ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MÔN KỸ THUẬT HỆ THỐNG CÔNG NGHIỆP
-------------------
BÁO CÁO QUẢN LÝ CHUỖI CUNG ỨNG
ĐỀ TÀI: TỒN KHO AN TOÀN
Bài báo: Integrated safety stock management for
multi-stage supply chains under production capacity
constraints
GVHD:
SVTT:
Đường Võ Hùng
Lê Thị Thu Ba
Hà Việt Chương
Trần Xuân Quỳnh
Nguyễn Thị Cẩm Tú
1610150
1610320
1612912
1613985
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 10 năm 2019
MỤC LỤC
1. Giới thiệu..................................................................................................................... 3
2. Các nghiên cứu liên quan............................................................................................4
3. Mô tả vấn đề và giả định.............................................................................................5
3.1
Nhiều giai đoạn trong chuỗi cung ứng..................................................................5
3.2
Quy trình quản lý nhu cầu.....................................................................................6
3.3
Hoạt động của chuỗi cung ứng.............................................................................6
4. Ước tính các chức năng hiệu suất................................................................................7
4.1
Hệ thống tồn kho cơ sở.........................................................................................7
4.2
Hệ thống tồn kho sản xuất....................................................................................7
5. Phân tích các chức năng hiệu suất.............................................................................10
6. Cân nhắc trong việc kết hợp quản lý tồn kho an toàn................................................14
6.1
Năng lực an toàn.................................................................................................14
6.2
Mối quan hệ của các chức năng hiệu suất...........................................................15
7. Mô hình lập trình tuyến tính để tích hợp quản lý tồn kho an toàn.............................17
7.1
Tuyến tính hóa các hàm hiệu suất phi tuyến.......................................................18
7.2
Mô hình hóa sự liên quan giữa các chức năng hiệu suất.....................................18
7.3
Mô hình lập trình tuyến tính...............................................................................20
7.4
Thực hiện............................................................................................................22
8. Trường hợp nghiên cứu.............................................................................................22
9.
8.1
Cấu trúc liên kết của chuỗi cung ứng..................................................................23
8.2
Các kết quả.........................................................................................................25
8.2.1
Ảnh hưởng của LBPSL (ràng buộc thấp hơn ở cấp độ dịch vụ của nhà máy25
8.2.2
Ảnh hưởng của cấp độ dịch vụ mục tiêu ở giai đoạn cuối............................27
8.2.3
Ảnh hưởng của mức độ sản xuất..................................................................28
8.2.4
Ảnh hưởng của số lượng kho.......................................................................30
Kết luận và công việc trong tương lai.......................................................................31
1.
Giới thiệu
Trong các ngành công nghiệp hóa dầu, hóa chất và dược phẩm, chuỗi cung ứng
thường bao gồm nhiều giai đoạn, đó là sản xuất, kho, trung tâm phân phối, mạng lưới bán
lẻ và khách hàng tiêu dùng. Khi sự biến động diễn ra đó là thay đổi về tỷ lệ nhu cầu, công
suất, phát triển một sản phẩm mới và suy thoái của sản phẩm cũ hoặc sự thâm nhập của
các đối thủ cạnh tranh mới diễn ra, mức tồn kho an toàn tối ưu ở mỗi giai đoạn của chuỗi
cung ứng cần phải được đánh giá lại. Do đó, quản lý tồn kho an toàn hiệu quả và nhanh
nhẹn, thể hiện lợi thế cạnh tranh cho một công ty trong một thị trường năng động và cạnh
tranh cao.
Chuỗi cung ứng khi đối mặt với nhiều thị trường và kỹ thuật khác nhau, có thể đo
lường được bằng mức phục vụ, đó là nhu cầu mà chuỗi cung ứng có thể đáp ứng trong
khoảng thời gian giao hàng được phép trước đó. Tồn kho an toàn được đưa vào chuỗi
cung ứng như một hàng rào quan trọng chống lại sự không chắc chắn nhằm cung cấp cho
khách hàng mức độ dịch vụ đã cam kết. Mặc dù mức tồn kho an toàn cao sẽ mang đến sự
đảm bảo về mức dịch vụ cao hơn, nhưng nó làm tăng chi phí vận hành chuỗi cung ứng và
do đó nó phải được tối ưu hóa phù hợp.
Ngành công nghiệp hóa chất có lịch sử sử dụng các chương trình tuyến tính xác định
(LP) và / hoặc các chương trình tuyến tính số nguyên (LPP) và / hoặc các chương trình
tuyến tính số nguyên hỗn hợp (MILP) để lên kế hoạch và điều độ sản xuất các sản phẩm
của họ. Trong kế hoạch sản xuất, tồn kho an toàn được định nghĩa là giới hạn thấp hơn
mức tồn kho của các sản phẩm (2004; McDonald & Karimi, 1997). Giới hạn dưới này
thường được gọi là mức tồn kho mục tiêu. Mức tồn kho an toàn thường được xác định là
mức tồn kho trung bình được đo tại một khoảng thời gian ghi hàng tồn kho tối thiểu. Do
độ dài của các khoảng thời gian mà các ràng buộc hàng tồn kho mục tiêu được thi hành
trong các mô hình lập kế hoạch hoặc lập lịch có thể khác với khoảng thời gian ghi hàng
tồn kho tối thiểu, mức tồn kho mục tiêu và mức tồn kho an toàn thường lấy các giá trị
khác nhau. Do đó, trong một hệ thống sản xuất sử dụng các mô hình lập kế hoạch và lập
kế hoạch như vậy, mức tồn kho mục tiêu là biến kiểm soát duy nhất của các mức tồn kho
an toàn.
Mặt khác, trên các lĩnh vực khác nhau của ngành, chính sách tồn kho cơ sở (hoặc
chính sách đặt hàng) được sử dụng rộng rãi để quản lý các hệ thống hàng tồn kho thuần
túy như kho và trung tâm phân phối. Mức tồn kho cơ sở là mức mục tiêu của vị trí hàng
tồn kho cần được duy trì liên tục. Vị trí hàng tồn kho là tổng của số lượng đơn đặt hàng
nhưng chưa được giao và mức tồn kho ròng. Do đó, mức tồn kho an toàn cho hệ thống
hàng tồn kho thuần túy được kiểm soát bởi các mức tồn kho cơ sở.
Mặt khác, trên các lĩnh vực khác nhau của ngành, chính sách tồn kho cơ sở (hoặc
chính sách đặt hàng) được sử dụng rộng rãi để quản lý các hệ thống hàng tồn kho thuần
túy như kho và trung tâm phân phối. Mức tồn kho cơ sở là mức hàng tồn kho cần được
duy trì liên tục. Mức hàng tồn kho là tổng của số lượng đơn đặt hàng nhưng chưa được
giao và mức tồn kho ròng. Do đó, mức tồn kho an toàn cho hệ thống hàng tồn kho thuần
túy được kiểm soát bởi các mức tồn kho cơ sở.
Mỗi bộ phận sản xuất hoặc kho trong chuỗi cung ứng thể hiện các chức năng duy
nhất của nó liên quan đến mức dịch vụ và mức tồn kho an toàn với kiểm soát an toàn của
hàng tồn kho mục tiêu hoặc mức tồn kho cơ sở. Đánh giá chức năng này cho các sản
phẩm là một trong những vấn đề quan trọng cần được giải quyết trong nghiên cứu này.
Trong bài báo này, thảo luận về các đặc điểm và phương pháp luận để ước tính các
chức năng hiệu suất phi tuyến, sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các mức dịch vụ ở các giai
đoạn khác nhau và khả năng an toàn đảm bảo tính bền vững của mức tồn kho an toàn tại
các hệ thống sản xuất an toàn, tối ưu mức tồn kho an toàn trong chuỗi cung ứng trong
nhiều giai đoạn. Mô hình kết hợp các chức năng hiệu suất phi tuyến, sự phụ thuộc lẫn
nhau giữa cấp độ dịch vụ ở các giai đoạn khác nhau của chuỗi cung ứng và ràng buộc
năng lực.
Để chứng minh hiệu suất của việc tính toán, một nghiên cứu với chuỗi cung ứng
polymer có quy mô thực tế có vấn đề. Trong trường hợp này, chuỗi cung ứng bao gồm hai
địa điểm sản xuất được phân tách theo địa lý và 3 kho 8 cung cấp 10 sản phẩm cho 30 khu
vực bán hàng.
2.
Các nghiên cứu liên quan
Từ những năm 1950, đã có một cơ quan nghiên cứu lớn trong lĩnh vực được gọi là lý
thuyết hàng tồn kho ngẫu nhiên. Mô hình EOQ cổ điển, mô hình Newsvendor, và chính
sách đặt hàng tối ưu,…
Dựa trên công trình cổ điển này, nghiên cứu về lý thuyết hàng tồn kho đã được thực
hiện để tiếp tục nghiên cứu về kinh nghiệm trong hoạt động hàng ngày và thiết kế chuỗi
cung ứng. Năm 1960, Clark và Scarf, năm 1985 thì Schmidt và Nahmias cũng bắt đầu
những nghiên cứu mở rộng về vấn đề vị trí tồn kho đơn đến chuỗi cung ứng nhiều giai
đoạn.
Graves (1988), Lee và Billington (1993), Glasserman và Tayur (1995), Ettl, Feigin,
Lin,Yao (2000) và GravesandWillems (2000) có liên quan mật thiết nhất đến nghiên cứu
của chúng tôi, cụ thể là quản lý tồn kho an toàn trong các giai đoạn.
3.
Mô tả vấn đề và giả định
Để hình thành một vấn đề kết hợp đầy đủ các tính năng của chuỗi cung ứng có liên
quan đến ngành công nghiệp quá trình hóa học, bối cảnh vấn đề sau đây được giả định.
3.1
Nhiều giai đoạn trong chuỗi cung ứng
Giả định rằng quá trình cung cấp bắt đầu từ nhiều nơi của nhà máy. Do đó, các vị trí
nhà máy này bao gồm nơi xa nhất của chuỗi cung ứng. Chúng tôi giả định rằng nguyên
liệu thô luôn có sẵn, trong khi chúng tôi quan tâm đến việc đầu ra của các sản phẩm cuối
cùng. Trong mỗi khu vực nhà máy, có nhiều dây chuyền sản xuất. Mỗi dây chuyền sản
xuất có năng lực sản xuất khác nhau và được gán cho một họ sản phẩm cụ thể dựa trên chi
phí thay đổi và số lượng nhu cầu của họ. Công ty sản xuất nhiều sản phẩm và các sản
phẩm được phân loại thành nhiều họ sản phẩm dựa trên sự tương đồng về vật lý hoặc hóa
học. Các đơn vị trong các dây chuyền sản xuất khác nhau có thể được kết nối để tạo thành
một mạng lưới sản xuất. Để đáp ứng nhu cầu từ giai đoạn kho, kho an toàn được giữ cho
từng sản phẩm cuối cùng tại mỗi nơi sản xuất. Năng lực sản xuất được giả định là không
đổi. Mặc dù thời gian sản xuất có thể thay đổi do tắc nghẽn có thể xảy ra tại các quy trình
sản xuất, chúng tôi giả định rằng giới hạn công suất phát sinh trong thời gian sản xuất đó
là không đáng kể. Giả định về nhu cầu văn phòng phẩm có giá trị cố định.
Yếu tố quan trọng tiếp theo của chuỗi cung ứng là các kho hàng. Khi một sản phẩm
đến kho, chúng tôi giả định rằng sản phẩm có sẵn để giao ngay lập tức, tức là không có
thời gian dẫn tại kho. Tồn kho an toàn được tổ chức ở các giai đoạn này để đối phó với
nhu cầu biến đổi từ giai đoạn kho tiếp theo hoặc từ giai đoạn khu vực bán hàng thiết bị
đầu cuối.
Ở giai đoạn cuối của chuỗi cung ứng là giai đoạn khu vực bán hàng bên ngoài. Các
khách hàng thực tế được nhóm vào một số khu vực bán hàng và dự báo nhu cầu cho từng
sản phẩm được tạo ra dựa trên các khu vực bán hàng. Việc vận chuyển giữa nhà kho, khuc
vực sản xuất và nơi bán hàng là luôn có phương tiện vần chuyển và khoảng cách được xác
định.
3.2
Quy trình quản lý nhu cầu
Nhu cầu cho mỗi sản phẩm được giả định là thể hiện sự khác biệt giữa các khu vực
nhưng sẽ ổn định theo thời gian. Độ lệch chuẩn và giá trị trung bình của nhu cầu có thể
được ước tính từ dữ liệu nhu cầu trong lịch sử. Phân phối thường được chấp nhận trong
việc thể hiện các nhu cầu cố định.
3.3
Hoạt động của chuỗi cung ứng
Chúng tôi giả định rằng chính sách tồn kho cơ sở được sử dụng để quản lý đơn hàng
và hàng tồn kho tại các kho và trung tâm phân phối. Người quản lý nhà máy thực hiện mô
hình lập kế hoạch sản xuất nhiều giai đoạn và mô hình lập kế hoạch sử dụng chiến lược
đường chân trời cho từng địa điểm sản xuất. Kế hoạch sản xuất cung cấp đầu vào cho mô
hình lên lịch sản xuất, được sử dụng để tạo cỡ lô thực tế hoặc số lần sản xuất, trình tự sản
xuất, thời gian bắt đầu, thời lượng và số lượng của từng lô. Chúng tôi cho rằng, trong khi
lập kế hoạch được tạo dựa trên các mô hình lập trình toán học chẳng hạn như LP (lập
trình tuyến tính) hoặc MILP (lập trình tuyến tính số nguyên hỗn hợp), việc lên lịch sản
xuất có thể được tạo dựa trên các mô hình sử dụng các kỹ thuật lập trình toán học hoặc
các phương pháp phỏng đoán khác nhau. Trong nghiên cứu được báo cáo trong bài báo
này, chúng tôi sử dụng một giải thuật lên lịch đơn giản, để rõ ràng trong việc làm nổi bật
tầm quan trọng của tần suất sản xuất và giảm thời gian tính toán. Trong bài viết này,
chúng tôi xem xét vấn đề mà công ty đã đặt mức dịch vụ khách hàng mục tiêu cho từng
sản phẩm cuối cùng ở giai đoạn phải đối mặt với nhu cầu bên ngoài và muốn xác định các
biến kiểm soát chứng khoán an toàn của mức tồn kho mục tiêu và cơ sở mức tồn kho cho
từng sản phẩm tại mỗi vị trí sản xuất và kho của nó để giảm thiểu chi phí hàng tồn kho dự
kiến trên toàn bộ chuỗi cung ứng.
4.
Ước tính các chức năng hiệu suất
Như đã đề cập ở trên, các chiến lược tồn kho cơ sở và chiến lược tồn kho đường
ngang được đề xuất lần lượt cho việc vân hành hệ thống tồn kho cơ sở và sản phẩm.
Trong nghiên cứu này, hai mô hình dựa trên mô phỏng được thiết lập để nắm bắt các chức
năng hiệu suất cho hệ thống tồn kho. Luật tồn kho cơ bản và luật tồn kho đường ngang
được sử dụng để đạt chức năng hiệu suất cho mỗi hệ thống sẽ được thảo luận dưới đây:
4.1
Hệ thống tồn kho cơ sở
Cơ chế chi tiết của hệ thống tồn kho cơ sở được thiết lập bởi các phương trình:
Phương trình (1) Vào đầu mỗi thời điểm đánh giá, vị trí hàng tồn kho của sản phẩm i
tại kho k - IPik được so sánh với mức tồn kho cơ sở BS ik. Nếu lượng tồn kho thấp hơn so
với mức tồn kho cơ sở thì lượng đặt hàng khoảng cách giữa mức tồn kho cơ sở và mức
tồn kho ODik được đặt hàng từ nhà cung cấp j trong giai đoạn tiếp theo, nếu không, thì
không cần đặt đơn mới.
Trong phương trình (2), mức hàng tồn kho được tính là tổng của hàng tồn kho theo
đơn đặt hàng IOik và mức tồn kho Iik. Hàng tồn kho theo đơn đặt hàng là tổng số đơn đặt
hàng được đặt cho nhà cung cấp nhưng chưa đến kho.
Trong biểu thức (3), mức tồn kho Iik, có thể lấy giá trị dương hoặc âm, vì đó là thước
đo kết hợp lượng tồn kho đang có sẵn IH ik và các backorder BOik . Hàng tồn kho có sẵn là
mức tồn kho vật lý được quan sát tại kho. Backorder là tổng số các nhu cầu tồn đọng khi
hàng tồn kho trong tay quá ít để đáp ứng nhu cầu, giả định không có nhu cầu sai. Tất cả
các biến trong phương trình. (1) - (3) được coi là được đo vào cuối giai đoạn trước.
4.2
Hệ thống tồn kho sản xuất
Chiến lược đường nằm ngang được thông qua nhờ các quá trình lên kế hoạch phát
triển sản phẩm và lên lịch sản xuất ở ngành công nghiệp hóa dầu. Nó được chia thành một
số giai đoạn lập kế hoạch nhất định, mô hình lập kế hoạch với dự báo nhu cầu phù hợp
được thực hiện các mục tiêu sản xuất cho từng giai đoạn. Các mục tiêu cho các giai đoạn
đầu tiên được sử dụng làm đầu vào cho các mô hình lập kế hoạch xác định: lịch sản xuất
với thời gian chi tiết và kế hoạch tuần tự. Vào cuối giai đoạn đầu tiên, trạng thái của hệ
thống gồm các mức tồn sẵn có, các backorders và WIP (bán thành phẩm), được cập nhật
và lập kế hoạch và lên lịch theo chu kì được lặp lại theo chiều ngang. Theo cách đó, chiến
lược đường nằm ngang này thực hiện các hoạt động kiểm soát thích ứng của hệ thống sản
xuất để đáp ứng với những điều không chắc chắn nhận ra trong suốt giai đoạn.
Chiến lược Sim-Opt đặc biệt ở chỗ nó có các giới hạn xấp xỉ cho các vấn đề tối ưu
hóa ngẫu nhiên và khung tính toán để mô phỏng chính sách kiểm soát thích ứng của các
hệ thống sản xuất bị hạn chế nguồn lực. Sim-Opt cung cấp một giải pháp thay thế tính
toán khả thi cho các vấn đề quyết định quy mô lớn trong tình trạng không chắc chắn,
thường có thể được coi là chương trình ngẫu nhiên nhiều giai đoạn. Trong nghiên cứu này
Sim-Opt được sử dụng để nắm bắt chức năng hiệu suất của từng sản phẩm tại mỗi địa
điểm sản xuất của chuỗi cung ứng được lên kế hoạch và lên lịch trong chế độ chuyển tiếp.
Hình 1: Khung chương trình Sim-Opt để theo dõi chức năng hiệu suất.
Với ij là thước đo hiệu suất tức là mức độ dịch vụ hoặc hàng tồn kho sẵn có dự kiến
của sản phẩm i tại cơ sở sản xuất j. ij là mức tồn kho mục tiêu của sản phẩm i tại cơ sở sản
xuất j, được cung cấp cho mô phỏng sự kiện rời rạc như một tham số hệ thống. f(.) ánh xạ
ij
đến ij và là chức năng hiệu suất mà muốn ước tính bằng cách chạy Sim-Opt tại các điểm
khác nhau của ij, tức là ij = { : 1 N}. Trong đó N là tổng số điểm kiểm tra. Mô phỏng rời
rạc được thực hiện theo phương pháp Monte Carlo bằng cách tạo ra số lượng lớn các mốc
thời gian hoặc một dòng thời gian tạm thời trong khoảng thời gian đủ dài để có được ước
tính mức ý nghĩa thống kê của các biện pháp thực hiện. Tính độc đáo của hệ thống SimOpt nằm ở chỗ các chức năng quyết định lập kế hoạch và lên lịch xác định được mô
phỏng trong mô phỏng sự kiện rời rạc để chúng được kích hoạt thường xuyên để cung cấp
hoạt động kiểm soát tương ứng trong khi quá trình mô phỏng dòng thời gian đang diễn ra.
Mô phỏng bắt đầu với hướng dẫn được cung cấp bởi các mô hình lập kế hoạch và lên lịch
với nhu cầu trung bình là đầu vào. Khi mô phỏng được thực hiện theo thời gian ngoài giờ,
nhu cầu không chắc chắn t được thực hiện vào trạng thái của hệ thống lệch khỏi kế hoạch
và lịch trình ban đầu. Vì vậy, vào cuối giai đoạn lập kế hoạch đầu tiên, thông tin hệ thống
về mức tồn kho sẵn có, backorder và WIP (Work In Process) phải cập nhật và các phương
pháp lập kế hoạch và lên lịch được thực hiện để tạo hướng dẫn cho các giai đoạn sắp tới.
Cơ chế này là “thích hợp” với các cơ sở dữ liệu, trong đó các quyết định lập kế hoạch và
lên lịch sản xuất dựa trên các trạng thái của hệ thống bị ảnh hưởng bởi kết quả của sự
không chắc chắn về nhu cầu.
Nếu một hệ thống tồn kho sản xuất chỉ có một sản phẩm để sản xuất với năng lực
sản xuất không giới hạn, thì khung Sim-Opt giảm chiến lược tồn kho cơ sở trong ứng
dụng sản xuất. Sản xuất nhiều sản phẩm trong cơ sở sản xuất dẫn đến sự cần thiết phải lựa
chọn vì nhiều sản phẩm cạnh tranh cho công suất có giới hạn. Trong Sim-Opt, lựa chọn
này được thực hiện bởi các mô hình tối ưu hóa trong khung mô phỏng sự kiện riêng biệt.
5.
Phân tích các chức năng hiệu suất
Các chức năng hiệu suất đạt được cho cả hệ thống tồn kho cơ sở và tồn kho sản
xuất thể hiện các chức năng phi tuyến riêng biệt cho từng sản phẩm tại các vị trí riêng lẻ,
nhưng khung các chức năng hiệu suất liên quan đến biến kiểm soát mức tồn kho an toàn
giống với thước đo hiệu suất cho tất cả các sản phẩm khác nhau. Trong phần này, việc
phân tích các chức năng hiệu suất được trình bày với trọng tâm là hệ thống tồn kho sản
xuất.
Các yếu tố ảnh hưởng chức năng hiệu suất của mỗi sản phẩm là giá trị trung bình
và phương sai của nhu cầu của sản phẩm tương ứng. Trung bình và phương sai của nhu
cầu của các sản phẩm khác có chung đơn vị sản xuất, mức an toàn và mô hình lập kế
hoạch và lên lịch sản xuất được mô phỏng trong Sim-Opt. Chi tiết về mức an toàn được
thể hiện sưới đây. Khung chương trình Sim-Opt được triển khai nhiều lần bằng số lượng
sản phẩm được sản xuất tại các địa điểm sản xuất riêng lẻ. Mặc dù quy trình Sim-Opt
đang chạy cho từng sản phẩm, ngoại trừ nhu cầu của sản phẩm tương ứng, nhu cầu của
các sản phẩm khác chắc chắn bị loại bỏ, tức là nhu cầu dự kiến được sử dụng trong cả tối
ưu hóa và mô phỏng trong Sim-Opt. Bằng cách này, các chức năng hiệu suất thu được
không bị ảnh hưởng bởi các trung bình và phương sai của nhu cầu của các sản phẩm khác
và việc kiểm soát mức hiệu suất an toàn giữa các sản phẩm khác nhau được hoãn lại cho
mô hình lập trình tuyến tính. Bằng cách hoãn việc kiểm tra mức an toàn cho mô hình lập
trình tuyến tính, quyết định phân công năng lực an toàn có thể được đưa ra với sự xem xét
trên toàn chuỗi cung ứng thay vì xem xét cục bộ đến các vị trí sản xuất.
Hình 2 (a) Mức dịch vụ với lượng tồn kho mục tiêu của từng sản phẩm. (b) Hàng tồn kho
dự có sẵn dự kiến với hàng tồn kho mục tiêu. (c) Hàng tồn kho có sẵn dự kiến với mức
dịch vụ.
Đồ thị cho biết các chức năng hiệu suất của mức tồn kho mục tiêu của dịch vụ,
lượng tồn kho mục tiêu có sẵn dự tính và mức tồn kho dịch vụ có sẵn dự tính cho tất cat
các sản phẩm được sản xuất ở 2 cơ sở sản xuất khác nhau. Kết quả này lấy từ case study
giới thiệu chi tiết ở phần 8. Ở hình 2a, Px-Y là viết tắt nguồn gốc sản phẩm. x là số nhà
máy và Y là cấp của sản phẩm. Hiệu suất nhu cầu là 90%, CV là 60%, phương pháp lên
lịch là SCH #4 và tối ưu hóa khoảng thời gian là 10 ngày. Mức mục tiêu dịch vụ các chức
năng tồn kho cho mỗi sản phẩm cho thấy các đặc điểm chung của sự gia tăng đơn điệu phi
tuyến. Khi nhu cầu dự kiến của một sản phẩm lớn, chức năng được dịch chuyển sang bên
phải của đường ngang. Độ dốc ở tâm của mỗi chức năng trở nên dốc hơn khi phương sai
của nhu cầu giảm. Người ta thấy rằng hàng tồn kho mục tiêu cho sản phẩm trong nhà máy
1 (P1) cần được đặt lượng cao hơn cho cùng cấp dịch vụ so với các sản phẩm trong nhà
máy 0 (P0), vì nhu cầu của nhà máy 1 lớn hơn nhu cầu của nhà máy 0 và độ hiệu dụng
nhà máy 1 cao hơn nhà máy 0. Ở hình 2b, mỗi sản phẩm có chức năng tồn kho mục tiêu
có sẵn dự kiến. Hình 2c, thể hiện lượng tồn kho có sẵn dự kiến được đo ở các mức dịch
vụ khác nhau. Ở cùng một mức dịch vụ, mỗi sản phẩm có lượng tồn kho có sẵn dự kiến
khác nhau.
Giữa các yếu tố ảnh hưởng đến khung chức năng hiệu suất, tác động của tần số chạy
sản xuất khác nhau đến các chức năng hiệu suất được thể hiện ở hình 3. SCH# biểu thị số
lượng lô sản xuất được thực hiện cho từng sản phẩm trong một giai đoạn lập kế hoạch. Do
đó, với SCH# càng lớn, việc sản xuất được thực hiện càng thường xuyên hơn nhưng với
số lượng nhỏ hơn. Hình 3(a), mức dịch vụ là 0,95, khi áp dụng SCH #2, lượng tồn kho
mục tiêu phải lớn hơn khoảng năm lần so với lượng tồn kho mục tiêu khi SCH #10. Hình
3 (b), có một sự thay đổi lớn về quỹ đạo của hàng tồn kho có sẵn dự kiến khi sử dụng tần
số sản xuất khác nhau. Trong Hình 3 (c), khi mức dịch vụ là 0,95, lượng tồn kho sẵn có
dự kiến sẽ thay đổi trong phạm vi 500-1400 Mlbs, tùy thuộc vào tần suất được sử dụng.
Có thể kết luận rằng tần suất sản xuất của mỗi sản phẩm trong một giai đoạn lập kế hoạch
là một yếu tố quan trọng trong việc đưa ra quyết định trong quản lý tồn kho an toàn. Phần
này được xây dựng chi tiết trong các kết quả của case study ở trong Phần 8.2.3.
Hình 3 (a) Mức dịch vụ của sản phẩm P1-A với các phương pháp lên lịch khác nhau. (b).
Hàng tồn kho dự kiến của sản phẩm P1-A với các phương pháp lên lịch khác nhau. (c).
Hàng tồn kho có sẵn dự kiến với mức dịch vụ của sản phẩm P1-A với các phương pháp
lên lịch
6.
Cân nhắc trong việc kết hợp quản lý tồn kho an toàn
Trong phần này, chúng tôi thảo luận về hai yếu tố quan trọng cần được kết hợp trong
quản lý tồn kho an toàn. Phần đầu tiên liên quan đến năng lực an toàn và mối quan hệ của
hiệu suất tại hai khu sản xuất với khu 1 la nơi cung cấp sản phẩm upstream cho khu vực
sau downstream.
6.1
Năng lực an toàn
Sự không chắc chắn về nhu cầu đòi hỏi phải có sẵn một lượng năng lực an toàn (dự
phòng) nhất định để đáp ứng nhu cầu dự kiến (hoặc trung bình). Lưu ý rằng các thuật ngữ
như “tỷ lệ nhu cầu trên công suất”, “mức độ sử dụng” và “mức độ tiêu thụ”, dựa trên nhu
cầu trung bình hoặc sản lượng tiêu thụ. Hầu hết thời gian, các mô hình lập kế hoạch xác
định thông thường với các ràng buộc về mục tiêu tồn kho sẽ dẫn đến một kế hoạch sản
xuất trong đó lượng sản xuất tương ứng với nhu cầu dự kiến của từng thời đoạn, nếu nhu
cầu cố định và tỷ lệ nhu cầu so với công suất nhỏ hơn một. Nếu kết quả nhu cầu thực tế
nhỏ hơn nhu cầu trung bình, chúng tôi gọi khoảng cách giữa nhu cầu trung bình và kết
quả là nhu cầu thiếu hụt. Nếu lớn hơn nhu cầu trung bình, khoảng cách là nhu cầu vượt
quá mức. Vì mô hình lập kế hoạch bắt buộc thực hiện mục tiêu tồn kho vào cuối mỗi giai
đoạn lập kế hoạch, cho đến lượng hàng tồn kho mục tiêu, có thể đáp ứng quá mức nhu cầu
bởi hàng tồn kho được giữ tại nơi sản xuất. Ngoài lượng hàng tồn kho mục tiêu, lượng dư
thừa nhu cầu được coi là tồn đọng. Các kết quả thấp hơn mức tồn kho mục tiêu được bù
lại bằng việc lên kế hoạch sản xuất với lần chạy tiếp theo của mô hình lập kế hoạch và
quá trình bồi thường này tiêu tốn năng lực an toàn, là một phần của năng suất vượt quá
nhu cầu dự kiến.
Khi nhu cầu theo phân phối normal, yêu cầu năng lực an toàn dự kiến có thể bằng
khoảng 40% độ lệch chuẩn của nhu cầu và tùy thuộc vào khả năng của năng lực an toàn,
có thể xác định ba trạng thái của năng lực an toàn. Trong Phụ lục A (xem dữ liệu bổ
sung), thảo luận chi tiết về yêu cầu năng lực an toàn dự kiến và ba trạng thái được cung
cấp.
Trong mô hình được đề xuất tại Phần 7, chúng tôi lấy độ lệch chuẩn σ ij là năng lực
an toàn cần thiết cho các sản phẩm riêng lẻ trong trạng thái “Roomy”. Do băng thông của
trạng thái “Tight” nhỏ so với nhu cầu dự kiến của từng sản phẩm, chúng tôi bỏ qua ảnh
hưởng của trạng thái “Tight” trong mô hình. Thay vào đó, chúng tôi thi hành yêu cầu về
năng lực an toàn tối thiểu để có các chức năng hoạt động trong trạng thái “Roomy”.
Khi nhiều sản phẩm được sản xuất trong một đơn vị xử lý, kết quả tổng hợp rủi ro
xảy ra khi nhu cầu là phân phối normal và điều này cũng cần được xem xét trong mô
hình. Yếu tố tổng hợp rủi ro đối với trạm j, αj, có thể thu được bằng phương trình (4).
(4)
Khi một trạm có nhiều đơn vị xử lý (sản xuất các bộ sản phẩm khác nhau), phương
trình (4) nên được lấy cho mỗi đơn vị xử lý.
6.2
Mối quan hệ của các chức năng hiệu suất
Hình 4 (a) cho thấy chức năng phục vụ của mức tồn kho chuẩn tại kho khi mức phục
vụ của nhà cung cấp thay đổi từ 1,0 đến 0,5. Khi mức độ dịch vụ của nhà cung cấp giảm
xuống, kho cần phải có thêm tồn kho an toàn để duy trì một mức phục vụ nhất định và do
đó đường cong dịch chuyển sang phải. Đối với hàng tồn kho có sẵn dự kiến trong Hình 4
(b), trong khi đường cong của hàng tồn kho có sẵn dự kiến của tồn kho chuẩn bên phải
dịch chuyển về phía bên phải một lần nữa khi mức độ dịch vụ của nhà cung cấp giảm,
hàng tồn kho có sẵn dự kiến sẽ giống mức độ dịch vụ tăng lên, có thể thấy trong hình 4
(c).
Hình 4(a) Tác động của mức phục vụ của nhà cung cấp đối với mức phục vụ của tồn kho
gốc. (b) Tác động của mức phục vụ của nhà cung cấp đối với hàng tồn kho có sẵn dự kiến
so với mức tồn kho gốc . (c) Tác động mức phục vụ của nhà cung cấp đối với mức phục
vụ
Từ hình 2 (a) và (b) và hình 4 (a) và (b), có thể suy ra rằng nếu hàng tồn kho mục
tiêu tại trạm bị hạ thấp, thì mức độ dịch vụ và hàng tồn kho dự kiến tại trạm sẽ giảm.
Đồng thời, mức độ dịch vụ tại các kho nhận sản phẩm từ trạm cũng giảm. Vì vậy, các kho
nên tăng mức tồn kho cơ sở để đạt được một mức phục vụ mục tiêu nhất định so với tình
huống khi mức phục vụ của trạm là 1. Do đó, hàng tồn kho có sẵn dự kiến sẽ tăng tại các
kho. Từ cuộc thảo luận này, chúng ta có thể thấy rằng có sự đánh đổi giữa việc giảm (hoặc
tăng) hàng tồn kho có sẵn dự kiến tại địa điểm nhà cung cấp và tăng (hoặc giảm) hàng tồn
kho dự kiến tại kho ở cuối. Trong quản lý tồn kho an toàn tích hợp khi mạng lưới chuỗi
cung ứng được kết nối đầy đủ, sự phụ thuộc lẫn nhau về hiệu suất của từng nơi cần được
kết hợp chính xác. Phần tiếp theo sẽ thảo luận về việc thực hiện sự phụ thuộc lẫn nhau
này trong một mô hình lập trình tuyến tính.
7.
Mô hình lập trình tuyến tính để tích hợp quản lý tồn kho an toàn
Trong phần này, chúng tôi đề xuất một công thức trong chương trình tuyến tính để
quản lý tồn kho an toàn trong một giai đoạn trong chuỗi cung ứng nhiều giai đoạn dưới
năng lực sản xuất. Trước tiên chúng ta thảo luận về cách các hàm phi tuyến trong các ràng
buộc có thể được tuyến tính hóa để sử dụng trong chương trình tuyến tính. Sau đó, chúng
tôi giải quyết các vấn đề mô hình hóa của sự phụ thuộc lẫn nhau về hiệu suất giữa giai
đoạn đầu và cuối. Cuối cùng, công thức chương trình tuyến tính được trình bày.
7.1
Tuyến tính hóa các hàm hiệu suất phi tuyến
Các chức năng hiệu suất của mức phục vụ của tồn kho cơ sở, mức tồn kho cơ sở trên
mức tồn kho dự kiến có sẵn, mức phục vụ của mức tồn kho mục tiêu và mức tồn kho mục
tiêu dự kiến có sẵn được sử dụng trong lập trình tuyến tính. Mặc dù các chức năng hiệu
suất liên quan đến kỳ vọng tồn kho có sẵn với tồn kho cơ sở hoặc mức tồn kho mục tiêu
lõm trên toàn bộ các cấp dịch vụ, nhưng các chức năng liên quan giữa mức phục vụ với
các biến kiểm soát tồn kho an toàn được lõm trong phạm vi giới hạn 0.5 – 1.0 mức phục
vụ. Độ lõm của hàm phi tuyến có một đặc tính hữu ích cho phép tính gần đúng với hàm
vỏ lồi của các đường thẳng. Do đó, mô hình lập trình tuyến tính bao gồm các ràng buộc
của vỏ lồi của các đường thẳng để xấp xỉ cả bốn loại hàm hiệu suất khác nhau.
Một hàm hiệu suất nhất định, phương trình (5) liên quan đến tồn kho cơ sở của sản
phẩm i tại kho k, BSik, với mức phục vụ cho cùng một sản phẩm SL ik có thể được xấp xỉ
bằng vỏ lồi của các đường thẳng đơn giản của mẫu của phương trình (6)
BSik ≥ fik(SLik)
BSik ≥ aiknSLik + bikn
(5)
với 1 ≤ n ≤ p
(6)
Trong đó p là tổng số đường thẳng, a ikn là độ dốc của hàm fik(SLik) tại điểm thứ n và
bikn là giao thoa của đường thẳng thứ n. Ba loại chức năng hiệu suất khác cũng có thể gần
đúng theo cùng một cách. Số lượng bất đẳng thức tuyến tính p được sử dụng trong phép
tính gần đúng là một lựa chọn mô hình hóa: trong nghiên cứu trường hợp được báo cáo
trong Phần 9, lựa chọn p = 6 đã chứng minh đủ.
7.2
Mô hình hóa sự liên quan giữa các chức năng hiệu suất
Để tính sự phụ thuộc giữa mức phục vụ của nơi upstream và downstream và tác
động trên kỳ vọng mức tồn kho có sẵn tại nơi downstream, mức tồn kho cơ sở và kỳ vọng
tồn kho có sẵn của downstream thể hiện ở mức độ phục vụ của upstream. Trong mô hình
hóa các mối quan hệ, chúng tôi giả sử như sau:
- Tốc độ thay đổi của mức tồn kho cơ sở cần thiết để duy trì một mức phục vụ nhất
định ở downstream khi mức phục vụ upstream thay đổi là tuyến tính và không đổi trong
phạm vi tập trung của cả mức phục vụ tại upstream và downstream.
- Tốc độ thay đổi của kỳ vọng tồn kho có sẵn được quan sát khi duy trì một mức
phục vụ nhất định ở giai đoạn downstream khi mức phục vụ upstream thay đổi là tuyến
tính và không đổi trong phạm vi tập trung của cả mức phục vụ tại upstream và
downstream.
Bằng cách lấy phương trình (6) như một trường hợp tham chiếu trong đó chức năng
hiệu suất được ghi lại khi mức phục vụ upstream được đặt ở giới hạn trên SL ijUB đối với
sản phẩm i tại nhà máy upstream j, mức tồn kho cơ sở hiệu quả BS’ ij có thể được xác định
bởi phương trình (7)
BS’ij = BSij + cij (SLijUB – SLij)
(7)
Trong đó, SLij là mức phục vụ thực tế tại nhà máy upstream j nơi cung cấp kho sản
phẩm k và cik là hằng số tuyến tính của tốc độ thay đổi của mức tồn kho tại downstream.
Nói cách khác, cik tương ứng với mức tăng tồn kho cơ sở cần thiết để duy trì mức phục vụ
SLik ở mức phục vụ đơn vị giảm ở nguồn cung cấp upstream.
Sau một cuộc thảo luận tương tự, sự tương quan của kỳ vọng tồn kho có sẵn – mức
tồn kho cơ sở tại kho downstream được biểu thị bằng phương trình (8) và tồn kho có sẵn
cho sản phẩm i tại kho k, EI’ik, được xác định bởi phương trình (9)
EIik ≥ diknBSik + eikn
với 1 ≤ n ≤ p
EI’ik = EIik + rik(SLijUB – SLij)
(8)
(9)
Trong đó rik là hằng số chỉ tốc độ thay đổi của hàng tồn kho có sẵn kỳ vọng tại
downstream. Phương trình (8) là một tập hợp các ràng buộc tạo thành vỏ lồi của các hàm
tuyến tính. Trường hợp tham chiếu hàng tồn kho có sẵn kỳ vọng EI ik được đo ở giới hạn
trên của mức phục vụ tại upstream, SL ijUB, được điều chỉnh thành kỳ vọng tồn kho có sẵn
hiệu quả, EI’ik, bởi phương trình (9).
So sánh hai đường cong thu được khi mức phục vụ upstream là 1,0 và 0,5 với hình 4
(a), sự khác biệt về mức tồn kho cơ sở tại downstream của hai trường hợp để đạt được
mức phục vụ tăng khi mức phục vụ tăng lên đến một giá trị nhất định sau đó giảm xuống.
Như có thể thấy trong hình 4 (c), một lập luận tương tự được đưa ra trong cuộc thảo luận
về sự khác biệt trong hàng tồn kho dự kiến downstream để duy trì cùng một mức phục vụ
downstream ở các mức phục vụ upstream khác nhau. Do đó, trong ước tính của hằng số
cik và rik, khoảng cách giữa giới hạn trên của mức phục vụ upstream và mức phục vụ
upstream thực tế càng cao, độ chính xác có thể đạt được càng cao.
7.3
Mô hình lập trình tuyến tính
Trong phần này, chúng tôi trình bày một công thức chương trình tuyến tính để quản
lý tồn kho an toàn tích hợp trong chuỗi cung ứng nhiều giai đoạn.
Hàm mục tiêu:
(10)
Ràng buộc:
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
(17)
(18)
(19)
(20)
(21)
(22)
(23)
Phương trình (10) là hàm mục tiêu của chương trình tuyến tính. Nó bao gồm (a) chi
phí giữ hàng tồn kho dự kiến tại các nhà máy và kho ở giai đoạn downstream và (b) chi
phí phạt cho các giao dịch ở nhà máy và độ lệch so với mục tiêu (hoặc giới hạn dưới )
mức phục vụ cho từng sản phẩm. Lưu ý rằng các biến và tham số cho kho ở các giai đoạn
downstream có siêu ký tự w chỉ ra các giai đoạn của mỗi kho. Do đó, chức năng mục tiêu
này giảm thiểu hàng tồn kho dự kiến trong chuỗi cung ứng nhiều giai đoạn trong khi giảm
thiểu các hình phạt cho việc không thể đáp ứng các mức phục vụ và mục tiêu (hoặc ràng
buộc thấp hơn) dự kiến.
Các phương trình (11) - (17) là những ràng buộc được áp dụng cho giai đoạn đầu
tiên của chuỗi cung ứng, tức là các giai đoạn của nhà máy. Phương trình (11) là hạn chế
năng lực sản xuất. Tổng số lượng sản xuất và năng lực an toàn phải nhỏ hơn hoặc bằng
công suất sản xuất nhất định. Độ lệch chuẩn của nhu cầu của từng sản phẩm tại mỗi vị trí
của nhà máy được gán theo năng lực an toàn theo phương trình (14). Hệ số gộp rủi ro có
liên quan như đề xuất trong biểu thức (4) và do đó, năng lực an toàn thực tế nhỏ hơn tổng
năng lực an toàn riêng cho nhu cầu không chắc chắn của từng sản phẩm. Các phương
trình (12) và (13) gán số lượng sản xuất cho nhu cầu trung bình. Như phương trình (14) là
một ràng buộc cứng, nếu công suất bị hạn chế, số lượng sản xuất sẽ trở nên ít hơn so với
nhu cầu dự kiến và số lượng này sẽ được chỉ định cho backorder. Đáng chú ý là backorder
được chỉ định bởi bij đề phòng cho một nhu cầu xác định, điều đó cho thấy chuỗi cung
ứng cần nhiều năng lực sản xuất hơn. Đây là một dấu hiệu cho thấy một phần nhất định
của nhu cầu dự kiến nên được thuê ngoài hoặc việc mở rộng năng lực sản xuất nên được
xem xét. Phương trình (15) là một tập hợp các ràng buộc thu được bằng cách tuyến tính
hóa chức năng kho lưu trữ mục tiêu của mức phục vụ. Tương tự như vậy, phương trình
(16) là một tập hợp các bất đẳng thức tuyến tính tạo thành một vỏ lồi có liên quan đến
hàng tồn kho mục tiêu với hàng tồn kho có sẵn dự kiến. Các chỉ số j biểu thị chỉ số của
các nhà máy sản xuất. Khi nhiều dây chuyền sản xuất được cài đặt tại một nhà máy, cần
thêm một chỉ số khác vào các biến để chỉ định từng dây chuyền sản xuất. Phương trình
(17) thể hiện giới hạn dưới về mức phục vụ ở giai đoạn nhà máy.
Các phương trình (18) và (19) là các ràng buộc mô tả mối quan hệ giữa mức phục vụ
(và hàng tồn kho dự kiến) và mức tồn kho cơ sở tại mỗi vị trí kho riêng lẻ. Lưu ý rằng các
mối quan hệ này dựa trên giả định rằng nhà cung cấp cho mỗi nơi đảm bảo mức phục vụ
tối đa có thể, SLijUB hoặc SLik’UB.
Các giới hạn thấp hơn về mức phục vụ tại mỗi kho được triển khai thông qua biểu
thức (20). Các giới hạn thấp hơn về mức phục vụ ở giai đoạn kho thiết bị đầu cuối phải là
một mức phục vụ thực sự được đảm bảo cho khách hàng. Vì vậy, dự đoán rằng nó sẽ được
chỉ định với giá trị cao. Giới hạn dưới này ở giai đoạn cuối là động lực chỉ định các biến
quyết định khác. Tuy nhiên, giới hạn dưới ở các giai đoạn trung gian và nhà máy (theo
phương trình (17)) có thể được đặt ở các giá trị đủ thấp cho phép không gian rộng hơn của
các mức phục vụ thay thế.
Các phương trình (21) - (23) điều chỉnh tồn kho cơ sở và hàng tồn kho có sẵn dự
kiến để có được tồn kho cơ sở và hàng tồn kho có sẵn dự kiến hiệu quả ở giai đoạn kho.
Đối với các giai đoạn kho được cung cấp bởi các kho upstream, sử dụng phương trình
(21). Trong phương trình (21) và (23), SLik’w-1 là mức phục vụ của sản phẩm i tại kho k’
trong giai đoạn (w - 1). Nếu kho được cung cấp trực tiếp từ nhà máy, phương trình (22)
nên được áp dụng thay vì phương trình (21). Trong phương trình (22), SL ij là mức phục
vụ của sản phẩm i tại nhà máy j cung cấp kho k ở giai đoạn kho đầu tiên.
7.4
Thực hiện
Khung tính toán được đề xuất cho quản lý tồn kho an toàn tích hợp bao gồm các mô-
đun tính toán cho PFM (Mô-đun chức năng hiệu suất) và IMM (Mô-đun quản lý tồn kho
an toàn tích hợp). Tính toán cho PFM bao gồm một mô hình mô phỏng sự kiện riêng biệt
đơn giản của các hệ thống kiểm kê thuần túy để nắm bắt các chức năng hiệu suất và
khung chương trình Sim-Opt để nắm bắt các chức năng hiệu suất tại các vị trí sản xuất.
Việc tính toán cho IMM được triển khai theo mô hình lập trình tuyến tính chấp nhận các
hàm hiệu suất được đo bằng PFM. Toàn bộ tính toán được mã hóa bằng ngôn ngữ lập
trình C ++. Để mô phỏng sự kiện riêng biệt, chúng tôi đã sử dụng công cụ mô phỏng
CSIM18 do Mesquite Software Inc. cung cấp. Các tối ưu hóa trong khung Sim-Opt và mô
hình lập trình tuyến tính của IMM được triển khai bằng CPLEX.
8.
Trường hợp nghiên cứu
Trong phần này, chúng tôi trình bày một nghiên cứu trường hợp về mô hình lập trình
tuyến tính để quản lý tồn kho an toàn tối ưu được đề xuất trong Phần 7. Vấn đề trường
hợp được thúc đẩy bởi chuỗi cung ứng của nhà sản xuất polyetylen Hoa Kỳ. Trong phần
này, các chi tiết về cấu trúc liên kết của chuỗi cung ứng sẽ được thảo luận. Sau đó, kết quả
của các giải pháp lập trình tuyến tính được trình bày cùng với thảo luận về tác động của
những cân nhắc quan trọng như mức độ dịch vụ mục tiêu, ràng buộc thấp hơn ở cấp độ
dịch vụ của nhà máy, lập lịch sản xuất và số lượng kho trong quản lý kho an toàn tối ưu.
8.1
Cấu trúc liên kết của chuỗi cung ứng
Hình 5 mô tả cấu trúc liên kết của chuỗi cung ứng. Ba mươi hình chữ nhật trong mặt
phẳng chuỗi cung ứng đại diện cho 30 khu vực bán hàng. Khoảng cách giữa các hình chữ
nhật được tính dựa trên giả định rằng tất cả các vùng bán hàng được phân tán đồng đều và
độ dài đường chéo của mặt phẳng chuỗi cung ứng là 3000 dặm. Tỷ lệ phần trăm được
hiển thị trong mỗi khu vực bán hàng là phân phối khu vực của nhu cầu. Tám vị trí ứng cử
viên kho được hiển thị trong hình. Trong số đó, ba đến sáu kho được chọn sử dụng mô
hình vị trí kho xác định dựa trên số nguyên MILP (lập trình số nguyên hỗn hợp). Trong
mô hình, các vị trí của kho được chọn bằng cách đánh đổi giữa chi phí đầu tư xây dựng
kho và chi phí tiết kiệm vận tải được thực hiện như là kết quả của việc xây dựng nhà kho.
Tuy nhiên, mô hình vị trí kho chi tiết không được thảo luận ở đây, vì chúng nằm ngoài
phạm vi của bài viết này.
Các vị trí của nhà máy được giả định là được đặt tại khu vực bán hàng 1 và 6. Giả
định rằng đối với mỗi loại, kho cung cấp cho từng khu vực bán hàng hoặc khu vực nhà
máy cung cấp cho mỗi kho cũng được xác định trước bởi mô hình vị trí kho. Các sản
phẩm được giả định được nhóm thành các loại khác nhau dựa trên sự giống nhau về tính
chất vật lý hoặc hóa học của sản phẩm. Mỗi loại được ký hiệu là A, B, C, D và E. Mỗi
loại được giả sử có một loại và hai cách đóng gói khác nhau. Vì vậy, 10 sản phẩm khác
nhau có liên quan đến vấn đề trường hợp này.
Như có thể thấy trong hình 5, hai vị trí sản xuất khác nhau được đặt tại khu vực bán
hàng 1 và 6. Mỗi vị trí được ký hiệu lần lượt là P0 và P1. P0 và P1 có bố trí và năng lực
sản xuất khác nhau. Bố cục của các đơn vị xử lý được mô tả trong hình.6.
Một dây chuyền sản xuất nối tiếp bao gồm một lò phản ứng, máy đùn và một hoặc
nhiều máy đóng gói. P0 chỉ có một dây chuyền sản xuất, sản xuất loại A, B và D. P1 có
hai dây chuyền sản xuất nối tiếp khác nhau. Trong dây chuyền sản xuất đầu tiên, các loại
sản phẩm A, B và C có thể được sản xuất trong khi ở loại thứ hai chỉ có loại D và E được
sản xuất. Tuy nhiên, cả hai cách sản xuất có thể chia sẻ các máy đóng gói. Tổng năng lực
sản xuất được giả định là 2,4 tỷ lbs mỗi năm. Bảng D.3 (xem dữ liệu bổ sung) đưa ra tỷ lệ
sản xuất và tổng năng lực sản xuất hàng năm của từng đơn vị chế biến. Bảng D.4 (xem dữ
liệu bổ sung) cung cấp tỷ lệ nhu cầu (%) của từng loại sản phẩm, trong đó tỷ lệ nhu cầu
được xác định là tỷ lệ nhu cầu của từng loại sản phẩm so với tổng nhu cầu trong một năm.
Bảng này cũng phân bổ công suất sản xuất thiết kế cho từng loại. Các nghiên cứu đưa ra
chỉ ra rằng nhu cầu về loại A và B được bao phủ bằng các dây chuyền sản xuất P0-1 và
P1-1, Loại D được sản xuất nhiều hơn trong dòng P1-2 so với trong dòng P0-1, trong khi
toàn bộ nhu cầu về loại C và E được bao phủ bởi các dòng P1.
8.2
Các kết quả
Trong phần này, các giải pháp của vấn đề trường hợp được trình bày. Đầu tiên là kết
quả của hàng tồn kho sẵn có (hoặc tồn kho an toàn) dự kiến trên toàn chuỗi cung ứng khi
các giới hạn thấp hơn khác nhau về mức độ dịch vụ của nhà máy được áp dụng. Sau đó,
tác động của cấp độ dịch vụ mục tiêu ở giai đoạn cuối đối với chuỗi cung ứng dự kiến tồn
kho trong tay được phân tích. Hiệu quả của việc lập lịch sản xuất được nghiên cứu và sau
đó, hàng tồn kho sẵn có trên toàn chuỗi cung ứng với số lượng kho khác nhau được phân
tích.
8.2.1 Ảnh hưởng của LBPSL (ràng buộc thấp hơn ở cấp độ dịch vụ của nhà máy