JP2016071853A - 注文数決定方法、注文数決定装置及び注文数決定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】調達の安定化と過剰在庫の抑制を図りつつ、発注量を平準化する、注文数決定方法、注文数決定装置及び注文数決定プログラムを提供する。【解決手段】注文数決定装置は、基準期間における対象品の使用数を、基準期間における対象品の調達回数で除して、平準化注文数を計算する。注文数決定装置は、対象品を発注してから納品されるまでの調達期間後の対象品の予想在庫数が、在庫の下限値である下限在庫以上、かつ、在庫の上限値である上限在庫以下である場合には、平準化注文数を対象品の注文数として決定する。【選択図】図５

Description

この発明は、製品や製品を構成する部品等の発注量を平準化する技術に関する。

在庫管理の手法として、定量発注点方式と定期発注点方式とがある。定量発注点方式では、在庫がある数になった場合に、一定量の発注が行われる。定期発注点方式では、一定期間毎に、必要と予測される量の発注が行われる。

特許文献１には、需要量の多いものと少ないものとに物品を分け、需要量が多いものについては、ＭＲＰ（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｐｌａｎｎｉｎｇ）により計算される所要数を発注数とし、需要量が少ないものについては、定量発注点方式により発注することが記載されている。

特許文献２には、発注量に下限と上限とを設け、発注量が下限を下回った場合と上限を上回った場合とには発注量を補正することが記載されている。

特開２００５−２９３６８号公報 特開平０８−９６０３３号公報

特許文献１，２に記載された技術では、製造元の負荷を安定させることが考慮されておらず、発注量が変動してしまう。そのため、製造元の負荷が変動してしまい、結果として、納期順守率が下がる恐れがある。また、製造元の作業に無駄が生じ、コスト増を招く恐れがある。
この発明は、調達の安定化と過剰在庫の抑制を図りつつ、発注量を平準化することを目的とする。

この発明に係る注文数決定方法は、
基準期間における対象品の使用数を、前記基準期間における前記対象品の調達回数で除して、平準化注文数を計算する平準化数計算工程と、
前記対象品の在庫の下限値である下限在庫数と、上限値である上限在庫数とを記憶する在庫記憶工程と、
前記対象品を発注してから納品されるまでの調達期間後の前記対象品の予想在庫数が、前記在庫記憶工程で記憶した下限在庫以上かつ上限在庫以下である場合には、前記平準化数計算工程で計算した平準化注文数を前記対象品の注文数として決定する注文数決定工程と
を備えることを特徴とする。

この発明では、在庫に上限と下限とを設定しておき、調達期間後の予想在庫数が下限と上限との間の場合には、一定の注文数とする。そのため、発注量が平準化され、製造元の負荷が安定する。また、下限と上限とを適切に設定すれば、在庫が不足することや、在庫が過剰になることも防止できる。

実施の形態１に係る注文数決定システム１の構成図。 実施の形態１に係る平準化処理を示すフローチャート。 下限在庫数と上限在庫数との説明図。 実施の形態１に係る発注処理を示すフローチャート。 対象品の注文数の説明図。 実施の形態１に示した注文数決定装置２０のハードウェア構成の例を示す図。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る注文数決定システム１の構成図である。
注文数決定システム１は、基盤システム１０と、注文数決定装置２０とを備える。基盤システム１０と注文数決定装置２０とは、ネットワークを介して接続されている。
基盤システム１０は、製品の製造、販売等を管理するシステムである。注文数決定装置２０は、製品、及び、製品を構成する部品等の物品を、製造元へ発注する発注量を決定する装置である。

基盤システム１０は、使用実績記憶部１１と、生産計画記憶部１２と、販売計画記憶部１３と、ＢＯＭ記憶部１４と、調達サイクル記憶部１５と、ＭＲＰ１６（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｐｌａｎｎｉｎｇ）とを備える。
使用実績記憶部１１は、物品の過去の使用実績を記憶した記憶装置である。生産計画記憶部１２は、生産計画を記憶した記憶装置である。販売計画記憶部１３は、販売計画を記憶した記憶装置である。ＢＯＭ記憶部１４は、製品、及び、製品を構成する部品等の物品の情報を記憶した記憶装置である。調達サイクル記憶部１５は、物品毎の調達サイクルを記憶した記憶装置である。ＭＲＰ１６は、生産計画から、部品の所要量等を計算するとともに、生産計画と販売計画とから予想在庫量等を計算する。

注文数決定装置２０は、対象品選択部２１と、抽出パターン決定部２２と、平準化数計算部２３と、在庫決定部２４と、注文数決定部２５と、記憶装置２６とを備える。記憶装置２６は、対象品記憶部２６１と、対象期間記憶部２６２と、在庫記憶部２６３とを備える。
注文数決定装置２０が備える各部については、注文数決定装置２０の処理とともに説明する。注文数決定装置２０の処理は、平準化処理と、発注処理とに分けられる。注文数決定装置２０の各処理は、注文数決定方法の各工程に相当する。

図２は、実施の形態１に係る平準化処理を示すフローチャートである。
平準化処理は、例えば、年毎、期毎、月毎等、ある程度の長い期間毎に実行される。また、利用者の指示に基づき、任意のタイミングで実行される。

（Ｓ１１：対象品選択処理）
対象品選択部２１は、複数の物品のうち、注文数を平準化する対象品を選択する。対象品選択部２１は、選択した対象品の識別情報を対象品記憶部２６１に記憶する。

対象品選択部２１は、使用実績記憶部１１が記憶した各物品の使用実績に基づき、需要量が多く、かつ、年毎の使用数の変動が小さい物品を対象品として選択する。例えば、対象品選択部２１は、１年間の使用数の平均が予め定められた第１閾値以上であり、かつ、年毎の使用数のばらつきが予め定められた第２閾値以下である物品を対象品として選択する。

需要量が多いことを対象品の条件とするのは、需要量が少ない物品ではなく、需要量が多い物品の発注量を平準化させることが、製造元の負荷の安定への影響が大きいためである。使用実績の変動が小さいことを対象品の条件とするのは、変動が大きい場合、発注量を平準化するには多くの在庫を抱える必要があり、不適切であるためである。

（Ｓ１２：抽出パターン決定処理）
抽出パターン決定部２２は、対象品毎に、年毎の使用数の変動が小さくなるデータの抽出パターンを決定する。抽出パターン決定部２２は、決定した抽出パターンを対象期間記憶部２６２に記憶する。

例えば、抽出パターン決定部２２は、１月から１２月までの１２ヶ月の使用数を抽出した場合と、４月から翌年の３月までの１２ヶ月の使用数を抽出した場合と、９月から翌年の８月までの１２ヶ月の使用数を抽出した場合と等をデータの抽出パターンとして設定する。そして、抽出パターン決定部２２は、設定した抽出パターンのうち、年毎の使用数の変動が最も小さくなる抽出パターンを選択する。
抽出パターン決定部２２は、式１により、設定した抽出パターンについて変動指数を計算して、変動指数が最も小さい抽出パターンを選択することにより、年毎の使用数の変動が最も小さくなる抽出パターンを選択できる。
（式１）
変動指数＝√（（σ_ｎ１）^２＋（σ_ｎ２）^２＋（σ_ｎ３）^２＋・・・＋（σ_ｎｍ）^２）／ｍ
ここで、σ_ｎｍは、ｎ年度からｍ年前の年度の使用数の標準偏差である。つまり、複数の年度分の標準偏差を平均した値が変動指数である。分散の加法性に基づき、式１は成立する。

（Ｓ１３：平準化数計算処理）
平準化数計算部２３は、対象品毎に、平準化注文数を計算する。平準化数計算部２３は、計算した平準化注文数を調達サイクル記憶部１５に記憶する。

平準化数計算部２３は、Ｓ１２で決定した対象品の抽出パターンに従い、対象品の過去ｍ年度分の使用数のデータを使用実績記憶部１１から抽出する。平準化数計算部２３は、抽出したデータから、１年における使用数の平均を計算する。そして、平準化数計算部２３は、計算した平均を、１年の調達回数で除して、平準化注文数を計算する。
つまり、平準化注文数は式２により表される。
（式２）
平準化注文数＝１年の使用数の平均／１年の調達回数
ここで、調達サイクル記憶部１５を参照することにより、１年に平均何回調達が行われるか特定することができる。

（Ｓ１４：在庫決定処理、在庫記憶処理）
在庫決定部２４は、対象品毎に、下限在庫数と上限在庫数とを計算する。在庫決定部２４は、計算した下限在庫数と上限在庫数とを在庫記憶部２６３に記憶する。

例えば、在庫決定部２４は、式３により、下限在庫数と上限在庫数とを計算する。
（式３）
基準在庫数＝平準化注文数／２＋安全係数×√（調達期間）×標準偏差
下限在庫数＝平準化注文数／２＋下限安全係数×√（調達期間）×標準偏差
上限在庫数＝平準化注文数／２＋上限安全係数×√（調達期間）×標準偏差
ここで、「安全係数×√（調達期間）×標準偏差」は、一般に安全在庫と呼ばれるものである。調達期間は、対象品を発注してから納品されるまでの期間であり、単位期間の倍数で表される。例えば、対象品を発注してから納品されるまで１５日かかる場合、単位期間が１日であれば、調達期間は１５と表され、単位期間が１ヶ月であれば、調達期間は０．５と表される。標準偏差は、単位期間における対象品の使用数の標準偏差である。また、安全係数は、欠品を起こすことのない確率である安全率から、正規分布表により換算される値である。

図３は、下限在庫数と上限在庫数との説明図である。
図３では、縦軸が在庫数を表し、横軸が時刻を表す。また、図３では、太線３３が各時刻における在庫数を示している。
基準在庫数は、平準化注文数／２と、安全在庫との和である。そのため、符号Ａが示す数と符号Ｂが示す数とが等しい位置に破線３１を引いた場合、矢印３２が基準在庫数を示す。
「下限安全係数×√（調達期間）×標準偏差」を下限安全在庫と呼び、「上限安全係数×√（調達期間）×標準偏差」を上限安全在庫と呼ぶ。下限安全係数は安全係数より小さい値であり、上限安全係数は安全係数より大きい値である。そのため、下限安全在庫は、安全在庫よりも少なく、上限安全在庫は、安全在庫よりも多い。そして、下限在庫数は、基準在庫数よりも少なく、上限在庫数は、基準在庫数よりも多い。
また、ここでは、基準在庫数と下限在庫数と上限在庫数とを計算する際、平準化注文数／２、すなわち平準化注文数の５０％を、平準化注文数の基準割合として用いている。しかし、平準化注文数の基準割合として、平準化注文数／２に代えて、平準化注文数の他の割合を用いてもよい。例えば、図３における在庫数を表す太線３３と安全在庫を表す線３４とで形成された三角形３５（ハッチングが入れられた部分）を、横軸の平行線で２分割した場合に、三角形３１の面積が１／２となる平行線が示す割合を用いてもよい。

図４は、実施の形態１に係る発注処理を示すフローチャートである。
発注処理は、例えば、月毎、週毎、日毎等、ある程度の短い期間毎に実行される。また、利用者の指示に基づき、任意のタイミングで実行される。
発注処理は、各物品を順に処理対象として、実行される。

（Ｓ２１：対象判定処理）
注文数決定部２５は、対象品記憶部２６１を参照して、処理対象の物品について、注文数を平準化する対象品であるか、対象品でない在庫補充品であるかを判定する。
対象品である場合（Ｓ２１で対象品）、処理をＳ２２へ進める。一方、在庫補充品である場合（Ｓ２１で在庫補充品）、処理をＳ２５へ進める。

（Ｓ２２：在庫判定処理）
注文数決定部２５は、調達期間後の処理対象の対象品の予想在庫数が、その対象品の下限在庫数以上かつ上限在庫数以下であるか否かを判定する。調達期間後の対象品の予想在庫数は、ＭＲＰ１６によって計算される。
予想在庫数が下限在庫数以上かつ上限在庫数以下である場合（Ｓ２２でＹＥＳ）、処理をＳ２３へ進める。一方、予想在庫数が下限在庫数以上かつ上限在庫数以下でない場合（Ｓ２２でＮＯ）、処理をＳ２４へ進める。

（Ｓ２３：注文数決定処理（１））
注文数決定部２５は、処理対象の対象品の平準化注文数を注文数として決定する。

（Ｓ２４：注文数決定処理（２））
注文数決定部２５は、処理対象の対象品の平準化注文数を補正して注文数として決定する。
注文数決定部２５は、予想在庫数が下限在庫数未満である場合には、下限在庫数から予想在庫数を減算した数を、平準化注文数に加算して下限注文数を計算し、下限注文数を対象品の注文数として決定する。また、注文数決定部２５は、予想在庫数が上限在庫数より多い場合には、予想在庫数から上限在庫数を減算した数を、平準化注文数から減算して上限注文数を計算し、上限注文数を対象品の注文数として決定する。

（Ｓ２５：注文数決定処理（３））
注文数決定部２５は、次の発注までの期間における処理対象の物品の所要量を注文数とする。所要量は、ＭＲＰ１６によって計算される。

図５は、対象品の注文数の説明図である。
予想在庫数が下限在庫数以上かつ上限在庫数以下である場合（基準内の場合）には、注文数は平準化注文数になる。つまり、下限在庫数と上限在庫数との間に予想在庫数が収まっている限り、注文数は一定になる。
予想在庫数が下限在庫数未満の場合、予想在庫数と下限在庫数との差Ｘだけ、平準化注文数よりも多く注文する。つまり、緩やかに増産するように注文する。一方、予想在庫数が上限在庫よりも多い場合、予想在庫数と上限在庫数との差Ｙだけ、平準化注文数よりも少なく注文する。つまり、緩やかに減産するように注文する。

以上のように、実施の形態１に係る注文数決定装置２０では、対象品について、調達期間後の予想在庫数が下限と上限との間の場合には、一定の注文数とする。そのため、発注量が平準化され、製造元の負荷が安定する。
また、予想在庫数が下限未満の場合と、上限より多い場合とにも、下限又は上限との差を埋める分だけ、緩やかに増産又は減産する。そのため、製造元の負荷が大きく変動することもない。

対象品以外の在庫補充品については、所要量をそのまま注文数とするため、注文数が変動する。しかし、対象品についての注文数が安定しているため、在庫補充品の注文数が変動しても、製造元の負荷はある程度安定する。特に、需要の多い物品を対象品とするようにしているため、製造元の負荷は安定し易い。

なお、上記説明では、１年間を基準期間として用いた。そして、年毎の需要変動が小さいことを対象品の条件とする等した。これは、例えば、１ヶ月や半期を基準期間として用いると、季節等の影響により需要変動する場合が多く、平準化の対象品にならなくなってしまう場合が多いためである。しかし、このような影響も考慮した上で、基準期間を、１ヶ月や半期等、他の期間としてもよい。

図６は、実施の形態１に示した注文数決定装置２０のハードウェア構成の例を示す図である。
注文数決定装置２０は、コンピュータである。注文数決定装置２０の各要素をプログラムで実現することができる。
注文数決定装置２０のハードウェア構成としては、バスに、演算装置９０１、外部記憶装置９０２、主記憶装置９０３、通信装置９０４、入出力装置９０５が接続されている。

演算装置９０１は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等である。外部記憶装置９０２は、例えばＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ
Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリ、ハードディスク装置等である。外部記憶装置９０２は、記憶装置２６の一例である。主記憶装置９０３は、例えばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等である。通信装置９０４は、例えば通信ボード等である。入出力装置９０５は、例えばマウス、キーボード、ディスプレイ装置等である。

プログラムは、通常は外部記憶装置９０２に記憶されており、主記憶装置９０３にロードされた状態で、順次演算装置９０１に読み込まれ、実行される。
プログラムは、対象品選択部２１、抽出パターン決定部２２、平準化数計算部２３、在庫決定部２４、注文数決定部２５として説明している機能を実現するプログラムである。
更に、外部記憶装置９０２にはオペレーティングシステム（ＯＳ）も記憶されており、ＯＳの少なくとも一部が主記憶装置９０３にロードされ、演算装置９０１はＯＳを実行しながら、上記プログラムを実行する。
また、上記実施の形態の説明において、対象品選択部２１、抽出パターン決定部２２、平準化数計算部２３、在庫決定部２４、注文数決定部２５が選択する、決定する、計算する等と説明した情報等が主記憶装置９０３にファイルとして記憶されている。

また、図６の構成は、あくまでも注文数決定装置２０のハードウェア構成の一例を示すものであり、注文数決定装置２０のハードウェア構成は図６に記載の構成に限らず、他の構成であってもよい。

１０ 基盤システム、１１ 使用実績記憶部、１２ 生産計画記憶部、１３ 販売計画記憶部、１４ ＢＯＭ記憶部、１５ 調達サイクル記憶部、１６ ＭＲＰ、２０ 注文数決定装置、２１ 対象品選択部、２２ 抽出パターン決定部、２３ 平準化数計算部、２４ 在庫決定部、２５ 注文数決定部、２６ 記憶装置、２６１ 対象品記憶部、２６２ 対象期間記憶部、２６３ 在庫記憶部。

Claims (11)

1. 基準期間における対象品の使用数を、前記基準期間における前記対象品の調達回数で除して、平準化注文数を計算する平準化数計算工程と、
   前記対象品の在庫の下限値である下限在庫数と、上限値である上限在庫数とを記憶する在庫記憶工程と、
   前記対象品を発注してから納品されるまでの調達期間後の前記対象品の予想在庫数が、前記在庫記憶工程で記憶した下限在庫以上かつ上限在庫以下である場合には、前記平準化数計算工程で計算した平準化注文数を前記対象品の注文数として決定する注文数決定工程と
   を備えることを特徴とする注文数決定方法。
2. 前記注文数決定工程は、前記予想在庫数が前記下限在庫数未満である場合には、前記下限在庫数から前記予想在庫数を減算した数を、前記平準化注文数に加算した下限注文数を前記対象品の注文数として決定し、前記予想在庫数が前記上限在庫数より多い場合には、前記予想在庫数から前記上限在庫数を減算した数を、前記平準化注文数から減算した上限注文数を前記対象品の注文数として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の注文数決定方法。
3. 前記注文数決定方法は、さらに、
   単位期間当たりの使用量の標準偏差と前記調達期間の平方根と下限安全係数との積である下限安全在庫に、前記平準化注文数の基準割合の数である基準数を加算して前記下限在庫数を計算するとともに、単位期間当たりの使用量の標準偏差と前記調達期間の平方根と上限安全係数との積である上限安全在庫に、前記基準数を加算して前記上限在庫数を計算する在庫決定工程
   を備え、
   前記在庫記憶工程は、前記在庫決定工程で決定した下限在庫数と上限在庫数とを記憶する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の注文数決定方法。
4. 前記注文数決定方法は、さらに、
   複数の物品について、前記基準期間における使用数が第１閾値以上であり、かつ、前記基準期間毎の使用数のばらつきが第２閾値以下である物品を、前記対象品として選択する対象品選択工程
   を備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の注文数決定方法。
5. 前記注文数決定工程は、前記対象品以外の物品については、次の発注までに必要となる所要数を注文数として決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の注文数決定方法。
6. 基準期間における対象品の使用数を、前記基準期間における前記対象品の調達回数で除して、平準化注文数を計算する平準化数計算部と、
   前記対象品の在庫の下限値である下限在庫数と、上限値である上限在庫数とを記憶する在庫記憶部と、
   前記対象品を発注してから納品されるまでの調達期間後の前記対象品の予想在庫数が、前記在庫記憶部が記憶した下限在庫以上かつ上限在庫以下である場合には、前記平準化数計算部が計算した平準化注文数を前記対象品の注文数として決定する注文数決定部と
   を備えることを特徴とする注文数決定装置。
7. 前記注文数決定部は、前記予想在庫数が前記下限在庫数未満である場合には、前記下限在庫数から前記予想在庫数を減算した数を、前記平準化注文数に加算した下限注文数を前記対象品の注文数として決定し、前記予想在庫数が前記上限在庫数より多い場合には、前記予想在庫数から前記上限在庫数を減算した数を、前記平準化注文数から減算した上限注文数を前記対象品の注文数として決定する
   ことを特徴とする請求項６に記載の注文数決定装置。
8. 前記注文数決定装置は、さらに、
   単位期間当たりの使用量の標準偏差と前記調達期間の平方根と下限安全係数との積である下限安全在庫に、前記平準化注文数の基準割合の数である基準数を加算して前記下限在庫数を計算するとともに、単位期間当たりの使用量の標準偏差と前記調達期間の平方根と上限安全係数との積である上限安全在庫に、前記基準数を加算して前記上限在庫数を計算する在庫決定部
   を備え、
   前記在庫記憶部は、前記在庫決定部が決定した下限在庫数と上限在庫数とを記憶する
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の注文数決定装置。
9. 前記注文数決定装置は、さらに、
   複数の物品について、前記基準期間における使用数が第１閾値以上であり、かつ、前記基準期間毎の使用数のばらつきが第２閾値以下である物品を、前記対象品として選択する対象品選択部
   を備えることを特徴とする請求項６から８までのいずれか１項に記載の注文数決定装置。
10. 前記注文数決定部は、前記対象品以外の物品については、次の発注までに必要となる所要数を注文数として決定する
    ことを特徴とする請求項９に記載の注文数決定装置。
11. 基準期間における対象品の使用数を、前記基準期間における前記対象品の調達回数で除して、平準化注文数を計算する平準化数計算処理と、
    前記対象品の在庫の下限値である下限在庫数と、上限値である上限在庫数とを記憶する在庫記憶処理と、
    前記対象品を発注してから納品されるまでの調達期間後の前記対象品の予想在庫数が、前記在庫記憶処理で記憶した下限在庫以上かつ上限在庫以下である場合には、前記平準化数計算処理で計算した平準化注文数を前記対象品の注文数として決定する注文数決定処理と
    をコンピュータに実行させることを特徴とする注文数決定プログラム。

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