Logicollege

Leerdoelen
Deze module behandelt de kern van voorraadbeheer, namelijk het bepalen van de optimale seriegrootte en de keuze van het bestelsysteem. Daarbij staan twee centrale vragen centraal: met welke methode wordt de voorraad gevolgd zodat tijdig kan worden besteld, en hoeveel er per bestelling moet worden besteld.

Inleiding
In een logistieke keten bevinden voorraden zich op verschillende plaatsen. Sommige voorraden liggen dicht bij de klant, zoals gereed product dat direct beschikbaar is in winkels. Andere voorraden bevinden zich verder stroomopwaarts, zoals grondstoffen of onderdelen in productiebedrijven. De manier waarop deze voorraden worden bestuurd verschilt sterk en is afhankelijk van het type vraag.

Wanneer klanten op willekeurige momenten willekeurige hoeveelheden kunnen aanvragen, is sprake van onafhankelijke vraag. De verwachte vraag kan dan alleen worden voorspeld op basis van historische gegevens. In dat geval is statistisch voorraadbeheer de enige geschikte methode. Bij afhankelijke vraag kan de behoefte grotendeels worden afgeleid uit vaste gegevens, zoals een productieplan.

In hoofdlijnen bestaan er twee methoden om ervoor te zorgen dat er tijdig voldoende voorraad beschikbaar is. Welke methode geschikt is, hangt af van de positie van de voorraad in de keten. Deze module richt zich uitsluitend op statistisch voorraadbeheer, ook wel stochastisch voorraadbeheer of Statistical Inventory Control (SIC) genoemd. SIC is vooral geschikt voor het beheersen van voorraad voor onafhankelijke vraag.

Onafhankelijke vraag doet zich voor stroomafwaarts van het klantenorderontkoppelpunt (KOOP). In het KOOP wordt variatie in de vraag opgevangen met veiligheidsvoorraad. Stroomopwaarts van dit punt kan planmatig in series worden geproduceerd. Met de in deze module beschreven methoden wordt pas een nieuwe bestelling geplaatst wanneer de voorraad is gedaald tot het ingestelde minimum.

1. Systematiek van statistisch voorraadbeheer
Door verkoop of verbruik neemt de voorraad af. Voordat de voorraad het nulpunt bereikt, moet deze worden aangevuld door het plaatsen van een bestelling met een bepaalde seriegrootte Q. Bestellen kost tijd en geld. Een grotere seriegrootte leidt tot minder bestellingen en lagere bestelkosten, maar tot een hogere gemiddelde voorraad en hogere voorraadkosten. Een kleinere seriegrootte leidt tot lagere voorraadkosten, maar hogere bestelkosten.

Tussen het moment van bestellen en het moment waarop de goederen beschikbaar zijn voor gebruik of verkoop, verstrijkt tijd. Deze tijd wordt de leadtime genoemd. De leadtime is de tijd tussen het moment dat de voorraad het bestelniveau bereikt en het moment waarop de goederen daadwerkelijk beschikbaar zijn.

2. Het bestelniveau
Het bestelniveau is het voorraadniveau waarbij een nieuwe bestelling moet worden geplaatst. Het wordt bepaald op basis van de gemiddelde vraag per tijdseenheid en de lengte van de leadtime. Wanneer de gemiddelde vraag per periode d bedraagt en de leadtime L perioden duurt, wordt het bestelniveau berekend als B = d × L.

In de praktijk verloopt de vraag niet constant. Om ondanks variatie in de vraag te kunnen blijven leveren, wordt het bestelniveau verhoogd met een veiligheidsvoorraad. Het bestelniveau wordt dan B = d × L + vv. De veiligheidsvoorraad is bedoeld om afwijkingen in vraag en levertijd op te vangen en zo nee-verkoop te voorkomen.

3. De economische voorraad
De economische voorraad is de voorraad waarvoor de onderneming verantwoordelijk is, inclusief de bestelde maar nog niet ontvangen goederen. De technische voorraad is de fysiek aanwezige voorraad. Op het moment van bestellen stijgt de economische voorraad direct, terwijl de technische voorraad pas stijgt bij ontvangst van de goederen. Het verschil in tijd tussen deze twee momenten is de leadtime.

Het bestelniveau wordt gekozen op basis van de verwachte vraag gedurende de leadtime en de gewenste veiligheidsvoorraad. Omdat voorspellingen nooit exact zijn, bestaat het risico dat tijdens de leadtime meer wordt gevraagd dan verwacht of dat de levering later binnenkomt. In dat geval kan nee-verkoop ontstaan. De veiligheidsvoorraad dient om dit risico te beperken.

4. Statistische bestelsystemen en hun toepassingen
Op basis van de vragen hoeveel en wanneer te bestellen, worden vier statistische bestelsystemen onderscheiden. Daarbij wordt onderscheid gemaakt tussen vaste en variabele bestelserieën en tussen variabele en vaste bestelmomenten.

Bij vaste bestelserieën wordt steeds dezelfde hoeveelheid Q besteld. Bij variabele bestelserieën wordt de voorraad aangevuld tot een vooraf vastgesteld maximumniveau S. De keuze hangt af van de grilligheid van de vraag. Hoe grilliger de vraag, hoe eerder gekozen wordt voor een variabele bestelserie.

Bij variabele bestelmomenten kan op elk moment worden besteld zodra het voorraadniveau daartoe aanleiding geeft. Dit leidt theoretisch tot de laagst mogelijke voorraad, maar vereist continue voorraadbewaking. Bij vaste bestelmomenten wordt de voorraad alleen op vooraf vastgestelde momenten gecontroleerd. Dit is eenvoudiger en goedkoper in gebruik, maar vereist een hoger voorraadniveau.

Deze keuzes leiden tot vier SIC-systemen: BQ, BS, sQ en sS.

5. BQ-systeem
Bij het BQ-systeem wordt de economische voorraad continu gevolgd. Zodra de voorraad het bestelniveau B bereikt, wordt een vaste hoeveelheid Q besteld. Het bestelniveau wordt bepaald door de gemiddelde vraag gedurende de leadtime, vermeerderd met de veiligheidsvoorraad. Van de vier systemen leidt het BQ-systeem tot de laagste voorraad. Het is vooral geschikt voor artikelen met een regelmatige vraag en hoge voorraadkosten.

6. BS-systeem
Het BS-systeem lijkt op het BQ-systeem, maar in plaats van een vaste bestelhoeveelheid wordt de voorraad aangevuld tot een streefniveau S. Dit streefniveau is gelijk aan het bestelniveau B plus de seriegrootte Q. De werkelijke bestelhoeveelheid varieert per bestelling. Het BS-systeem reageert sneller op variaties in de vraag, maar leidt tot een iets hogere gemiddelde voorraad.

7. sQ-systeem
Bij het sQ-systeem wordt de voorraad niet continu gevolgd, maar periodiek gecontroleerd op vaste tijdstippen. Wanneer de economische voorraad op het controlemoment onder het signaleringsniveau s is gedaald, wordt een vaste hoeveelheid Q besteld. Omdat de voorraad slechts periodiek wordt beoordeeld, moet het signaleringsniveau hoger liggen dan bij een B-systeem. Het signaleringsniveau wordt berekend als s = (L + 0,5i) × d + vv, waarbij i het bestelinterval is.

Het sQ-systeem wordt veel toegepast bij artikelen met een regelmatige vraag, lage waarde en lage omzet, vaak B- en C-artikelen.

8. sS-systeem
Het sS-systeem werkt vergelijkbaar met het sQ-systeem, maar de bestelhoeveelheid is variabel. Bij controle op het vaste bestelmoment wordt de voorraad aangevuld tot het maximum niveau S. Het sS-systeem is geschikt voor artikelen met lage waarde en een onregelmatig vraagpatroon.

9. Two-bin en kanban
Het two-bin systeem is een vereenvoudigde vorm van het BQ-systeem en wordt toegepast bij goedkope artikelen met hoge omloopsnelheid. De voorraad wordt verdeeld over twee bakken. Zodra de eerste bak leeg is, wordt een nieuwe bestelling geplaatst en wordt uit de tweede bak geput. Ook hier geldt het principe B = d × L + vv.

Het kanbansysteem is ontwikkeld door Toyota en werkt volgens het pull-principe. Productie of transport vindt pas plaats nadat een kanban-signaal is ontvangen. Hiermee wordt voorkomen dat onnodige tussenvoorraden ontstaan.

10. Toepassingen van statistische bestelsystemen
Het BQ-systeem leidt tot de laagste voorraad, maar is minder praktisch in gebruik. Daarom wordt in de praktijk vaak gekozen voor s-systemen. Het BQ- en BS-systeem zijn vooral geschikt voor artikelen met regelmatige vraag en hoge voorraadkosten. Het sQ-systeem is geschikt voor artikelen met lage waarde en regelmatige vraag. Het sS-systeem is geschikt voor artikelen met onregelmatige vraag en lage waarde. Two-bin en kanban zijn praktische toepassingen voor eenvoudige voorraadbeheersing.

11. Bestellen met optimale series
De seriegrootte beïnvloedt zowel de voorraadkosten als de bestelkosten. Bij grotere series nemen de voorraadkosten toe en dalen de bestelkosten. Bij kleinere series is het omgekeerde het geval. Om de optimale seriegrootte te bepalen, worden deze kosten tegen elkaar afgewogen.

11.1 Formule van Camp
De formule van Camp, ook wel EOQ-formule genoemd, wordt gebruikt om de economische seriegrootte te berekenen. In dit model worden alleen de relevante kosten meegenomen: voorraadkosten en bestelkosten. De optimale seriegrootte is het punt waarop de som van deze kosten minimaal is.

12. Factoren die de seriegrootte beïnvloeden
De formule van Camp is een hulpmiddel en geen voorschrift. In de praktijk kunnen verschillende factoren aanleiding zijn om af te wijken van de berekende optimale seriegrootte, zoals beperkte opslagruimte, transport- en verpakkingscondities, beperkte houdbaarheid, productlevenscyclus, liquiditeit en veranderingen in de vraag. De kostenfunctie rond het optimum is vaak relatief vlak, waardoor kleine afwijkingen van de EOQ weinig invloed hebben op de totale kosten.