Ledelse og Erhvervsøkonomi/Handelsvidenskabeligt Tidsskrift/Erhvervsøkonomisk Tidsskrift, Bind 31 (1967)Fastlæggelse af serviceniveauer for lagerførte komponenter.Mogens Lindhard *) Efterfølgende sammenligninger mellem forskellige metoder til fastlæggelse af serviceniveauer for lagerførte komponenter tager sit udgangspunkt i en til formålet valgt lagerplanlægningsmodel. Der er dog intet til hinder for, at lignende betragtninger kan gennemføres både ved simplere og ved mere komplicerede modeller. 1. Den anvendte lagermodel.Vi betragter en
statisk lagermodel, hvor
eftersporgslen af en bestemt vare nr. i er stokastisk
mcd frekvensfunktionen Vi forudsætter, at lagerbevægelserne for vare nr. i foregår på den måde, at man i begyndelsen af hver planlægningsperiode supplerer lagerbeholdningerneop til en maksimumsbeholdmng Qi, og at periodeudtrækkene (R) følger umiddelbart efter. (Srnl. hosstående skitse). En sådan lagerbevægelse vil f. eks. forekomme, hvor ind- og udgange på lageret kun registreres i lagerbogholderiet på særlige kontroltidspunkter med tidsafstanden t. For *) Civilingeniør og civiløkonom. Side 96
den betragtede
model vil de totale lager- og mangelomkostninger i løbet
![]() Den økonomisk
optimale størrelse af Qi kan bestemmes ved hjælp af
![]() (1) For den
skitserede model er J* (p (R) dR sandsynligheden for at
foro bruget i en
planlægningsperiode er mindre end Qi. (P(Qi) svarer altså til den brøkdel af planlægningsperioderne, hvor forbruget kan opfanges 100 %. Kalder vi denne brøkdel for serviceniveauet (f?), er serviceniveauet under optimale lagerforhold lig med forholdet mellem C2 og Ci + C2. Ønsker vi derfor et serviceniveau på 0,95 for den pågældende vare (og der kan her såvel være tale om en færdigvare som en komponent), kan dette opnås ved at regne med mangelomkostninger, der er 19 gange så store som lageromkostningerne. 2. Komponenternes betydning for leveringsevnen for færdigvaren.I ovenstående
betragtninger har vi udelukkende beskæftiget os med
Side 97
Vi forestiller os nu, at denne enkeltvare er en fa;rdigvare, som består af n komponenter, der er specielle for den pågældende vare. Vi forestiller os endvidere, at montagetiden er 0 og montageomkostningerne uden betydning, således at vi kan nøjes med at lagerføre de n komponenter hver for sig. Sålænge lagerbevægelserne for disse n komponenter er fuldt korrelerede, d. v. s. sålænge samtlige komponenter fremskaffes og forbruges samtidigt og i samme ordrestørrelser som gjaldt for færdigvaren, vil serviceniveauerne såvel for de enkelte komponenter som for færdigvaren være bestemt ved ![]() idet Ci nu er
lageromkostninger for et helt sæt komponenter, og C-2C-2
er Da det rent praktisk i mange tilfælde ikke vil være muligt at få samtlige lagerbevægelser til at foregå ensartet (lagrene vil komme ud af takt bl. a. på grund af brok, reservedelssalg og forskelle i forbrug og i de økonomiske ordrestørrelser), vil det oprindelige serviceniveau for færdigvaren ikke kunne opretholdes, med mindre der sker en forøgelse af lagerstørrelserne. Forøgelsen vil afhænge af, hvorledes serviceniveauerne for de enkelte komponenter fastlægges. Det må her huskes, at serviceniveauet (henholdsvis leveringssandsynligheden for en færdigvare, der baseres på tilstedeværelsen af n ikkekorrelerede komponenter — under hensyn til de almindelige principper for pålidelighed — vil kunne beregnes som et produkt af de enkelte komponenters servicegrad (henholdsvis levermgssandsynlighed), altså: Øf — 01 • 02'
ØB . . . . Øn I det følgende
skal størrelsen af lagerforøgelserne ved forskellige
metoder 2.1. Nodvendige lager] or ogeher ved ensartet ft. (I det folgende kaldet serviceniveaumetoden ud fra den betragtning, at man anvender cnsartet serviceniveau for samtlige komponenter uden videreforelse af den mangelomkostningsberegningsmetode, der anvendtes ved fastlacggelsen af serviceniveauet for fserdigvaren). Giver man samtlige n komponenter en ensartet lagerservicegrad 0, vil den forøgelse af lagerbeholdningerne, der vil være nødvendig, for at færdigvarens serviceniveau Øf kan opretholdes, kunne beregnes på grundlag af udtrykkene Side 98
![]() Den relative
lagerforøgelse kan herefter beregnes som 2 Qi Pt
QfPf
hvor Pi er
lagerprisen for komponent nr. i og Pf er
lagerprisen for færdigvaren. 2.2. Nødvendige lagerforøgelser, hvor de relativt billige komponenter tildeles et højt serviceniveau, og relativt dyre komponenter tildeles et lavere serviceniveau. (I det følgende kaldet Mangelomkostningsmetoden ud fra den betragtning, at serviceniveauerne for samtlige komponenter fastlægges ud fra den samme mangelomkostnings-beregningsmetode, der anvendtes ved fastlæggelsen af serviceniveauet for færdigvaren). Kalder vi
lageromkostningerne pr. planlægningsperiode for de
enkelte Cl, Cl , Cl , . . . . Cl^n>
og de
tilsvarende mangelomkostninger for C2, C2f, c4'\
.... C2(w) har man ifølge ligning (1): ![]() Da f?/ f /Si-
fc-fo fin ![]() Saetter vi
![]() fo ![]() *) Som omtalt i appendix a fører denne fremgangsmåde (selv om den ikke er økonomisk optimal) til et resultat, der ligger meget nær det optimale. Side 99
Heraf fås, når
der ses bort fra alle led af højere end 2. grad,
![]() (3) Dette udtryk
bruges til fastlæggelse af den værdi af a% der svarer
til Herefter kan den
relative lagerforøgelse beregnes på samme måde som
3. Eksempel.Vi tænker os et eksempel, hvor en færdigvare består af 20 komponenter, hvor lageromkostningerne pr. færdigvare C\ = 1000 kr./leveringsperiode, og hvor mangelomkostningerne pr. færdigvare C2 — 19.000 kr./leveringsperiode. Ifølge ligning
(1) bliver serviceniveauet for færdigvaren ![]() Vi onsker at beregne, hvor stor en relativ forskel i lagerinvesteringerne, der vil blive tale om, dersom vi pli basis af lagerforte komponenter skal opretholde samme servicegrad for fserdigvaren ved de to beskrevne planlaegningsmetoder. 3.1. Mangelomkostningsmetoden.Vi forestiller
os, at vi kender fordelingen af lageromkostningerne pr.
![]() Side 100
På basis af ligning (3) bestemmes a2, og vi kan herefter ved hjælp af ligning (2) fastlægge serviceniveauerne for de enkelte komponenter, ligesom vi kan kontrollere, at produktet af komponenternes serviceniveauer bliver 0,95. ![]() ![]() På grundlag af
sumfunktionskurven får man herefter de til f^-værdierne
![]() Idet vi herefter antager, at det gennemsnitlige antal komponenter, der ligger på lager, er proportionalt med den tilsvarende sikkerhedsfaktor (dette vil være tilfældet, hvis man som i det foreliggende tilfælde til stadighed supplerer op til bestillingspunktet), og at komponenternes værdi er proportional med de tilsvarende lageromkostninger pr. leveringsperiode, kan vi beregne os til følgende relative udtryk for lageromkostningerne (LO): ![]() 3.2. Service niveaumetoden.Ønskede vi i
stedet for den beskrevne metode at anvende en
serviceniveaumetode, ![]() måtte de ovenfor
angivne relative lagerstørrelser ændres på følgende
måde: ![]() Side 101
Som det vil ses, kræver servicemetoden et lager, der er 8 % større end niangelomkostningsmetoden. Der må dog samtidig" mindes om, at det i det betragtede eksempel er forudsat., at samtlige 20 komponenter er specielle for den pågældende færdigvare. I praksis vil man imidlertid hyppigt komme ud for, at et stort antal komponenter er fælles for en hel produktrække. Den omtalte mangelomkostningsmetode vil i sådanne tilfælde - bl. a. fordi der ret billigt kan opnås meget høje servicegrader for de tværgående komponenter - føre til lagerbeholdninger, der efter erfaringer fra praksis er 20—50 % lavere end ved servicemetoden. 3.3. Fuldt korrelerede bevægelser.Dersom
lagerbevægelserne for samtlige komponenter var fuldt
korrelerede, Dette ville svare
til en samlet lagerbeholdning' på 1000-1,64 = 1.640,
Der må dog her huskes, at det i praksis normalt vil være i begrænset omfang, at komponenterne i en bestemt færdigvare er specielle for denne færdigvare og har nogenlunde samme økonomiske ordrestørrelse. Selv med denne begrænsning er det dog af væsentlig betydning for lagerøkonomien, at man har opmærksomheden henvendt på fordele, der kan opnås ved korrelerede lagerbevægelser. Der kan her blive tale om en særlig art »familiefremstilling«. 3.4. Konklusion.Som det fremgår af det skitserede eksempel, vil man for en typisk færdigvare, der monteres op på basis af 20 lagerførte komponenter, kunne opretholde en bestemt leveringsevne ved hjælp af et lager, der under anvendelsen af mangelomkostningsmetoden er væsentlig lavere, end det ville være ved anvendelsen af en serviceniveaumetode, hvor man tildeler samtlige komponenter samme servicegrad. På basis af de observerede resultater kunne man måske fristes til at tro, at man uden større vanskeligheder kunne forbedre den anvendte serviceniveaumetode ved rent skønsmæssigt at hæve serviceniveauet for særlig billige lagervarer og tilsvarende sænke niveauet for særlig dyre varer (omtrent på samme måde som det gøres ved mangelomkostningsmetoden). Side 102
Der skal derfor
gøres opmærksom på visse vanskeligheder ved en sådan
Kan man rent
skønsmæssigt afgøre, om den lagerforøgelse for den
Appendix.Ønsker vi at
fordele den til rådighed stående lagerkapital (K) på en
![]() (1) hvor kx er den i
lageret af komponent x bundne lagerkapital ![]() (2) Bestemmelsen af lagerservicegraden for de enkelte komponenter svarer principielt til bestemmelsen af den maksimale pålidelighed, der med en given kapital kan nås i et system med n serieforbundne trin hver omfattende en eller flere parallelforbundne upålidelige komponenter af en bestemt type. En anvendelig løsning kan derfor opnås gennem en videreudvikling af den af M. J. Di Toro i ITE' Transactions 1956, Vol. 8 angivne (2) ses, at
![]() ![]() (3) (1) følger
endvidere ![]() (4) ![]() ![]() Af (3) og (4)
følger ud fra La Granges metode ![]() Den maksimale
reliability nas altsa, riar = konstant for x = 1,2 ... n
(5) dfi, ![]() Yderligere er
sammenhængen mellem Qx og kx givet ved ![]() Med /^ = 0 får vi
![]() ![]() Da C2X og Qx er
funktionsmaessigt forbundne, har vi et udtryk af formen
![]() Huskes det
endvidere, at ![]() u ![]() får vi ![]() Da ![]() ![]() ![]() Vi har her et
udtryk for sammenhængen mellem Qx, C-f og konstanten
Vi har yderligere
følgende sammenhæng mellem Qx og Of ![]() eller ![]() ![]() Her er Ci.?
uafhængig af CV, og vi får ![]() eller ![]() Herefter har vi
ved indsættelse ![]() eller ![]() (7) Af (7) og (2) kan
Q bestemmes for de enkelte komponenter, når Cv
Går vi ud fra det
foran anførte taleksempel, får vi følgende Q-værdier
![]() Herefter kan den
samlede servicegrad bestemmes som ![]() Lagerstørrelsen
bliver 3,14-280 f 2,91 • 120 + 2,30-600 = 2605 kr.
Den økonomisk
optimale løsning ligger altså kun 11 kr. (= 2616 —
|