JP3945941B2 - 安全在庫率による在庫補充方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、計算機を利用して行う在庫管理業務に係わり、特に在庫品の安全在庫率に基づいて在庫補充する品目を決定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
代表的な在庫補充方式として定量発注方式と定期発注方式がある。定量発注方式は、需要によつて在庫が払い出されて在庫量が理論上の必要在庫量を下回った時点で補充要求する方式である。また定期発注方式は、補充間隔を一定にし、補充対象日に需要予測に基づく必要量を補充要求する方式である。
【０００３】
なお複数の品目について在庫補充の優先順位を決定する技術として、例えば特開平７−９８７４１号公報に開示される技術がある。この技術によれば、有効在庫量を需要速度で除して手持在庫日数を計算し、手持在庫日数から供給リードタイムを減じて余裕日数を求め、余裕日数の小さい順に品目を並べ替え、余裕日数の小さい品目から順に補充要求する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の定量発注方式によれば、多品目の製品を補充する場合に、品目によって補充タイミングがバラバラとなって補充総量が変動し、供給側の生産計画が立てにくいという問題がある。また定期発注方式によれば、多品目の製品を補充する場合に補充タイミングが全品目に亘って揃ってくるため、一時的に補充要求総量が供給能力を上回るという問題がある。
【０００５】
また従来の在庫補充方式として、定量発注方式と定期発注方式が別々に存在しており、品目によって両方式を使い分けることが困難である。このため品目の在庫管理特性が変わったとき在庫補充方式を変えるのが難しい。
【０００６】
本発明の目的は、補充総量を平準化し、供給能力を超える補充要求を取り除き、かつ有効在庫量を軽減することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、補充期間についての需要量に対して安全在庫量が占める比率を手持ち安全在庫率とするとき、複数の品目の各々について手持ち安全在庫率を計算し、手持ち安全在庫率の小さい順に品目を配列し、先頭の品目から順に補充要求量の累計が供給能力枠の範囲に入る品目について在庫補充するよう決定する在庫補充方法を特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態の在庫補充の処理をする計算機の構成を示す図である。この計算機は生産部門と流通部門との間に配置され、倉庫などの在庫管理をする計算機である。計算機の処理装置１には、記憶装置２、表示装置３、入力装置４、プリンタ５及びネットワーク６を介して複数の計算機／端末７が接続される。記憶装置２はデータベースを構成する在庫テーブル３１から補充情報伝達テーブル３８までの各テーブルを格納する。表示装置３はデータ入力のための案内画面等を表示する装置である。入力装置４はテーブルに設定するデータを入力したり、プログラムを実行するときのパラメータを入力する装置である。プリンタ５は作成した補充情報伝達テーブル等を出力する装置である。計算機／端末７は倉庫、生産部門などに設置されるサーバ計算機又は端末装置であり、テーブルに設定するデータを入力する端末装置、補充情報伝達テーブルを受け取る計算機などである。
【００１０】
処理装置１のメモリには、データ入力部１１、在庫受払い計算部１２、安全在庫率計算部１３、補充品目決定部１４、補充品目出力部１５及びデータベースアクセス部１６の各プログラムが格納され、処理装置１によって実行される。
【００１１】
図２は、記憶装置２に格納されるデータベースの構成を示す図であり、在庫テーブル３１から補充情報伝達テーブル３８までの各テーブルの内容とテーブル間に張られたリンクを示す図である。在庫テーブル３１は処理当日分の在庫情報であり、品目コードごとにテーブルをもつ。手持在庫量Ａは現品の実際の在庫量である。発注残Ｂは供給元へ補充要求したが実際に納入されていない在庫品の数量である。手持在庫量Ａと発注残Ｂの和を有効在庫量ＡＢと呼ぶ。理論値安全在庫率Ｒｈ及び手持ち安全在庫率Ｒｓは安全在庫率計算の結果である。安全在庫率とは、補充期間内に占める安全在庫量の比率を指し、安全在庫量が理論値に基づく場合を理論値安全在庫率Ｒｈと呼び，手持在庫量に基づく場合を手持ち安全在庫率Ｒｓと呼ぶ。
【００１２】
出庫テーブル３２は出庫情報であり、品目コードごと、需要日ごとにテーブルをもつ。需要量Ｏｕｔは在庫テーブル３１の手持在庫量から払い出される量である。手持在庫量が需要量を下回り、払い出しできない状況を在庫切れ、または欠品と呼ぶ。入庫テーブル３３は入庫情報であり、品目コードごと、供給日ごとにテーブルをもつ。供給量Ｉｎは在庫テーブル３１の手持在庫量に加算する入庫量である。需要条件テーブル３４は品目コードごとに設けられ、平均需要量Ｑｄ、平均需要量の標準偏差σ及び安全係数ｋを設定する。平均需要量は単位期間あたりの需要量である。安全係数ｋはサービス率を設定するための安全在庫係数で、一般値は１．０〜６．０を使用する。サービス率が９５％の場合、ｋ＝１．９６である。
【００１３】
供給条件テーブル３５は、品目コードごと、供給元ごとに設けられ、補充ロットサイズＱｓ、供給リードタイムＬｓ、間隔フラグ、定点フラグ及び補充間隔Ｔを設定する。補充ロットサイズＱｓは定量補充する場合の経済ロットサイズであり、１以上の値である。供給リードタイムＬｓは、当該品目を補充要求してから入庫テーブル３３で供給量Ｉｎとして入庫されるまでの供給に必要な日数であり、１以上の値である。間隔フラグはその品目について特に定期発注方式の補充をする場合にオンにする。定点フラグはその品目について特に定量発注方式の補充をする場合にオンにする。補充間隔Ｔは間隔フラグがオンの場合に有効であり、補充間隔日数である。間隔フラグと定点フラグは両方オフまたはいずれか一方がオンに設定される。定期発注方式はあまり売れず、供給リードタイムの長い品目に向いている。定量発注方式はよく売れていて供給リードタイムの短い品目に向いている。供給元テーブル３６は、供給元コードごとに供給能力枠Ｅｓと補充要求総量Ｑｔを格納する。Ｅｓ及びＱｔともに品目によらない供給能力量及び補充要求の総量を示す。
【００１４】
補充品目決定テーブル３７は、品目ごと、供給元ごとに設けられ、当該供給元から当該品目を補充するか否かを決定するテーブルである。理論値安全在庫率Ｒｈ及び手持ち安全在庫率Ｒｓは該当する品目の在庫テーブル３１から取得されたデータである。供給リードタイムＬｓ、間隔フラグおよび定点フラグは、該当する品目及び供給元の供給条件テーブル３５から取得されたデータである。補充要求量Ｑｒは該当する供給条件テーブル３５の間隔フラグ、定点フラグ及び補充間隔Ｔに基づいて計算された当該品目の補充要求量である。並び順Ｐは補充品目決定テーブル３７を供給元ごとに手持ち安全在庫率Ｒｓの小さい順に分類したときの同一供給元内の補充品目決定テーブル３７の順番である。補充決定フラグはその品目を補充対象とする（オン）か、補充対象外とする（オフ）かを示すフラグである。
【００１５】
補充情報伝達テーブル３８は、補充決定された品目を供給元に伝達するためのテーブルであり、供給元コード、品目コード、供給日、補充要求量Ｑｒ及び並び順Ｐを設定する。補充要求量Ｑｒ及び並び順Ｐは該当する補充品目決定テーブル３７に設定された値である。
【００１６】
図３は、本実施形態の在庫補充処理の概略手順を示す図である。データベースアクセス部１６は、記憶装置２から在庫テーブル３１、出庫テーブル３２、入庫テーブル３３、需要条件テーブル３４、供給条件テーブル３５および供給元テーブル３６を読み込む（ステップ４１）。次にデータ入力部１１は、入力装置４または計算機／端末７から入力されたデータを在庫テーブル３１、需要条件テーブル３４、供給条件テーブル３５及び供給元テーブル３６に格納する（ステップ４２）。次にデータ入力部１１は、在庫受払いに関する入力データを出庫テーブル３２及び入庫テーブル３３に格納する（ステップ４３）。次に在庫受払い計算部１２は、在庫テーブル３１、出庫テーブル３２及び入庫テーブル３３のデータを用いて在庫受払い計算を行い、その結果を在庫テーブル３１に格納する（ステップ４４）。次に安全在庫率計算部１３は、在庫テーブル３１及び需要条件テーブル３４を用いて安全在庫率を計算し、その結果を在庫テーブル３１に格納する（ステップ４５）。次に補充品目決定部１４は、在庫テーブル３１及び供給条件テーブル３５から補充品目決定テーブル３７を作成し、供給元テーブル３６を用いて補充の対象とする品目を決定し、その結果を補充品目決定テーブル３７に格納する（ステップ４６）。次に補充品目出力部１５は、補充対象とする補充品目決定テーブル３７から補充情報伝達テーブル３８を作成し、ネットワーク６を介して各供給元の計算機／端末７へ送信する（ステップ４７）。最後にデータベースアクセス部１６は、作成した在庫テーブル３１から補充情報伝達テーブル３８までのテーブルを記憶装置２に格納する（ステップ４８）。
【００１７】
図４は、ステップ４２の詳細な処理の流れを示すＰＡＤ図である。データ入力部１１は、入力装置４またはネットワーク６を介して計算機／端末７から入力された各在庫品目の品目コードを在庫テーブル３１に格納する（ステップ５１）。次に入力された各品目の需要条件を需要条件テーブル３４に格納する（ステップ５２）。次に入力された各品目の供給条件を供給条件テーブル３５に格納する（ステップ５３）。次に入力された供給元に関するデータを供給元テーブル３６に格納する（ステップ５４）。
【００１８】
図５は、ステップ４３の詳細な処理の流れを示すＰＡＤ図である。データ入力部１１は、入力装置４又はネットワーク６を介して計算機／端末７から入力された各品目の入庫データを入庫テーブル３３に格納する（ステップ６１）。次に入力された各品目の出庫データを出庫テーブル３２に格納する（ステップ６２）。
【００１９】
図６は、ステップ４４の詳細な処理の流れを示すＰＡＤ図である。在庫受払い計算部１２は、供給日が該当する入庫テーブル３３の各品目コードのデータについて以下の処理を繰り返す（ステップ７１）。まず供給量Ｉｎを同一品目コードに関する在庫テーブル３１の手持在庫量Ａに加算する（ステップ７２）。次に同じ品目コードの在庫テーブル３１の発注残Ｂから入庫テーブル３３の同じ供給量Ｉｎを減算する（ステップ７３）。入庫テーブル３３の供給量についての処理が終了したとき、需要日が該当する出庫テーブル３２の各品目コードのデータについて以下の処理を繰り返す（ステップ７４）。まず同一品目コードに関する在庫テーブル３１の手持在庫量Ａが出庫テーブル３２の需要量Ｏｕｔより小さいか否かを判定する（ステップ７５）。手持在庫量が需要量より小さければ、ネットワーク６を介して需要元の計算機／端末７に在庫切れを伝達し、当該品目についての出庫処理をスキップする（ステップ７６）。手持在庫量が需要量以上であれば、在庫テーブル３１の手持在庫量Ａから当該出庫テーブル３２の需要量Ｏｕｔを減算する（ステップ７７）。
【００２０】
図７は、ステップ４５の詳細な処理の流れを示すＰＡＤ図である。安全在庫率計算部１３は、在庫テーブル３１の各品目コードのデータについて以下の処理を繰り返す（ステップ８１）。まず在庫データ３１の同一品目コードをもつ需要条件テーブル３４の平均需要量Ｑｄ、平均需要の標準偏差σ及び安全係数ｋを読む（ステップ８２）。次に同一品目コードをもつ供給条件テーブル３５の供給リードタイムＬｓを読む（ステップ８３）。次に式１に従って理論値安全在庫率Ｒｈを計算して当該在庫テーブル３１に格納する（ステップ８４）。
Ｒｈ＝（ｋ・ｓｑｒｔ（Ｌｓ）・σ）／（Ｑｄ・Ｌｓ） （式１）
次に式２に従って手持ち安全在庫率Ｒｓを計算して当該在庫テーブル３１に格納する（ステップ８５）。
Ｒｓ＝（（Ａ＋Ｂ）−Ｑｄ・Ｌｓ）／（Ｑｄ・Ｌｓ） （式２）
ここでＡ＋Ｂは有効在庫量ＡＢであり、Ｑｄ・Ｌｓは補充期間についての需要量であるから、（Ａ＋Ｂ）−Ｑｄ・Ｌｓは安全在庫量であり、Ｒｓはこの安全在庫量が補充期間内に必要な需要量に占める比率である。Ｒｓが小さいほど在庫切れを起しやすいと言える。
【００２１】
図８Ａおよび図８Ｂは、ステップ４６の詳細な処理の流れを示すＰＡＤ図である。補充品目決定部１４は、在庫テーブル３１の各品目コードのデータについて以下の処理を繰り返す（ステップ９１）。すなわち各品目コードの在庫テーブル３１に対応する供給条件テーブル３５を参照して両テーブルから補充品目決定テーブル３７を生成する（ステップ９２）。補充品目決定テーブル３７の供給元コードは供給条件テーブル３５の供給元コードを転記する。理論値安全在庫率Ｒｈ及び手持ち安全在庫率Ｒｓは在庫テーブル３１の値を転記する。補充要求量Ｑｒは供給条件テーブル３５の補充ロットサイズＱｓを転記し、Ｑｒ＝Ｑｓとする。また供給リードタイムＬｓ、間隔フラグ及び定点フラグは供給条件テーブル３５の値をそれぞれ転記する。
【００２２】
次に補充品目決定テーブル３７の全体について供給元コードごとに分類し、同一供給元コードの補充品目決定テーブル３７について手持ち安全在庫率Ｒｓの小さい順に並べ替える（ステップ９３）。次に補充品目決定テーブル３７の供給元コードごとに以下の処理を繰り返す（ステップ９４）。まず同一供給元コードに関する補充品目決定テーブル３７の並び順番号１，２，・・・を同テーブルの並び順Ｐに設定する（ステップ９５）。次に同一供給元コードの全品目について補充決定フラグをオンにする（ステップ９６）。次に当該供給元コードに該当する供給元テーブル３６の補充要求総量Ｑｔをゼロクリアする（ステップ９７）。
【００２３】
次に図８Ｂに移り、補充品目決定テーブル３７の供給元コードごと、品目コードごとに以下の処理を繰り返す（ステップ９８）。まず当該補充品目決定テーブル３７について間隔フラグがオンであれば（ステップ９９ＹＥＳ）、当該品目コード及び供給元コードに該当する供給条件テーブル３５を参照し、補充間隔Ｔによって処理当日が補充の対象日に該当するか否か判定する（ステップ１００）。処理日を年間の通し日付で表現し、通し日付／Ｔの余りが０なら補充対象日、０でなければ対象日でない。補充の対象日に該当すれば、式３に従って補充要求量Ｑｒを計算し、補充要求量Ｑｒに設定する（ステップ１０１）。
Ｑｒ＝（Ｑｄ・（Ｌｓ＋Ｔ）＋ｋ・ｓｑｒｔ（Ｌｓ＋Ｔ）・σ）−Ａ （式３）
ここでＱｄ、ｋおよびσは、当該品目コードに該当する需要条件テーブル３４を参照する。Ｔは補充間隔日数である。また手持ち在庫量Ａは当該品目コードに該当する在庫テーブル３１を参照する。またＱｒは理論上の定期発注方式の必要在庫量と手持ち在庫量Ａとの差分を示している。処理当日が補充の対象日に該当しなければ（ステップ１００ＮＯ）、補充決定フラグをオフにする（ステップ１０２）。
【００２４】
当該補充品目決定テーブル３７について定点フラグがオンであれば（ステップ１０３ＹＥＳ）、手持ち安全在庫率Ｒｓが理論値安全在庫率Ｒｈより小さいか否か判定する（ステップ１０４）。Ｒｓは現在在庫量に対応しＲｈは必要在庫量に対応する。Ｒｓ＜Ｒｈであれば、補充要求量Ｑｒはすでに設定されたＱｓとなる。Ｒｓ≧Ｒｈであれば、補充決定フラグをオフにする（ステップ１０５）。
【００２５】
次に当該補充品目決定テーブル３７について補充決定フラグがオンであれば（ステップ１０６ＹＥＳ）、当該供給元コードに該当する供給元テーブル３６の補充要求総量Ｑｔに補充要求量Ｑｒを加算してＱｒの累計をする（ステップ１０７）。次にこの供給元テーブル３６の補充要求総量Ｑｔが供給能力枠Ｅｓを超えているか否か判定する（ステップ１０８）。Ｑｔ＞Ｅｓであれば、当該補充品目決定テーブル３７の補充決定フラグをオフにする（ステップ１０９）。
【００２６】
以上述べた補充品目決定部１４の処理によれば、同一供給元についての補充品目決定テーブル３７は手持ち安全在庫率Ｒｓの小さいものから順に並べられ、そのうち補充要求量Ｑｒの集計値である補充要求総量Ｑｔが供給能力枠Ｅｓを超えない範囲の上位の品目コードの補充品目決定テーブル３７が補充決定され、残りの品目コードの補充品目決定テーブル３７は補充却下されることになる。このとき間隔フラグがオンに設定されている品目については、補充対象日であれば定期発注方式に従って補充要求量Ｑｒを計算し、補充対象日でなければ補充対象外とする。また定点フラグがオンに設定されている品目については、定量発注方式に従って補充要求量Ｑｒを求めることとし、在庫切れを起す可能性が少ないとき（Ｒｓ≧Ｒｈ）には補充対象外とする。
【００２７】
なお補充要求総量Ｑｔは品目によらないが、品目ごとの異動は定期発注方式を加味する場合を除いて各品目の補充ロットサイズＱｓによって規格化されるものとする。また上記の補充品目決定部１４の処理は１つの品目の在庫品が１つの供給元から補充を受けるものとしている。１種類の品目の在庫品を複数の供給元から補充可能の場合には、ステップ９５で補充品目決定テーブル３７の並び順Ｐを設定する前に重複する品目コードをもつ補充品目決定テーブル３７について１つを残して他を除外するとよい。
【００２８】
図９は、ステップ４７の詳細な処理の流れを示すＰＡＤ図である。補充品目出力部１５は、補充品目決定テーブル３７の供給元コードごと、品目コードごとに以下の処理を繰り返す（ステップ１２１）。当該補充品目決定テーブル３７の補充決定フラグがオンであれば（ステップ１２２ＹＥＳ）、補充情報伝達テーブル３８を生成し、当該補充品目決定テーブル３７の供給元コード、品目コード、補充要求量Ｑｒおよび並び順Ｐを生成した補充情報伝達テーブル３８に転記する（ステップ１２３）。次に補充情報伝達テーブル３８の供給日を式４に従って計算し、補充情報伝達テーブル３８に格納する（ステップ１２４）。
供給日＝処理当日日付＋Ｌｓ （式４）
次に補充情報伝達テーブル３８の補充要求量Ｑｒを当該品目の在庫テーブル３１の発注残Ｂに加算する（ステップ１２５）。
【００２９】
すべての補充品目決定テーブル３７について以上の処理が済んだとき、補充情報伝達テーブル３８の全体をプリンタ５上に出力する（ステップ１２６）。また補充情報伝達テーブル３８を供給元ごとに各々の計算機／端末７へ送信する（ステップ１２７）。補充情報伝達テーブル３８の並び順Ｐは補充の優先順位を示す情報である。
【００３０】
供給能力枠Ｅｓ、需要データ及び期間を設定し、本発明方式のシュミレーションによって補充総量及び有効在庫量ＡＢの時系列変化を求めた。また供給能力枠の制限なしとして同じ需要データ及び期間について従来の定量発注方式および定期発注方式についてもシュミレーションを行い、本発明方式のシュミレーション結果と比較した。その結果として、本発明の方式は従来の定量発注方式および定期発注方式に比べて補充総量が平準化されていること、および有効在庫量ＡＢがより削減されるというシュミレーション結果を得ている。手持ち安全在庫率の小さいものから順に補充対象の品目を選択するという本発明の方式が有効在庫量の軽減にも寄与しているものと考えられる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、多品目の在庫補充において品目を手持ち安全在庫率の小さいものから順に配列し、先頭の品目から順に補充要求量の累計が供給能力枠の範囲に入る品目を選択して在庫補充するようにしたので、補充総量を平準化し、供給能力を超える補充要求を取り除き、かつ有効在庫量を軽減することができる。また品目の在庫管理特性の変化に応じて定量発注方式又は定期発注方式の条件を加味することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の在庫補充処理をする計算機の構成図である。
【図２】実施形態のデータベースの構成を示す図である。
【図３】実施形態の在庫補充処理の概略手順を示す図である。
【図４】実施形態のデータ入力部１１の処理の流れを示すＰＡＤ図である。
【図５】実施形態の在庫受払いデータ入力処理の流れを示すＰＡＤ図である。
【図６】実施形態の在庫受払い計算部１２の処理の流れを示すＰＡＤ図である。
【図７】実施形態の安全在庫率計算部１３の処理の流れを示すＰＡＤ図である。
【図８Ａ】実施形態の補充品目決定部１４の処理の流れを示すＰＡＤ図である。
【図８Ｂ】実施形態の補充品目決定部１４の処理の流れを示すＰＡＤ図（続き）である。
【図９】実施形態の補充品目出力部１５の処理の流れを示すＰＡＤ図である。
【符号の説明】
１３：安全在庫率計算部、１４：補充品目決定部、１５：補充品目出力部、３１：在庫テーブル、３２：出庫テーブル、３３：入庫テーブル、３４：需要条件テーブル、３５：供給条件テーブル、３６：供給元テーブル、３７：補充品目決定テーブル、３８：補充情報伝達テーブル

Claims (3)

1. 計算機のメモリに格納されたプログラムを実行することによって、記憶装置に格納されたデータベースにアクセスして在庫補充量を計算する方法において、
   前記データベースから各品目についての手持在庫量、発注残、供給リードタイムおよび平均需要量についてのデータを読み込み、各品目について前記平均需要量に前記供給リードタイムを乗じて補充期間についての需要量を計算し、各品目について前記手持在庫量と前記発注残との和である有効在庫量から計算された前記需要量を差し引いて安全在庫量を計算し、前記需要量に対して前記安全在庫量が占める比率である手持ち安全在庫率を各品目について計算し、
   前記手持ち安全在庫率の小さい順に品目を配列して、その配列結果を前記データベースに設定し、
   前記データベースから各品目についての供給能力枠と補充要求量に関するデータを取得して、配列された品目の先頭の品目から順に補充要求量の累計が供給能力枠の範囲に入る品目について在庫補充するよう決定することを特徴とする安全在庫率による在庫補充方法。
2. 前記データベースから理論値安全在庫率の計算のための格納データを読み込んで該理論値安全在庫率を計算し、
   前記手持ち安全在庫率が計算された理論値安全在庫率より大きい品目を決定し、決定された品目を在庫補充する品目から除外されるように前記データベースに設定することを特徴とする請求項１記載の安全在庫率による在庫補充方法。
3. 前記データベースから取得した品目ごとの補充間隔についての情報に基づいて、品目が所定の補充間隔をもち処理当日が補充対象日に該当するか否か判定し、
   該当しないと判定された品目を在庫補充する品目から除外されるように前記データベースに設定することを特徴とする請求項１記載の安全在庫率による在庫補充方法。

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