Страховой запас и буферный запас: сколько достаточно?
By Mirko Peters ·
Страховой и буферный запас защищают от колебаний. Разберитесь в разнице, формуле страхового запаса, на конкретном примере и в том, как сократить объём запасов.
Automatically translated with AI from the original post. Read the English original
Страховой запас — это дополнительные запасы сверх обычного спроса, которые держат для защиты от колебаний спроса и предложения. Буферный запас обычно означает то же самое, хотя в теории ограничений буфер выполняет более конкретную функцию. Для руководителя производства вопрос заключается не в том, держать ли запас, а в том, сколько его достаточно: столько, чтобы покрыть колебания за срок пополнения при выбранном уровне обслуживания, и не больше. В этом руководстве объясняются термины, три способа расчёта, пример и способы сократить запас.
Главное
- Страховой запас — это дополнительные запасы сверх обычного спроса, которые защищают от колебаний спроса и поставок.
- В повседневной практике буферный запас часто означает то же самое; в теории ограничений буфер — это намеренно создаваемый запас или время, которые защищают ключевую точку.
- Достаточность запаса зависит от трёх факторов: колебаний спроса, колебаний срока поставки и выбранного уровня обслуживания.
- Поскольку срок поставки входит в статистическую формулу под квадратным корнем, его сокращение вдвое уменьшает страховой запас примерно на 30 процентов.
- Уровень обслуживания — это решение для бизнеса: в примере переход с 95 до 99 процентов увеличивает запас примерно на 40 процентов.
Страховой запас и буферный запас: в чём разница?
Большая часть запасов на производстве состоит из двух слоёв. Первый — циклический запас, который покрывает регулярный спрос между поставками. В своём материале о страховом запасе IBM определяет циклический запас как запас, необходимый для удовлетворения регулярного спроса за период, а страховой запас — как буферный запас, который держат сверх него. IBM указывает, что его цель — снизить риск дефицита и обещаний клиентам, которые невозможно выполнить, и называет причинами его создания изменчивость спроса, поставок и производства. На этой странице буферный запас не рассматривается как отдельный термин.
Это соответствует повседневной практике. Закупочные службы и системы планирования часто используют «страховой запас» и «буферный запас» для обозначения одной и той же подушки безопасности. В теории ограничений слово «буфер» получает более точный смысл. Согласно энциклопедической статье о теории ограничений, буфер — это время или запас, которые защищают пропускную способность: временные буферы поглощают внутренние сбои, а буферы запасов помогают реагировать на спрос рынка. Управление буферами затем использует состояние буферов для определения приоритетов ускорения.
В этой статье мы используем рабочее различие, которое является нашим собственным и не является стандартом:
- Страховой запас — это статистическая подушка для каждой позиции. Его рассчитывают на основе колебаний спроса, колебаний срока поставки и уровня обслуживания, а в системе планирования задают как параметр.
- Буфер — это намеренно создаваемая защита в одной ключевой точке, например в ограничении или зоне отгрузки. Его рассчитывают для конкретной точки и отслеживают, сколько из него израсходовано.
Оба механизма работают вместе. Буфер перед ограничением может состоять из страхового запаса на необходимые для него детали.
Сколько достаточно: три метода расчёта
Единственно правильной формулы страхового запаса не существует, и хорошее управление запасами начинается с выбора метода, который подходит к вашим данным. Supply Chain Source, издание разработчика программного обеспечения SPS Commerce, перечисляет несколько методов и утверждает, что величину нужно рассчитывать, а не угадывать. Его рекомендация: начинать с самого простого метода, который поддерживают ваши данные. IBM приводит варианты тех же формул, и оба источника сходятся в основных переменных.
- Метод среднего и максимума. Страховой запас = (максимальное дневное потребление × максимальный срок поставки) − (среднее дневное потребление × средний срок поставки). Для него нужна небольшая история данных. SPS отмечает компромисс: метод предполагает, что пиковый спрос и самый длинный срок поставки совпадают по времени, поэтому он склонен создавать избыточный буфер.
- Статистический метод для колебаний спроса. Страховой запас = Z × σd × √L. Z — коэффициент уровня обслуживания, σd — стандартное отклонение дневного спроса, L — срок поставки в днях. SPS приводит значения Z: 1,28 для 90 процентов, 1,65 для 95 процентов, 1,96 для 97,5 процента и 2,33 для 99 процентов. Метод подходит для стабильных сроков поставки при переменном спросе, и для него нужна история фактического спроса или ежедневных отклонений прогноза.
- Комбинированный метод. Когда меняются и спрос, и срок поставки, SPS предлагает формулу, которая объединяет оба колебания под одним квадратным корнем. Источник отмечает, что это самый точный метод, и он требует больше всего данных.
Страховой запас задаёт уровень, при котором вы оформляете новый заказ. Точка пополнения получается из результата: ожидаемый спрос за срок поставки плюс страховой запас. Три входных параметра определяют любой метод, поэтому они же являются тремя рычагами управления: колебания спроса, колебания поставок и уровень обслуживания.
Уровень обслуживания — это бизнес-решение не меньше, чем математическое. SPS советует задавать его по классам позиций, исходя из стоимости дефицита. Простой способ это сделать — ABC-анализ, который сортирует позиции по стоимости или важности. Дешёвый винт, из-за которого останавливается сборочная линия, может заслуживать 99 процентов. Дорогая деталь с коротким сроком поставки — не обязательно.
Пример: один компонент, три уровня обслуживания
Это иллюстративный расчёт, а не измеренный кейс. Среднее дневное потребление компонента составляет 200 единиц. Стандартное отклонение дневного спроса — 40 единиц, срок поставки от поставщика — 9 дней. Стоимость единицы — 25, стоимость хранения принята равной 20 процентам в год, то есть 5 в год на единицу.
Статистическая формула при √9 = 3 даёт:
- Обслуживание 90 процентов (Z = 1,28): 1,28 × 40 × 3 ≈ 154 единицы.
- 95 процентов (Z = 1,65): 1,65 × 40 × 3 = 198 единиц.
- 99 процентов (Z = 2,33): 2,33 × 40 × 3 ≈ 280 единиц.
Точка пополнения при 95 процентах составляет 200 × 9 + 198 = 1 998 единиц. Переход с 95 на 99 процентов добавляет 82 единицы, которые стоят 2 050 и обходятся примерно в 410 в год на хранение. Стоит ли это того, зависит от того, во что обходится дефицит этой детали. Это и есть бизнес-решение.
Теперь сравним с методом среднего и максимума. Допустим, пиковый спрос составляет 320 единиц в день, а самый длинный срок поставки — 12 дней. Результат: 320 × 12 − 200 × 9 = 3 840 − 1 800 = 2 040 единиц, примерно в десять раз больше показателя для 95 процентов. Это именно тот избыточный буфер, о котором предупреждает SPS.
Как сократить запасы и избежать перезапаса
Формула показывает, откуда берётся запас, поэтому она же показывает, как его сократить. Уменьшение страхового запаса означает работу с колебаниями, а не просто снижение параметра.
- Сократите срок поставки. Срок поставки входит под квадратный корень. Если срок поставки от поставщика сократится с 9 до 4 дней, показатель для 95 процентов упадёт с 198 до 1,65 × 40 × 2 = 132 единиц. Вдвое меньший срок поставки снижает эту величину примерно на 30 процентов.
- Стабилизируйте срок поставки. Поставщик, который доставляет в согласованный день, устраняет из комбинированной формулы колебания срока поставки. Согласуйте окна поставки и отслеживайте долю поставок в срок. Смотрите на всю цепочку поставок, а не только на первого поставщика.
- Уменьшите колебания спроса. Сглаживайте график, делитесь прогнозами с поставщиками и заранее планируйте изменения. Если стандартное отклонение снизится с 40 до 30, показатель для 95 процентов упадёт с 198 примерно до 149.
- Задавайте уровень обслуживания по классам. Единый уровень для всех позиций расходует запас на те позиции, которым он не нужен.
- Проверьте данные. Старые, завышенные параметры, которые отделы закупок и планирования так и не обновили, — частая причина избыточных запасов. Пересчитывайте их при изменении закономерностей, ведь расчёт страхового запаса — не разовая задача. SPS рекомендует пересчитывать как минимум раз в квартал.
IBM описывает риски с обеих сторон. Избыток запасов повышает затраты на хранение и может означать уценку, дорогостоящие запчасти или испорченный товар. Недостаток приводит к упущенным продажам и недовольным клиентам. Важность страхового запаса в том, что он защищает уровень обслуживания, и цель — оптимальное количество, а не минимальное. Избыточные запасы и затраты на них быстро растут, когда объём страхового запаса задан один раз и забыт.
Распространённые ошибки
- Одно правило для каждой позиции. Фиксированное количество дней для всех деталей не учитывает, насколько сильно колеблется спрос на каждую из них.
- Использование метода «среднее-максимум» как окончательного решения. Он быстр, но создаёт избыточный буфер, как показывает пример.
- Игнорирование колебаний времени поставки. Поставщик, который иногда опаздывает на неделю, требует большего запаса, чем показывает среднее время поставки.
- Никогда не пересчитывать. Спрос и предложение меняются. Значения трёхлетней давности защищают от мира, которого уже не существует.
- Скрывание проблем запасом. Страховой запас, который покрывает станок, ломающийся каждую неделю, лишь откладывает решение проблемы.
- Путаница между страховым запасом и буфером в ограничении. Первое — параметр позиции. Второе — намеренная защита, размер которой рассчитывается для всей системы.
Как может помочь программное обеспечение
Система планирования ресурсов предприятия хранит историю спроса, времена поставки и уровни обслуживания. Она может рассчитывать страховой запас и точки пополнения для каждой позиции и отмечать позиции с устаревшими параметрами. В сочетании с данными о поставках она может показать реальные колебания времени поставки по каждому поставщику. Некоторые инструменты предлагают динамический расчёт страхового запаса, который обновляется с учётом последних данных о спросе. Инструмент даёт цифры. Уровень обслуживания определяют люди, потому что это вопрос затрат и рисков.
Следующий шаг
Выберите десять позиций с наибольшей стоимостью запасов, сверьте их параметры с данными о спросе и поставках за последний год и пересчитайте по одной из формул выше. Затем для каждой позиции спросите себя, во что на самом деле обойдётся дефицит. Именно этот вопрос определяет, достаточно ли страхового запаса.