What is Safety Stock Calculator?
▾
Предпазните запаси са допълнителните запаси, които се държат извън очакваното търсене по време на изчакване, за да се предпазят от два източника на несигурност: променливост на търсенето (клиентите купуват повече от очакваното) и променливост на доставките (доставчиците доставят по-късно от очакваното). Той действа като буфер, който абсорбира тези колебания, предотвратявайки изчерпване, което иначе би възникнало, когато търсенето скочи или доставката се забави. Количеството необходим резервен запас зависи от това колко променливо е търсенето и времето за изпълнение, колко дълго е времето за попълване и колко високо ниво на обслужване иска да поддържа бизнесът. Без предпазни запаси, бизнес, работещ точно на средното търсене по време на времето за изпълнение, теоретично би бил запасен през 50% от времето – половината от всички цикли на срока за изпълнение ще видят, че търсенето надвишава средното и ще изчерпи запасите, преди да пристигне попълването. Предпазният запас повишава тази вероятност до целево ниво на обслужване: 95% означава, че изчерпването на запасите възниква само в 5% от циклите на изпълнение; 99% означава изчерпване в 1% от циклите. Тази връзка между количеството на предпазния запас и нивото на обслужване следва статистическото нормално разпределение, като Z-резултатът (брой стандартни отклонения) съответства на всяко ниво на обслужване. Цената на запасите за безопасност е реална — тя представлява капитал, свързан с инвентара, изразходваното място за съхранение и риск от остаряване за продукти с ограничен срок на годност. Тези разходи трябва да се претеглят спрямо разходите за изчерпване на запасите: загубени продажби, такси за спешни експедиции, прекъсване на производството и щети във взаимоотношенията с клиентите. Оптималното ниво на безопасен запас балансира тези разходи и различните складови единици в рамките на един и същ бизнес може да имат много различни оптимални нива на безопасен запас в зависимост от техния марж профил, променливостта на търсенето и последствията от наличността. Съвременният софтуер за оптимизиране на инвентара (Blue Yonder, Kinaxis, o9 Solutions) изчислява динамично нивата на запасите за сигурност на ниво SKU-местоположение, като ги актуализира, когато моделите на търсене се променят и сроковете за доставка се променят. Тези системи могат да управляват оптимизирането на запасите за безопасност в стотици хиляди SKU едновременно, мащаб, невъзможен с ръчно изчисление.
DigiCalcs delivers precision-engineered tools for engineers and STEM professionals.
Формула
▾
Формула за безопасен запас (статистически метод):
SS = Z × σ_dLT
където:
Z = Z-резултат за ниво на обслужване (от стандартна нормална таблица)
σ_dLT = Стандартно отклонение на търсенето по време на времето за изпълнение
За постоянно време за доставка:
σ_dLT = σ_d × √LT
SS = Z × σ_d × √LT
За променливо време за изпълнение И променливо търсене:
σ_dLT = √(LT̄ × σ_d² + d̄² × σ_LT²)
SS = Z × √(LT̄ × σ_d² + d̄² × σ_LT²)
Прост метод за дни на доставка:
SS = Средно дневно търсене × Дни на безопасност
Работен пример (статистически):
d̄ = 100 единици/ден, σ_d = 20 единици/ден
LT̄ = 10 дни, σ_LT = 2 дни, Z (95% SL) = 1,645
σ_dLT = √(10 × 20² + 100² × 2²) = √(4 000 + 40 000) = √44 000 = 209,8
Безопасен запас = 1,645 × 209,8 = 345 единициVariable Legend
▾
| Символ | Име | Единица | Описание |
|---|---|---|---|
| Z | Z-резултат | dimensionless | Стандартна нормална стойност на разпределение, съответстваща на целевото ниво на обслужване (1,645 = 95%, 2,326 = 99%) |
| σ_d | Стандартно отклонение на търсенето | units/day | Статистическа мярка за дневна променливост на търсенето — изчислена от исторически данни за ежедневните продажби |
| σ_LT | Стандартно отклонение на времето за изпълнение | days | Променливост във времето за доставка на доставчика — изчислено от исторически данни за получаване на поръчка за покупка |
| LT̄ | Средно време за доставка | days | Среден брой дни от поръчката за покупка до наличните стоки на склад |
| σ_dLT | Търсене по време на времето за доставка Std Dev | units | Комбинирана променливост на търсенето и времето за изпълнение по време на прозореца за време за попълване |
| SS | Предпазен запас | units | Буферен инвентар, поддържан над очакваното търсене по време на изпълнение, за да се абсорбира променливостта и да се предпази от изчерпване |
How to Safety Stock Calculator
▾
- 1Изберете вашето целево ниво на обслужване — вероятността да не се запасите по време на цикъла на доставка. Общи цели: 90% за некритични артикули с нисък марж, 95% за стандартна търговия на дребно/електронна търговия, 99% за критични за производството или артикули с висок марж. Преобразувайте в Z-резултат, като използвате стандартната нормална таблица.
- 2Изчислете средното дневно търсене от исторически данни за продажбите — използвайте поне 90 дни данни за стабилни продукти; коригирайте за известните тенденции на търсенето, преди да изчислите средната стойност.
- 3Изчислете стандартното отклонение на дневното търсене (σ_d) — това измерва променливостта на търсенето. Високият σ_d означава непредвидимо търсене и изисква повече запаси за сигурност. Изчислете σ_d като стандартно отклонение на вашите дневни данни за продажби през периода на измерване.
- 4Определете средното време за изпълнение и променливостта на времето за изпълнение (σ_LT) от историята на поръчките за покупка — запишете броя на дните между поставянето на поръчката и стоките, налични на склад за всяка поръчка през последните 12 месеца; изчисляване на средно и стандартно отклонение.
- 5Изчислете стандартното отклонение на търсенето по време на времето за изпълнение, като използвате подходящата формула — използвайте простата формула (σ_d × √LT), ако времето за изпълнение е последователно; използвайте пълната формула, ако търсенето и времето за изпълнение варират значително.
- 6Умножете Z-резултата по σ_dLT, за да получите статистическото количество за безопасност — това е броят единици, които да се държат като буфер над и извън очакваното търсене по време на изчакване.
- 7Уверете се, че разходите за запаси за безопасност (единици × цена за единица × процент на задържане) са оправдани от разходите за изчерпване — за артикули с ниска стойност по-простият подход с фиксирани дни за безопасност може да бъде подходящ и по-лесен за управление.
Worked Examples
▾
При 14-дневно време за изпълнение с умерена променливост на търсенето, 92 единици запаси осигуряват 95% защита. Това представлява $920 в буферни запаси при $10/единица — полезна инвестиция за избягване на изчерпване на артикул за продажба от 75 единици/ден.
Както търсенето, така и променливостта във времето за доставка водят до голям резервен запас при 99% ниво на обслужване. $244 100 в резервни запаси (при $100/единица) се оправдават от цената на спиране на производствена линия — обикновено $10 000–$50 000 на час в автомобилното производство.
За бързоразвалящи се стоки запасите от безопасност не могат да надхвърлят срока на годност минус времето за доставка. Тук 7-дневен срок на годност и 3-дневен срок за доставка ограничават запасите до максимум 4 дни при търсене — ограничението за срок на годност отменя статистическия оптимум.
Когато σ_d (25) превишава d̄ (10), коефициентът на вариация е 250% — изключително променливо търсене. Безопасен запас от 22,6 × средно търсене сигнализира, че тази SKU трябва да се обмисли за преустановяване или за направа по поръчка, а не за наличност.
Real-World Applications
▾
Купувачите на вериги за търговия на дребно използват калкулации за безопасен запас, за да определят минимални запаси в своите системи за попълване, като гарантират, че целите за наличност на рафтовете са изпълнени дори когато сроковете за доставка на доставчика се удължат през пиковия сезон.
Фармацевтичните компании изчисляват безопасен запас за активни фармацевтични съставки (API) и готови продукти поотделно, като често държат 60–90 дни безопасен запас за критични лекарства, за да отговарят на указанията за сигурност на доставките на FDA.
Автомобилните производители поддържат резервни запаси за компоненти от единствен източник, където прекъсване на доставката би спряло производството — недостигът на полупроводници през 2021 г. показа, че неадекватните запаси за безопасност за чипове струват на автомобилната индустрия около 210 милиарда долара загуба на производство.
3PL за електронна търговия изчисляват изискванията за безопасен запас като част от техния процес на адаптиране към нови клиенти, като препоръчват нива на безопасен запас въз основа на историята на търсенето на клиента и целевото ниво на обслужване, преди да бъде получен първият инвентар.
Special Cases
▾
Прекъснатото търсене (търсенето е нула през повечето дни със случайни пикове) нарушава
Периодичното търсене (търсенето е нула през повечето дни със случайни пикове) нарушава допускането за нормално разпределение, което е в основата на стандартните формули за запаси. За складови единици с коефициент на вариация над 150%, помислете за метода на Croston (отделни прогнози за честотата на търсенето и размера на търсенето) или модела на отрицателно биномно разпределение за по-точно изчисляване на запасите за сигурност.
Промоционалните събития създават временни пикове на търсенето, които превишават статистиката
Промоционалните събития създават временни пикове на търсенето, които превишават буферите на статистическите запаси за сигурност — 3 пъти скок на търсенето по време на събитие Черен петък ще изчерпи запасите за сигурност, оразмерени за нормална променливост, в рамките на часове. Промоционалните запаси трябва да се планират като отделна форуърд покупка в допълнение към редовните запаси за безопасност, а не да се поглъщат от нивата на запасите за безопасност, оразмерени за базовата променливост на търсенето.
Обединяването на инвентара с множество местоположения позволява споделяне на безопасен запас
Обединяването на инвентара с множество местоположения позволява споделянето на резервни запаси между множество местоположения, вместо да се съхранява отделно във всяко. Съгласно теорията за обединяване на риска, запасите за безопасност, необходими за обслужване на търсенето на N места от централен склад, са равни на запасите за безопасност за N отделни склада, разделени на √N — което представлява значително спестяване. Ето защо централизираните модели за дистрибуция могат да работят с по-нисък общ резервен запас от децентрализираните модели.
Безопасен запас по ниво на обслужване и променливост на търсенето (σ_d = 20 единици/ден, LT = 14 дни)
▾
| Ниво на обслужване | Z-резултат | Безопасен запас (единици) | Допълнителни разходи за инвентар от $10/единица |
|---|---|---|---|
| 90% | 1.282 | 96 единици | $960 |
| 95% | 1.645 | 123 единици | 1230 долара |
| 97% | 1.881 | 141 единици | 1410 долара |
| 98% | 2.054 | 154 единици | 1540 долара |
| 99% | 2.326 | 174 единици | 1740 долара |
| 99,5% | 2.576 | 193 единици | 1930 долара |
| 99,9% | 3.090 | 231 единици | 2310 долара |
Frequently Asked Questions
▾
Каква е разликата между предпазен и буферен запас?
Предпазният и буферният запас често се използват взаимозаменяемо. В някои рамки на веригата за доставки те се разграничават: предпазният запас се отнася конкретно до статистически буфер срещу променливостта на търсенето и предлагането, докато буферният запас може също да включва стратегически резерви, държани по други причини (подготовка за прекъсване, промоционални събития, хеджиране на риска на доставчика). В повечето практически контексти за управление на инвентара, термините означават едно и също нещо — допълнителен инвентар, държан над очакваното търсене, за да се предотврати изчерпване.
Как да намаля резервния запас, без да увеличавам риска от изчерпване?
Безопасният запас може да бъде намален чрез справяне с основните причини, които го движат: намаляване на променливостта на търсенето чрез по-добро прогнозиране на търсенето и изглаждане на търсенето; намаляване на променливостта във времето за изпълнение чрез подобряване на надеждността на доставчика или преминаване към по-последователни доставчици; намаляване на средното време за изпълнение чрез близко обвързване, местни резервни запаси или договаряне на срока за доставка с доставчика; и използвайте управлявани от доставчика инвентар или споразумения за пратки, които прехвърлят риска обратно към доставчиците. Намаляването на предпазните запаси без отстраняване на тези основни причини просто увеличава честотата на изчерпване.
Трябва ли всички SKU да имат една и съща цел за ниво на обслужване?
Не — целите за ниво на обслужване трябва да се диференцират според рентабилността на SKU, последиците от изчерпването и важността на клиента. Бързооборотни артикули с висок марж и сериозни последствия от изчерпване (загубени продажби на конкуренти) гарантират 97–99% нива на обслужване. Артикулите с нисък марж, бавно движещи се, при които неизпълнените поръчки са приемливи, гарантират 90–95%. Някои фирми използват ABC класификация за нива на обслужване: A-артикули на 99%, B-артикули на 97%, C-артикули на 95%. Този подход на нива оптимизира общите разходи за инвентар в цялото портфолио.
Какво е ниво на обслужване на цикъл спрямо процент на запълване?
Ниво на обслужване на цикъла (CSL) — нивото на обслужване, използвано при изчисленията на резервния запас — е вероятността да не се натрупат запаси по време на единичен цикъл на доставка. Степента на запълване е процентът на търсенето, което се задоволява незабавно от наличността (без резервна поръчка или загубена продажба). Това са различни показатели: 95% CSL не означава 95% процент на запълване. Процентът на запълване винаги е по-висок от CSL, тъй като по-голямата част от търсенето в рамките на един цикъл се обслужва преди събитието за изчерпване (ако такова се случи). Нивото на запълване от 97–99% съответства на CSL от 90–95% в зависимост от променливостта на търсенето.
Как намаляването на времето за изпълнение се отразява на предпазния запас?
Намаляването на времето за изпълнение има мощна корен квадратна връзка със запаса за безопасност — намаляването на времето за изпълнение наполовина намалява запаса за безопасност с √2 (29%), а не с 50%. Намаляването на времето за изпълнение обаче също така директно намалява компонента на търсенето по време на времето за изпълнение на точката на повторна поръчка (линейна връзка). Комбинираното намаляване наполовина на времето за изпълнение намалява значително общия инвентар (запасен запас + цикличен запас). Ето защо инициативите за щадяща верига за доставки, които намаляват времето за доставка на доставчиците, осигуряват комбинирани ползи за намаляване на инвентара.
Какви са скритите разходи от недостатъчния предпазен запас?
Недостатъчните разходи за запаси за безопасност се простират далеч отвъд загубените продажби: таксите за експедиция при спешни случаи (въздушен транспорт вместо океански, премиум снабдяване) могат да бъдат 5–10 × нормалните разходи за превоз; престой в производството поради недостиг на компоненти струва $10 000–$100 000/час в производството; бягството на клиента от повтарящи се изчерпвания има дългосрочни последици за стойността на целия живот; а вътрешните оперативни смущения (време на персонала за спешни покупки, пожарогасене) рядко се включват в стандартните изчисления на разходите за изчерпване. Един задълбочен анализ на разходите и ползите от запасите трябва да включва всички тези скрити разходи.
Какво е правилото за корен квадратен от времето в предпазния запас?
Правилото за корен квадратен от времето описва как запасът за безопасност се мащабира с времето за изпълнение: ако времето за изпълнение се удвои, запасът за безопасност се увеличава с √2 (около 41%), а не със 100%. Това се случва, защото статистическата променливост на търсенето се натрупва с корен квадратен от периоди от време (следвайки свойството на произволно ходене на независими ежедневни нужди). Практическото значение: увеличаването на времето за изпълнение от 14 дни на 28 дни увеличава запаса за безопасност с 41%, а не със 100% — а намаляването на времето за изпълнение от 28 на 14 дни намалява резерва за безопасност с 29%.
Common Mistakes to Avoid
▾
- !Използване на средното търсене за задаване на предпазен запас, а не стандартното отклонение — предпазният запас предпазва от променливост над средното, така че стандартното отклонение на търсенето е това, което движи изчислението. Използването на средното търсене като „коефициент на безопасност“ създава резервен запас, който е твърде голям за артикули със стабилно търсене и твърде малък за артикули с променливо търсене.
- !Задаване на еднакъв предпазен запас за всички складови единици, независимо от променливостта на търсенето, времето за изпълнение или важността на нивото на обслужване — универсалният подход към предпазния запас систематично надвишава стабилните артикули и намалява запасите променливи артикули. Специфичното за SKU изчисляване на предпазния запас, дори с прости параметри, драстично превъзхожда унифицираните политики за предпазния запас.
- !Изчисляване на резервния запас веднъж и никога не го актуализирате — фирмите, които задават параметри на запаса за безопасност по време на внедряването на ERP и ги оставят непроменени с години, ще установят, че тези статични стойности се отклоняват от оптималните, тъй като моделите на търсене се променят, добавят се нови доставчици с различни срокове за изпълнение и се променят бизнес приоритетите. Тримесечните прегледи на запасите за сигурност са минимум; месечни прегледи за високоскоростни или високорискови SKU.
Pro Tip
Използвайте коефициент на вариация (CV = σ/средно), за да приоритизирате кои складови единици се нуждаят от внимателно управление на запасите: CV под 0,5 = стабилно търсене, прост запас; CV 0,5–1,0 = умерена променливост, препоръчителен статистически резервен запас; CV над 1,0 = силно променливо търсене, резервните запаси може да са непрактични и изработването по поръчка или двойното снабдяване може да са по-добри решения.
Did you know?
Съобщава се, че екипът за оптимизиране на инвентара на Amazon управлява безопасен запас на ниво ASIN-склад в над 185 центъра за изпълнение, преизчислявайки динамично оптималните нива на безопасен запас, използвайки модели за машинно обучение, които вземат предвид стотици сигнали за търсене, включително прогнози за времето, тенденции в социалните медии и местни събития. Смята се, че тази подробна оптимизация на складовите наличности е намалила разходите на Amazon за инвентаризация с милиарди долари, като същевременно поддържа процента на наличност над 99% за отговарящи на условията за Prime артикули.
Regional Guides
▾
🇺🇸 US▾
🇬🇧 UK▾
🇪🇺 EU▾
References
Получавайте седмични съвети по математика
Присъединете се към 12 000+ абонати, които получават съвети за калкулатор всяка седмица.