一种用于改善ERP系统中库存管理的应用模型外文翻译资料

 2022-08-15 03:08

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一种用于改善ERP系统中库存管理的应用模型

摘 要

企业资源计划(ERP)系统提供功能来计算安全库存(SS),进行需求预测并根据物料的需求历史记录确定数据库中包含的每个物料的重新订购点(ROP)。大多数 ERP 系统的设备不足,无法满足零件等缓慢移动的物品的需求。基于《财富》 500 强公司的数据,提出了备件库存控制模型的开发和评估。将建议的模型与使用流行的 ERP 系统的预测和库存管理模块获得的结果进行比较。经过计算机仿真测试,该模型在服务水平和预期的年度总成本方面均明显优于商业 ERP 模型。

关键词:库存控制,备件,再订购水平,企业经济学

第1章 介绍

Kumar 和 Van Hillegersberg 将 ERP 系统定义为可配置的信息系统程序包,该程序包在公司功能范围内和跨公司功能范围(如财务,会计,人力资源,销售和分销,制造,物料采购和生产)集成信息和基于信息的流程。ERP 应用程序是从财务软件包演变而来的。在许多情况下,他们通常难以将业务功能与涉及车间生产操作的功能相集成。一般而言,库存管理功能包含在 ERP 系统的物料采购模块中,并提供基于物料的需求历史计算数据库中包含的每个物料的安全库存(SS)和重新订购点(ROP)的功能。ERP 系统提供了分析需求历史,提出预测建议以及建议安全库存水平的方法。还可以将诸如需求解决方案之类的软件包与现有的 ERP 模块结合使用,以增强需求预测的能力。尽管 ERP 系统配备了相当复杂的预测工具来预测快速移动的物品的需求,但大多数设备仍不足以应对诸如零件之类的缓慢移动的物品的需求。这是因为众所周知,备件难以管理。尽管需求多变且难以预测,但补货提前 期通常不稳定,缺货成本难以衡量。实 际上,没有多少人可以声称他们从对备 件库存管理的投资中获得了最大的收益。由于上述原因,ERP 软件包甚至都没有尝试提供专用于管理慢速运输物品库存的模块或功能。

基于来自财富 500 强公司之一的加工设施的实际数据,本文介绍了备件库存控制模型的开发和评估。所提出的模型是基于成本的,并证明对于实际应用足够简单。在这项研究中,作者开发了一个带有关系数据库的库存控制系统,用于数据存储和操作,并创建了各种程序,用于生成阶数(Si)值并运行仿真功能。第四代关系数据库语言PROGRESS 用于创建数据库和功能。将该模型的性能与使用流行的 ERP 系统获得的结果进行了比较。验证是针对复杂ERP 系统的库存管理功能完成的,该系统在大规模制造和车间环境中非常受欢迎。尽管如此,该系统还被包括服务行业在内的其他机构实施。接下来简要介绍一下 ERP 的发展史。

各种程序,用于生成阶数(Si)值并运行仿真功能。第四代关系数据库语言PROGRESS 用于创建数据库和功能。将该模型的性能与使用流行的 ERP 系统获得的结果进行了比较。验证是针对复杂ERP 系统的库存管理功能完成的,该系统在大规模制造和车间环境中非常受欢迎。尽管如此,该系统还被包括服务行业在内的其他机构实施。接下来简要介绍一下 ERP 的发展史。

第2章 ERP的概念与演变

ERP 系统是一组集成的应用软件模块, 例如会计,分销,销售和市场营销,物料管理,人力资源,物流等。这些模块不是将精力集中在特定的功能区域上, 而是通过将实时信息的可见性带给所有部门,从而集中于整个业务流程,而作为一个集成单元工作。通常,ERP 系统包括单个数据存储库,该数据存储库允许所有业务流程在单个信息系统内无缝发生。

ERP 系统是材料需求计划(MRP)系统的产物,该系统在 1970 年代主要是出于制造方面的考虑而开发的,最初设计用于分阶段的工作订单和采购订单下达系统,对于许多公司而言,这些系统最终导致了库存减少,改善了客户服务并提高了生产效率。随着这些系统的发展(例如 1980 年代初期的 MRPII),它们开始结合财务控制和度量,主生产计划和产能计划。在当今的 ERP 系统中,库存管理可以作为物料管理模块中的子模块存在,该模块中还包含子模块,例如物料主数据,采购,库存转移,实物库存,物料需求计划等。每个子模块包含几个功能。

第3章 评估公司现有库存情况

为了使生产设备保持运转,一家财富 500强公司的主要制造工厂要求对 22,523 个备件库存的库存单位(SKU)进行积极管理。在每种制造环境中都是如此,典型的低端备件是轴承,垫圈,阀门,马达和皮带,它们相对便宜。但是,一些欧洲高端零件非常昂贵。尽管某些高端零件是可维修的,并且在故障后可以重新使用,但是维修过程被认为是成本低廉的,因此需要更换零件。对大多数高端和低端备件的需求非常低且不稳定。有趣的是,分析还显示,在过去 24 个月中,约有 70%的 SKU 没有使用过。在24 个月里不到 5%的零件对相同零件的需求超过 50。尽管该公司最近实施了 ERP 系 统并将其库存管理功能应用于订购决策, 但该公司在某些零件的库存过多和其他 零件的库存都存在问题。关于备件的消 耗模式,有一些观察结果:没有观察到季节性消费模式;趋势的存在;尚未确定(增加/减少)消费;和大多数物品显示不规律消费模式。

这项研究的目的是为单级库存控制系统开发一个用于慢速移动备件的定期审查库存控制模型,以便该模型可以用来代替由供应商提供的安全库存和重新订购数量(ROQ)程序。众所周知,主要 ERP 系统之间在库存控制实施方面存在差异。但是,我们在本文中提出的模型用于缓慢移动的备件,并且与系统无关。缓慢移动的备件定义为 24个月总需求少于 50 的零件。单级库存控制系统的特征是制造零件直接来自供应商,而不是来自母公司管理的集中仓库。另一方面,在多级库存系统中,备件存储在一个中心位置。单个工厂从一个或多个工厂获得备件。设备从中心位置获取备件,中心位置从外部供应商购买备件。工厂、设施和中心位置在物理上彼此分离。单级系统为工厂内部需求提供服务支持。为此,本研究采用了单级库存控制系统的建模方法,并将所提出的模型与一个流行的ERP系统所包含的模型进行了性能对比分析。

第4章 模型选择

有关备件需求的假设在决定库存模型中起着重要作用。需求的特征是不常见且块状的,这在定期检查的环境中意味着在许多期间内没有需求发生,但是当需求确实发生时,需求可能很大。Croston(1972),Schultz(1987), Dunsmuir 和 Snyder(1989), Vereecke 和 Verstraeten(1994), Sandvig 和 Allaire(1998), Johansen(1999)和 Sabath(1995)等人都观察到备件库存系统的需求模式不稳定。建议使用各种参数分布来对需求模式进行建模。Schultz(1987),Gelders 和 Van Looy(1978)以及 Hadley 和Whitin(1963)推荐了泊松分布。Feeneyand Sherbrooke(1966)和Archibald and Silver(1978)提出了复合泊松分布。Croston(1972), Bartakke(1981) 和 Vereecke and Verstraeten(1994)使用正态分布。但是,从实际的角度来看,正态分布有一定的局限性(Snyder,1984):由于正态分布是在整个实线上定义的,因此假设需求可能为负。因此它的应用仅限于原点左侧概率可以忽略的情况。

·正态分布仅应用于提前期需求的变化系数不大于 0.2 的项目。

此外,Vereecke 和 Verstraeten(1994) 应用了分布函数,他们称之为“包装泊松”。这个函数组合了由Poisson 分布定义的需求发生与恒定的需求大小。在最近的研究中,我们还看到了伽玛分布的使用,例如Dunsmuir 和 Snyder(1989), Segerstedt(1994)和 Yeh(1997)。Sobel and Zhang(2001)考虑了一个修改后的(s,S)系统,其需求同时来自确定性来源和随机来源。这些分布在为块状需求建模时存在许多缺点(Snyder,1984; Vereecke 和Verstraeten,1994),几乎没有证据表明任何一种分布都比其他分布更合适。由于工厂的持续运营取决于关键备件的 可用性,因此基于不正确的需求假设来 计算再订货点可能会非常昂贵。

总的来说,库存模型属于“连续审查”或“定期审查”类别(Razi 等,2000)。在连续检查系统中, 将连续监视每个项目的库存水平,并且 当库存位置低于某个特定水平时,将订 购该项目的固定或可变数量。 另一方面,每个物料的库存水平被监视每个 T 时间单位表示为期间,如果库存位置小于一定水平,则订购该物料的可变数量。接下来,将讨论一些流行的库存模型,如下所示:

(s, Q): 在此模型中,库存被持续监控,当库存位置 (y) 降至 s 或更低时,将订购固定数量 (Q)。

(s, S): 在此模型中,库存持续监控,当库存位置降至 s 或更低时,将订购 S = y 量。

很容易看出,如果所有需求事务都是单位大小的,则 (s、Q) 和 (s、 S) 系统与 Q = S = y. (T, S): 在此模型中,系统每 T 时间单位都会受到监视,如果库存位置小于 S,命令等于 S = y 的金额将库存提高到 S。

s、S):此模型是 (s、S) 和 (T、 S) 系统的组合。与 (T、S) 系统中一样,库存状况每检查一次 T 时间单位。如果库存位置低于重新订购点,我们订购的足以将其提升到 S。如果库存位置高于 s,则不执行任何操作。

一些研究建议对'A'项使用(s、Q)或(s、S)系统,对'B'或'C'项使用(T、S)系统。在涉及备件库存的研究中,观察到前两种模型的主要用途。Tagaras 和 Vlachos (2001) 提出了具有两种补货模式的 (T、 S) 系统。Snyder(1984年)、Bagchi 等人(1986年)、Dunsmuir 和 Snyder(1989年)、Vereecke 和 Verstraeten(1994年)和Yeh(1997年)使用(s,Q)模型。Feeney 和Sherbrooke(1966年)和Johansen(2001年)使用(S = 1,S)和Archibald 和 Silver (1978年),Bartakke(1981年),Peterson(1987年), Liu 和Lian (1999年)使用(s,S)模型。有关这些模型的精彩讨论,请参阅Sani 和 Kingsman(1997年)。 遗憾的是,(s、S) 系统在计算上是繁重的,即使仅限于被视为最关键的'A'项也是如此。根据ABC分类,'A'项是大宗项目,占库存价值的75%至80%,仅占库存物的10%至15%。'B'项是价值较低的项目,占库存价值的10-15%,占库存物项的20%至25%。'C'类项目是低价值项目,仅占库存价值的5%至10%,但占库存项目的60%至65%。此外,ABC 分类是否适合备件管理值得怀疑,因为备件的相对重要性不仅不依赖于成本,也取决于需求频率。决定备件重要性的关键因素是生产线可以在没有零件的情况下继续运行多长时间。时间跨度越短,部件就越关键。在这种情况下,大多数公司都依赖迅速补充备件(Argon等人,2001年;蒋,2001年;塔加拉尔斯和弗拉霍斯,2001年)。由于对备件的间歇性和缓慢需求,定期审查库存水平被认为比连续审查模型更合适。此外,收集数据的公司使用定期审查(T、S)型模型,并且不使用ABC分类系统。因此,要开发的系统需要与当前的管理实践兼容,但性能更好,并且可以根据现有数据进行测试。这些考虑构成了开发基于 (T、 S) 的模型的基础。

第5章 模型描述

物料的特定成本在模型中使用,是确定该物料的目标库存水平的基础。为了估计需求,本研究采取了不同的方法。根据年度需求和提前期放置组中的物料,并为每个组生成一个公共组需求分配。由于公司生产线的大修,大量产品被淘汰,并被视为一次性改进成本。根据这一确定,与过时零件相关的成本从模型中排除。下文提供的费用估计数是根据与管理层的严格和广泛的讨论确定的:

T =审查期(以年为单位)。我们使用了两个审查期,每月一次(1/12)和每两个月一次确定的第 i 项的最高订购量。

=模型的预期年度库存成本的物料 i.此成本等于年度预期审核、订购、结账和回购成本的总和。

Ci = i的项目成本

Cbi=缺货成本是线性函数的费用

如果物料成本低于 100 美元,则设置为等于 20 美元;如果物料成本大于 100 美元,则设置为等于物料成本的 30%。

Co =每笔订单的订购成本。对于这项研究中使用的所有物品,估计每个订单的费用为 50 美元。

Cr =每次审核的审核费用。研究中使用的物品的成本估计为 0.50 美元。

E(R)=每个项目的预期年度审核成本。该成本等于(Cr / T)。

E(0)=每个项目的预期年度订购成本。该成本与 Si 的值无关,并且等于(Co / T)。

I=年度库存账面成本。表示为项目成本的百分比。在我们的应用程序中,所有项目的费率估计为15%。

Pi(g)(x)=组 g 中第 i 个项目在时间T 期间需求等于 x 的概率。

使用上面给出的定义,预期的年度库存水平为:

那么,某项的预期年度库存成本为:

方程(2)是不切实际的。我们的第一个简化涉及(1)。请注意,补货订单到达之前的库存水平为 Si-x,这也是最低库存水平。订单到达后的库存水平为 Si, 这也是最大库存水平。那么(1)可以近似为:

代入(2),我们得到:

对于 T 值的范围,完全有可能求

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