Safety Stock vs Buffer Stock: ile wystarczy?
By Mirko Peters ·
Zapas bezpieczeństwa i zapas buforowy chronią przed zmiennością. Dowiedz się, czym się różnią, poznaj wzór na zapas bezpieczeństwa, przykład obliczeniowy i sposoby ograniczenia zapasu, który trzymasz na magazynie.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
Zapas bezpieczeństwa to dodatkowy zapas utrzymywany ponad normalny popyt, aby chronić przed zmiennością popytu i podaży. Zapas buforowy zwykle oznacza to samo, choć w teorii ograniczeń bufor pełni bardziej określoną funkcję. Dla kierownika zakładu pytanie nie brzmi, czy go utrzymywać, lecz ile jest wystarczająco dużo: tyle, aby pokryć zmienność w czasie uzupełniania zapasów przy wybranym przez Ciebie poziomie usług, i ani jednej sztuki więcej. Ten przewodnik wyjaśnia pojęcia, pokazuje trzy sposoby obliczenia tej wartości, przykład obliczeniowy oraz sposoby jej obniżenia.
Najważniejsze wnioski
- Zapas bezpieczeństwa to dodatkowy zapas ponad normalny popyt, który chroni przed zmiennością popytu i podaży.
- W codziennym użyciu zapas buforowy często oznacza to samo; w teorii ograniczeń bufor to celowo utrzymywany zapas lub czas, który chroni kluczowy punkt.
- Ile wystarczy, zależy od trzech czynników: zmienności popytu, zmienności czasu dostawy oraz wybranego poziomu usług.
- Ponieważ czas dostawy wchodzi do wzoru statystycznego pod pierwiastkiem kwadratowym, jego skrócenie o połowę zmniejsza zapas bezpieczeństwa o około 30 procent.
- Poziom usług to decyzja biznesowa: w przykładzie podniesienie go ze 95 do 99 procent zwiększa zapas o około 40 procent.
Safety stock a zapas buforowy: w czym jest różnica?
Większość zapasów w zakładzie produkcyjnym ma dwie warstwy. Pierwsza to zapas cyklowy, który pokrywa regularny popyt między dostawami. IBM w swoim wyjaśnieniu dotyczącym zapasu bezpieczeństwa definiuje zapas cykliczny jako zapas potrzebny do zaspokojenia regularnego popytu w danym okresie, a zapas bezpieczeństwa jako bufor utrzymywany dodatkowo ponad niego. IBM podaje, że jego celem jest ograniczenie ryzyka braku towaru oraz składania klientom zbyt optymistycznych obietnic, i wskazuje zmienność popytu, podaży i produkcji jako powody, dla których warto go utrzymywać. Strona nie traktuje zapasu buforowego jako osobnego pojęcia.
To zgadza się z codziennym użyciem. Zespoły zakupowe i systemy planowania często używają określeń „zapas bezpieczeństwa” i „zapas buforowy” dla tej samej poduszki bezpieczeństwa. Słowo bufor nabiera jednak precyzyjniejszego znaczenia w teorii ograniczeń. Zgodnie z hasłem encyklopedycznym o teorii ograniczeń bufor to czas lub zapas chroniący przepustowość: bufory czasowe absorbują wewnętrzne zakłócenia, a bufory zapasowe pomagają reagować na popyt rynkowy. Zarządzanie buforami wykorzystuje następnie zawartość buforów do ustalania priorytetów przyspieszania zleceń.
W tym artykule posługujemy się roboczym rozróżnieniem, które jest naszym własnym i nie stanowi standardu:
- Zapas bezpieczeństwa to statystyczna poduszka przypisana do pozycji. Oblicza się go na podstawie zmienności popytu, zmienności czasu dostawy i poziomu usług, a w systemie planowania ustawia się go jako parametr.
- Bufor to celowa ochrona w jednym kluczowym punkcie, na przykład w ograniczeniu lub w strefie wysyłki. Dobiera się jego wielkość dla tego punktu i obserwuje, jak dużo z niego zużyto.
Oba pojęcia współpracują ze sobą. Bufor przed ograniczeniem może składać się z zapasu bezpieczeństwa potrzebnych mu części.
Ile wystarczy: trzy metody obliczeń
Nie istnieje jedna właściwa formuła zapasu bezpieczeństwa, a dobre zarządzanie zapasami zaczyna się od wyboru takiej, która pasuje do twoich danych. Supply Chain Source, publikacja dostawcy oprogramowania SPS Commerce, wymienia kilka metod i twierdzi, że poziom zapasu należy obliczać, a nie szacować. Zalecenie brzmi: zacznij od najprostszej metody, na jaką pozwalają twoje dane. IBM podaje warianty tych samych formuł, a oba źródła zgadzają się co do głównych zmiennych.
- Metoda średnie-maksimum. Zapas bezpieczeństwa = (maksymalne dzienne zużycie × maksymalny czas dostawy) − (średnie dzienne zużycie × średni czas dostawy). Wymaga niewielkiej historii danych. SPS wskazuje jej kompromis: zakłada, że szczytowy popyt i najdłuższy czas dostawy występują jednocześnie, dlatego metoda ma tendencję do nadmiernego buforowania.
- Metoda statystyczna dla zmienności popytu. Zapas bezpieczeństwa = Z × σd × √L. Z to współczynnik poziomu obsługi, σd to odchylenie standardowe dziennego popytu, a L to czas dostawy w dniach. SPS podaje wartości Z: 1,28 dla 90 proc., 1,65 dla 95 proc., 1,96 dla 97,5 proc. i 2,33 dla 99 proc. Metoda sprawdza się przy stabilnych czasach dostaw i zmiennym popycie, a wymaga zapisu rzeczywistego popytu lub błędów prognoz dla każdego dnia.
- Metoda łączona. Gdy zarówno popyt, jak i czas dostawy są zmienne, SPS podaje formułę łączącą obie zmienności pod jednym pierwiastkiem kwadratowym. Źródło zaznacza, że jest to metoda najdokładniejsza, ale wymagająca najwięcej danych.
Poziom zapasu bezpieczeństwa wyznacza następnie stan, przy którym składasz zamówienie. Punkt ponownego zamówienia wynika z wyniku obliczeń: oczekiwany popyt w czasie dostawy plus zapas bezpieczeństwa. Każdą metodę napędzają trzy dane wejściowe, dlatego są też trzema dźwigniami do sterowania. Są to zmienność popytu, zmienność podaży i poziom obsługi.
Poziom obsługi jest decyzją biznesową w równym stopniu, co matematyczną. SPS sugeruje ustalanie go osobno dla klas pozycji, na podstawie kosztu braku towaru. Prostym sposobem jest analiza ABC, która sortuje pozycje według wartości lub znaczenia. Tani wkręt, który zatrzymuje linię montażową, może zasługiwać na 99 proc. Droga część o krótkim czasie dostawy – być może nie.
Przykład: jeden komponent, trzy poziomy obsługi
To jest obliczenie ilustracyjne, a nie zmierzony przypadek. Komponent ma średni popyt 200 sztuk dziennie. Odchylenie standardowe dziennego popytu wynosi 40 sztuk, a czas dostawy od dostawcy to 9 dni. Wartość jednej sztuki to 25, a koszt utrzymania zakładamy na poziomie 20 proc. rocznie, czyli 5 na sztukę rocznie.
Formuła statystyczna, przy √9 = 3, daje:
- Obsługa na poziomie 90 proc. (Z = 1,28): 1,28 × 40 × 3 = około 154 sztuk.
- 95 proc. (Z = 1,65): 1,65 × 40 × 3 = 198 sztuk.
- 99 proc. (Z = 2,33): 2,33 × 40 × 3 = około 280 sztuk.
Punkt ponownego zamówienia przy 95 proc. wynosi 200 × 9 + 198 = 1 998 sztuk. Przejście z 95 na 99 proc. dodaje 82 sztuki, które warto 2 050 i kosztują około 410 rocznie w utrzymaniu. Czy się to opłaca, zależy od tego, ile kosztuje brak towaru w przypadku tej części. To właśnie jest decyzja biznesowa.
Teraz porównaj metodę średnie-maksimum. Załóżmy szczytowy popyt 320 sztuk dziennie i najdłuższy czas dostawy 12 dni. Wynik to 320 × 12 − 200 × 9 = 3 840 − 1 800 = 2 040 sztuk, czyli około dziesięciokrotność wartości dla 95 proc. To rodzaj nadmiernego buforowania, przed którym ostrzega SPS.
Jak ograniczyć zapas i uniknąć nadmiaru
Formuła pokazuje, skąd bierze się zapas, więc pokazuje też, jak go zmniejszyć. Redukcja zapasu bezpieczeństwa oznacza działanie na zmienność, a nie tylko obniżenie parametru.
- Skróć czas dostawy. Czas dostawy wchodzi pod pierwiastek kwadratowy. Jeśli czas dostawy od dostawcy spadnie z 9 do 4 dni, wartość dla 95 proc. spadnie z 198 do 1,65 × 40 × 2 = 132 sztuki. Skrócenie czasu dostawy o połowę zmniejsza wynik o około 30 proc.
- Ustabilizuj czas dostawy. Dostawca, który dostarcza w uzgodnionym dniu, usuwa zmienność czasu dostawy z formuły łączonej. Uzgodnij okna dostaw i śledź wskaźnik dostaw na czas. Patrz na cały łańcuch dostaw, a nie tylko na pierwszego dostawcę.
- Ogranicz zmienność popytu. Wyrównaj harmonogram, udostępniaj prognozy dostawcom i planuj zmiany z wyprzedzeniem. Jeśli odchylenie standardowe spadnie z 40 do 30, wartość dla 95 proc. spadnie z 198 do około 149.
- Ustalaj poziomy obsługi według klas. Jeden poziom dla wszystkich pozycji marnuje zapas na pozycje, które go nie potrzebują.
- Sprawdź dane. Stare, zawyżone parametry, których zespoły zakupów i planowania nigdy nie zaktualizowały, są częstą przyczyną nadmiernych zapasów. Przeliczaj je, gdy zmieniają się wzorce popytu, ponieważ ustalenie zapasu bezpieczeństwa to nie jednorazowe zadanie. SPS sugeruje przynajmniej raz na kwartał.
IBM wskazuje ryzyko po obu stronach. Zbyt duże zapasy zwiększają koszty magazynowania i mogą oznaczać obniżki cen, drogie części zamienne lub zepsute towary. Zbyt małe zapasy oznaczają utracone sprzedaże i niezadowolonych klientów. Znaczenie zapasu bezpieczeństwa polega na tym, że chroni poziom obsługi, a celem jest właściwa ilość, a nie najmniejsza. Nadmiar zapasów i koszty magazynowe szybko rosną, gdy wielkość zapasu bezpieczeństwa zostanie ustalona raz i zapomniana.
Częste błędy
- Jedna reguła dla każdej pozycji. Stała liczba dni dla wszystkich części ignoruje to, jak bardzo każda z nich się waha.
- Stosowanie metody średnia-maksimum jako ostatecznego rozwiązania. Jest szybka, ale nadmiernie buforuje, co pokazuje przykład.
- Ignorowanie zmienności czasu dostawy. Dostawca, który czasem spóźnia się tydzień, wymaga większego zapasu, niż sugeruje średni czas dostawy.
- Nigdy nieprzeliczanie. Popyt i podaż się zmieniają. Wartości sprzed trzech lat chronią przed światem, który już nie istnieje.
- Ukrywanie problemów zapasem. Zapas bezpieczeństwa, który zabezpiecza maszynę psującą się co tydzień, jedynie odsuwa naprawę w czasie.
- Mylenie zapasu bezpieczeństwa z buforem na ograniczeniu. Pierwszy to parametr pozycji. Drugi to świadome zabezpieczenie, które dobiera się dla całego systemu.
Jak oprogramowanie może pomóc
System planowania zasobów przedsiębiorstwa przechowuje historię popytu, czasy dostaw i poziomy obsługi, może obliczać zapas bezpieczeństwa i punkty ponownego zamówienia dla każdej pozycji oraz oznaczać pozycje o nieaktualnych parametrach. W połączeniu z danymi o dostawach pokaże rzeczywistą zmienność czasu dostawy w podziale na dostawców. Niektóre narzędzia oferują dynamiczne obliczanie zapasu bezpieczeństwa, które aktualizuje się wraz z najnowszym popytem. Narzędzie dostarcza liczby, a decyzję o poziomie obsługi podejmują ludzie, ponieważ to kwestia kosztów i ryzyka.
Następny krok
Wybierz dziesięć pozycji o najwyższej wartości zapasu, sprawdź ich parametry na podstawie danych o popycie i dostawach z ostatniego roku i przelicz je jedną z wyżej podanych formuł. Następnie zapytaj przy każdej pozycji, ile naprawdę kosztowałby brak towaru na stanie, bo to pytanie decyduje o tym, ile zapasu bezpieczeństwa wystarczy.