Nguyễn Như Phong
Kỹ thuật Hệ thống Công nghiệp
Đại học Bách Khoa TPHCM
Hệ thống tồn kho nhu cầu rời rạc hay nhu cầu xảy ra trong những khoảng thời gian rời rạc . Phân bố nhu cầu theo thời gian được xét theo chu kỳ trong một khoảng thời gian hoạch định nhất định .
Hệ thống tồn kho xác định nhu cầu rời rạc có thể hoạch định cho vật tư có nhu cầu độc lập lẫn vật tư có nhu cầu phụ thuộc . Một số ứng dụng như vật tư phụ thuộc ở đầu ra của hệ thống hoạch định nhu cầu vật tư [MRP] hay sản phẩm độc lập ở đầu ra của hệ thống hoạch định nhu cầu phân phối [DRP] .
Hệ thống tồn kho xác định nhu cầu rời rạc có các giả sử như sau :
Nhu cầu xác định, thay đổi, rời rạc ở đầu chu kỳ
Thời gian hoạch định hữu hạn, gồm nhiều chu kỳ bằng nhau
Lô hàng đặt cho một hay nhiều chu kỳ liên tiếp
Không đặt nhận hàng ở đầu chu kỳ không có nhu cầu
Thời gian chờ bằng 0 , đơn đặt hàng ở đầu chu kỳ thoả mãn nhu cầu ở chu kỳ đó
Nhập kho đồng thời, ở đầu chu kỳ
Không hết hàng .
Nhu cầu được thỏa mãn ở đầu chu kỳ. Phí tồn trữ tính theo chu kỳ
Sản phẩm thành phần tồn trữ độc lập
Không giảm gía , chi phí mua hàng đơn vị không đổi
Chi phí đặt hàng , tồn trữ , thời gian chờ xác định và không đổi
Phân tích trong thời gian hoạch định
Mức tồn kho ban đầu bằng 0
1.LÔ ĐẶT HÀNG THEO NHU CẦU
Phương pháp lô đặt hàng theo nhu cầu LFL [Lot For Lot Ordering] đặt hàng theo từng chu kỳ, lượng đặt hàng bằng nhu cầu của chu kỳ
Qk = Rk , k=1 -:- n
k : Chỉ số chu kỳ
n : Số chu kỳ hoạch định
Qk : lượng đặt hàng của chu kỳ k
Rk : Nhu cầu của chu kỳ k
Phương pháp LFL không có chi phí tồn trữ, thích hợp với hệ thống có chi phí tồn trữ cao, chi phí đặt hàng thấp, sản phẩm đắt tiền. Trong sản xuất , phương pháp LFL thích hợp loại hình sản xuất liên tục , sản lượng cao.
2.LƯỢNG ĐẶT HÀNG THEO CHU KỲ
Phương pháp lượng đặt hàng theo chu kỳ POQ [Periodic order Quantity] dựa vào mô hình EOI trong họach định nhu cầu vật tư liên tục định số chu kỳ nhu cầu được thỏa mãn bởi một lần đặt hàng. Chu kỳ đặt hàng kinh tế :
h : Tỷ lệ chi phí tồn trữ trong mỗi chu kỳ so với phí mua hàng.
C : Phí đặt hàng đơn vị .
: Trung bình nhu cầu theo chu kỳ
Đơn hàng được hoạch định ở chu kỳ có nhu cầu , cở lô hàng là nhu cầu tích luỹ trong mỗi chu kỳ đặt hàng.
3.THUẬT TOÁN SILVER-MEAL
Thuật toán SMA [Silver-Meal Algorithm] là thuật toán trực quan của Edward Silver và Harlem Meal . Phương pháp nhằm cực tiểu chi phí trung bình chu kỳ khi số chu kỳ có nhu cầu thoả mãn bởi đơn hàng tăng dần. Thuật toán gồm các bước sau :
Tính trung bình chi phí biến thiên trong T chu kỳ liên tiếp, với các bước nhỏ :
- Phí tồn trữ gia tăng :
IHCi = Ph[i-1]Ri , i=1-T
- Phí tồn trữ tích luỹ
- Tổng phí biến thiên trong T chu kỳ :
TVC[T] = C + CHC[T]
- Trung bình chi phí biến thiên trong T chu kỳ liên tiếp :
MVC[T] = THC[T] / T
Chọn chu kỳ đặt hàng T nhằm cực tiểu MVC[T] , với điều kiện dừng :
MVC[T+1] > MVC[T]
Thực hiện lập lại ở chu kỳ k= T+1 [i=1]
Phương pháp SMA chỉ tối ưu cục bộ, tuy nhiên có ưng dụng tốt trong thực tiễn . Phương pháp không nên dùng với các trường hợp nhu cầu suy giảm nhanh hay có nhiều chu kỳ không có nhu cầu .
4.PHƯƠNG PHÁP CHI PHÍ ĐƠN VỊ NHỎ NHẤT
Phương pháp chi phí đơn vị nhỏ nhất LUC [Least unit cost] , tương tự phương pháp SMA là phương pháp dò tìm trực quan . Phương pháp nhằm cực tiểu chi phí trung bình đơn vị khi số chu kỳ có nhu cầu thỏa mãn bởi đơn hàng tăng dần
Thuật toán chi phí đơn vị nhỏ nhất bao gồm các bước sau :
Chi phí trung bình đơn vị trong T chu kỳ liên tiếp qua các bước nhỏ sau :
- Phí tồn trữ gia tăng :
IHCi = Ph[i-1]Ri , i=1-T
- Phí tồn trữ tích luỹ :
- Tổng phí biến thiên trong T chu kỳ :
TVC[T] = C + CHC[T]
- Tổng số đơn vị trong T chu kỳ liên tiếp :
- Chi phí trung bình đơn vị trong T chu kỳ:
MVC[T] = THC[T] / CDT
Chọn chu kỳ đặt hàng T nhằm cực tiểu MVC[T] , với điều kiện dừng :
MVC[T+1] > MVC[T]
Thực hiện lập lại ở chu kỳ k= T+1 [i=1]
5.PHƯƠNG PHÁP PPA
Phương pháp PPA [Part Period Algorithm] là phương pháp trực quan, nhằm cực tiểu chi phí tổng . Phương pháp xác định lượng đặt hàng theo sự cân bằng chi phí đặt hàng và chi phí tồn trữ tích luỹ:
Suy ra :
Gọi :
Và :
Chu kỳ đặt hàng T định bởi luật dừng sau :
T = Max i :
Lượng đặt hàng tính được theo T:
6.PHƯƠNG PHÁP IPPA
Phương pháp IPPA [Incremental Part Period Algorithm] cũng là phương pháp trực quan, xác định lượng đặt hàng theo sự cân bằng chi phí đặt hàng và chi phí tồn trữ gia tăng :
Suy ra :
Gọi :
Chu kỳ đặt hàng T định bởi luật dừng sau :
T=Max i :
Lượng đặt hàng cho chu kỳ đặt hàng T :
7.PHƯƠNG PHÁP WWA
Phương pháp WWA [Wagner-Whitin Algorithm] là phương pháp tối ưu , cực tiểu chi phí bằng qui hoạch động . Phương pháp gồm các bước sau :
Tính ma trận chi phí biến thiên tổng :
zce: tổng chi phí biến thiên khi đặt hàng ở chu kỳ c, thoả mãn nhu cầu các chu kỳ từ c đến e.
Xác định chi phí cực tiểu từ chu kỳ 1 đến chu kỳ e, với mức tồn kho cuối chu kỳ e là 0:
f0 = 0
fn : Chi phí của kế hoạch đặt hàng tối ưu .
Xác định kế hoạch đặt hàng tối ưu:
Chi phí của kế hoạch đặt hàng tối ưu có dạng :
Hay là :
Kế hoạch đặt hàng tối ưu là :
Đơn hàng cuối ở chu kỳ w, thoả nhu cầu các chu kỳ từ w đến n
Đơn hàng kế ở chu kỳ v, thoả nhu cầu các chu kỳ từ v đến w-1
Đơn hàng đầu ở chu kỳ 1, thoả nhu cầu các chu kỳ từ 1 đến u-1
Phương pháp WWA là phương pháp tối ưu nên có tổng chi phí biến thiên TVC cực tiểu , các phương pháp trực quan kinh nghiệm còn lại có chi phí cao hơn nhưng dễ tính toán hơn.
TLTK
Nguyễn Như Phong. Quản lý sản xuất. NXBĐHQG. 2013. ISBN: 978-604-73-1640-3.