Απόθεμα ασφαλείας

Τι είναι το απόθεμα ασφαλείας;

Το απόθεμα ασφαλείας είναι πρόσθετο απόθεμα που διατηρείται για τη μείωση του κινδύνου εξάντλησης αποθέματος όταν η ζήτηση υπερβαίνει τις προσδοκίες ή η αναπλήρωση διαρκεί περισσότερο από τον προγραμματισμένο χρόνο. Στα logistics, το ηλεκτρονικό εμπόριο και τη διαχείριση εφοδιαστικής αλυσίδας, λειτουργεί ως απόθεμα προστασίας έναντι της αβεβαιότητας και όχι για την κάλυψη της ζήτησης που αναμένεται ήδη κατά τις κανονικές λειτουργίες.

Ένας έμπορος λιανικής, κατασκευαστής ή διανομέας μπορεί να διατηρεί απόθεμα ασφαλείας για έτοιμα προϊόντα, εξαρτήματα ή πρώτες ύλες. Το απόθεμα προστασίας σχεδιάζεται συνήθως για μια συγκεκριμένη μονάδα διατήρησης αποθέματος ή SKU, σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία αποθέματος. Το κατάλληλο μέγεθός του εξαρτάται από τη μεταβλητότητα της ζήτησης, τον χρόνο παράδοσης αναπλήρωσης, τον στόχο εξυπηρέτησης και τις συνέπειες της διατήρησης υπερβολικά μεγάλου ή μικρού αποθέματος.

Το απόθεμα ασφαλείας μειώνει τον κίνδυνο· δεν εγγυάται ότι κάθε παραγγελία μπορεί να εκτελεστεί. Μια διακοπή ή μια αύξηση της ζήτησης πέρα από τις παραδοχές που χρησιμοποιήθηκαν στον σχεδιασμό μπορεί και πάλι να εξαντλήσει το απόθεμα προστασίας.

Πώς λειτουργεί το απόθεμα ασφαλείας

Ο σχεδιασμός αποθέματος διακρίνει τις αναμενόμενες απαιτήσεις από την αβεβαιότητα γύρω από αυτές. Αν μια αποθήκη αναμένει να πουλήσει μια συγκεκριμένη ποσότητα ενώ περιμένει μια αποστολή αναπλήρωσης, αυτή η αναμενόμενη κατανάλωση ανήκει στον κανονικό υπολογισμό αναπλήρωσης. Το απόθεμα ασφαλείας παρέχει πρόσθετη προστασία αν η πραγματική κατανάλωση ή ο χρόνος αναπλήρωσης διαφέρει από το σχέδιο.

Σύμφωνα με μια πολιτική συνεχούς επανεξέτασης και σημείου αναπαραγγελίας, η βασική σχέση είναι:

Σημείο αναπαραγγελίας = αναμενόμενη ζήτηση κατά τον χρόνο παράδοσης αναπλήρωσης + απόθεμα ασφαλείας.

Το σημείο αναπαραγγελίας καθορίζει πότε πρέπει να ενεργοποιηθεί η αναπλήρωση· από μόνο του δεν καθορίζει την ποσότητα παραγγελίας. Ένας ξεχωριστός κανόνας παραγγελίας μπορεί να ορίζει σταθερή ποσότητα ή επίπεδο αναπλήρωσης έως συγκεκριμένο όριο.

Τέτοιες πολιτικές χρησιμοποιούν συνήθως τη θέση αποθέματος και όχι μόνο το φυσικό απόθεμα. Η θέση αποθέματος υπολογίζεται συνήθως ως το διαθέσιμο απόθεμα συν το απόθεμα που έχει ήδη παραγγελθεί, μείον τις ανεκτέλεστες παραγγελίες ή άλλες αναγνωρισμένες δεσμεύσεις ζήτησης. Η ακριβής αντιμετώπιση των κρατήσεων και των κατανομών εξαρτάται από το σύστημα σχεδιασμού. Αυτή η διάκριση βοηθά στην αποφυγή επαναλαμβανόμενων παραγγελιών αναπλήρωσης όταν το εισερχόμενο απόθεμα έχει ήδη παραγγελθεί αλλά δεν έχει φτάσει.

Το απόθεμα ασφαλείας δεν χρειάζεται επίσης να καταλαμβάνει ξεχωριστό ράφι ή χώρο αποθήκευσης. Μπορεί να υπάρχει ως ποσότητα σχεδιασμού μέσα στην ίδια διαθέσιμη ποσότητα αποθέματος. Όταν η ζήτηση ή οι καθυστερήσεις καταναλώνουν αυτή την ποσότητα, το απόθεμα προστασίας έχει επιτελέσει την προβλεπόμενη λειτουργία του.

Παράγοντες που καθορίζουν το απόθεμα προστασίας

Ο μεγαλύτερος χρόνος παράδοσης δεν είναι το ίδιο με τον πιο μεταβλητό χρόνο παράδοσης. Ο μεγαλύτερος χρόνος παράδοσης αυξάνει την αναμενόμενη ζήτηση πριν από την αναπλήρωση· η αβεβαιότητα στη ζήτηση ή στον χρόνο άφιξης δημιουργεί την ανάγκη για απόθεμα προστασίας. Και τα δύο μπορούν να επηρεάσουν τις απαιτήσεις αποθέματος, αλλά δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμες παράμετροι.

Υπολογισμός αποθέματος ασφαλείας

Δεν υπάρχει ένας μοναδικός τύπος αποθέματος ασφαλείας κατάλληλος για κάθε σύστημα αποθέματος. Ο υπολογισμός πρέπει να ταιριάζει με την πολιτική αναπλήρωσης, τα διαθέσιμα δεδομένα και το είδος της αβεβαιότητας που μοντελοποιείται.

Μια βασική στατιστική προσέγγιση

Για ένα σύστημα συνεχούς επανεξέτασης, ένα συνηθισμένο μοντέλο υποθέτει σταθερό χρόνο παράδοσης αναπλήρωσης και ανεξάρτητη ζήτηση σε ίσες χρονικές περιόδους, με σταθερό μέσο όρο και τυπική απόκλιση. Αν η ζήτηση κατά τον χρόνο παράδοσης μπορεί εύλογα να προσεγγιστεί από κανονική κατανομή, ο υπολογισμός είναι:

Απόθεμα ασφαλείας = z × σd × √L.

• z είναι ο παράγοντας της τυπικής κανονικής κατανομής που αντιστοιχεί στο επιλεγμένο επίπεδο εξυπηρέτησης κύκλου.
• σd είναι η τυπική απόκλιση της ζήτησης ανά χρονική περίοδο.
• L είναι ο χρόνος παράδοσης αναπλήρωσης εκφρασμένος στις ίδιες χρονικές περιόδους.

Η αντιστοίχιση των μονάδων είναι σημαντική. Η ημερήσια μεταβλητότητα ζήτησης πρέπει να συνδυάζεται με χρόνο παράδοσης μετρημένο σε ημέρες, όχι σε εβδομάδες. Η σχέση τετραγωνικής ρίζας εξαρτάται επίσης από την υπόθεση ανεξαρτησίας· δεν πρέπει να εφαρμόζεται μηχανικά όταν η ζήτηση συσχετίζεται έντονα μεταξύ των περιόδων.

Για εποχικά προϊόντα ή προϊόντα με τάση, η μεταβλητότητα γύρω από μια πρόβλεψη μπορεί να είναι πιο ενημερωτική από τη διακύμανση των ακατέργαστων πωλήσεων. Διαφορετικά, οι προβλέψιμες αλλαγές στη ζήτηση μπορεί να εκληφθούν ως αβεβαιότητα. Αν μεταβάλλεται και ο χρόνος παράδοσης, απαιτείται μοντέλο που ενσωματώνει την αβεβαιότητα του χρόνου παράδοσης. Η απλή αντικατάσταση του μέσου χρόνου παράδοσης στον τύπο σταθερού χρόνου παράδοσης μπορεί να παραλείψει μια σημαντική πηγή κινδύνου.

Ενδεικτικός υπολογισμός

Εξετάστε ένα υποθετικό ecommerce SKU με μέση ζήτηση 20 μονάδων ημερησίως, τυπική απόκλιση ημερήσιας ζήτησης 5 μονάδων και σταθερό χρόνο παράδοσης αναπλήρωσης 9 ημερών. Υποθέστε ανεξάρτητη ημερήσια ζήτηση και κανονική προσέγγιση για τη ζήτηση κατά τον χρόνο παράδοσης. Χρησιμοποιώντας παράγοντα z περίπου 1.645 για στόχο εξυπηρέτησης κύκλου 95%:

• Αναμενόμενη ζήτηση κατά τον χρόνο παράδοσης = 20 × 9 = 180 μονάδες.
• Απόθεμα ασφαλείας = 1.645 × 5 × √9 = 24.675 μονάδες, στρογγυλοποιημένες προς τα πάνω σε 25 ολόκληρες μονάδες.
• Σημείο αναπαραγγελίας = 180 + 25 = 205 μονάδες.

Οι αριθμοί αυτοί απεικονίζουν το μοντέλο και δεν αποτελούν συνιστώμενο στόχο για κάθε έμπορο λιανικής. Ένας στόχος εξυπηρέτησης κύκλου 95% σημαίνει μοντελοποιημένη πιθανότητα 95% αποφυγής εξάντλησης αποθέματος κατά τη διάρκεια ενός κύκλου αναπλήρωσης. Δεν σημαίνει ότι ακριβώς το 95% των ζητούμενων μονάδων θα παρέχεται άμεσα.

Περιοδική επανεξέταση και ακανόνιστη ζήτηση

Όταν το απόθεμα επανεξετάζεται μόνο σε προγραμματισμένα διαστήματα, η προστασία πρέπει γενικά να καλύπτει τόσο το διάστημα επανεξέτασης όσο και τον χρόνο παράδοσης αναπλήρωσης. Επομένως, ο αντίστοιχος υπολογισμός του επιπέδου αναπλήρωσης διαφέρει από το σημείο αναπαραγγελίας συνεχούς επανεξέτασης.

Για διακοπτόμενη ζήτηση, ιδιαίτερα ασύμμετρη ζήτηση ή ασυνήθιστα μοτίβα διακοπών, η κανονική προσέγγιση μπορεί να είναι ακατάλληλη. Ιστορικές κατανομές, προσομοίωση ή εξειδικευμένα μοντέλα αποθέματος μπορεί να παρέχουν καλύτερη βάση. Η μέθοδος πρέπει να αντικατοπτρίζει την αβεβαιότητα που διαχειρίζεται και όχι απλώς να παράγει έναν αριθμό που φαίνεται ακριβής.

Χρήση στο ηλεκτρονικό εμπόριο και τα διασυνοριακά logistics

Στο ηλεκτρονικό εμπόριο, το απόθεμα ασφαλείας μπορεί να βοηθήσει στη διατήρηση της διαθεσιμότητας προϊόντων ενώ βρίσκονται σε εξέλιξη παραγγελίες αγοράς, παραγγελίες παραγωγής ή μεταφορές μεταξύ αποθηκών. Οι χρήστες μπορεί να συναντήσουν τον όρο σε αναφορές σχεδιασμού αποθέματος, ρυθμίσεις αγορών, προτάσεις αναπλήρωσης και πολιτικές αποθέματος σε επίπεδο αποθήκης.

Στη διασυνοριακή αναπλήρωση, ο χρόνος παράδοσης μπορεί να περιλαμβάνει την προετοιμασία από τον προμηθευτή, τη διαχείριση στην προέλευση, τη διεθνή μεταφορά, τον εκτελωνισμό, την εσωτερική μεταφορά και την παραλαβή. Για σκοπούς σχεδιασμού, το σχετικό τελικό σημείο είναι όταν τα εμπορεύματα γίνονται διαθέσιμα για την προβλεπόμενη χρήση τους. Η άφιξη σε λιμένα δεν καθιστά απαραίτητα το απόθεμα διαθέσιμο για την εκτέλεση παραγγελιών πελατών.

Ένας έμπορος λιανικής που εισάγει έτοιμα προϊόντα μπορεί επομένως να μετρά τον χρόνο παράδοσης αναπλήρωσης από το συμφωνημένο γεγονός παραγγελίας έως την παραλαβή στην αποθήκη και την απελευθέρωση σε διαθέσιμο προς πώληση απόθεμα. Η μέτρηση πρέπει να είναι συνεπής σε όλες τις παρατηρήσεις. Η ανάμειξη ημερομηνιών αποστολής προμηθευτή, άφιξης σε λιμένα και διαθεσιμότητας στην αποθήκη μπορεί να αλλοιώσει την εμφανή κατανομή του χρόνου παράδοσης.

Τα αποθέματα προστασίας είναι επίσης συγκεκριμένα για κάθε τοποθεσία. Απόθεμα που βρίσκεται στο εξωτερικό ή σε άλλο κέντρο εκπλήρωσης μπορεί να μην προστατεύει μια τοπική δέσμευση παράδοσης αν η μεταφορά του διαρκεί υπερβολικά. Αντίθετα, η τοποθέτηση ξεχωριστών αποθεμάτων προστασίας σε κάθε τοποθεσία μπορεί να αυξήσει το συνολικό απόθεμα. Ο σχεδιασμός του δικτύου πρέπει να εξετάζει πού εμφανίζεται η αβεβαιότητα και αν το απόθεμα μπορεί να διαμοιραστεί εντός του απαιτούμενου χρόνου απόκρισης.

Το απόθεμα ασφαλείας δεν μπορεί να επιλύσει κάθε διασυνοριακό πρόβλημα. Περιορισμένα εμπορεύματα, ελλιπή έγγραφα συμμόρφωσης ή μια αόριστης διάρκειας διακοπή εφοδιασμού μπορεί να απαιτούν λειτουργικές ή προμηθευτικές αλλαγές και όχι μεγαλύτερο στόχο αποθέματος.

Το απόθεμα ασφαλείας και σχετικοί όροι

Οι ετικέτες του λογισμικού απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή. Ένα πεδίο που ονομάζεται ελάχιστο απόθεμα μπορεί να αντιπροσωπεύει απόθεμα ασφαλείας, ενεργοποιητή αναπαραγγελίας ή άλλο λειτουργικό όριο. Η σημασία του πρέπει να ελέγχεται στην τεκμηρίωση του συστήματος και όχι να συνάγεται από το όνομά του.

Καθορισμός και διατήρηση αποθέματος ασφαλείας

1. Καθορίστε το πεδίο σχεδιασμού. Προσδιορίστε το SKU, την τοποθεσία, τη μονάδα αποθέματος, την πηγή αναπλήρωσης και την πολιτική επανεξέτασης.
2. Μετρήστε τον χρησιμοποιήσιμο χρόνο αναπλήρωσης. Χρησιμοποιήστε συνεπή γεγονότα έναρξης και λήξης και συμπεριλάβετε τον χρόνο παραλαβής ή επιθεώρησης όταν καθυστερεί τη διαθεσιμότητα.
3. Ελέγξτε τα δεδομένα ζήτησης. Οι καταγεγραμμένες πωλήσεις μπορεί να υποεκτιμούν τη ζήτηση κατά τις εξαντλήσεις αποθέματος. Οι προσφορές, οι ακυρώσεις, οι επιστροφές και οι αντικαταστάσεις μπορεί επίσης να απαιτούν ερμηνεία πριν από τον υπολογισμό.
4. Επιλέξτε μέτρο εξυπηρέτησης. Το επίπεδο εξυπηρέτησης κύκλου μετρά την πιθανότητα αποφυγής εξάντλησης αποθέματος σε έναν κύκλο. Το ποσοστό πλήρωσης μετρά το ποσοστό της ζήτησης που παρέχεται άμεσα από το απόθεμα. Δεν είναι εναλλάξιμοι στόχοι.
5. Επιλέξτε κατάλληλο μοντέλο. Ελέγξτε τις παραδοχές σχετικά με τη ζήτηση, τον χρόνο παράδοσης, την εξάρτηση, την εποχικότητα και τα διαστήματα επανεξέτασης.
6. Εφαρμόστε πρακτικούς περιορισμούς. Εξετάστε τη στρογγυλοποίηση σε ολόκληρες μονάδες, τις συσκευασίες κιβωτίων, τις ελάχιστες ποσότητες παραγγελίας, τη χωρητικότητα αποθήκευσης, τη διάρκεια ζωής και το διαθέσιμο κεφάλαιο κίνησης.
7. Επανεξετάστε τα αποτελέσματα. Συγκρίνετε τις εξαντλήσεις αποθέματος, την απόδοση εξυπηρέτησης, το πλεονάζον απόθεμα και τα σφάλματα πρόβλεψης με τις αρχικές παραδοχές. Επαναλάβετε τον υπολογισμό όταν αλλάζουν οι υποκείμενες συνθήκες.

Τα επιστρεφόμενα εμπορεύματα δεν πρέπει να θεωρούνται αυτόματα διαθέσιμη αναπλήρωση. Η κατάστασή τους, η κατάσταση επιθεώρησης και ο χρόνος επιστροφής τους σε διαθέσιμο προς πώληση απόθεμα έχουν σημασία. Ομοίως, κατεστραμμένο, ληγμένο ή κατά τα άλλα μη διαθέσιμο απόθεμα δεν μπορεί να παρέχει την προστασία που υπονοείται από έναν στόχο αποθέματος ασφαλείας.

Περιορισμοί και συνηθισμένες παρανοήσεις

Το περισσότερο απόθεμα ασφαλείας δεν είναι πάντα καλύτερο. Το πρόσθετο απόθεμα δεσμεύει κεφάλαια και μπορεί να αυξήσει την έκθεση σε κόστος αποθήκευσης, φθοράς και απαξίωσης. Στόχος του σχεδιασμού είναι η κατάλληλη ισορροπία μεταξύ κινδύνου εξυπηρέτησης και κόστους αποθέματος, όχι το μεγαλύτερο δυνατό απόθεμα προστασίας.

Το απόθεμα ασφαλείας δεν υποκαθιστά την πρόβλεψη ή τη διαχείριση προμηθευτών. Μια επίμονη μεροληψία πρόβλεψης ή μια επαναλαμβανόμενη καθυστέρηση που μπορεί να αποφευχθεί πρέπει να διερευνάται άμεσα. Η αύξηση του αποθέματος προστασίας χωρίς αντιμετώπιση της αιτίας μπορεί να αφήσει το υποκείμενο πρόβλημα αμετάβλητο.

Ο στόχος εξυπηρέτησης δεν είναι εγγύηση. Η στατιστική προστασία εξαρτάται από τις παραδοχές του μοντέλου και την ποιότητα των δεδομένων. Η ιστορική μεταβλητότητα μπορεί να μην αντιπροσωπεύει ένα νέο προϊόν, μια αλλαγμένη διαδρομή εφοδιασμού ή μια εξαιρετική διακοπή.

Η προγραμματισμένη αύξηση της ζήτησης δεν αποτελεί εξ ολοκλήρου απαίτηση αποθέματος ασφαλείας. Αν μια προσφορά αναμένεται να αυξήσει τη ζήτηση, η πρόβλεψη και το σχέδιο αναπλήρωσης πρέπει να αντικατοπτρίζουν αυτή την αύξηση. Το απόθεμα ασφαλείας αντιμετωπίζει στη συνέχεια την αβεβαιότητα γύρω από τη revised προσδοκία.

Συχνές ερωτήσεις

Είναι το απόθεμα ασφαλείας το ίδιο με το σημείο αναπαραγγελίας;

Όχι. Το απόθεμα ασφαλείας είναι το απόθεμα προστασίας έναντι της αβεβαιότητας. Το σημείο αναπαραγγελίας είναι ένας ενεργοποιητής αναπλήρωσης που συνήθως συνδυάζει την αναμενόμενη ζήτηση κατά τον χρόνο παράδοσης με αυτό το απόθεμα προστασίας.

Πρέπει το απόθεμα ασφαλείας να αποθηκεύεται ξεχωριστά;

Όχι. Μπορεί να αποτελεί ποσότητα σχεδιασμού μέσα στο κανονικό διαθέσιμο απόθεμα. Η ξεχωριστή φυσική αποθήκευση δεν αποτελεί μέρος του ορισμού του.

Πόσο συχνά πρέπει να επανεξετάζεται το απόθεμα ασφαλείας;

Δεν υπάρχει καθολικό διάστημα. Επανεξετάστε το όταν αλλάζουν ουσιαστικά τα πρότυπα ζήτησης, η ακρίβεια πρόβλεψης, η απόδοση προμηθευτών, ο χρόνος παράδοσης αναπλήρωσης, οι στόχοι εξυπηρέτησης ή οι περιορισμοί αποθέματος.

Μπορεί το απόθεμα ασφαλείας να αποτρέψει κάθε εξάντληση αποθέματος;

Όχι. Προστατεύει από την αβεβαιότητα εντός του πεδίου των παραδοχών σχεδιασμού. Ζήτηση μεγαλύτερη από τη μοντελοποιημένη ή διαταραχές εφοδιασμού μπορούν και πάλι να το εξαντλήσουν.

Πηγές

• Peter L. King, Understanding Safety Stock and Mastering Its Equations, φιλοξενείται από το MIT — Επαγγελματική αναφορά που υποστηρίζει τους υπολογισμούς αποθέματος ασφαλείας, τη μεταβλητότητα ζήτησης και χρόνου παράδοσης και τις διακρίσεις μεταξύ επιπέδων εξυπηρέτησης.
• MIT OpenCourseWare, Supply Chain Planning — Ακαδημαϊκό πλαίσιο για τη διαχείριση αποθέματος, τις πολιτικές αναπλήρωσης και τον σχεδιασμό εφοδιαστικής αλυσίδας.
• Wikipedia, Safety stock — Συμπληρωματική αναφορά για τον ορισμό, τον επιχειρησιακό σκοπό και τη σχέση με τον σχεδιασμό σημείου αναπαραγγελίας.