朱 強
(廣東交通職業技術學院,廣東 廣州 510650)
基于延遲制造策略的混合倉儲模式及運行機制
朱 強
(廣東交通職業技術學院,廣東 廣州 510650)
為了降低風險和成本,制造企業采用延遲制造策略滿足客戶差異化需求,提高客戶服務水平。在此前提下,企業的庫存批量分配呈現出新的特點,因此,提出一種基于制造延遲策略的混合倉儲模式,探討其運行機制,并引入算例證明了這種倉儲模式的有效性。通過對供應鏈全局利益和各庫存點的局部利益進行協調優化,能夠合理分配企業庫存批量,為供應鏈協調和庫存優化提供了一個有效的工具。
延遲制造;庫存分配;混合倉儲;運行機制
隨著計算機、通訊與網絡技術的發展和全球市場日益開放,圍繞新產品的市場競爭變得日益激烈。技術進步與需求的多樣化,使得生產企業不能僅僅依靠少數的規格產品就能獲取大量的利潤,產品的壽命周期不斷縮短。只有滿足顧客的選擇與偏好,增加產品的樣式,擴展生產線,進行業務流程重組,并快速地滿足訂單需求,將產品及時地配送至顧客手中,方能在競爭中取得優勢。所有這些都要求生產企業能設計并制造出符合顧客多樣化需求的產品去占領市場以贏得競爭,市場競爭也主要圍繞新產品的競爭而展開[1]。
供應鏈競爭環境的主要特征體現在市場的動蕩多變,生產企業面臨外部環境變化帶來的不可控因素越來越多,包括市場因素:顧客對產品、產量、質量、交貨期的需求和供應等方面;企業經營目標因素:新產品、市場擴展等方面的變化。傳統的供應鏈系統中,當增加產品品種時,總成本的增加、敏捷性的降低削弱了產品差異化競爭的優勢[2]。
大規模生產獲取的規模經濟與差異化側重的范圍經濟兩者之間的權衡利弊,是企業面臨的難題,選擇較好的解決方案,是一個值得探討的問題。而延遲制造就是能夠最有效地解決這對矛盾的方法之一[3]。
延遲制造是指將供應鏈上的最終產品工藝和制造活動延遲到接受客戶訂單才開始,亦即在時間和空間上推遲客戶化活動,使得產品在接近客戶購買點時實現差異化,達成差異化延遲。在這一過程中,產品一般采用通用模塊裝配個性化特征以實現客戶定制,快速、低成本、高質量地滿足客戶個性化需求,把大規模和定制兩個看似矛盾的概念有機結合[4]。
關于延遲制造的分類,Bowersox等人將延遲制造分為時間延遲、地點延遲和成型延遲,探討了各種延遲的目標和操作流程,但是并沒有密切結合整個供應鏈業務流程[5]。關于延遲制造企業的供應鏈成本和績效優化,Anderson和Pine研究了大規模客戶定制環境下的總成本計算和評估問題[6];Lee H和Tang C S建立了延遲制造差異化的成本和效益模型,認為延遲制造降低成本尤其是庫存成本[7]。關于庫存批量決策,Chung-Yee Lee等人給出了基于客戶需求時間窗的動態規劃模型,并且把多項式復雜度參數作為決策可行與否的表征[8];Chung-Yee Lee還探討了分銷商采用JIT配送滿足買方需求對于制造商動態庫存批量和成本管理的挑戰[9]。關于決策模型,Yang Wensheng,Ma Shihua等人以供應鏈響應時間為基準參數建立多階響應周期決策模型[10],較好地解決了基于時間的供應鏈多級優化問題。
隨著延遲制造逐漸應用于實踐,制造商庫存分配問題日益凸現,即:如何實現延遲制造背景下的庫存分配,是集中倉儲還是分布式倉儲,抑或混合式倉儲。這方面的研究較少,屬于延遲制造策略的細化問題。Sunil Chopra等人根據戴爾公司和貝納通公司的案例給出了延遲制造庫存更利于集中倉儲的斷言[11],此外,Eppen(1979)、Evers and Beier(1993)等也得出了類似結論。然而,實施延遲制造存在各種困難,全面實施延遲制造并非最佳決策。
經過國內外學者的大量研究,延遲制造策略的低風險性、柔性、低成本等特點得到了充分論證,然而延遲制造策略距離實際應用還有很大距離。Biao Yang等人對368家英國制造企業的隨機抽樣調研結果[12]表明:市場不確定性、管理因素和技術因素影響延遲制造策略最大,占據76%的比例;最廣泛應用的兩種延遲策略是制造延遲和物流延遲,應用率在25%~30%之間,但是近年來比率變化不大;較多企業甚至期望3年后延遲制造應用率降低。由此可見,延遲制造更多是在概念上探討,缺乏具體的實際的延遲管理策略。
在此現狀下,已經實施延遲制造策略的企業一般同時還采用傳統制造策略,屬于混合制造模式。這就決定了這些制造企業的庫存并非完全集中倉儲,而是集中倉儲與分布式倉儲共存。進一步分析如下:
(1)完全集中倉儲延長對顧客訂單的反應時間。集中倉儲加大庫存點與顧客之間的平均距離,在這種情況下,要么顧客不得不走更遠的路去購買產品,要么商家不得不把產品經過更遠的距離送到顧客手中。延遲制造本身即是基于顧客響應時間延長的,只是通過滿足顧客個性化需求對顧客給予補償。在顧客等待的時間內,制造商可以將庫存物品從集中倉儲點配送到各制造中心,然而我國的現實物流狀況使得配送時間往往長于客戶心理可以承受的訂單響應時間。
(2)完全集中倉儲是一種新的倉儲方式,實現從傳統倉儲方式向完全集中倉儲需要時間。現實應用中集中與分布式倉儲共存,集中總是相對的,而分布式倉儲卻是絕對的。實現集中倉儲的途徑有:高水準的信息化網絡建設;高水準的專業化分工;高水準的產品替代策略;完全延遲制造策略[9]。實現這樣的目標需要漸進的、立體式的推進,是一個逐步更新的過程,而非一朝一夕可以實現。
假設某公司銷售4系列服裝,公司同時采取延遲制造策略和備貨式生產策略:對于確定性市場需求,采用備貨式,即先把布匹印上花紋,然后加工成服裝,每件成本為19美元;對于不缺定的部分市場需求采用延遲制造式,加工成服裝之后再印花紋,每件成本為21美元。通過預測,每種花紋的服裝的市場需求量服從均值μ=1 100,標準差σ=400的正態分布。對于每種花紋的服裝,采用備貨生產的批量為4*q1(q1為每種花紋布匹批量,假設四種花紋布匹批量相等),采用延遲制造的批量為q2。另外,平時每件價格為65美元,銷售旺季結束時,對所有未售出的服裝進行清倉處理,每件價格10美元。選取文獻[11]提供的關于預期收益和最佳進貨量公式,利用excel進行隨機仿真,得到結果見表1。
由表1分析可知,通過采用混合制造模式,該公司的預期收益可以提高到233 462.8美元,此時每種花紋服裝均有567件采用備貨式生產,3 038件服裝采用延遲制造式生產,總收益比完全采用備貨式或延遲制造式生產利潤要高的多。

表1 延遲制造企業庫存模式仿真結果
特別需要注意的是,當市場預期需求為5 015件,與完全延遲制造生產的市場需求(5 073件)接近時,采用備貨式和延遲制造混合策略,利潤要比完全采用延遲制造時高(195 362.1美元>181 281.7美元);當時預期需求為5 928件,與完全備貨生產的市場需求(5 968件)接近時,采用備貨式和延遲制造混合策略,利潤也要比完全采用備貨生產時高(195 136.5美元>180 672.7美元)。
由此可以證明采用混合倉儲模式更加符合企業生產實際。
基于以上分析,目前實施延遲制造策略的企業宜采用集中倉儲與分布式倉儲共存的混合倉儲模式,其運行機制如圖1所示。

圖1 延遲制造企業混合倉儲模式運行機制圖
其運行機制具體闡釋如下:
(1)集中倉儲與分布式倉儲并存。制造商在總部設集中倉儲,在靠近顧客集中區設置分制造中心,通過連鎖店或者特許經營方式運營。制造商作為整體供應鏈庫存的分配、經營主體,首先從供應鏈整體利益優化的角度對集中倉儲和分布式倉儲庫存分配的可行區域做出決策。然后,各庫存點根據上層決策,結合自己訂單狀況和利益優化的目標在可行區域內做出局部庫存決策,并將自己的決策反饋給供應鏈上層。制造商在各庫存點局部優化決策的基礎上,在可行區域內再次做出整體優化決策,最終實現供應鏈集中倉儲和分布式倉儲庫存分配的合理決策。整個過程是一個交互式協商決策過程。
(2)倉儲物品分為三類:通用零部件庫存、半成品庫存和成品庫存。延遲制造的一個基本前提是零部件的最大限度通用化,因此在制造商倉儲物品中,通用零部件是庫存保有的重要形式。通用零部件的需求量更容易預測,也是降低庫存的關鍵因素之一。半成品庫存是指已經過一定工序加工,但還需要得到客戶個性化需求信息才最終完成的加工件庫存。半成品庫存是為了縮短響應時間而保有的,適用于客戶個性化需求不是特別明顯的狀況,制造者可以借助半成品庫存使得延遲制造敏捷化。成品庫存基于傳統制造-銷售模式,是目前實際生產經營狀況決定的必須保有的庫存形式,事實上,分制造中心靠近客戶集中區,適量的成品庫存有利于產品可得性的提高,滿足購買通用產品的客戶的需求。
(3)信息和網絡處于重要地位。制造商需要準確及時地獲取位于上游的供應商和下游最終客戶的信息。其中客戶與總部直接交易需要借助電子商務,分制造中心也需要借助網絡和信息系統做出客戶需求預測、實現與總部的協調等。庫存中的通用零部件部分利于采用VMI模式,而VMI是以信息技術密集為特征的。庫存之間的調度也是基于總部與分廠之間、各分制造中心之間的信息資源共享。
延遲制造策略深刻的影響企業庫存決策,在備貨式生產的基礎上引入延遲制造可以謀得更大利潤。本文建立了延遲制造企業混合倉儲模式,證明了其有效性,研究過程中采用了excel仿真手段,從利潤最大化的角度尋求最優解。需要注意的是,庫存決策也可以是基于時間或基于成本的,因此該專題還可以從時間和成本的角度,采用多種智能算法求解,互相參照,建立符合生產實際的最優延遲制造倉儲模式,最大限度地為企業決策服務。
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Operational Mechanism of Mixed Warehousing Mode Based on Postponement Manufacturing Strategy
Zhu Qiang
(Guangdong Communication Polytechnic,Guangzhou 510650,China)
In this paper,we proposed a mixed warehousing mode based on the postponement manufacturing strategy,discussed its operational mechanism and introduced a numerical example to prove its validity.This mode,through coordinating and optimizing the global interest of the supply chain and the local benefit of the various inventory points,could reasonably allocate the inventory lot of the company and prove an effective instrument in supply chain coordination and inventory optimization.
postponement manufacturing;inventory allocation;mixed storage;operational mechanism
F253.4
A
1005-152X(2017)09-0141-03
10.3969/j.issn.1005-152X.2017.09.031
2017-06-11
朱強,廣東交通職業技術學院副教授,碩士,研究方向:供應鏈管理、物流規劃。