Inventory Management

Learning Objectives Define the term inventory and list the major reasons for holding inventories; and list the main requirements for effective inventory management. Discuss the nature and importance of service inventories Discuss the objectives of inventory management. Describe the A-B-C approach and explain how it is useful.

Learning Objectives Describe the basic EOQ model and its assumptions and solve typical problems. Describe the economic production quantity model and solve typical problems. Describe reorder point models and solve typical problems.

Inventory is DELAY in business process. What is inventory? Examples: Parts in a factory Paper towels in your cupboard Customers on hold Paperwork in secretary’s in-box Not limited to physical products Inventory is DELAY in business process.

What is inventory? Input Transformation Output Within organization: Raw materials Materials received Customers waiting in a bank Paperwork in in-box Work-in-Process Semi-finished products Customers at the counter Paperwork on desk Finished goods Products waiting to be shipped Customers leaving the bank Paperwork in out-box Between organizations: Goods-in-transit

Types of Inventories Raw materials & purchased parts Partially completed goods called work in progress (WIP) Finished-goods inventories (manufacturing firms or merchandise, retail stores)

Types of Inventories (Cont’d) Replacement parts, tools, & supplies Goods-in-transit to warehouses or customers

Functions of Inventory To meet anticipated demand (anticipation stock) To maintain continuity of operations (buffer stock) To protect against stock-outs, i.e. decrease the risk of shortages due to delayed delivery and unexpected increases in demand, (safety stock) To take advantage of quantity discounts

Objective of Inventory Control To achieve satisfactory levels of customer service while keeping inventory costs within reasonable bounds (limits), there are 2 concerns: Level of customer service Right goods (in sufficient quantities) Right place Right time Costs of ordering and carrying inventory

Effective Inventory Management A system to keep track of inventory A reliable forecast of demand Knowledge of lead times Reasonable estimates of Holding costs Ordering costs Shortage costs A classification system

Inventory Tracking Systems Periodic System Physical count of items made at periodic intervals Perpetual Inventory System System that keeps track of removals from inventory continuously, thus monitoring current levels of each item Perpetual = all-time, เป็นไปอย่างต่อเนื่อง ตลอดเวลา

Inventory Tracking Systems (Cont’d) Two-Bin System - Two containers of inventory; reorder when the first is empty Universal Product Code (UPC) - Bar code printed on a label that has information about the item to which it is attached 214800 232087768

ABC Classification System Classifying inventory according to some measure of importance and allocating control efforts accordingly. A - very important B - mod. important C - least important Annual $ value of items A B C High Low Percentage of Items

ABC Classification System Item # Annual demand Unit cost ($) Annual Dollar Value 1 2500 360 2 1000 70 3 2,400 500 4 1500 100 5 700 6 7 200 210 8 4000 9 8000 10

ABC Classification System Item Annual Dollar value Classification % items % Annual Dollar value 8 4,000,000 A 10 3 1,200,000 B 30 6 1,000,000 1 900,000 4 150,000 C 60 9 2 5 7 A item is 10 -20% of the number of items but 60-70% of the annual dollar C item is 50-60% of the number of items but 10-15% of the annual dollar Normally, A items should receive close attention (frequent reviews) while C items should receive only loose control.

Cycle Counting A physical count of items in inventory Cycle counting management How much accuracy is needed? (± 0.2% for A items, ± 1% B items, and ± 5% C items) When should cycle counting be performed? Who should do it?

Inventory Models Independent demand – finished goods, items that are ready to be sold E.g. a computer Dependent demand – components of finished products E.g. parts that make up the computer

Inventory Models Independent Demand Items Dependent Demand Items A B(4) C(2) D(2) E(1) D(3) F(2)

Economic Order Quantity Models Economic order quantity (EOQ) model The order size that minimizes total annual cost Economic production model Quantity discount model

Assumptions of EOQ Model Only one product is involved Annual demand requirements known Demand is even throughout the year Lead time does not vary Each order is received in a single delivery There are no quantity discounts

Profile of Inventory Level Over Time The Inventory Cycle Profile of Inventory Level Over Time Quantity on hand Q Receive order Place Lead time Reorder point Usage rate Time

The Inventory Cycle Large Q Small Q Time

Total Cost Annual carrying cost Annual ordering cost Total cost = + Q 2 H D S + TC =

Cost Minimization Goal The Total-Cost Curve is U-Shaped Annual Cost Ordering Costs Order Quantity (Q) QO (optimal order quantity)

Deriving the EOQ Using calculus, we take the derivative of the total cost function and set the derivative (slope) equal to zero and solve for Q.

Minimum Total Cost The total cost curve reaches its minimum where the carrying and ordering costs are equal. Q 2 H D S =

Economic Production Quantity (EPQ) Production done in batches or lots Capacity to produce a part exceeds the part’s usage or demand rate Assumptions of EPQ are similar to EOQ except orders are received incrementally during production

Economic Production Quantity Assumptions Only one item is involved Annual demand is known Usage rate is constant Usage occurs continually Production rate is constant Lead time does not vary No quantity discounts

EPQ: Inventory Profile Imax Production and usage Usage only Cumulative production Amount on hand Time

EPQ – Total Cost

Economic Run Size

Total Costs with Purchasing Cost Annual carrying cost Purchasing TC = + Q 2 H D S ordering PD

Total Costs with PD Cost Adding Purchasing cost doesn’t change EOQ TC with PD TC without PD PD Quantity Adding Purchasing cost doesn’t change EOQ

Total Cost with Constant Carrying Costs OC EOQ Quantity Total Cost TCa TCc TCb Decreasing Price CC a,b,c

Quantity Discounts

Quantity Discounts

When to Reorder Reorder point When the quantity on hand of an item drops to this amount, the item is reordered. Determinants of the reorder point The rate of demand The lead time The extent of demand and/or lead time variability The degree of stockout risk acceptable to management

Reorder Point: Under Certainty

Reorder Point: Under Uncertainty Demand or lead time uncertainty creates the possibility that demand will be greater than available supply To reduce the likelihood of a stockout, it becomes necessary to carry safety stock Safety stock Stock that is held in excess of expected demand due to variable demand and/or lead time

Safety Stock Quantity Maximum probable demand Expected demand LT Time Expected demand during lead time Maximum probable demand ROP Quantity Safety stock Safety stock reduces risk of stockout during lead time 12-40

Safety Stock? As the amount of safety stock carried increases, the risk of stockout decreases. This improves customer service level Service level The probability that demand will not exceed supply during lead time Service level = 100% - Stockout risk 12-41

How Much Safety Stock? The amount of safety stock that is appropriate for a given situation depends upon: The average demand rate and average lead time Demand and lead time variability The desired service level

Distribution of Lead Time Demand

Reorder Point The ROP based on a normal Distribution of lead time demand Service level Risk of a stockout Probability of no stockout ROP Quantity Expected demand Safety stock z z-scale

Reorder Point: Demand Uncertainty

Reorder Point: Lead Time Uncertainty

Reorder Point: both Demand and Lead Time are uncertain (variable)

ROP equations of different cases

Fixed-Order-Interval Model Orders are placed at fixed time intervals Order quantity for next interval? Suppliers might encourage fixed intervals May require only periodic checks of inventory levels Risk of stockout Fill rate – the percentage of demand filled by the stock on hand

Fixed-Interval Benefits Tight control of inventory items Items from same supplier may yield savings in: Ordering Packing Shipping costs May be practical when inventories cannot be closely monitored

Fixed-Interval Disadvantages Requires a larger safety stock Increases carrying cost Costs of periodic reviews

Fixed-Quantity vs. Fixed-Interval Ordering

Fixed-quantity (orders are triggered by a quantity) When to order How much to order Fixed-quantity (orders are triggered by a quantity) Fixed-interval (orders are triggered by time) Amount for order = Expected demand during production interval + SS – Amount on hand at reorder time = demand safety stock excel

Exp 1บริษัทเครื่องซักผ้า กรุงเทพ จำกัด ผู้ประกอบเครื่องซักผ้าจำหน่ายทั้งภายในและต่างประเทศ กำลังพิจารณานโยบายการสั่งซื้อมอเตอร์รุ่น A1 ที่ใช้ในการประกอบเครื่องซักผ้าเพื่อให้มีความถูกต้องและเชื่อถือได้มากยิ่งขึ้น โดยกำหนดระดับบริการ (service Level) ไว้ที่ 95% ผู้จัดการฝ่ายวัสดุได้รับหมอบหมายจากทางบริษัทให้ทำหน้าที่วิเคราะห์ปัญหาดังกล่าวนี้ โดยได้ริเริ่มรวบรวมข้อมูลจากอดีตที่ผ่านมาดังนี้ อัตราการใช้ต่อปี = 3000 หน่วย ค่าใช้จ่ายในการสั่งซื้อต่อครั้ง = 1000 บาท ต้นทุนในการถือครองของคงคลัง = 35% ต่อปี ต้นทุนมอเตอร์ต่อหน่วย = 1000 บาท (อัตราการใช้ = 55 หน่วย/สัปดาห์) (ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของอัตราการใช้ = 20.2 หน่วยต่อสัปดาห์) ช่วงเวลานำในการสั่งซื้อ 1 สัปดาห์ค่อนข้างคงที่ ข้อมูลอัตราการใช้ค่อนข้างจะมีความแปรปรวนโดยผู้จัดการฝ่ายวัสดุได้รวบรวมข้อมูลอัตราการใช้ต่อสัปดาห์ จากอดีตที่ผ่านมาล่าสุด 63 สัปดาห์ ดังแสดงในตารางถัดไปโดยข้อมูลมีการกระจายแบบปกติหาขนาดรุ่นของการสั่งซื้อที่ประหยัดสุด(EOQ)มต้นทุนรวมการควบคุมของคงคลัง (TC), จุดสั่งซื้อใหม่ (ROP)

อัตราการใช้ใน 1 สัปดาห์ ความถี่ที่เกิดขึ้นของอัตราการใช้ 10 1 20 2 30 5 40 12 50 15 60 11 70 7 80 4 90 3 100 110 รวม 63

Exp 2 จากตัวอย่างในข้อ 1 ถ้าบริหารของคงคลังภายใต้ระบบรอบเวลาสั่งคงที่ โดยใช้ข้อมูลเดิมดังนี้ อัตราการใช้ต่อปี = 3000 หน่วย ค่าใช้จ่ายในการสั่งซื้อต่อครั้ง = 1000 บาท ต้นทุนในการถือครองของคงคลัง = 35% ต่อปี ต้นทุนมอเตอร์ต่อหน่วย = 1000 บาท อัตราการใช้ = 55 หน่วย/สัปดาห์ ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน = 20.2 หน่วยต่อสัปดาห์ ช่วงเวลานำในการสั่งซื้อ 1 สัปดาห์ค่อนข้างคงที่ กำหนดให้ 1ปี สัปดาห์ หรือ 365 วัน หมายเหตุ หากในการสั่งซื้อมอเตอร์รอบนี้ มีของคงคลังเหลืออยู่ 110 หน่วย

บริษัท เครื่องซักผ้ากรุงเทพ ที่ได้กล่าวถึงในตัวอย่างแล้วต้องการวิเคราะห์ของคงคลังที่มีความสำคัญอีกรายการหนึ่ง คือ ใบพัดของเครื่องซักผ้า ซึ่งเป็นชิ้นส่วนพลาสติกคุณภาพดี โดยกำหนดระดับบริการไว้ที่ (service level) 98% ขอมูลที่ได้จากการรงบรวมในอดีตมีดังต่อไปนี้ อัตราการใช้ต่อปี = 6000 หน่วย ค่าใช้จ่ายในการสั่งซื้อต่อครั้ง = 1000 บาท ต้นทุนในการถือครองของคงคลัง = 25% ต่อปี ต้นทุนมอเตอร์ต่อหน่วย = 400 บาท อัตราการใช้ = 20 หน่วย/วัน (คงที่) ข้อมูลช่วงเวลาในการนำส่งมอบ (lead time) จากผู้ส่งมอบมีความแปรปรวน โดยข้อมูลของเวลาในการนำส่งมอบที่ได้จากการแสดงได้จากตารางดังนี้

ความถี่ที่เกิดขึ้นของช่วงเวลานำ ช่วงเวลานำ (วัน) ความถี่ที่เกิดขึ้นของช่วงเวลานำ 10 1 11 6 12 7 13 22 14 9 15 3 16 17 รวม 50