算出材料的需求時間和需求數量。多數情況下，ERP系統中物料采購策略適用于連續盤點策略，即對庫存進行不間斷盤點，當庫存下降至再訂貨點時，就在此時訂購一定批量的貨物。然而對于某些特殊材料的采購管理，如原材料等，由于運輸等固定成本，我們更趨向于采用固定的訂貨時間間隔，即周期盤點采購策略，定期對庫存進行盤點，并在庫存下降時，將庫存水平補充到指定的初始量。即便多么高級的ERP管理軟件對于周期盤點采購策略的材料也很難做到很好的管理。

在實際工作中我們常常會遇到一些比較棘手的問題難以解決，如金屬機加工零件的原材料（鍍銅帶材，鍍銀帶材）的需求就很難控制，金屬原材料的采購提前期為30d，由于采購周期較長，要保證連續生產，我們必須要保證持有采購周期內足夠的材料庫存量，以應對各種突發事件及特殊情況，包括市場波動，生產計劃臨時變動及由于材料質量等方面影響到缺料情況。然而，貴重金屬資金占用大，價格起伏不定，庫存量的上漲就表示庫值增加，公司運營資金的占用。并且，金屬材料不易保存，在通常的倉庫保管環境下容易變質：鍍銀材料表面容易氧化，鍍銅材料表面容易生銹，通常這類材料的保存期不超過2～3個月，一旦庫存超期將會引起原材料表面變質，繼而影響到零件的性能，從而使得產品質量難以保證。因此，這部分變質的材料只能報廢，對于企業又是一筆不小的損失。而加工后的半成品狀態的零件雖然也經過特殊處理，如加工過程中表面適量添加油類防止氧化，也并不能保存很長時間，必須要盡快加工為成品，并將成品銷售出去。另外，針對不同零件，設備的生產節拍不同。如用于某些標準零件的原材料消耗比較均衡，每月的需求量波動不大；而對于一些設備生產節拍較快，又不是用于生產標準零件的原材料，某一期間消耗量可能非常高，而之后的一段時間又沒有需求，這樣做實際上是為了集中生產，提高設備的使用效率，避免由于頻繁更換模具帶來的不必要損耗。基于以上原因，我們的材料采購工作必須要和生產計劃工作緊密結合，采購人員不僅需要了解供應商的供貨能力，供貨周期及材料的特性、用途，還必須要了解加工每種材料的設備和模具的使用狀態，以及產品的市場需求及波動，即非常精確的材料需求和生產計劃，才能確定每次訂貨的何時的批量，即不能訂購太多，避免不必要的浪費，又不能太少，引起缺料。在原材料訂貨時既要考慮當月計劃的生產量，又要考慮每種材料庫存及零件庫存，這對于采購人員非常麻煩，而且需要對每種材料特性及生產使用狀態都很熟悉，另外，由于預測的不準確性以及生產計劃的頻繁變動，采購人員必須做到非常專業和細致，他們常常是根據經驗而不是依靠系統中的需求計劃來采購原材料，采購人員如何能夠以更為合理的方法計算材料需求，以何種科學方式指導工

作呢？

基于以上事實，我們對原材料及零件的歷史數據做了進一步整理和分析，從中查找規律，以更為科學的方式來計算原材料每月的采購需求，并且制作了一套計算準確材料需求的系統，以解決在實際操作中遇到的各種問題，幫助采購人員更方便準確、便捷的做好物料采購和庫存控制的工作。

這套原材料需求系統的設計原理是結合歷史使用情況，采購人員定期回顧每種原材料的歷史使用，輸入未來一個月的產品生產計劃，經過合理計算，輸出每種原材料采購需求，以此作為物料采購的基本依據，指導采購行為。采購人員依照輸出結果計算而得的采購量即科學又合理，能夠使可獲物料的庫存量維持在適當水平，避免材料庫存過高，同時避免斷貨風險，由此給企業帶來的各種損失。

具體計算方如下，舉以下3款材料

為例：

電器元件產品由很多零件組成，其中開關斷路器產品上使用到金屬加工件中比較典型的有動觸座，靜觸座等。整理動觸座，靜觸座（鍍銅），靜觸座（鍍銀）3款零件及原材料滾動12個月用量，如表1，

根據數據分析可以得到：

（1）動觸座月均消耗量7，289 kg，用量標準差為1，672 kg，波動較小，這款材料是常用材料；（2）靜觸座（鍍銅）月均消耗1，571 kg，用量標準差為1，839 kg，波動較大，全年開機率7/12。（3）靜觸座（鍍銀）月均消耗2，002 kg，用量標準差為2，260 kg，波動幅度適中，全年開機率10/12。

平均消耗=AVERAGE（M1：M12）

標準差=STDEV（M1：M12）

由于每種材料的需求波動不同，我們制定如下采購策略，假設產品的客戶服務水平標準設為97%，則安全系數為2.05。根據安全系數和原材料消耗波動算出合理庫存量，即安全庫存。如表2：

根據12個月消耗量數據計算得到動觸座材料合理庫存值為11，049 kg，靜觸座（鍍銅）材料合理庫存值為5，732 kg，靜觸座（鍍銀）材料合理庫存值為

8，570 kg。

波動值σZ=12個月用量標準差×滿意系數

合理庫存值=波動值σZ（安全庫存）+12個月平均消耗

規定在每個采購周期定期查看當前庫存，根據下月預測的生產計劃采購原材料，輸出需要訂購的數量，如表3。

（1）輸入下月零件計劃生產量，根據單件耗用克重，計算得出下月材料需求。動觸座材料下月預計用量7，460 kg，靜觸座（鍍銅）材料下月預計用量1，988 kg，靜觸座（鍍銀）材料下月預計用量3，132 kg；

（2）輸入當前庫存（以實際為準）。上述實例為2012年6月30日庫存水平；

（3）合理庫存值+下月預測量-當前庫存，得到本月計劃采購的原材料數量。計算得到當月動觸座材料需要采購量為8，509 kg，靜觸座（鍍銅）材料由于上月未按計劃消耗，本月不需要采購，靜觸座（鍍銀）材料需要采購量為7，702 kg。

下月預測用量=下月計劃產量（零件）×零件單件耗用

本月應采購量=合理庫存值+下月預測用量（原材料）-當前庫存

采購人員每月輸入庫存和下月計劃，根據以上科學的計算方法結果得到合理的采購數量，在固定的采購周期給供應商下訂單，一批集中訂購多種金屬原材料，這樣，即節省采購人員的時間。另外，通過集中一批采購，能夠節省采購固定成本及運輸成本。當然在對原材料進行合理采購和庫存控制的同時，我們還應該加強與供應商的溝通，了解供應商對原材料的加工周期、生產過程控制和生產狀態，并且定期將市場預測轉化為材料預測，將市場形勢等信息分享給供應商，指導供應商合理安排材料的生產加工、人員安排、設備安排等，真正做到信息共享，規避供貨風險。

經過幾個月的實踐證明，通過實施上述系統指導下的原材料采購工作，使庫存保持在合理的庫存水平，既能夠保證連續生產的需要，防止缺料，又能夠保證較高的客戶滿意度，是一項非常成功的解決原材料庫存管理及采購的方案。

有效的采購管理與庫存控制的手段很多，如ABC分類，經濟批量法（EOQ模型），定期定量法，訂貨點法，安全庫存量及雙箱管理等方法，每種訂貨方法都各有優缺點，對一個企業來說，其所用的物資種類繁多，生產的產品也是多種多樣，若對這成千上萬種物資和產品都采用同一庫存管理方法，費時費工又費錢，可以說沒什么實際意義，所以一般企業采用ABC分析法，針對不同類型材料，不同供貨特點及實際情況區別對待，選擇合適的采購方式。該文所介紹的原材料需求系統是安全庫存管理法及周期盤點法二者相互結合的一種物料管理方式，是本人工作當中一點心得體會，希望對廣大讀者能夠起到指導和幫助的作用，并與同行業中遇到類似問題的同仁們共勉。