Handbok i materialstyrning - Del E Bestämning av säkerhetslager E 53 Differentiera säkerhetslager med cykelservice Med differentierad materialstyrning menas allmänt att klassificera artiklar och tillämpa olika regler samt att använda olika parametrar för styrning av artiklarna i respektive klass. Vanliga kriterier för sådan klassificering är volymvärde och andel uttag per år. Ofta betecknas klasserna A, B, C etc. Syftet med differentieringen är att på ett mer optimalt sätt utnyttja sina resurser för att nå sina mål. För att dimensionera säkerhetslager finns ett antal olika metoder att använda. En del av dessa bygger på minimering av summa lagerhållningssärkostnader och bristkostnader. Om man använder sådana metoder för säkerhetslagerdimensionering finns det inget behov av att differentiera i ovanstående bemärkelse eftersom varje artikel då blir individuellt differentierad både med avseende på lagerstyrningskostnader och grad av efterfrågevariationer under ledtid. Använder man emellertid någon form av bedömningsmetoder eller metoder för vilka säkerhetslagerberäkningen baseras på önskad leveransförmåga blir situationen annorlunda. En sådan metod är säkerhetslagerberäkning med utgångspunkt från cykelservice, dvs sannolikheten att brist inte uppstår under en lagercykel. I den här handboksdelen behandlas en arbetsmetod för säkerhetslagerdifferentiering baserat på cykelservice, en metodik för att analysera effekterna av sådan differentiering samt ett exempel på vilka effekter man kan uppnå. 1 Metodbeskrivning För differentiering av säkerhetslager med cykelservice kan i första hand följande kriterier för klassificering vara användbara: Volymvärde, dvs efter artiklars årsomsättning i kronor Pris, dvs efter artiklars lagervärde per styck Rörlighet, dvs efter antal order eller uttag per år Kopia för personligt bruk. Får ej kopieras eller spridas. Stig-Arne Mattsson 1 Version 1
Följande arbetsgång kan tillämpas. Arbetsgång 1. Gör en klassificering av artiklarna i hela artikelsortimentet eller i en viss artikelgrupp. Gör en indelning i lämpligt många klasser, exempelvis tre olika klasser, A, B och C. Se handboksdelarna B51 och B52 för volymvärdeklassificering respektive rörlighetsklassificering. 2. Fastställ önskad servicenivå i form av cykelservice för varje klass av artiklar. Se B22, Välja cykelservicenivå för dimensionering av säkerhetslager. 3. Beräkna säkerhetslagerstorlek för varje artikel genom att utgå från den cykelservice som valts för den klass som respektive artikel tillhör. Se handboksdel E26. 2 Analys av effekter Differentiering av säkerhetslager med cykelservice kommer i större eller mindre utsträckning att påverka både lagerhållningssärkostnader, bristkostnader och kapitalbindning. Hur stor denna påverkan blir beror bland annat på vilket kriterium som används för klassificering, hur olikartade klasserna är samt på hur mycket cykelservicenivåerna för respektive klass skiljer sig åt. För att förbättra kvaliteten i differentieringen kan det därför vara lämpligt att analysera effekterna på ett stickprov artiklar eller eventuellt på hela sortimentet. Nedan beskrivs en metodik för att kunna genomföra en sådan analys. För att den skall vara möjlig krävs följande datauppgifter för varje artikel. Analysen kan exempelvis utföras i Excel. Efterfrågan per år Efterfrågans standardavvikelse per period, exempelvis månad Ledtidens längd i perioder Använd orderkvantitet för lagerpåfyllnad i medeltal Pris per styck Antal uttag per period (endast för fallet rörlighetsklassificering) Klass som artikeln tillhör, exempelvis volymvärdeklass, prisklass eller rörlighetsklass Med hjälp av dessa uppgifter kan man genomföra en analys för att få en uppfattning om vad differentiering innebär med avseende på kapitalbindning och lagerhållningssärkostnader. Om man dessutom vill studera konsekvenserna med avseende på bristkostnader och summa lagerstyrningskostnader måste bristkostnadsuppgifter också uppskattas och finnas tillgängliga. Tre olika fall behandlas i nedanstående analysmodell. dels fallet att bristkostnaderna är rörliga och kan uppskattas per styck. Summa bristkostnader beror följaktligen på hur stora bristkvantiteterna är, 2
dels fallet att kostnaden per order eller lageruttag vid brist är fast och kan uppskattas. Summa bristkostnader är oberoende av bristkvantitetens storlek utan beror helt på antal order som inte kan plockas på grund av brist utan restnoteras, dels fallet att bristkostnaden per bristtillfälle är fast och kan uppskattas. Summa bristkostnader är inte beroende av bristkvantitetens storlek och inte av antalet order med brist utan endast av antalet bristtillfällen per år. Bristkostnaden per styck kan uppskattas individuellt per artikel men den kan också beräknas som en för alla artiklar gemensam procentsats gånger artikelns pris. Procentsatsen kan exempelvis representera det pålägg man gör för att beräkna försäljningspris med utgångspunkt från produktkostnad. Den framräknade bristkostnaden per styck motsvarar då en alternativkostnad för förlorad försäljning. Utöver ovanstående information krävs data om önskad servicenivå med avseende på cykelservice för respektive klass. Därefter genomförs följande beräkningssteg för varje artikel. Beräkningarna utgår från en periodlängd på en dag. 1. Beräkna säkerhetsfaktorn, k, från artikelns servicenivå med hjälp av Excelfunktionen NORMSINV(CS) där CS avser önskad cykelservice eller med hjälp av en normalfördelningstabell. Se handboksdel E26, Säkerhetslager beräknat från cykelservice. 2. Beräkna motsvarande kapitalbindning i säkerhetslager i kronor med hjälp av följande formel SL = k σ LT P där σ = standardavvikelse per dag LT = ledtid i dagar P = pris per styck 3. Beräkna den fyllnadsgrad som motsvarar den beräknade säkerhetsfaktorn enligt följande. Beräkna först den så kallade servicefunktionen, SF. SF 1 2 = exp( k / 2) (1 NORMSFÖRD( k)) k 2Π Beräkna därefter motsvarande fyllnadsgradsservice, FS, med hjälp av följande formel. FS σ LT SF = ( 1 ) 100 OK där OK = använd orderkvantitet 3
4. Beräkna summa bristkostnader då bristkostnaden är rörlig med avseende på bristkvantiteten med hjälp av följande formel. FS BKR = ( 1 ) E 100 BK st där FS = artikelns beräknade fyllnadsgrad E = efterfrågan per år BK = bristkostnad per styck st 5. Beräkna summa bristkostnader då bristkostnaden är fast per order eller uttagstillfälle med hjälp av följande formel. BKU FS = ( 1 ) n u BK u 100 där FS = artikelns beräknade fyllnadsgrad n u = antal order eller uttag per år BK = fast kostnad per order vid brist u 6. Beräkna summa bristkostnader då bristkostnaden är fast per bristtillfälle med hjälp av följande formel. BKT = CS E (1 ) BK 100 OK t där E = efterfrågan per år CS = cykelservice OK = använd orderkvantitet för lagerpåfyllnad BK = fast kostnad per bristtillfälle t 7. Beräkna summa lagerstyrningskostnader, dvs summan av lagerhållningssärkostnader och bristkostnader för var och en av de tre fallen genom att addera lagerhållningssärkostnaden till respektive summa bristkostnad. Lagerhållningssärkostnaden beräknas med hjälp av följande formel. LK = SL L / 100 där L = lagerhållningsfaktorn, dvs lagerhållningssärkostnaden i % 8. Beräkna summa kapitalbindning, summa bristkostnader och summa lagerstyrningskostnader för samtliga artiklar genom att summera motsvarande värden för respektive artikel. Lämpligtvis genomförs beräkningarna både för fallet att alla artiklar ges samma cykelservice och några fall med olika differentierade cykelservicenivåer. Man kan då få un- 4
derlag för att bedöma i vilken utsträckning differentiering av säkerhetslager med cykelservice ger tillfredsställande resultat samt få underlag för att bedöma utfallet av alternativa differentieringar. Det kan också vara av intresse att göra analyser med avseende på alternativa bristkostnadsuppskattningar. 3 Exempel på resultat vid differentiering av säkerhetslager med cykelservice För att illustrera vilka resultat som man kan uppnå med avseende på kapitalbindning, bristkostnader och summa lagerstyrningskostnader genom att differentiera säkerhetslager med utgångspunkt från cykelservice har en analys enligt ovan genomförts (Mattsson, 2008). Analyserna har baserats på 100 olika artiklar med olika efterfrågestrukturer. Efterfrågan per dag för en viss artikel har skapats genom att kombinera slumpmässigt bestämda kundorderkvantiteter med slumpmässigt bestämda antal kundorder per dag för att den skall bli så verklighetsnära som möjligt. Inga trender eller säsongvariationer förekommer utan endast slumpmässiga variationer. Några karakteristiska data för de olika artiklarna framgår av följande sammanställning. Efterfrågan per år från 200 styck till 12.000 styck Efterfrågevariationer per månad från +/- 10 % till +/- 50 % Ledtider från 5 till 20 dagar Pris per styck från 10 till 200 kr Bristkostnaden per styck har satts till 30 % av respektive artikels pris, den fasta bristkostnaden per order som måste restnoteras på grund av brist till 500 kr och den fasta bristkostnaden per bristtillfälle till 1.000 kr. Lagerhållningssärkostnaden har satts till 25 %. För fallet utan differentiering sattes cykelservicenivån till 77 % för samtliga artiklar. Detta motsvarar en fyllnadsgradservice på cirka 97,5 %. Vid differentiering med avseende på volymvärde och artikelpris sattes cykelservicenivån till 90 % för klass A, 80 % för klass B och 70 % för klass C där A representerar artiklar med högst volymvärde respektive högst pris. Motsvarande cykelservicenivåer med avseende på antal uttag sattes till 88 % för klass A, till 77 % för klass B och 67,1 % för klass C där klass A representerar artiklar med flest uttag per år. Den genomsnittliga servicenivån vid differentiering blir i samtliga fall 77 %, dvs den samma som utan differentiering. Den kapitalbindning som enligt analysen erhölls vid differentiering med utgångspunkt från volymvärde, pris respektive antal order eller uttag per år jämfört med erhållen kapitalbindning utan differentiering i procent framgår av nedanstående tabell. Exempelvis ökar kapitalbindningen i säkerhetslager med 43 % vid differentiering med avseende på volymvärde jämfört med att inte differentiera servicenivåerna alls. 5
Klassificering efter volymvärde Klassificering efter antal order eller uttag per år Klassificering efter pris + 43 % + 24 % + 32 % Tabell 1 Förändringar i kapitalbindning i säkerhetslager vid differentiering av cykelservice med utgångspunkt från olika kriterier Med avseende på bristkostnader och summa lagerstyrningskostnader erhölls motsvarande resultat enligt nedanstående tabell. Exempelvis minskar summa lagerstyrningskostnader med 12 % vid differentiering med avseende på antal uttag per år jämfört med att inte differentiera servicenivåerna alls. Klassificering efter volymvärde Klassificering efter pris Klassificering efter antal order eller uttag per år Bristkostnader Bristkostnad per styck - 53 % - 23 % - 43 % Bristkostnader Bristkostnad per uttag - 27 % -10 % - 23 % Bristkostnader Bristkostnad per tillfälle - 27 % - 7 % - 25 % Summa kostnader - Bristkostnad per styck - 37 % - 15 % - 31 % Summa kostnader - Bristkostnad per uttag - 12 % 0 % - 12 % Summa kostnader Bristkostnad per tillfälle - 3 % 1 % - 4 % Tabell 2 Förändringar av bristkostnader och summa lagerstyrningskostnader vid differentiering av cykelservice med utgångspunkt från olika kriterier 4 Kompletterande synpunkter Den differentiering som redovisats ovan har endast omfattat klassificering efter en dimension, exempelvis volymvärde. Det är emellertid inget som hindrar att klassificering utvidgas till två dimensioner, exempelvis både volymvärde och rörlighet. I allmänhet blir effekterna av differentiering större ju större skillnaderna är mellan de servicenivåer som sätts för respektive artikelklass. Det innebär exempelvis att skillnaderna med avseende på kapitalbindning och summa lagerstyrningskostnader blir större med differentiering efter volymvärdeklass ju större skillnaderna är mellan cykelservicenivån för klass A-artiklar och klass B-artiklar. I allmänhet blir effekterna av differentiering större ju snedare fördelningen är mellan de olika klasserna. Det innebär exempelvis att skillnaderna med avseende på kapitalbindning och summa lagerstyrningskostnader blir större med differentiering efter 6
volymvärdeklass ju större skillnaderna är i volymvärden mellan artiklar tillhörande volymvärdeklass A och artiklar i volymvärdeklass C. Referenslitteratur Mattsson, S-A. (2005), Differentierad styrning av inleveranser till lager, Forskningsrapport, Institutionen för Teknisk Ekonomi och Logistik, Lunds Universitet. Mattsson, S-A. (2008) Kapitalbindnings- och kostnadseffekter av differentierad leveransservice, Forskningsrapport, Institutionen för Logistik och Transport, Chalmers Tekniska Högskola. 7
8