Metoda min-max w zarządzaniu zapasami: kiedy i ile zamawiać?

Strona główna » Zasoby » Metoda min-max w zarządzaniu zapasami: kiedy i ile zamawiać?

Szacowany czas czytania: 10 minut

W pojemniku kończą się części, więc kupiec zamawia kolejną partię. Tymczasem na produkcji trwa już realizacja zlecenia uzupełniającego zapas tego samego artykułu. Każda z tych decyzji z osobna wydaje się rozsądna. Razem jednak prowadzą do powstania zapasu, którego zakład nie potrzebował.

Metoda min-max w zarządzaniu zapasami wprowadza stałą zasadę uzupełniania: dolny próg wskazuje, kiedy należy działać, a górny poziom docelowy — do jakiego stanu uzupełnić zapas. Aby skutecznie stosować ją w produkcji, trzeba uwzględniać nie tylko sztuki na półce, lecz także oczekiwane dostawy i zapotrzebowanie wynikające z przyjętych zobowiązań.

Następnie trzeba podjąć decyzję dotyczącą produkcji. Jeśli zapas uzupełniasz we własnym zakładzie, wytworzenie potrzebnej ilości wymaga czasu na maszynach, które realizują również zlecenia klientów. SkyPlanner APS włącza zatwierdzone zlecenie uzupełniające do wspólnego harmonogramu uwzględniającego zdolności produkcyjne i materiały. Dzięki temu widzisz, kiedy zostanie ukończone, bez ręcznego tworzenia osobnej kolejki.

Na czym polega metoda min-max w zarządzaniu zapasami?

Min-max to metoda uzupełniania zapasów, w której dla każdego magazynowanego artykułu ustala się dwa parametry:

• Minimum: próg wskazujący, kiedy podjąć decyzję o uzupełnieniu zapasu.
• Maksimum: docelowa pozycja zapasu, do której należy go uzupełnić.

Minimum nie oznacza poziomu, przy którym planujesz wyczerpanie zapasu. Powinno zapewniać czas na jego uzupełnienie mimo bieżącego zapotrzebowania. Maksimum nie jest ilością zamawianą za każdym razem ani gwarancją, że fizyczny stan magazynowy nigdy nie przekroczy tego poziomu.

W metodzie min-max wielkość zamówienia zależy od różnicy między poziomem docelowym a pozycją zapasu. Jeśli celem jest 600 sztuk, a pozycja zapasu uwzględniana w obliczeniach wynosi 230, wyjściowa ilość do uzupełnienia to 370 sztuk. Przy pozycji zapasu równej 280 będzie to natomiast 320 sztuk.

Zapisz, czy decyzję o uzupełnieniu uruchamia stan „poniżej minimum”, czy „równy minimum lub niższy”. Systemy i zasady przyjęte w firmach mogą różnie traktować tę granicę. W poniższych przykładach uzupełnienie jest wymagane, gdy pozycja zapasu spada poniżej minimum.

Uwzględniaj pozycję zapasu, a nie tylko stan magazynowy

Stan magazynowy mówi, ile sztuk fizycznie znajduje się w magazynie. Pozycja zapasu pomaga ustalić, czy potrzebne jest kolejne zlecenie uzupełniające, po uwzględnieniu oczekiwanych dostaw i przyjętych zobowiązań.

Jeśli przyjęte zasady przewidują odliczanie zapotrzebowania wynikającego z przyjętych zobowiązań, zastosuj wzór:

Pozycja zapasu = zapas magazynowy zdatny do użycia + oczekiwane dostawy uzupełniające − uwzględnione zapotrzebowanie wynikające z przyjętych zobowiązań

Oczekiwane dostawy mogą obejmować niezrealizowane zamówienia zakupu, przesunięcia magazynowe lub wewnętrzne zlecenia uzupełniające. Każde źródło uwzględnij tylko raz. Po częściowym przyjęciu licz ilość, która pozostała do dostarczenia, a nie pierwotną wielkość zamówienia.

Przed obliczeniami określ zakres: jeden artykuł, jedną lokalizację lub uzgodnioną grupę lokalizacji, jedną jednostkę miary oraz spójne daty graniczne dla dostaw i zapotrzebowania. Wyklucz zapas objęty kwarantanną lub z innych powodów niezdatny do użycia. Nie odejmuj tego samego zobowiązania dwukrotnie: jeśli stan wyjściowy jest już pomniejszony o rezerwacje, nie odliczaj ich ponownie.

Nie w każdym wdrożeniu odlicza się te same kategorie zapotrzebowania. Ważne, aby wiedzieć, co obejmuje obliczana wartość, i stosować progi ustalone dla takiej właśnie podstawy obliczeń. Minimum wyznaczone według jednej definicji wymaga weryfikacji, zanim będzie można bezpiecznie zastosować je do innej.

Przykład zastosowania metody min-max w produkcji

Załóżmy, że producent utrzymuje zapas standardowego wspornika na potrzeby powtarzalnych zamówień. Minimum wynosi 300 sztuk, a docelowe maksimum — 600. Przyjęte zasady przewidują odliczanie zapotrzebowania wynikającego z przyjętych zobowiązań w uzgodnionym horyzoncie planowania.

Dane wejściowe	Ilość	Sposób uwzględnienia
Wsporniki w magazynie zdatne do użycia	180	Uwzględnij jako bieżący zapas
Zatwierdzone uzupełnienie oczekujące na realizację	200	Dodaj raz jako oczekiwaną dostawę
Zapotrzebowanie wynikające z przyjętych zobowiązań uwzględnione w tym przeglądzie	150	Odejmij raz
Pozycja zapasu	230	Porównaj z minimum wynoszącym 300
Nowa ilość do uzupełnienia	370	Zwiększ pozycję zapasu z 230 do 600

Obliczenie wygląda następująco: 180 + 200 − 150 = 230. Ponieważ 230 to mniej niż 300, zgodnie z przyjętą metodą należy uzupełnić zapas. Wyjściowa wielkość zamówienia wynosi 600 − 230 = 370 sztuk.

Pominięcie istniejącego zamówienia na 200 sztuk dałoby propozycję zamówienia 570 sztuk. Oznaczałoby to dwukrotne zamówienie 200 sztuk na to samo zapotrzebowanie. Z kolei pominięcie zapotrzebowania wynikającego z przyjętych zobowiązań dałoby pozycję zapasu równą 380 i w ogóle nie uruchomiłoby decyzji o uzupełnieniu.

Poziom docelowy opisuje pozycję zapasu netto po dodaniu nowego zamówienia, a niekoniecznie stan magazynowy w chwili jego dostawy. W czasie zakupu lub produkcji zamówionych części zużycie nadal trwa.

Oczekiwana dostawa też może dotrzeć za późno

Pozycja zapasu odpowiada na pytanie o ilość. Sama w sobie nie potwierdza jednak, że każde zapotrzebowanie zostanie pokryte w wymaganym terminie.

W przykładzie ze wspornikami załóżmy, że na wtorek potrzeba 120 sztuk, a na środę kolejnych 30. Dostępne 180 sztuk zdatnych do użycia wystarczy na obie te potrzeby. Jeśli jednak dostawa wszystkich 200 sztuk z istniejącego zlecenia uzupełniającego opóźni się poza termin nowego zapotrzebowania, ta późniejsza potrzeba może pozostać niepokryta, mimo że zlecenie jest uwzględnione w łącznej pozycji zapasu.

Sprawdzaj terminy, nie tylko sumy. Przyspieszenie realizacji istniejącego zlecenia lub zmiana jego harmonogramu może być rozsądniejszym rozwiązaniem niż utworzenie kolejnego pełnego zlecenia uzupełniającego. Sprawdzenie pokrycia zapotrzebowania zapasem z uwzględnieniem terminów uzupełnia metodę min-max, ale nie zastępuje jej progu uruchamiającego ani poziomu docelowego.

Jak ustalić minimalny i maksymalny poziom zapasu

Zacznij od artykułu o powtarzalnym zużyciu, dla którego masz wiarygodne dane o zużyciu i uzupełnianiu zapasów. Ustal oba poziomy łącznie, pamiętając, że każdy z nich pełni inną funkcję.

Ustal minimum tak, by pokryć zapotrzebowanie do czasu uzupełnienia zapasu

Przy względnie stabilnym zapotrzebowaniu praktycznym punktem wyjścia jest wzór:

Minimum = przewidywane zapotrzebowanie w czasie realizacji uzupełnienia zapasu (lead time) + zapas bezpieczeństwa

Uwzględniaj czas do chwili, gdy zapas będzie zdatny do użycia, a nie tylko czas transportu od dostawcy lub obróbki na maszynie. Na ten okres mogą składać się zatwierdzanie, zakupy, oczekiwanie na wolne zdolności produkcyjne i przyjęcie do magazynu.

Załóżmy, że zużycie danego artykułu wynosi 40 sztuk na dzień roboczy. Uzupełnienie trwa pięć dni roboczych, a firma przyjęła bufor bezpieczeństwa wynoszący 80 sztuk. Przewidywane zapotrzebowanie w okresie lead time wynosi 200 sztuk, co daje wyjściowe minimum równe 280 sztuk.

Bufor 80 sztuk to założenie przyjęte w tym przykładzie, a nie zalecany poziom obsługi. Dobierz zapas bezpieczeństwa do zmienności i skutków niedoboru. Tani komponent, którego brak zatrzymuje montaż końcowy, może wymagać większej uwagi, niż sugerowałaby jego cena zakupu.

Znaczenie ma również częstotliwość przeglądów. Ciągłe monitorowanie progu nie jest tym samym co sprawdzanie raportu raz w tygodniu. Jeśli pozycja zapasu może spaść poniżej progu tuż po przeglądzie, uwzględnij dodatkowy czas, który upłynie do złożenia zamówienia. W przeciwnym razie pozornie wystarczające minimum może uruchomić działanie zbyt późno.

Ustal poziom maksymalny, by świadomie zaplanować cykl uzupełniania zapasów

Poziom maksymalny określa, do jakiej pozycji zapasu należy dojść po spadku poniżej progu. Jego podniesienie zwykle oznacza większe partie uzupełniające i większe ryzyko związane z utrzymywaniem zapasów. Obniżenie go zazwyczaj prowadzi do częstszego uzupełniania oraz większej liczby zamówień lub przezbrojeń.

W przykładzie ze zużyciem 40 sztuk dziennie załóżmy, że wybierasz poziom maksymalny 600. Różnica względem minimum wynoszącego 280 sztuk to 320 sztuk, czyli równowartość ośmiu dni roboczych przy takim średnim zużyciu. Pozwala to lepiej zrozumieć proponowany cykl, ale nie dowodzi, że 600 jest najtańszym lub najlepszym poziomem docelowym.

Sprawdź, czy poziom docelowy jest odpowiedni przy dostępnej przestrzeni magazynowej, okresie przydatności, ryzyku utraty przydatności zapasu, kapitale obrotowym oraz wielkości partii produkcyjnych lub dostaw. Jeśli pozycja o małej rotacji ma krótki okres przydatności, nawet pozornie dobrze dobrany zakres min–max może prowadzić do kosztownych strat.

Uwzględnij ograniczenia przed przekazaniem zamówienia do realizacji

Wyliczona różnica to wyjściowa ilość do zamówienia. Minimalne wielkości zamówień u dostawców, wielokrotności opakowań i ograniczenia dotyczące partii produkcyjnych mogą zmienić ilość, którą faktycznie można zamówić.

Jeśli proponowane uzupełnienie wynosi 370 wsporników, ale dostawca oferuje je wyłącznie w opakowaniach po 50 sztuk, po zaokrągleniu w górę otrzymasz 400. Oznacza to przekroczenie pierwotnego poziomu docelowego o 30 sztuk. Zdecyduj, czy zaakceptować tę różnicę, zmienić warunki dostaw, czy zrewidować zasady uzupełniania. Nie traktuj „maksymalnego docelowego poziomu zapasu” i „maksymalnej wielkości zamówienia” jako tego samego parametru: pierwszy określa pożądaną pozycję zapasu, a drugi ogranicza wielkość pojedynczego zamówienia.

Zatwierdzone uzupełnienie niezwłocznie zarejestruj jako oczekiwaną dostawę. Dzięki temu ani podczas kolejnego przeglądu, ani przy zamawianiu przez innego kupca ta sama brakująca ilość nie zostanie zamówiona ponownie.

Kiedy metoda min–max się sprawdza, a kiedy same progi nie wystarczają

Metoda min–max sprawdza się w przypadku pozycji magazynowych o powtarzalnym zużyciu, których proces uzupełniania można monitorować: powszechnie stosowanych komponentów, standardowych podzespołów czy często używanych materiałów eksploatacyjnych. Jej zaletą są spójne zasady. Zespół widzi, dlaczego trzeba uzupełnić zapas i skąd wynika zamawiana ilość.

Metoda staje się mniej wiarygodna, gdy średnie zużycie maskuje duże zapotrzebowania z konkretnymi terminami. Komponent wykorzystywany wyłącznie w sporadycznych partiach dla klientów może wymagać planowania potrzeb materiałowych w czasie zamiast stałego zakresu zapasu. Również w przypadku rzadko używanej części zamiennej decyzja o utrzymywaniu zapasu może wymagać oceny jej krytyczności — niskie średnie zużycie nie mówi, jak kosztowny byłby jej brak.

Warto odróżniać powiązane metody i pojęcia:

• Zapas bezpieczeństwa to bufor chroniący przed skutkami niepewności. Może pomóc w ustaleniu poziomu minimalnego, ale nie definiuje całej polityki min–max.
• Ekonomiczna wielkość zamówienia (EOQ) pozwala obliczyć wielkość partii na podstawie założeń dotyczących kosztów zamawiania i utrzymywania zapasu. Metoda min–max polega natomiast na uzupełnianiu zapasu o zmienną ilość potrzebną do osiągnięcia górnego poziomu docelowego.
• Produkcja na magazyn oznacza wytwarzanie wyrobów przed otrzymaniem zamówień od klientów. Metoda min–max jest jednym ze sposobów sterowania uzupełnianiem zapasów w ramach tej strategii.

Weryfikuj ustalone poziomy, gdy zmieniają się zużycie, wyniki dostawców, produkcyjny lead time lub okres przydatności produktu. Zanim po prostu poszerzysz zakres, zbadaj przyczyny powtarzających się braków i nadmiaru zapasów: opóźnione przyjęcia, błędne stany magazynowe i zdublowane zamówienia wymagają różnych rozwiązań.

Uwzględnij zatwierdzone uzupełnienie w harmonogramie produkcji

W przypadku części wytwarzanej we własnym zakładzie „zamów 370” to dopiero połowa decyzji. Nie wiadomo jeszcze, czy wsporniki będą gotowe, zanim zabraknie zapasu, ani które prace dla klientów trzeba przesunąć, aby zrobić miejsce na ich produkcję.

Wyobraź sobie, że zatwierdzone uzupełnienie wymaga tego samego centrum obróbczego co zamówienie klienta z terminem na ten tydzień. Umieszczenie go na szczycie osobnej listy uzupełnień zapasu ukrywa ten konflikt. Uwzględnienie go we wspólnym harmonogramie pokazuje konsekwencje wyboru między tymi zleceniami, gdy jest jeszcze czas na decyzję.

Wybierz SkyPlanner APS, aby łatwiej zarządzać wspólnym harmonogramem. Arcturus, silnik harmonogramowania oparty na sztucznej inteligencji, oblicza harmonogram z uwzględnieniem skonfigurowanych stanowisk roboczych, zmian, priorytetów, zależności między operacjami i materiałów. Harmonogram na wykresie Gantta pokazuje, gdzie mieści się uzupełnienie zapasu i kiedy powinno się zakończyć na tle pozostałych zleceń. Mniej czasu poświęcasz na uzgadnianie listy zapasów z kolejkami poszczególnych maszyn, a zyskujesz jaśniejszą podstawę do podejmowania decyzji chroniących terminy dostaw.

SkyPlanner obsługuje alert niskiego stanu zapasu, który sygnalizuje potrzebę utworzenia zlecenia uzupełniającego. Poziomy min–max, ilość do uzupełnienia i sposób zatwierdzania uzgodnij z odpowiedzialnym planistą lub ustal w systemie ERP/MRP. Następnie użyj SkyPlanner, aby ująć zatwierdzone prace w harmonogramie obok zamówień klientów. W ten sposób decyzja dotycząca zapasu staje się częścią wspólnego planu produkcji zakładu.

Jeśli włączono harmonogramowanie uwzględniające materiały, a dane odpowiednich materiałów są utrzymywane w systemie, obliczenia uwzględniają również ich dostępność w chwili realizacji zużywających je operacji. W przypadku materiałów kupowanych harmonogram opiera się na terminach dostaw z zamówień zakupu. Gdy zmieni się termin dostawy lub priorytet, przelicz wspólny plan, aby zobaczyć skutki, zamiast ręcznie przesuwać każdą operację, której dotyczy zmiana.

SkyPlanner integruje się z dowolnym systemem ERP lub MES przez otwarte REST API. Możesz zachować system zarządzający polityką uzupełniania zapasów i przekazywać z niego zatwierdzone zlecenia do harmonogramu produkcji, który uwzględnia rzeczywiste zdolności produkcyjne.

Jak to wygląda w produkcji na magazyn

Opes Corporation produkuje na magazyn, opierając się na przewidywalnych zobowiązaniach wobec klientów. Przed wdrożeniem SkyPlanner firma korzystała z Excela i osobnej aplikacji magazynowej, a dane były przechowywane w różnych miejscach. Etapowa integracja z Visma Nova połączyła te informacje z planowaniem produkcji.

Jak relacjonuje firma, SkyPlanner zapewnia zespołowi przejrzysty obraz zdolności produkcyjnych. Gdy pojawiają się pilne małe zamówienia lub serie związane z rozwojem produktów, zaktualizowany plan produkcji pokazuje ich wpływ na terminy dostaw. Zmiany można wprowadzać szybciej, a planiści widzą, jak poszczególne prace składają się na całość.

To ważny wniosek dla uzupełniania zapasów: stabilne zapotrzebowanie nie eliminuje potrzeby zarządzania wyjątkami. Wspólny harmonogram pozwala zespołowi oceniać dodatkowe prace na tle istniejących zobowiązań zamiast zarządzać każdą kolejką osobno.

Sprawdź zasady na przykładzie jednego rzeczywistego uzupełnienia zapasu

Wybierz jedną pozycję o powtarzalnym zużyciu. Zweryfikuj jej stan nadający się do wykorzystania, otwarte dostawy, uwzględnione zobowiązania oraz lead time. Na tej podstawie ustal próg uruchamiający uzupełnienie i poziom docelowy, oblicz brakującą ilość i sprawdź, kiedy będzie faktycznie potrzebna.

Następnie na prezentację SkyPlanner przygotuj zatwierdzone uzupełnienie i zamówienie klienta konkurujące o te same zasoby. Poproś o pokazanie, jak ich marszruty korzystają ze wspólnych zdolności produkcyjnych, kiedy zakończy się uzupełnienie i co się stanie, jeśli dostawa materiału się opóźni. Zobaczysz w ten sposób, co poza obliczeniem zapasu trzeba uwzględnić, aby decyzję o uzupełnieniu można było zrealizować w zakładzie.

Umów prezentację SkyPlanner, aby omówić sytuację swojego zakładu, lub najpierw wypróbuj SkyPlanner na danych demonstracyjnych. Cel jest prosty: uzupełniać potrzebne ilości, unikać podwójnego zamawiania i układać harmonogram prac, który zakład jest w stanie zrealizować.