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 在庫流動管理 [基礎編 その2] [第2版] 抄録

  はじめに;在庫管理論統一への道筋
  第1章 在庫流動管理の基本
  第2章 在庫流動モデルでの補充発注方法
  第3章 定件発注方式
  第4章 定期発注方式
  第5章 定量発注方式
  第6章 納入LTが変動するとき
  第7章 「顧客LT」があるとき
  第8章 定件・定期・定量発注の比較
  第9章 現行在庫管理の成り立ちと「在庫流動管理」
  第10章 “かんばん方式”との比較
  第11章 実務への応用
  第12章 生産ラインとの結合;需要に自動追従する生産ライン構築へ
  まとめ 在庫管理論の統一;第4次産業革命に突入する必須条件

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はじめに;在庫管理論統一への道筋

[基礎編 その1]は、基礎的、原理的な部分に焦点が当たってしまい、あまり、おもしろい内容ではなかったかもしれません。“在庫半減達成の秘策”とか“在庫ゼロをめざして”、、そして“在庫管理システム導入ですべて解決”など、など、巷には興味をそそる美辞麗句があふれておりますので、、。

在庫管理ではなく、「在庫“流動”管理」としたところに、ちょっとした“意地”があります。在庫そのものではなく、「在庫の“流れ”を管理するんだよ!」と。

“流れ”という概念は特に珍しいものではありません。サプライチェーンでは、「上流から下流にものが流れる」という表現をよく使います。[基礎編 その1]では、ボトル茶の事例を観察しながら、最も基本的な一筋の“流れ”を捉えてみました。“流れ”をあるがままに記述しただけですので、何の変哲もない当り前の“流動現象”、、。

しかし、よくみると、揺れながら動く“流れ”に一定の繰返しがあることがわかります。それをモデル化したのが「在庫流動モデル」です。論理構造を「在庫流動方程式」としてまとめ、正規分布だとかポアッソン分布だとかの固有の確率分布にこだわることなく、データの平均と分散の基本パラメータで{補充在庫}を計算する「数理アプローチ」を導き出しました。「数理アプローチ」と同時に、得られる生データから直接、確率分布形状を求める「分布形状アプローチ」も開発しました。

しかし、現実の“流れ”は複雑です。サプライチェーンのあらゆる場面に適用できるように、在庫管理やサプライチェーンに内在する特有の条件を「在庫流動方程式」に取り込む必要があります。一般的に在庫管理は、定期不定量発注とか定量不定期発注など、発注方法で特徴付けられます。「在庫流動方程式」が基本としたのは、

“出荷した(需要があった)分を直ちに補充発注する”

です。1人の客が買ったら、直ちにその分を補充発注する。1件の注文が来て出荷したら、直ちにその分を補充発注する。ここが出発点ですが、現実と乖離し過ぎてもわかりにくくなりますので、補充発注件数は予め決めた任意の件数に達した時発注する、としました。この補充発注方法を“定件発注”と呼ぶことにします。

しかし、現在の在庫管理では、“定件発注”という考え方に違和感を覚えてしまいます。普段聞き慣れた定期不定量発注方式や定量不定期発注方式ではダメなのか。

もちろん、「在庫流動モデル」は定期不定量発注方式や定量不定期発注方式でも問題なく適用できます。いや、現行の定期発注や定量発注より[流動在庫]を少なく抑え、管理方法も簡単になるといった有利な点が多々あります。

但し、“定件発注”を“定期発注”や“定量発注”に変えたとき、「在庫流動方程式」に修正を加える必要がでてきます。どのような修正、追加が必要になるのか、検討してまいります。

そして、最大の課題は、“かんばん方式”との融合です。“かんばん方式”と言えば、製造業のみならず、流通・販売はもとより、郵便事業、官公庁、医療業務、、、とあらゆる産業、業種、業態に導入が試みられました。生産管理や在庫管理に直接かかわりのない方も聞いたことがあるのではないでしょうか。しかし、報じられる成功事例の裏に、それをはるかに上回る失敗事例があることはご承知の通り。

「“かんばん方式”は、“トヨタ生産方式”の中でしか使えないのだ、、」
「“かんばん方式”は、トヨタに匹敵する優秀な企業でしか使いこなせないのだ、、」

一般の在庫管理とは“別もの”である、という認識が定着した”かんばん方式“を、「在庫流動方程式」からみたら、どのようにみえるのでしょうか。

不思議なことに、違和感はほとんどありません。「在庫流動方程式」で識別した“受注件数/時間”と“数量/件”は、“かんばん方式”では、

受注件数/時間 → かんばん枚数
数量/件     → 収容数

となります。そして、“収容数”は一定。消費数(出荷数)も“平準化”生産で一定なので、かんばんの総枚数も一定。なんのことはありません。「在庫流動方程式」の変動要素をゼロにすればいいだけ。「在庫流動方程式」の簡易版が“かんばん方式”、でもあります。

“かんばん方式”からみれば、変動要因を扱えるように拡張したのが「在庫流動方程式」。多少のギャップはあるかもしれませんが、両者間の行き来は自由です。

「在庫管理論」統一への道筋がみえてきました。

それだけではありません。「在庫流動管理」が生産ラインと直結するとき、最新の生産計画が自動生成される需要追従型生産ラインの形がみえてきます。次代の第4次産業革命の基盤となるのではないか、と期待されます。

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第2章 在庫流動モデルでの補充発注方法

2・1 在庫管理側で決めること

在庫流動管理[基礎編その1]では、予め設定した受注件数に達したら、その間に出荷した分を補充発注するという条件で、「在庫流動モデル」を組立ました。それをベースに「在庫流動管理」の論理的枠組みを構築してまいりました。「在庫流動モデル」の基本を「在庫流動方程式」で確認しておきます。

「在庫流動モデル」の基本を「在庫流動方程式」で確認しておきます。

[初期在庫] ={補充在庫}+((実在庫))=[流動在庫]

{補充在庫}={発注量}+{需要/納入LT}
       ={発注量}+{(数量/件)*(件数/納入LT)}

{補充在庫}の平均Drバーと分散式Ddr

Dr_Vdr

記号の意味は次の通りです。

shiki2

「在庫流動方程式」の中には、おおよそ市場で決まる需要変動項目と在庫管理側で操作できる項目があります。市場の需要変動はそのまま受け入れるしかありません。在庫管理レベル向上策として、在庫管理側でできることはどんなことでしょうか。在庫管理側でできることでもっとも重要なことは、これまでの検討経過からも推察されますように、「適正在庫」の設定、および補充発注のタイミングと発注量の決定です。ここまでは、予め設定した受注件数に達したら、その間に受注した数量を補充発注するという方法で検討してまいりました。

しかし、まとめて補充発注する場合、件数でまとめる方法以外の方法もあります。

2・2 発注方法の選択;時間か量か件数か

現行の発注方式をみると、定期発注とか定量発注とか、あります。ある時間(発注サイクル)でまとめれば定期発注、ある数量でまとめれば定量発注。定期発注や定量発注は、「在庫流動モデル」ではどのようになるのでしょうか。

ある一定の時間サイクルで発注する定期発注では、{発注量}は発注ごとに変動しますので、定期不定量発注となります。毎回一定量を発注する定量発注では、定量に達するまでの時間がバラツキますので、定量不定期発注となります。件数でまとめる場合、定件発注と呼びました。定件発注では、設定件数に達するまでの時間は変動し、1件あたりの数量もバラツキますので、受注数量も一定ではありません。つまり、定件発注は不定期不定量発注となります。

件数でまとめる場合、ある一定件数に達したら発注する方法を定件発注と呼んでおきましょう。定件発注では、設定件数に達するまでの時間は変動し、1件あたりの数量もバラツキますので、受注数量も一定ではありません。つまり、定件発注は不定期不定量発注となります。

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図2-1 補充発注条件;定件、定期、定量発注のイメージ

需要の基本要素は、ランダムな“時間”間隔で到着する受注“件数”と注文ごとの受注“数量”です。つまり、“時間”と“件数”と“数量”の3つの要素のいずれかを定点として需要を捉え、補充発注方法とすることができます。時間間隔を一定とする定期発注は件数と発注量がバラツキ、数量を一定とする定量発注は件数と時間が変動し、そして件数を一定とする定件発注は時間と数量が不定となります。

「適正在庫」は「在庫流動方程式」でみれば、[流動在庫]の中の{補充在庫}の分布から算出されます。{補充在庫}は{発注量}と{需要/納入LT}を合算したものです。{需要/納入LT}はどの補充発注方法でも同じですが、{発注量}は発注方法によって異なります。発注方法によってどのように{発注量}に違いが出るのか、そして{補充在庫}にどのような影響があるのか等を調べてみたいと思います。

2・3 受注件数;データ集計時間と納入LT

発注方法の検討に入る前に、確認しておきたいことがあります。受注件数は、通常、日常の在庫管理の中で都合の良い時間間隔で集計されます。日、週、月がよく使われます。一方、「在庫流動方程式」の中の{需要/納入LT}では、「納入LT」間の受注件数や受注数量となります。「納入LT」は納入業者や運送業者などにより様々ですので、それぞれの「納入LT」での受注件数や受注数量を算出する必要があります。集計時間Taでの受注件数平均をNaバー、分散をVna、として、「納入LT」;Tでの受注件数平均Nバー、分散Vnは次のようになります。

Ta

簡単に言えば、受注件数平均もその分散も時間(集計時間、納入LT、発注サイクル、、等)に比例します。

また、(数量/件)の平均Qバー、変動係数Cqから分散Vqを求めるときは次の関係式を使います。

C

2・4 発注方式の評価方法について

次章以降で3つの発注方式の特徴を調べていきますが、どのような方法で調べるかについて簡単に説明しておきます。

ここまで、「在庫流動モデル」の仕組みを理解する方法として2つのアプローチをとってきました。1つは分布形状アプローチ、もう1つは平均、分散を計算する数理アプローチです。この2つの方法で、在庫管理で最も重要な「適正在庫」の決め方を検討してまいりましたので、各発注方法の特徴も、この流れに沿って、調べてみたいと思います。

<事例データ>

3つの発注方式の比較のために使う事例データを表2-1に示します。

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表2-1 事例データ

表2-1に示したデータは製品Aと製品Bのある月、1か月間の受注データです。(件数/日)と(数量/件)の生データです。(件数/日)のデータは製品A、製品Bとも30ありますが、(数量/件)のデータは、製品Aは59、製品Bは15しかありません。製品Aも製品Bも受注のない日が頻繁にあります。俗に、間欠需要を呼ばれる受注パターンです。間欠需要だからと言って、特別の処理方法をするわけではありません。間欠需要でも毎日需要のある受注パターンでも、まったく同じ方法だということにも、ご留意ください。尚、(数量/件)のデータは(件数/日)のデータと同一期間のデータです。

まとめ 在庫管理論の統一;第4次産業革命に突入する必須条件

大量生産時代に形成され始めた現行の在庫管理は、市場の多様化とIT技術が同時進行する中、方向性を見失っているようにみえます。論拠の不明な奇説、珍説、愚説にあふれる市販の在庫関連書をみれば、その程度は深刻。根本的な在庫管理理論の再構築が必要な時を迎えているのではないでしょうか。

在庫の動きを観察すれば、出荷→補充発注→発注残→入庫→在庫と、状態循環しながら現物は流動しています。この在庫循環の一区切りを捉え、中を覗き込むと、流動する現物がどのような物品であろうと、シンプルかつ共通のメカニズムがあることに気が付きます。これを「在庫流動モデル」としてモデル化し、それをベースに、「在庫流動管理(論)」として体系づけました。

「在庫流動モデル」での在庫の動きは「在庫流動方程式」で表されます。「在庫流動方程式」は{発注量}や(件数/納入LT)、(数量/件)の確率変数の合成で表されます。それを可能にしたのは、

・“受注件数”と“1件当りの受注数量”を識別して受注量を捉える
・受注(出荷)した分を補充発注する

の二点です。このことにより、

・発注毎に予測する定期発注方式や在庫量を発注点とする定量発注方式の発注条件を包括できる
・件数を“かんばん枚数”、数量/件を“収容数”と考えると、バラツキのあるままで、“かんばん方式”が成り立つ

ようになります。これまで、“かんばん方式”は、“平準化”を前提として、バラツキを排除してきました。バラツキを何とかしようとする一般の在庫管理とは区別され、特別扱いされてきました。が、「在庫流動方程式」は、“かんばん方式”のメカニズムをベースに、バラツキを許容する確率変数を取り扱うことができます。

ここに、発注方法など、必ずしも統一感のない現行在庫管理と、バラツキを許さない異次元的な“かんばん方式”がひとつの「在庫流動方程式」で扱えるようになりました。「在庫流動モデル」で“在庫理論の統一”ができた、といえるのではないでしょうか。

「在庫流動モデル」はサプライチェーンのあらゆるリンクに適用することができます。資材倉庫、工程仕掛、外注との物流、製品倉庫、物流倉庫、問屋、小売店、、。そして生産ラインと「在庫流動モデル」が直結すると、革命が起きます。

需要に追従する生産システムへの道が開けてきます。従来月次で作成していた生産計画は常時アップデートされ、優先度が調整されます。第4次産業革命突入の必須条件です。

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