第五章供应链网络设计与优化.ppt

第五章第五章 供供应链网网络设计与与优化化1本章内容本章内容第一第一节 供供应链网网络概述概述 第二第二节 供供应链网网络设计 第三第三节 供供应链网网络优化化2第一第一节供供应链网网络概述概述3供应链网络概念模型传统的供的供应链概念局限于企概念局限于企业的的内部内部操操作作现代的供代的供应链概念注重与其他企概念注重与其他企业的的联系和供系和供应链的的外部外部环境，更加注重核心境，更加注重核心企企业的网的网络关系。关系。这时的供一个网的供一个网络的的供供应链就成了一个网就成了一个网络的概念。的概念。4供应链网络概念模型哈理森（哈理森（Harrision）：供）：供应链将采将采购的的原材料原材料转换为中中间产品和成品，并且将品和成品，并且将成品成品销售到客售到客户的的功能网功能网络。菲力普（菲力普（Phillip）和温德）和温德尔（Wendell）：）：通通过建立建立战略伙伴关系略伙伴关系，可以与重要的，可以与重要的供供应商和客商和客户更有效地开展工作。更有效地开展工作。5供应链网络概念模型6供应链网络结构模型7供供应链成成员网网络结构构变量量供供应链工序工序连接方式接方式供供应链网网络的的基基本本组成成8供供应链成成员供供供供应链应链基本成基本成基本成基本成员员能能能能进进行价行价行价行价值值增增增增值值活活活活动动的自治公司或的自治公司或的自治公司或的自治公司或战战略企略企略企略企业单业单元元元元供供供供应链应链支持成支持成支持成支持成员员简单简单的提供的提供的提供的提供资资源、源、源、源、知知知知识识以及以及以及以及设设施的供施的供施的供施的供应链应链成成成成员员9起始点的供起始点的供应商商仅是支持成是支持成员区分的意区分的意义：确定供：确定供应链核心成核心成员10供供应链网网络结构构维数数第一第一维，水平，水平结构是指构是指供供应链范范围内的内的层次数次数目目第二第二维，垂直，垂直结构是指构是指每一每一层中供中供应商或商或顾客客的数目的数目第三第三维，指的是供，指的是供应链范范围内核心企内核心企业的水平的水平位置位置 11以核心企业为中心建立的组织结构核心企核心企业作作为客客户企企业的的组织结构构核心企核心企业作作为产品品/服服务提供者提供者的的结构构核心企核心企业同同时作作为产品和服品和服务的提供者和的提供者和客客户核心企核心企业作作为连接接组织12优势：强大的大的销售网售网络和和产品品设计，销售、客售、客户服服务这些功能由自己的些功能由自己的销售网售网络来完成。来完成。供供应链组织结构的构建：集中在构的构建：集中在选择供供应商、商、跟踪控制、跟踪控制、库存管理、供存管理、供应商与采商与采购管理等。管理等。核心企核心企业作作为客客户企企业的的组织结构构13优势在制造和供在制造和供应方面，而在分方面，而在分销、客、客户服服务等方面等方面则不具不具备竞争争优势。供供应链管理：主要集中在管理：主要集中在经销商、客商、客户选择、需求需求预测、分、分销渠道管理等方面渠道管理等方面核心企核心企业作作为产品品/服服务提供者的提供者的结构构14优势在在产品品设计、管理方面，但是在原材料的、管理方面，但是在原材料的供供应、产品的品的销售及市售及市场客客户的服的服务方面，缺方面，缺乏足乏足够力量。力量。供供应链管理：管理：协调好采好采购、生、生产和和销售的关系，售的关系，如信息网如信息网络设计、物流管理等、物流管理等。核心企核心企业同同时作作为产品和服品和服务的提供者和的提供者和客客户15优势：良好的商誉、：良好的商誉、较大的大的规模、本行模、本行业大量大量的信息的信息资源。源。供供应链管理：中小管理：中小经销企企业与大的供与大的供应商之商之间的的协调、信息交、信息交换、中小、中小经销企企业的控制等。的控制等。如：日本的如：日本的MISUMI（替接近（替接近3万家企万家企业从从280家商品生家商品生产企企业购买商品和服商品和服务）核心企核心企业作作为连接接组织16第二第二节 供供应链网网络设计 17网络设计决策在供应链中的作用供供应链网网络设计决策的核心就是供决策的核心就是供应链设施决施决策。策。供供应链设施决策包括生施决策包括生产、储藏或运藏或运输相关相关设施的区位及每施的区位及每样设备的容量和功能。的容量和功能。设施的施的供供应源及市源及市场配置配置对供供应链运运营有重大作用有重大作用 设施施区位区位决策决策对供供应链的运的运营有着有着长期影响期影响 容量配置容量配置决策在供决策在供应链运运营中同中同样至关重要至关重要 网网络设计决策决策对供供应链运运营有很大影响有很大影响 当两个公司合并当两个公司合并时，网，网络设计决策同决策同样显得重要得重要18例子：丰田公司在全世界每一主要市例子：丰田公司在全世界每一主要市场都都设有有工厂，在工厂，在1997年以前，每个工厂只能年以前，每个工厂只能满足当地足当地市市场，在，在亚洲金融危机中，洲金融危机中，亚种地区的工厂大种地区的工厂大量量闲置而又不能用于其他供小于求的市置而又不能用于其他供小于求的市场，这给丰田公司丰田公司带来巨大来巨大损失。失。还是以丰田公司是以丰田公司为例：例：1998年它在美国肯塔基年它在美国肯塔基州州设立装配厂。日元升立装配厂。日元升值的的时候，日本本土生候，日本本土生产的汽的汽车由于价格太高影响由于价格太高影响竞争力的争力的时候，候，该厂在美国仍可以有不厂在美国仍可以有不错的利的利润。19供供应链网网络设计的的影影响响因因素素战战略性因素略性因素略性因素略性因素 技技技技术术因素因素因素因素 宏宏宏宏观经济观经济因素因素因素因素政治因素政治因素政治因素政治因素基基基基础设础设施因素施因素施因素施因素 竞竞争性因素争性因素争性因素争性因素 对顾对顾客需求的反客需求的反客需求的反客需求的反应时间应时间 物流和物流和物流和物流和设设施成本施成本施成本施成本20强调生生产成本的企成本的企业强调反反应能力的企能力的企业全球化的供全球化的供应链网网络在成本最低的区位布局生在成本最低的区位布局生产设施，施，即便会使生即便会使生产工厂工厂远离其市离其市场区区在市在市场区附近布局生区附近布局生产设施，有施，有时甚至不惜以高成本甚至不惜以高成本为代价代价通通过在不同国家或地区布局在不同国家或地区布局职能能设施，来支持其不同施，来支持其不同战略目略目标的的实现战略性因素 21生生产技技术能能带来来显著的著的规模模经济效益效益布局少数大容量的布局少数大容量的设施（如施（如电脑芯片的生芯片的生产）设施建施建设的固定成本的固定成本较低低建立建立为数众多的地方性生数众多的地方性生产设施以降低运施以降低运输成本成本（如可口可（如可口可乐）生生产技技术很很稳定，而且不同国家定，而且不同国家对产品的要求品的要求不同不同在每一个国家建立地方性基地在每一个国家建立地方性基地为该国市国市场服服务生生产技技术富有灵活性富有灵活性在在较少的几个大基地少的几个大基地进行生行生产技术因素 22宏观经济因素 关税水平：如在关税水平：如在该该国建厂，国建厂，规规避关税避关税 税收减税收减让让：往往是布局决策中最：往往是布局决策中最终终决定因素决定因素 汇汇率率风险风险：改：改变产变产品流向品流向需求波需求波动动：供：供应链应链的灵活性的灵活性23企企业倾向于将企向于将企业布局在政局布局在政局稳定的国家，定的国家，这些国家的些国家的经济贸易易规则较为完善完善政治政治稳定很定很难量化，所以量化，所以企企业在在设计供供应链时只能只能进行主行主观的的评价价政治政治稳定因素在定因素在供供应链网网络布局布局中起着重要作用中起着重要作用政治因素 24良好的基良好的基础设施是施是在特定区域在特定区域进行布行布局的局的先决条件先决条件先决条件先决条件基基础设施的好施的好坏影响供坏影响供应链运运营的成本的成本场地的供地的供给劳动力的供力的供给交通密集交通密集地方性公用事地方性公用事业关关键的的基基础设施施靠近运靠近运输枢枢纽、靠近机靠近机场和和码头、高速公路入口、高速公路入口、铁路服路服务基础设备因素 25竞争性因素 设计供供应链网网络，必必须考考虑竞争争对手的手的战略、略、规模模和布局和布局诸如原材料如原材料和和劳动力等力等外部因素是外部因素是否迫使其相否迫使其相互靠近互靠近企企业如何如何进行行竞争争企企业间的的积极外部性极外部性许多企多企业临近布局使他近布局使他们均受益均受益为瓜分市瓜分市场而布局而布局一一项基本的决策基本的决策企企业是是临近近还是是远离离竞争争对手布局手布局如果企如果企业在价格上在价格上进行行竞争，争，而且承担向客而且承担向客户送送货的成本，的成本，那么最那么最优的布局是二者尽可的布局是二者尽可能离得能离得远些些当企当企业不能控制价格，而只是在与客不能控制价格，而只是在与客户距距离的离的远近上相互近上相互竞争争时，他，他们就能通就能通过相相互接近的布局互接近的布局获取最大的市取最大的市场份份额。豪特灵豪特灵(HOTELLING)模型模型26两家企业在直线上的布局 假假设客客户均匀地分布在均匀地分布在(0，1)这个区个区间上，两个企上，两个企业通通过与客与客户距离的距离的远近近进行行竞争，客争，客户总是光是光顾最近的一家企最近的一家企业，而且，而且与两家企与两家企业距离相等的客距离相等的客户则在二者之在二者之间平均分配。平均分配。如果如果总需求需求为1 1，企，企业1 1布局在点布局在点a a，企，企业2 2布局在点布局在点1b1b，那么，那么两个企两个企业的需求的需求d1d1和和d2d2分分别是：是：01a1-b显然，如果两家企然，如果两家企业能更近地布局，最能更近地布局，最终使得使得a=b=1a=b=12 2时，两家企两家企业就能将自身的市就能将自身的市场份份额最大化最大化27企企业的目的目标客客户若能容忍若能容忍较长的反的反应时间，企，企业就能集中力量就能集中力量扩大每一大每一设施的施的生生产能力。能力。企企业的客的客户群群认为较短的反短的反应时间很重很重要，必要，必须布局在离客布局在离客户较近的地方。近的地方。这类企企业就就应当当设有有许多生多生产基地，每个基基地，每个基地的生地的生产能力能力较小，由此来小，由此来缩短短对客客户的反的反应时间，增加供，增加供应链中中设施的数量。施的数量。对顾客需求的反应时间 28顾客要求的反客要求的反应时间与与设施数量之施数量之间的关系的关系必需的必需的设施数量施数量要求的反要求的反应时间29物流和设施成本 库存成本 运输成本 设施（建设和运营）成本30物流和设施成本 库存成本 安全安全库存成本存成本设施数量施数量设施数量和施数量和库存成本之存成本之间的关系的关系31物流和设施成本 运输成本 运运输成本成本设施数量施数量设施数量和运施数量和运输成本之成本之间的关系的关系在在图的左的左边，直，直接从生接从生产地到达地到达客客户的小批量运的小批量运输成本是成本曲成本是成本曲线的起始点的起始点随着随着仓库数量的增数量的增加，运加，运输的的总成本成本不断减少；运不断减少；运输成成本的降低源于在某本的降低源于在某个个设施施对货物的集物的集并运并运输与短途运与短途运输的相互的相互结合合成本曲成本曲线的最的最低点，表示低点，表示获得最大的得最大的货物物集并所需的集并所需的设施的数量施的数量如果如果设施数量的施数量的扩张超出了超出了货物集并物集并的最大的最大值，每个，每个设施所承担的施所承担的进货集集并运并运输的数量减少的数量减少了，成本将增加了，成本将增加32物流和设施成本 设施（建设和运营）成本设施成本施成本设施数量施数量设施数量和施数量和设施成本之施成本之间的关系的关系33物流成本和反物流成本和反应时间变动与与设施数量的关系施数量的关系反反应时间设施数量施数量物流物流总成本成本34设施数量和总成本之间的关系设施数量施数量成本成本总成本成本库存成本存成本运运输成本成本设施成本施成本35网络设计决策的框架竞争战略内部限制资本、增长战略、现存网络第一步第一步供供应链战略略全球竞争生产技术资本、规模/范围的影响、需要的支持、灵活性竞争环境第二步第二步地区性地区性设施构架施构架关税和税收激励区域性需求规模、增长、一致性、地方特色政治、汇率和需求风险生产方法需要的技能、反应时间第三步第三步理想的理想的选址址基础设施要素成本劳动力、原材料、具体地点第四步第四步区位区位选择物流成本运输、库存和协调36第三第三节 供供应链网网络优化化37约束理束理论的定的定义约束理束理论是由以色列物理学家是由以色列物理学家EliyahuEliyahu M.M.GoldrattGoldratt博士博士创立的。立的。约束理束理论认为，任何一个由多个，任何一个由多个阶段段构成的生构成的生产系系统，如果其中一个，如果其中一个阶段段的的产出取决于前面一个或几个出取决于前面一个或几个阶段段产出的出的话，那么，某个，那么，某个产出率最低的出率最低的阶段决定着整个系段决定着整个系统的的产出能力。出能力。换句句话说，任何，任何连续的系的系统都可以想都可以想像成一个像成一个环环相扣的相扣的链，这个系个系统的的强度取决于度取决于链中最薄弱的中最薄弱的环节，而不，而不是最是最强的的环节。38约束理束理论的原的原则物流平衡替代生产能力平衡系统的约束决定着非瓶颈资源的利用程度 瓶颈上的损失则是整个系统的损失 非瓶颈获得的优化毫无意义 瓶颈控制了库存和产销率 39 生生产能力平衡能力平衡是是为了使企了使企业的生的生产能力得到充分的利能力得到充分的利用，用，产品并不能恰好品并不能恰好满足当足当时市市场的需求，必然造成的需求，必然造成一定数量的一定数量的积压。物流平衡物流平衡：各个工序与瓶：各个工序与瓶颈设备同步以求生同步，以求生产周期周期最短、在制品最少。最短、在制品最少。企企业面面对的是的是绝对波波动的市的市场，所以要做到生，所以要做到生产能力能力的的绝对平衡其平衡其实是不是不现实的。的。约束理束理论主主张在企在企业内内部平衡物流。部平衡物流。物流平衡替代生产能力平衡40 系系统的的约束就是瓶束就是瓶颈。标题的意思就是：瓶的意思就是：瓶颈决定着非瓶决定着非瓶颈资源的利用程度。源的利用程度。比如：一个汽比如：一个汽车企企业一个月一个月发动机的生机的生产能力能力是是1万个，方向万个，方向盘的生的生产能力是能力是10万个。万个。显然然这个汽个汽车企企业一个月最多能生一个月最多能生产1万万辆汽汽车。整个系整个系统的的约束就是束就是发动机的生机的生产。（当然（当然这里考里考虑的情况是所有部件由此企的情况是所有部件由此企业单独生独生产）系统的约束决定着非瓶颈资源的利用程度 41 产销率率：单位位时间内生内生产出来并出来并销售出去的量售出去的量 控制控制产销率率：比如市：比如市场需求是瓶需求是瓶颈，那即使企，那即使企业能多生能多生产，但是由于市，但是由于市场有限，有限，产销率也得率也得不到提高。不到提高。控制控制库存存：库存水平只要能存水平只要能维持瓶持瓶颈上的物流上的物流连续稳定即可，定即可，过多的多的库存只是浪存只是浪费。瓶颈控制了库存和产销率 42约束理论的应用方法方法论的形成的形成企企业管理的管理的应用用供供应链管理的管理的应用用43约约束理束理论应论应用的三个方面用的三个方面 1.对供供应链网网络的的设计和管理和管理应该是是动态的和的和全局全局的的而不是而不是传统意意义上静上静态的和局部的。的和局部的。2.整个系整个系统的改的改进之和并不是每一个之和并不是每一个环节的改的改进的的简单累加，而是由关累加，而是由关键环节瓶瓶颈制制约。3.在在对系系统优化的化的过程中，成程中，成为系系统制制约的最薄弱的最薄弱环节可能可能发生生移移动，即，即对系系统的的优化是一个化是一个动态的的过程。程。44供供应链网网络优化化实例例需求量在工厂之间的分配工厂布局：生产能力既定的工厂布局 工厂和仓库同时布局45吉百利公司吉百利公司和和哈奥普蒂克公司哈奥普蒂克公司的生的生产产能力、市能力、市场场需需求和成本求和成本供供应城市城市需求城市（每一千需求城市（每一千单位的生位的生产和运和运输成本）成本）生生产能力能力月固月固定成定成本本亚特特兰大大 波士波士顿 芝加哥芝加哥 丹佛丹佛 奥奥马哈哈 波特波特兰巴巴尔的摩的摩1675400685163011602800187650肖肖肖肖尼尼146019409701004951200243500盐湖湖城城192524001425500950800275000孟菲孟菲斯斯3801355543104566523212241000威奇威奇托托92216467005083111797312200月需月需求量求量10814671146n=工厂区位数目；（工厂区位数目；（i的取的取值范范围）m=市市场或需求地的数量；（或需求地的数量；（j的取的取值范范围）Dj=市市场j的年需求量；的年需求量；Ki=工厂工厂i的年生的年生产能力；能力；Cij=i工厂生工厂生产一一单位位产品并送到品并送到j市市场的成本（包的成本（包括生括生产、库存和运存和运输成本）成本）xij=每年从工厂每年从工厂i到市到市场j的运量的运量需求量在工厂之间的分配47供供应城市城市需求城市（每一千需求城市（每一千单位的生位的生产和运和运输成本）成本）生生产能力能力月固月固定成定成本本亚特特兰大大 波士波士顿 芝加哥芝加哥 丹佛丹佛 奥奥马哈哈 波波特特兰巴巴尔的摩的摩1675400685163011602800187650肖肖肖肖尼尼146019409701004951200243500盐湖湖城城192524001425500950800275000孟菲孟菲斯斯3801355543104566523212241000威奇威奇托托92216467005083111797312200月需月需求量求量10814671148n=工厂区位数目；（工厂区位数目；（i的取的取值范范围）m=市市场或需求地的数量；（或需求地的数量；（j的取的取值范范围）Dj=市市场j的年需求量；的年需求量；Ki=工厂工厂i的潜在年生的潜在年生产能力；能力；fi=工厂工厂i运运营中按年分中按年分摊的固定成本；的固定成本；Cij=i工厂生工厂生产一一单位位产品并送到品并送到j市市场的成本（包的成本（包括生括生产、库存和运存和运输成本）成本）xij=每年从工厂每年从工厂i到市到市场j的运量；的运量；yi=如果工厂如果工厂i运运营则i=1，否，否则为0工厂布局：生产能力既定的工厂布局 49 结论：新公司的最佳：新公司的最佳选择是关是关闭在在盐湖城和威湖城和威齐托的工厂，托的工厂，继续经营另外三家工厂。另外三家工厂。这样每每个月的个月的总成本是成本是47401000美元，比前例中，美元，比前例中，两家企两家企业没有合并没有合并时候的候的总成本成本50201000节省了省了2800000美元。美元。50n=潜在潜在工厂区位数目；（工厂区位数目；（i的取的取值范范围）m=市市场或需求点的数量；（或需求点的数量；（j的取的取值范范围）t=潜在的潜在的仓库区位数量；区位数量；Dj=顾客客j的年需求量；的年需求量；Ki=工厂工厂i的年生的年生产能力；能力；fi=工厂工厂i运运营中按年分中按年分摊的年固定成本；的年固定成本；fe=在在e点布局一个点布局一个仓库的年固定成本；的年固定成本；l=供供应商商数量；数量；sh=供供应商商h的年供的年供应能力；能力；we=布局在布局在e点的点的仓库的的年的的年仓储能力能力；工厂和仓库同时布局51chi=从供从供应源源h运送运送单位位货物到工厂物到工厂i的成本；的成本；cie=i点工厂生点工厂生产单位位产品并运送到品并运送到e点的点的仓库成本；成本；cej=从从e点点仓库为j点点顾客送客送单位位货物的成本；物的成本；yi=1，如果工厂布局在，如果工厂布局在i点，否点，否则为0；ye=1，如果，如果仓库布局在布局在e点，否点，否则为0；xhi=每年从每年从h点的供点的供应商运到商运到i点的工厂的原材料数量；点的工厂的原材料数量；xie=每年从每年从i点的工厂运到点的工厂运到e点的点的仓库的的货物数量；物数量；xej=每年从每年从e点点仓库晕倒市倒市场j的的货物数量；物数量；52 优点点：考：考虑的方面囊括了生的方面囊括了生产、运、运输、和、和库存存 缺点缺点：很多参数：很多参数难以准确界定，模型更以准确界定，模型更难求解求解53