quản lý vật tư tồn kho

Chương 1QUẢN LÝ VẬT TƯ TỒN KHO - Chức năng tồn kho - Hệ thống tồn kho - Thuộc tính tồn kho - Chi phí tồn kho - Giản đồ chi phí tích lũy - Mục đích quản lý vật tư - Dòng chảy vật tư tồ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Nguyễn Như Phong

QUẢN LÝ VẬT TƯ TỒN KHO

(Tái bản lần thứ nhất, có sửa chữa)

MỤC LỤC

Chương 2 HỆ THỐNG TỒN KHO XÁC ĐỊNH NHU CẦU ĐỘC LẬP 17

Chương 3 HỆ THỐNG TỒN KHO XÁC ĐỊNH NHU CẦU RỜI RẠC 40

Chương 4 HỆ THỐNG TỒN KHO NGẪU NHIÊN

4.2 Tồn kho an toàn 49

4.4 Hệ thống tồn kho với chi phí hết hàng xác định 52

4.6 Hệ thống tồn kho khoảng đặt hàng cố định 63

Chương 5 HỆ THỐNG TỒN KHO THAY ĐỔI VÀ GIỚI HẠN 64

Chương 6 HỆ THỐNG TỒN KHO ĐƠN HÀNG ĐƠN 78

6.2 Hệ thống tồn kho biết trước nhu cầu và thời gian chờ 79 6.3 Hệ thống tồn kho biết trước nhu cầu, thời gian chờ thay đổi 79 6.4 Hệ thống tồn kho nhu cầu thay đổi, thời gian chờ không đổi 80

6.5 Hệ thống tồn kho nhu cầu thay đổi, thời gian chờ thay đổi 85

Chương 7 HỆ THỐNG HOẠCH ĐỊNH

7.6 Hệ thống hoạch định nhu cầu vật tư vòng kín 96

7.9 Hệ thống hoạch định và kiểm soát sản xuất 99

8.2 Vừa đúng lúc 106

Chương 9 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI 112

9.5 Hệ thống sản xuất và phân phối sản phẩm 116

Chương 10 HỆ THỐNG TỒN KHO - ĐO LƯỜNG VÀ ĐÁNH GIÁ 120

BẢNG CÁC TỪ TIẾNG ANH CHUYÊN DÙNG 128

LỜI NÓI ĐẦU

QUẢN LÝ VẬT TƯ TỒN KHO được biên soạn theo đề cương môn học Quản lý vật tư tồn kho của sinh viên ngành Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp - Khoa Cơ khí - Trường Đại học Bách khoa - ĐHQG TP HCM, gồm các nội dung hoạch định, đo lường, đánh giá các hệ thống vật tư tồn kho

Các hệ thống được khảo sát bao gồm:

Từ hệ thống tồn kho đến hệ thống phân phối

Từ hệ thống xác định đến hệ thống ngẫu nhiên

Từ hệ thống có nhu cầu độc lập đến hệ thống có nhu cầu phụ thuộc

Từ hệ thống có nhu cầu liên tục đến hệ thống có nhu cầu rời rạc

Các kiến thức có thể sử dụng nhằm hoạch định và kiểm soát từ nguyên vật liệu, bán phẩm đến thành phẩm, từ sản phẩm đến phụ tùng

QUẢN LÝ VẬT TƯ TỒN KHO lần tái bản này tác giả cho sửa chữa và hiệu chỉnh ở hết các trang Chúng tôi rất mong tiếp tục nhận được các ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp và quý độc giả để sách được hoàn thiện hơn Mọi ý kiến đóng góp xin gởi về:

Bộ môn Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp

Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

268 Lý Thường Kiệt, Q10, TP HCM

Điện thoại: 8 649 300

Tác giả GVC ThS Nguyễn Như Phong

Chương 1

QUẢN LÝ VẬT TƯ TỒN KHO

- Chức năng tồn kho - Hệ thống tồn kho

- Thuộc tính tồn kho - Chi phí tồn kho

- Giản đồ chi phí tích lũy - Mục đích quản lý vật tư

- Dòng chảy vật tư tồn kho - Chiến lược định vị sản phẩm

- Vừa đúng lúc

1.1 GIỚI THIỆU

Cơ sở sản xuất dịch vụ sử dụng, chuyển đổi, phân phối, bán vật tư tồn kho theo nhiều dạng, phụ thuộc trạng thái hiện tại của vật tư là trạng thái nghỉ hay chưa hoàn thành, phụ thuộc vào công dụng sắp tới của vật tư là bán, sử dụng hay chuyển hóa mà ta có các loại vật tư sau:

- Nguyên liệu (NL)

- Phụ tùng (PT)

- Bán phẩm (BP)

- Thành phẩm (TP)

Hình 1.1 Các loại vật tư tồn kho

Nhu cầu vật tư tồn kho phụ thuộc loại tổ chức như ở bảng 1.1

Bán

Sử dụng

Chuyển hóa

Bảng 1.1

Loại tồn kho

Tổ chức Phụ tùng Nguyên liệu Bán phẩm Thành phẩm

1.2 CHỨC NĂNG TỒN KHO

Tồn kho cần thiết khi có sự không đồng bộ giữa cung và cầu

Các nguyên nhân dẫn đến chức năng tồn kho bao gồm:

- Tính thời gian;

- Tính không liên tục;

- Tính không chắc chắn;

- Tính kinh tế

Sản phẩm cần thời gian để sản xuất và phân phối Tồn kho cho phép sản phẩm sẵn có tức thời hay trong thời gian hợp lý nhằm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Tồn kho giúp thực hiện các hoạt động phụ thuộc một cách độc lập và kinh tế Tồn kho cách ly các bộ phận, cho phép hoạch định các bộ phận độc lập Hệ thống thường mang tính không chắc chắn các sự kiện không thấy trước được, làm thay đổi kế hoạch ban đầu Tồn kho bảo vệ hệ thống khỏi các sự kiện ngoài kế hoạch, ngoài tiên đoán Tồn kho còn giúp hệ thống sản xuất hay mua

theo số lượng kinh tế, giúp điều hòa sản xuất, ổn định nguồn lực

Các loại tồn kho bao gồm:

- Tồn kho làm việc hay theo lô;

- Tồn kho an toàn;

- Tồn kho tiên liệu theo mùa;

- Tồn kho bán phẩm;

- Tồn kho cách ly;

- Tồn kho trưng bày

Các loại tồn kho này sẽ được tuần tự trình bày ở các phần sau Tồn kho là cần thiết, tuy nhiên chiến lược tồn kho là giảm tồn kho bằng cách tối thiểu và triệt bỏ các nguyên nhân

1.3 HỆ THỐNG TỒN KHO

Bài toán tồn kho có thể được phân loại theo các tiêu chuẩn:

- Tần suất đơn hàng;

- Nguồn cung ứng;

- Nhu cầu;

- Thời gian chờ

Theo tần suất đơn hàng chia làm đơn hàng đơn và đơn hàng lập lại Nguồn cung ứng có thể là bên trong hay bên ngoài Nhu cầu có thể là không đổi hay biến đổi hoặc là độc lập hay phụ thuộc Thời gian chờ có thể là không đổi hay biến đổi

Các hệ thống tồn kho bao gồm nhiều loại, một số hệ thống tồn kho thường gặp như sau:

- Hệ thống tồn kho cập nhật liên tục;

- Hệ thống tồn kho cập nhật chu kỳ;

- Hệ thống hoạch định nhu cầu vật tư;

- Hệ thống hoạch định nhu cầu phân phối;

- Hệ thống tồn kho đơn hàng đơn

Bài toán tồn kho được giải quyết qua các mô hình tồn kho với các giả sử và giới hạn nhất định

1.4 THUỘC TÍNH TỒN KHO

Thuộc tính tồn kho bao gồm:

- Nhu cầu;

- Cung ứng;

- Ràng buộc;

- Chi phí

Nhu cầu là số đơn vị lấy từ tồn kho Nhu cầu có thể được phân loại theo lượng, phân bố, nhịp độ hay nhu cầu trong đơn vị thời gian, dạng nhu cầu Ngược với nhu cầu, cung ứng là số đơn vị đưa vào tồn kho Cũng như nhu cầu, cung ứng có thể phân loại theo lượng, thời gian chờ và phân bố, dạng cung ứng Ràng buộc là các giới hạn của hệ thống tồn kho như các ràng buộc về không gian, vốn, nhân sự, thiết bị, chính sách

1.5 CHI PHÍ TỒN KHO

Mục tiêu quản lý tồn kho là có lượng vật tư thích hợp, ở đúng nơi, vào đúng lúc, với chi phí cực tiểu Chi phí tồn kho bao gồm:

- Chi phí mua hàng hay sản xuất

- Chi phí đặt hàng hay thiết lập

- Chi phí tồn trữ

- Chi phí hết hàng

Chi phí mua hàng hay sản xuất (P) là chi phí đơn vị khi đã tồn kho Chi

phí mua hàng gồm cả phí chuyên chở, giảm giá Chi phí sản xuất bao gồm chi

phí nhân công, vật tư, phí gián tiếp Chi phí đặt hàng hay thiết lập (C) phụ thuộc

số lượng đơn hàng hay số lần thiết lập Chi phí đặt hàng bao gồm chi phí thu thập phân tích người bán, chi phí lập đơn hàng, chi phí nhận và kiểm tra hàng, Chi phí thiết lập bao gồm các chi phí thay đổi quá trình sản xuất Chi

phí tồn trữ (H) bao gồm chi phí vốn, chi phí thuế, bảo hiểm, mất mát, lỗi thời,

quá hạn, hư hỏng, Chi phí tồn trữ tỉ lệ với lượng đầu tư tồn kho (20-40

%/năm) Chi phí hết hàng là hệ quả kinh tế do hết hàng từ bên trong hay bên ngoài Chi phí hết hàng bên ngoài bao gồm chi phí đơn hàng chậm, chi phí mất đơn hàng, mất uy tín Phí hết hàng bên trong như chi phí ngưng sản xuất, chi phí hoàn thành chậm

Mục tiêu quản lý tồn kho là cực tiểu chi phí qua phân tích các chi phí biến thiên theo mức tồn kho

1.6 GIẢN ĐỒ CHI PHÍ TÍCH LŨY

Giản đồ chi phí tích lũy biểu diễn chi phí tích lũy theo thời gian trong thời gian sản xuất

Tổng Chi phí sản xuất (OC) bao gồm phí vật tư (OA), phí nhân công (AB), phí gián tiếp (BC) Theo thời gian sản xuất, vật tư tăng giá trị đồng thời với sự gia

tăng của chi phí Thời gian sản xuất là khoảng thời gian vật tư nằm trong hệ thống, từ thời điểm tập kết nguyên liệu đến thời điểm phân phối sản phẩm Quan điểm đầu tư ở đây là giảm thời gian sản xuất

Hình 1.2 Giản đồ chi phí tích lũy

1.7 MỤC ĐÍCH QUẢN LÝ VẬT TƯ

Quản lý vật tư tồn kho có các mục đích:

- Cực tiểu đầu tư tồn kho;

- Phục vụ khách hàng tốt nhất;

- Bảo đảm hoạt động hiệu quả ở các bộ phận

Ngoài các mục đích chính ở trên, còn có các mục đích phụ như chi phí đơn

vị thấp, xoay vòng tồn kho cao, chất lượng phù hợp, quan hệ cung ứng tốt và cung ứng liên tục Các mục đích giữa các bộ phận thường mâu thuẫn với nhau như ở bảng 1.2

Sản xuất Tạo sản phẩm Lố hàng hiệu quả Cao

Mua Mua vật tư Phí đơn vị thấp Cao

Tài chánh Cấp vốn hoạt

động

Sử dụng vốn hiệu quả

Thấp

Kỹ thuật Thiết kế sản

Quản lý vật tư tồn kho cần hợp

nhất các hoạt động liên quan đến vật tư

tồn kho, cải thiện sự hợp tác giữa các

bộ phận, tăng hiệu quả toàn hệ thống

Quản lý vật tư tồn kho có tầm quan

trọng như các vấn đề khác trong tổ chức

sản xuất

1.8 DÒNG CHẢY VẬT TƯ TỒN KHO

Dòng chảy vật tư tồn kho bắt đầu từ

cung ứng các nguyên vật liệu đến các

bán phẩm trong quá trình sản xuất, và

cuối cùng là thành phẩm thoả mãn nhu

cầu đầu ra

Quản lý tồn kho kiểm soát lưu

lượng vật tư vào và ra hệ thống, đây là

bài toán điều độ Mỗi loại vật tư tồn kho

cần sự đồng bộ lưu lượng vào và ra Hệ

thống hoạt động hiệu quả khi có sự đồng

bộ lưu lượng các loại tồn kho Lực kéo

của hệ thống là nhu cầu thành phẩm định

bởi dự báo và đơn hàng người tiêu dùng

1.9 CHIẾN LƯỢC ĐỊNH VỊ SẢN PHẨM

Tổ chức sản xuất cung cấp sản phẩm theo các cách sau:

- Đơn hàng dự báo;

- Đơn hàng đã nhận;

- Hỗn hợp

Mỗi sản phẩm có một chiến lược thỏa mãn thị trường mục tiêu Chiến lược định vị sản phẩm phụ thuộc vào chu kỳ sản xuất, thời gian chờ đợi chấp nhận Các chiến lược định vị sản phẩm bao gồm:

- Sản xuất dự trữ MTS (make to stock);

- Sản xuất theo đơn hàng MTO (make to order);

- Lắp ráp theo đơn hàng ATO (assemble to order);

- Thiết kế theo đơn hàng ETO (engineering to order)

Chiến lược định vị sản phẩm xác định loại tồn kho và nhu cầu tồn kho Ở

chiến lược sản xuất dự trữ (MTS), sản phẩm được sản xuất và tồn trữ trong kho

nhằm thoả mãn nhu cầu dự báo Ở chiến lược sản xuất theo đơn hàng (MTO) sản

phẩm chỉ bắt đầu được sản xuất khi có đơn hàng Ở chiến lược lắp ráp theo đơn

hàng (ATO), khi nhận đơn hàng, sản phẩm được lắp ráp từ các bán phẩm tồn trữ

Ở chiến lược thiết kế theo đơn hàng (ETO) khi nhận đơn hàng, sản phẩm được

thiết kế và chế tạo theo yêu cầu khách hàng ở mỗi loại chiến lược có một lượng và loại vật tư tồn kho khác nhau

Hình 1.4 Chiến lược định vị sản phẩm

1.10 VỪA ĐÚNG LÚC

Khái niệm vừa đúng lúc JIT (just in time) là khái niệm của người Nhật, khái

niệm này thách thức lý thuyết tồn kho cổ điển JIT sản xuất đúng loại, đúng số lượng và đúng thời điểm JIT xem mọi thứ vuợt quá nguồn lực tối thiểu cần để tăng giá trị sản phẩm, mọi thứ không trực tiếp tăng giá trị sản phẩm là lãng phí Chi phí gián tiếp là lãng phí Mọi lãng phí cần được cực tiểu hóa hay loại bỏ nếu có thể

JIT xem tồn kho là lãng phí, nếu không có tồn kho, các vấn đề xuất hiện và được sửa đổi Theo JIT, tồn kho chiếm không gian và nguồn lực, cần thiết kế hợp lý mặt bằng và dòng vật tư

Với JIT, cỡ lô hàng lý tưởng là 1, quá trình sản xuất lý tưởng gồm mạng các trạm làm việc, trạm trước hoàn thành và đưa công việc cho trạm sau đang chờ Không có hàng đợi, đầu tư tồn kho sẽ cực tiểu, thời gian sản xuất được rút ngắn, hệ thống đáp ứng nhanh với biến động nhu cầu Khái niệm JIT sẽ được bàn kỹ ở phần sau

Chương 2

HỆ THỐNG TỒN KHO XÁC ĐỊNH

NHU CẦU ĐỘC LẬP

- Hệ thống cỡ đơn hàng cố định

- Hệ thống sản xuất hàng loạt

- Hệ thống khoảng đặt hàng cố định

2.1 GIỚI THIỆU

Một nguyên nhân tồn kho là mua hay sản xuất lô hàng kinh tế Chính sách tồn kho tối ưu nhằm xác định lô hàng kinh tế Các tham số mô hình tồn kho bao gồm nhu cầu , chi phí, thời gian chờ Hệ thống tồn kho xác định nhu cầu độc lập có các giả định

- Tham số xác định;

- Nhu cầu độc lập và phân bố đều;

- Nhu cầu liên tục

Các hệ thống tồn kho xác định nhu cầu độc lập tuần tự khảo sát bao gồm:

- Hệ thống cỡ đơn hàng cố định;

- Hệ thống sản xuất hàng loạt;

- Hệ thống khoảng đơn hàng cố định

2.2 HỆ THỐNG CỠ ĐƠN HÀNG CỐ ĐỊNH

Các vấn đề của một hệ thống tồn kho là đặt hàng bao nhiêu và khi nào đặt hàng Trong hệ thống cỡ đơn hàng cố định khi lượng tồn kho giảm đến giá trị xác định, hệ đặt hàng với lượng cố định Hệ thống cỡ đơn hàng cố định còn có tên gọi là hệ thống Q, các tham số cần xác định là:

- Điểm đặt hàng - B;

- Lượng đặt hàng - Q

Phần này chúng ta sẽ tuần tự khảo sát các mô hình sau đây:

- Lượng đặt hàng kinh tế;

- Mô hình đơn hàng chờ;

- Mô hình giảm giá;

- Mô hình tăng giá

1- Mô hình lượng đặt hàng kinh tế

Mô hình lượng đặt hàng kinh tế EOQ (Economic Order Quantity) là mô

hình đơn giản và cơ bản nhất với các giả thiết

- Nhu cầu không đổi, liên tục và biết trước;

- Thời gian chờ không đổi và biết trước;

- Toàn bộ lô hàng nhập kho cùng lúc;

- Không hết hàng trong kho;

- Sản phẩm đơn và độc lập;

- Chi phí cố định và biết trước

Biến thiên mức tồn kho I theo thời gian của mô hình EOQ như ở hình 2.1

Hình 2.1 Biến thiên tồn kho mô hình EOQ

Tổng chi phí tồn kho hàng năm bao gồm chi phí mua hàng, chi phí đặt hàng, chi phí tồn trữ:

2

HQ Q

CR PR

trong đó: P - phí mua đơn vị (ngàn đồng/đơn vị - NĐ/đv)

C - phí đặt hàng đơn vị (ngàn đồng/đơn hàng - NĐ/đh)

R - nhu cầu hàng năm (đơn vị/năm - đv/n)

H - phí tồn trữ đơn vị hàng năm (NĐ/đv.n)

H - có thể ước lượng theo P: H = P.F

F - hệ số phí tồn trữ hay tỉ lệ phí tồn trữ trên phí mua hàng đơn vị

hàng năm F = (0,2÷0,4).1/n Biến thiên các hàm chi phí theo cở lô hàng Q như ở hình 2.2

Hình 2.2 Biến thiên chi phí trong mô hình EOQ

Cỡ lô hàng tối ưu Q* cực tiểu tổng chi phí tồn kho hàng năm

dTC

EOQ PF

CR H

R m

Q m

Tổng phí tồn kho hàng năm cực tiểu: TC * = PR + HQ *

Ví dụ 2.1 Xem hệ tồn kho với các tham số R = 8000 đv/n;

P = 10 NĐ/đv; C = 30 NĐ/đh; H = 3 NĐ/đv.n; L = 2t; N = 52 t/n

3

800030

Khoảng đặt hàng : T = 1/m = 1/20 = 0,05 (n/đh)

Điểm đặt hàng : B = 8000 × 2/52 = 307,7 (đv)

Tổng phí tồn kho hàng năm : TC * = 10 × 8000 + 3 × 400 = 81200 (NĐ)

2- Phân tích độ nhạy mô hình

Phân tích độ nhạy mô hình xét ảnh hưởng của sự thay đổi hay sai số dữ kiện vào lên ngõ ra mô hình Định nghĩa các hệ số sai số là tỷ số giữa giá trị ước lượng và giá trị thực:

R

R X

^

R = ;

C

C X

^

C = ;

H

H X

^

trong đó: R, C, H - giá trị thực; R ^ˆ , C ^ˆ , H ^ˆ

- giá trị ước lượng Thì có

H

R C H

R C

X

X X Q X

X X H

CR

H

R C

* Q

X

X X Q

*

*

X

X X Q

Q Q Q

Tổng chi phí biến đổi

CR TVC

HQ Q

R C

X

X X

X X TVC

TVC TVC TVC

2

)1(1

=

3- Đơn hàng chờ

Đơn hàng chờ khi nhu cầu được đáp ứng trễ với giả sử đơn hàng trễ đáp ứng bởi đơn hàng kế Mức tồn kho giảm qua điểm 0 như hình 2.3

Hình 2.3 Mức tồn kho IL trong mô hình đơn hàng chờ

Tổng chi phí tồn kho hàng năm gồm 4 thành phần mua hàng, đặt hàng, tồn trữ và chờ hàng

2Q

KJ 2Q

J) H(Q Q

CR PR TC

2 2

++

+

=

trong đó: J - lượng hàng chờ lớn nhất (đv)

K - phí chờ đơn vị hàng năm (NĐ/đv.n)

Điều kiện tối ưu

0 Q TC

Từ hệ phương trình trên tính được lô hàng trong điều kiện tối ưu:

K

K H H

2CR

Lượng hàng chờ lớn nhất trong điều kiện tối ưu:

K H

HQ J

*

*

+

=

Thời gian chờ: t 3 =

trong đó: N - số ngày làm việc trong năm (ng/n), L (ng) hay N (t/n), là L (t)

Chi phí tồn kho cực tiểu: TC * = PR + KJ *

Ví dụ 2.3 Xem hệ thống tồn kho đơn hàng chờ với các tham số R = 8000 đv/n;

P = 10 NĐ/đv; C = 30 NĐ/đh; H = 3 NĐ/đv.n; L = 2t, K = 1 NĐ/đv.n; N = 52 t/n

Trong điều kiện cực tiểu chi phí tồn kho, cỡ lô hàng tối ưu

800 1

1 3 3

8000 30 2

Lượng hàng chờ lớn nhất:

138003

*

=+

×

=+

=

K H

HQ

8000600

4- Giảm giá đồng nhất

Mô hình giảm giá đồng nhất xét khi giá mua đơn vị thay đổi theo cỡ lô hàng

n

3 2

2

2 1

1

U Q U , P

U Q U , P

U Q U , P P

.

n 2

P > > >

U j , j =1 ÷ n +1: các lượng đổi giá

Khi giá mua đơn vị thay đổi, đường cong chi phí tổng không liên tục Mỗi giá trị giá mua đơn vị Pi có một cỡ lô hàng kinh tế EOQ tương ứng, giá trị này chỉ có nghĩa khi nằm trong khoảng lượng đổi giá tương ứng

Thuật toán cực tiểu tổng chi phí tồn kho TC như sau:

- Bắt đầu từ P1, tính các EOQ với các giá trị Pi, đến khi được 1 EOQ có nghĩa - gọi là VEOQ

- Tính chi phí TC ở VEOQ và ở các giá trị Ui > VEOQ

- Chọn EOQ với giá trị TC cực tiểu

Ví dụ 2.4 Xem hệ thống tồn kho với các tham số: R = 8000 đv/n,

C = 30 NĐ/đh, F =0,3/n Chi phí mua hàng đơn vị

500 Q 10

Giá trị EOQ ở các giá mua khác nhau

422 8000 30 2

400 8000 30 2

10 = 400 đv là có nghĩa, so sánh chi

phí ở các giá trị Q*

10 và lượng đổi giá U = 500 đv

812002

4003,010400

800030800010)

400

731552

5003,0950080003080009)

500

Vậy cỡ lô hàng kinh tế: Q * = 500 đv

Tổng chi phí tồn kho cực tiểu: TC = 73115 (NĐ)

5- Giảm giá gia tăng

Mô hình giảm giá gia tăng xét khi giá mua đơn vị thay đổi theo cỡ lô hàng theo các khoảng đổi giá khác nhau và giá mua lô hàng có thành phần chi phí phụ Giá mua đơn vị

3 2 2

2 1 1 i

U U , P

1 U U , P

1 U U , P P

n 2

P > > >

U j , j =1÷ n +1: các lượng đổi giá

(đv) (đv)

Giá mua lô hàng Q: Mi = Di + Pi Q; Ui ≤ Q < Ui + 1

∑

=

=

i 1 e

e 1 - e e

FQ P Q

)R D (C R P Q

M 2

FQ Q

CR R Q

M

Cỡ lô hàng tối ưu

F P

) D 2R(C Q

0 dQ

dTC

i i

* i

+

=

⇒

=

Hình 2.4 Tổng chi phí tồn kho mô hình giảm giá gia tăng

Đường cong chi phí tồn kho tổng bao gồm các đường cong chi phí tồn kho thành phần như đường nét liền ở hình 2.4, thuật toán định cỡ lô hàng tối

ưu như sau:

- Tính EOQi theo các giá đơn vị Pi; i = 1- n;

- Tính các EOQ có nghĩa - VEOQ;

- Tính tổng chi phí tồn kho TC của các VEOQ;

- Chọn VEOQ với tổng chi phí tồn kho TC cực tiểu

Ví dụ 2.5 Xem hệ thống tồn kho với các tham số R = 4800 đv/n;

C = 40 NĐ/đh; F = 0.25/n Giá mua đơn vị:

Bảng 2.2

Giá đơn vị và chi phí phụ theo các khoảng đổi giá tính được ở bảng sau

25,010

)040(48002

136925

,09

)39940(48002

* 4

* 3

* 2

025,02

39225,010392

4800)

040(4800

Với chi phí cực tiểu là TC = 45527,57 (NĐ)

6- Giảm giá đặc biệt

Mô hình giảm giá đặc biệt xét khi có sự giảm giá d trên giá đơn vị tại

thời điểm đặt hàng Lượng đặt hàng đặc biệt Q sđược tiêu thụ trong khoảng thời gian:

R Qs

T =

Hình 2.5 Biến thiên tồn kho mô hình giảm giá đặc biệt

Chí phí trong khoảng thời gian T với đơn hàng đặc biệt Qs

C R

FQ d) - (P 2

Q Q d) - (P

dFQ dQ

2R

-FQ d) - (P Q Q

2C (d TC TC g

2

*

* S S

* s

=

Cực đại tiết kiệm:

d - P

PQ F d) - (P

dR Q

0 dQ

S S

* S

=

−

×+

×

−

×

Tiết kiệm với lô hàng tối ưu

85,1525)

1400

3407(10)110(

=

7- Tăng giá biết trước

Mô hình tăng giá xét khi có sự tăng giá đơn vị k biết trước tại thời điểm t1.

Gọi mức tồn kho tại thời điểm t1 là q, giả sử thời gian chờ của đơn hàng đặc biệt bằng không, với cỡ lô hàng đặc biệt QS, mức tồn kho tại thời điểm t1 sẽ là q + QS, thời gian tiêu thụ lô hàng là:

R

Qs q

Hình 2.6 Biến thiên tồn kho mô hình tăng giá biết trước

Cỡ lô hàng kinh tế trước khi tăng giá: Q *

PF CR

2

=

Cỡ lô hàng kinh tế sau khi tăng giá:

F k P

CR

Q a *

)(

2+

q R

Q PF 2

Q R

q PF

* a S n

Q

CQ R

q PF 2

q R

Q k)F (P 2

Q Q k) (P

R

PFq R

k)FQ (P

k TC TC

g

2 S S

* a s

Tiết kiệm cực đại

⇒

=0 dQ

dg

S

q - P

k)Q (P PF

kR Q

* a

* S

++

2

*

* S

P

Q k P PF

8000

×+

kR Q

* a

*

S

+ +

=

10381113,0108000

1)400

3048[(

2.3 HỆ THỐNG SẢN XUẤT HÀNG LOẠT

Trong hệ thống sản xuất hàng loạt, sản phẩm được sản xuất và tồn kho theo loạt, nhiều sản phẩm sản xuất trên cùng thiết bị Hoạch định sản xuất xác định số đơn vị tối ưu trong mỗi loạt sản xuất nhằm cực tiểu tổng chi phí hàng năm, phân bổ công suất đến từng sản phẩm theo nhu cầu, sản lượng, mức tồn kho hiện có của sản phẩm

Các mô hình ở phần này bao gồm:

- Lượng đặt hàng kinh tế;

- Đơn hàng chậm;

- Quyết định mua - làm;

- Mô hình nhiều sản phẩm;

- Mô hình thời gian hết hàng

1- Lượng sản xuất kinh tế

Mô hình lượng sản xuất kinh tế EPQ (Economic Production Quantity) xét

khi hàng nhập kho liên tục với tốc độ, hữu hạn, không đổi, sản xuất và tiêu thụ đồng thời, mức tồn kho nhỏ hơn lượng lô hàng sản xuất

Các tham số mô hình bao gồm:

R : nhu cầu hàng năm (đv/n);

P : phí sản xuất đơn vị (NĐ/đv);

Q : lượng lô hàng sản xuất (đv);

p : tốc độ sản xuất (đv/ng);

r : tốc độ nhu cầu (đv/ng), r = R/N;

N : số ngày làm việc trong năm (ng/n);

C : chi phí thiết lập sản xuất (ngàn đồng/lần - NĐ/l);

H : chi phí tồn trữ (NĐ/đv.n);

L : thời gian chế tạo (ng);

tp : thời gian sản xuất (ng);

m : số lần sản xuất trong năm

Hình 2.7 Biến thiên tồn kho trong mô hình lượng sản xuất kinh tế

Tổng chi phí tồn kho hàng năm bao gồm phí sản xuất, phí thiết lập và phí tồn trữ:

2p

r) - (p HQ Q

CR PR

Lượng sản xuất kinh tế tương ứng điều kiện cực đại hàm chi phí:

2p

r) - H(p Q

CR dQ

HQ* ( − )

×

p Q

Điểm tái sản xuất : B = rL

Số lần sản xuất trong năm : m = *

Q R

Ví dụ 2.8 Xét hệ thống sản xuất với các tham số: R = 20000 đv/n; N = 250 ng/n;

1002000020

Điểm tái sản xuất : B = rL = 80 × 4 = 320 (đv)

Tổng chi phí cực tiểu :

264,1001100

)80100(632102000050

2- Mô hình đơn hàng chậm

Đơn hàng chậm là đơn hàng đáp ứng sau với chi phí hữu hạn Tổng chi phí bao gồm cả chi phí đơn hàng chậm Khi cho phép đơn hàng chậm với chi phí đơn hàng chậm đơn vị hàng năm k, lượng sản xuất kinh tế EPQ là

k

k H r) - H(p

2CRp

Điểm tái sản xuất:

k)p (H

r) - (p HQ N

RL B

*

+

=

Số lần sản xuất trong năm: *

r) - k(p HQ PR TC

*

*

++

510)250

20000100

(10

10020000

20000 ×

=

100)510(

)80100(1095

×+

−

×

3- Quyết định mua làm

Quyết định mua làm thường gặp khi thiết kế sản phẩm mới, cải đổi sản phẩm cũ hay khi công ty mới đang phát triển Các yếu tố ảnh hưởng quyết định bao gồm công suất, nguồn lực, nguồn cung ứng, …

Mô hình quyết định mua làm gồm các bước:

- Dùng mô hình EOQ tính cỡ lô hàng mua kinh tế *

- So sánh chi phí và quyết định mua hay làm

Ví dụ 2.10 Một nhà máy có nhu cầu hàng năm R = 2500đv/n; hệ số phí tồn trữ

F = 10% Các tham số khi mua hàng là P = 25NĐ/đv; C = 5NĐ/l Các tham số

khi sản xuất P = 23NĐ/đv; p = 10000đv/n; C = 50NĐ/l

Cỡ lô hàng kinh tế khi mua

1001

,0252500522

TC 0 * =PR+HQ * = 25×2500+2,5×100=62750 (NĐ/n)

Cỡ lô hàng kinh tế khi sản xuất

)250010000(231,0

1000050

25002)

) 2500 10000 ( 381 1 , 0 23 2500

TC

*

*

p

Chi phí sản xuất nhỏ hơn chi phí mua nên chọn phương án sản xuất

4- Lượng sản xuất kinh tế nhiều sản phẩm

Mô hình lượng sản xuất kinh tế nhiều sản phẩm xét trường hợp nhiều sản phẩm tuần tự sản xuất trên cùng một thiết bị

Hình 2.8 Mô hình lượng sản xuất kinh tế nhiều sản phẩm

với tổng số loại sản phẩm n, thời gian sản xuất của sản phẩm i, i = 1÷ n

i

i i

i i

p m

R p

Q t

×

=

=

trong đó: Q i - cỡ lô hàng sản phẩm i;

p i - tốc độ sản xuất sản phẩm i

R i - nhu cầu hàng năm sản phẩm i

m - số lần sản xuất trong năm

Chu kỳ sản xuất cho n sản phẩm:

m

N

trong đó: N - số ngày làm việc hàng năm

Thời gian dư trong mỗi chu kỳ sản xuất: ∑

=

=

n 1 i i

Với điều kiện ts ≥ 0, suy ra điều kiện khả thi: ≥∑

n 1 i

n N

n = : số ngày sản xuất sản phẩm i

Mô hình lượng sản xuất kinh tế nhiều sản phẩm có các giả thiết sau:

- Nhu cầu không đổi, liên tục;

- Tốc độ sản xuất không đổi;

- Không có đơn hàng chậm;

- Chi phí thiết lập độc lập trình tự sản xuất;

- Mỗi thời điểm một sản phẩm

Tổng chi phí bao gồm phí sản xuất, phí thiết lập và phí tồn trữ

=

n 1

i i i i n

1 i i n

1 i i i

p

) r - (p R H 2m

1 C m R P TC

Số lần sản xuất trong năm nhằm cực tiểu chi phí:

n 1 i

i i i i i

*

C 2

p ) r - (p R H m

0 dm dTC

Cỡ lô hàng tối ưu: *

* n

1 i i i

*

C 2m R P TC

Ví dụ 2.11 Xét hệ thống sản xuất với các tham số: n = 5; N = 250ng/n

Tham số của từng sản phẩm như ở bảng 2.4:

Kiểm tra điều kiện khả thi: 5 / 210 250

Số chu kỳ sản xuất tối ưu hàng năm:

n 1 i

i i i i i

C 2

p ) r - (p R H

=

i i

i

i R m C P

5- Phương pháp thời gian hết hàng

Phương pháp thời gian hết hàng xác định trình tự sản xuất theo mức tồn kho và nhu cầu sản phẩm, với điều kiện công suất thiết bị đủ thỏa nhu cầu Thời gian hết hàng của sản phẩm định bởi:

i

i i

D

I ROT =

trong đó: ROTi - thời gian hết hàng sản phẩm i (t)

Ii - mức tồn kho hiện tại của sản phẩm I; (đv)

Di - suất nhu cầu sản phẩm i (đv/t)

Luật quyết định sau khi tính được thời gian hết hàng của từng sản phẩm là sản phẩm được sản xuất theo trình tự từ sản phẩm có thời gian hết hàng thấp đến sản phẩm có thời gian hết hàng cao

Ví dụ 2.12 Xem hệ thống sản xuất 4 sản phẩm với thời gian sản xuất đơn vị tsp, cỡ lô hàng Q, suất nhu cầu D, mức tồn kho hiện tại I cho ở bảng 2.6:

Bảng 2.6

Thời gian hết hàng ROT, trình tự sản xuất, thời gian sản xuất lô hàng tQ

tính ở bảng 2.7:

Bảng 2.7

Tổng giờ máy cần cho một loạt sản xuất: T = Σt Qi = 110 (g)

6- Phương pháp thời gian hết hàng kết hợp

Phương pháp thời gian hết hàng kết hợp điều độ sản xuất một họ sản phẩm nhằm tránh sự hết hàng của các sản phẩm trong họ sản phẩm Phương pháp điều chỉnh lô hàng thành phần theo mức tồn kho và giờ máy phân bổ Một đặc điểm của phương pháp là mức tồn kho thành phần đồng thời về không tại cuối chu kỳ

Phương pháp dựa vào chỉ số thời gian hết hàng kết hợp AROT (Aggregate runout time)

TFMH TAMH TIMH

TAMH - tổng giờ máy phân bổ sẵn có

TFMH - tổng giờ máy yêu cầu dự báo

Phương pháp gồm các bước sau

a Tính số giờ máy yêu cầu, sẵn có trong thời gian hoạch định cho mỗi sản phẩm

FMH = tsp × D : số giờ máy yêu cầu

IMH = tsp × I : số giờ máy sẵn có

b Tính TFMH, TIMH và AROT

c Tính nhu cầu tổng cho mỗi sản phẩm: GR = D × AROT

d Lượng sản xuất cho mỗi sản phẩm: Q = GR − I

Ví dụ 2.13 Xem hệ thống sản xuất 4 sản phẩm với thời gian sản xuất đơn vị, cỡ

lô hàng, suất nhu cầu, mức tồn kho hiện tại cho ở bảng 2.8:

Bảng 2.8

Tổng mức tồn kho hiện tại tính theo giờ máy TAMH = 90 g

Số giờ máy yêu cầu FMH và sẵn có IMH cho mỗi sản phẩm

Tổng giờ máy yêu cầu dự báo: TFMH = 37,5 g

Chỉ số thời gian hết hàng tích hợp: 4,88

5,3790

2.4 HỆ THỐNG KHOẢNG ĐẶT HÀNG CỐ ĐỊNH

Hệ thống với khoảng đặt hàng cố định là hệ thống có chu kỳ, theo cơ sở thời

gian với khoảng đặt hàng cố định (T) Trong hệ thống với khoảng đặt hàng cố định,

lượng đặt hàng phụ thuộc:

- Mức tồn kho hiện tại Ip;

- Mức tồn kho cực đại - E

Hệ thống với khoảng đặt hàng cố định còn gọi là hệ thống T

Với các tham số cần xác định là:

- Chu kỳ đặt hàng - T;

- Mức tồn kho cực đại - E

Hình 2.9 Hệ thống với khoảng đặt hàng cố định

Hoạt động của hệ thống với khoảng đặt hàng cố định như ở hình, khi có nhu cầu hệ sẽ đáp ứng, khi tới thời điểm đặt hàng, hệ sẽ đặt hàng với cỡ lô hàng là:

Q = E – I p

trong đó: E - mức tồn kho cực đại; Ip - mức tồn kho hiện tại

Các mô hình tồn kho khoảng đặt hàng cố định được xét ở đây bao gồm:

- Mô hình một sản phẩm;

- Mô hình nhiều sản phẩm

1- Khoảng đặt hàng kinh tế

Mô hình khoảng đặt hàng kinh tế EOI (Economic Order Interval) là mô

hình khoảng đặt hàng cố định xét cho một sản phẩm Biến thiên tồn kho như ở hình 2.10:

Hình 2.10 Biến thiên tồn kho mô hình EOI

Q E

B

Q = R/m

I

Tổng chi phí hàng năm bao gồm 3 thành phần mua hàng, đặt hàng, tồn trữ:

m

PFR mC

PR

TC

2++

trong đó: m - số chu kỳ đặt hàng hàng năm

Chu kỳ đặt hàng:

C PR

0 dT

Hình 2.11 Biến thiên hàm chi phí theo chu kỳ đặt hàng

Số chu kỳ đặt hàng kinh tế: m *

C

PFR T

Mức tồn kho cực đại: E = RT + RL = Q +B

Tổng chi phí cực tiểu: TC * = PR + HRT *

Ví dụ 2.14 Xem hệ thống tồn kho khoảng đặt hàng cố định với các tham số:

R = 8000 đv/n; P = 10 NĐ/đv; C = 30 NĐ/đh; H = 3 NĐ/đv.n; L = 10 ng; N = 250 ng/n

Chu kỳ đặt hàng kinh tế: 0,05

80003302

Số chu kỳ đặt hàng kinh tế hàng năm: 20

05,0

=

Tổng chi phí cực tiểu

TC * = PR + HRT * = 10 × 8000 + 3 × 8000 × 0,05 = 81200 (NĐ/n)

2- Khoảng đặt hàng kinh tế nhiều sản phẩm

Mô hình khoảng đặt hàng kinh tế nhiều sản phẩm xét đặt hàng phối hợp nhiều sản phẩm nhằm giảm bảo dưỡng tồn kho, phối hợp các hoạt động khác, giảm chi phí hậu cần, chuyên chở Mô hình có các giả sử các tham số mô hình không đổi, không đơn hàng chậm, nhập kho đồng thời

Tổng chi phí hàng năm

=

n i i i n

1 i i

T nc C R P TC

12

trong đó: n - số loại sản phẩm;

C - phí đặt hàng phối hợp (NĐ/đh);

c - phí đặt hàng thành phần (NĐ/đh)

Khoảng đặt hàng cực tiểu chi phí tổng hàng năm

nc C T

=

n i i i

TC

1

*)1

N

R

E i * = i +

Ví dụ 2.15 Xem hệ thống tồn kho nhiều sản phẩm với các tham số: C = 1,5

NĐ /đh; c = 0,5 NĐ/đh; F = 0,2/n; L = 1th Hệ thống tồn kho 7 sản phẩm với

nhu cầu, giá mua như ở bảng 2.11:

Bảng 2.11

)5,35,1(2

Chu kỳ đặt hàng kinh tế theo tháng: T * = 0,158×12 = 1,9 (th)

Chọn T * = 2 th, mức tồn kho cực đại thành phần

4)12(1212

)(

i

R R

L T R

Chương 3

HỆ THỐNG TỒN KHO XÁC ĐỊNH

NHU CẦU RỜI RẠC

- Lô hàng theo nhu cầu

- Lượng đặt hàng theo chu kỳ

- Thuật toán Silver - Meal

- Phương pháp chi phí đơn vị nhỏ nhất

- Phương pháp PPA

- Phương pháp IPPA

- Phương pháp WWA

3.1 GIỚI THIỆU

Hệ thống tồn kho xác định nhu cầu rời rạc được xét khi nhu cầu xảy ra trong những khoảng thời gian rời rạc Phân bố nhu cầu theo thời gian được xét theo chu kỳ trong một khoảng thời gian hoạch định nhất định

Hệ thống tồn kho xác định nhu cầu rời rạc có thể hoạch định cho vật tư có nhu cầu độc lập lẫn vật tư có nhu cầu phụ thuộc Một số ứng dụng như vật tư phụ thuộc ở đầu ra của Hệ thống hoạch định nhu cầu vật tư (MRP) hay sản phẩm độc lập ở đầu ra của Hệ thống hoạch định nhu cầu phân phối (DRP) Hệ thống tồn kho xác định nhu cầu rời rạc có các giả sử như sau:

- Nhu cầu xác định, thay đổi, rời rạc ở đầu chu kỳ;

- Thời gian hoạch định hữu hạn, gồm nhiều chu kỳ bằng nhau;

- Lô hàng đặt cho một hay nhiều chu kỳ liên tiếp;

- Không đặt nhận hàng ở đầu chu kỳ không có nhu cầu;

- Thời gian chờ bằng 0, đơn đặt hàng ở đầu chu kỳ thỏa mãn nhu cầu ở chu kỳ đó;

- Nhập kho đồng thời, ở đầu chu kỳ;

- Không hết hàng;

- Nhu cầu được thỏa mãn ở đầu chu kỳ Phí tồn trữ tính theo chu kỳ;

- Sản phẩm thành phần tồn trữ độc lập;

- Không giảm giá, chi phí mua hàng đơn vị không đổi;

- Chi phí đặt hàng, tồn trữ, thời gian chờ xác định và không đổi;

- Phân tích trong thời gian hoạch định;

- Mức tồn kho ban đầu bằng 0

3.2 LÔ HÀNG THEO NHU CẦU

Phương pháp lô hàng theo nhu cầu đặt hàng theo từng chu kỳ, lượng đặt hàng bằng nhu cầu của chu kỳ

Q k = R k ; k = 1÷n trong đó: k - chỉ số chu kỳ;

n - số chu kỳ hoạch định;

Q k - lượng đặt hàng của chu kỳ k;

R k - nhu cầu của chu kỳ k

Phương pháp lô hàng theo nhu cầu không có chi phí tồn trữ, thích hợp với hệ thống có chi phí tồn trữ cao, chi phí đặt hàng thấp, sản phẩm đắt tiền Trong sản xuất, phương pháp lô hàng theo nhu cầu thích hợp loại hình sản xuất liên tục, sản lượng cao

3.3 LƯỢNG ĐẶT HÀNG THEO CHU KỲ

Phương pháp lượng đặt hàng theo chu kỳ POQ (Periodic Order Quantity)

định số chu kỳ, nhu cầu được thỏa mãn bởi một lần đặt hàng Chu kỳ đặt hàng kinh tế:

R

EOQ

Ph R

C

2

trong đó: h - tỷ lệ chi phí tồn trữ trong mỗi chu kỳ so với phí mua hàng

C - phí đặt hàng đơn vị;

R - trung bình nhu cầu theo chu kỳ

Đơn hàng được hoạch định ở chu kỳ có nhu cầu, cỡ lô hàng là nhu cầu tích lũy trong mỗi chu kỳ đặt hàng

Ví dụ 3.1 Xem một hệ tồn kho có các tham số: P = 50 NĐ/đv, C = 100 NĐ/đv,

h = 0,02 phân bố nhu cầu cho ở bảng 3.1

3.4 THUẬT TOÁN SILVER - MEAL

Thuật toán Silver - Meal SMA (Silver - Meal Algorithm) là thuật toán trực

quan của Edward Silver và Harlem Meal Phương pháp có mục đích cực tiểu chi phí trung bình chu kỳ khi số chu kỳ có nhu cầu thoả mãn bởi đơn hàng tăng dần Thuật toán gồm các bước sau:

- Tính trung bình chi phí biến thiên trong T chu kỳ liên tiếp, với các bước nhỏ:

Phí tồn trữ gia tăng: IHC i = Ph(i –1)R i , i=1 – T

Phí tồn trữ tích lũy trong T chu kỳ: ∑

=

=

T 1 i i ICH T

CHC( )

Tổng phí biến thiên trong T chu kỳ: TVC(T) = C + CHC(T)

Trung bình chi phí biến thiên trong T chu kỳ liên tiếp

T T THC T

R Q

- Thực hiện lập lại ở chu kỳ k = T+1 (i=1)