VMI模式下的供应链双赢合作体系研究

文/顾丽娟

（中国石化集团洛阳石油化工工程公司 河南·洛阳）

VMI模式下的供应链双赢合作体系研究

文/顾丽娟

（中国石化集团洛阳石油化工工程公司 河南·洛阳）

本文针对当前零件供应商与系统供应商之间常见的VMI模式，运用Demand-Pul l与缓冲管理理论，提出供应链双赢合作体系的结构组成，并从按实际需求调整生产、维持正常库存水平及改善生产流速三个层面提出具体策略。

供应链管理；VMI；Demand-Pul l

一、引言

供应链是由一系列组织机构，如零件供应商、系统制造商、运输商、分销商、客户和最终消费者等所组成的一个网络，该网络可以将原材料转变为中间在制品，最后转变为最终产品，并交货给客户和最终消费者。一般而言，根据零件供应商与系统制造商之间的关系，可以将供应链分成两种类型：第一种是系统制造商为避免缺货的情形发生，会以供货商管理存货（VMI）的模式要求供货商依据所给予的需求预测备库存满足其需求；第二种称为供货商接单生产（MTO），指系统制造商依其需求预测下采购单给供货商，要求供货商依所要求的日期交货，系统制造商拥有库存。

改善供应链管理，最常听到的建议就是建立合作伙伴关系，但过去供应链上下游成员的关系是属于对立的竞争形态，都是以自身最大的利益为出发点。然而，双方势力不对等时，合作伙伴关系的定义是由强势的一方决定的。因此，真正具有可行性与持久性的合作伙伴关系应是双赢的合作伙伴关系。

要定义供应链双赢合作体系，首先必须对供应链管理的目标得到共识。假如站在系统制造商的角度观察整个供应链，那么除了价格与品质以外，能否有效改进供应链流速将是决定竞争优势的关键因素。因此，供应链管理的首要目标就是要改善整个供应链流速。对目标得到共识后，问题是要用什么样的供应链管理解决方案来有效的达成此目标。

二、相关研究

过去传统客户与供货商的关系是属于彼此互相竞争，但随着供应链管理的演变，客户与供应商之间的关系也转变为长期合作的利益共同体。Bhote（1985）提出客户与供应商在合作的前提下共同责任有：1、信赖与忠诚度提升；2、长期的密切合作；3、建立双赢的关系；4、共同承担财务风险。因此，在现行的供应链体系中，客户与供应商希望透过共同合作的关系来达到双赢的目标。Watts et al.（1992）指出客户与供应商关系的转变，已由强调操作性运作转为强调策略性运作，并在成本、品质、交货期与弹性上进行持续改善。

从上述研究可知供应商与客户间合作的重要性，但为何双方在实践中很难实现真正的合作伙伴关系？Goldratt认为，供应商与客户都了解一个成功供应链系统的所有参与者必须采取行动达成好的整体绩效，但另一方面一个成功的供应链系统也必须保护参与者的利益，因此在某些情况下，采取行动达成好的整体绩效与采取行动达成好的局部绩效产生冲突。Goldratt （1990，1994），Goldratt and Cox（1992）认为，要化解此冲突，解决方案是扬弃追求局部效率的思维，也就是专注采取行动达成好的整体绩效，就是将改善流速当成首要目标，而要改善流速则需要一套管理机制，同时有一套专注平衡流速的改善机制。

针对本文关注的VMI模式，Goldratt认为有些库存单位（SKU）的库存太高，有些SKU缺货遥成销售损失就是由于流速的阻碍，而造成流速阻碍的主因是补货时间太长与以预测驱动的操作模式而不是以实际使用量驱动的操作模式所致。Goldratt提出Demand-Pull补货管理机制来导引供应链知道何时不要生产（在对的时间对的地点有对的存货）。Demand-Pull补货管理机制是以实际使用量驱动的操作模式，透过决定合适的目标库存水位与正确库存水位的维持，使VMI的营运模式的流速速度加快，能够以最少的存货得到最高的可得性，并透过缩短订单前置时间，急单跟催，产能受限资源（CCR）的改善与缓冲管理作平衡流速的改善机制。

Demand-Pull的补货管理机制主张补货频率越高越好，在库库存量只要保有补货时间内的需求量即可，因此当补货频率高时，在库库存量可以降到最低。同时，将大部分的库存设置于波动最小的地方，也就是在越接近制造端设立仓库，储存的数量是整体供应链中最高的库存量，并决定整个供应链中其余环节的库存量，根据每日回报各销售点的产品实际的消耗量来作补货的数量，即用多少补多少的拉式观念。此外，运用库存缓冲管理的机制，以快速了解产品数量的变化，当库存量≤33%，须立即采取行动，以确保不会发生缺货的情形，并且随时监控库存的消耗情形，依照实际市场的需求变化，来调整库存量，即运用动态缓冲管理的机制来进行库存量的调整。

三、VMI模式的供应链双赢合作体系构建

图1为供货商管理存货（VMI）模式下的供应链双赢合作体系架构图，此双赢合作体系架构图是站在系统制造商的角度下建构的。（图1）系统制造商对其客户而言是产品生产供货商，但是对零部件制造商而尝，系统制造商则为零部件制造商的客户。因此，系统制造商对其客户采用Demand-Pull与缓冲管理机制，以最少的存货满足高的可得性建立双赢合作体系。要达到此目标，系统制造商要求客户提供需求信息配合，双方建立互评的绩效指标衡量双方是否做对事情并持续改善。同样系统制造商要求其零部件制造商采用Demand-Pull与缓冲管理机制以最少的存货满足其零组件的可得性，建立双赢合作体系。当然，系统制造商负责提供其需求信息来配合零部件制造商，并与零部件制造商建立互评的绩效指标衡量双方是否做对事情并持续改善。如果系统制造商采用Demand-Pull与缓冲管理机制，以最少的存货满足客户高的可得性，系统制造商必须负责的事情有哪些？客户必须负责的事情有哪些？双赢绩效如何评估运作？

由图1可清楚地知道系统制造商所必须负责的事情最重要的就是避免缺货的情形发生，满足客户的产品可得性，但要如何才能承诺客户不会有缺货情形发生，使客户相信系统制造商提出的保证是可靠的，为使系统制遥商总有足够的产品以服务客户需求，却又不会有过多存货而积压公司的资金，则系统制造商必须有一套健全的生产管理机制，达到以最少的存货满足高的可得性之目标。图2为系统制造商应该执行哪些管理方式才能确保产品可得性。（图2）

（一）按需求调整生产。当仓库有过多的半制品会降低公司的投资报酬率，会使业务人员在接单时产生压力而做出伤害公司的交易行为，甚至会耗尽公司的现金流。但若仓库的半制品太少，又会导致客户的服务水平太差而丧失竞争优势。为避免有些产品的库存过多或是有些产品的时常缺货，并使仓库内有足够的库存来满足客户需求，系统制造商必须依客户实际需求来调整生产，以避免该生产的产品没生产而造成缺货，或不该生产的产品却生产过多而消耗公司现金。但传统的生产管理方式倾向于充分利用各种生产设备，这样会造成生产现场有过多的工单堆积，而过多的工单堆积会拉长生产时间且隐藏产能。因此，按实际需求来生产以避免生产现场有过多的工单堆积，为达到此目标必须进行以下三种管理机制。

1、决定合适的目标库存水平。在过去传统的存货式生产工厂，目标库存水平反映了较长的周期时间，或目标与实际库存水平受到追求局部绩效的影响，造成生产过多不需要生产的产品，因此必须按照实际需求与公司的能力来决定合适的目标库存水平，为确保相当低的存货就能满足高的可得性，目标库存水平必须要等于补货时间内的需求再乘上供给与需求的变异因素，以下公式即能求得初始的目标库存水平：

（平均每日需求+上个月需求的两个标准偏差）×（过去补货时间的一半）

利用该公式所计算出的目标库存水平即可满足90%的可得性，再搭配上Demand-Pull的运营方式，此目标库存水平应可满足98%以上的可得性。

图2 系统制造商确保产品可得性策略示意图

2、挑选生产工单。传统存货式生产运营模式所发出的生产工单，常会发生许多任务单要生产的产品的存货量高于目标库存水平，或有些产品的存货量低于目标库存水平却没有发出生产工单，若持续生产库存水平高于目标库存水平的产品的工单会危害库存水平低于目标库存水平的产品的反应时间，而有效的冻结工单或减少工单数量能够降低生产现场的阻塞并释放更多的产能，使许多产品存货太低的情形得到快速改善。因此，为使生产现场的工单是能够支持高产品可得性所需的工单，必须确实的挑选需要生产的产品工单。当目前产品存货量高于目标库存水平，或补货进来的数量会使存货量高于目标库存水平，则需要减少工单数量或冻结工单，若目前产品存货量低于目标库存水平，即释放工单。

3、管理生产订单的优先级。产品需求通常是极不稳定的，有时需求突然很大，有时会发生某产品的补货工单刚释放但需求突然变很大，将使其库存水平降的很低，甚至造成缺货，这样易使生产现场发生生产工单的优先级突然改变而导致生产现场混乱。因此，生产现场必须有一套简单且健全有效的优先级系统管控。生产工单的优先级应根据产品需要存货的紧急程度来制定。假设订定的目标库存水平是正确的，则更多数量的需求是跟其目前存货水平与目标库存水平有关，若目前存货水平与目标库存水平相对是很低的，则较急于有更多的存货。运用库存缓冲管理能了解目前产品需求的紧急程度为何，依产品需求的紧急程度来制定生产工单的优先级，若同时有超过一张工单的紧急程度相同，则优先级的制定需考虑较早释放的工单的数量。

（二）维持正确库存水平。因随着时间的改变，消耗量会跟着改变，因此最初所制定的目标库存水平可能会变得不适当，因此每种产品所拥有的目标库存水平必须被持续监控，在必要时即可进行适当的修正，以维持正确的库存水平，而库存缓冲管理需要一套稳健的机制，能根据可得性所需实际水平调整目标库存水平，以确保相当低的库存就能达到高的可得性，为达此目标需有三种管理机制：

1、缓冲管理系统。若目标库存水平没有依实际的需求改变来进行调整，可能会造成销售损失或存货太高，单利用人工进行调整又过于不切实际，因此需要一套自动化的机制以快速对目标库存水平做出适当的调整，因为是依据实际消耗量进行补货，因此目标库存水平为在库库存量加上在途库存量，运用库存缓冲管理能依据实际在库库存水平所停留的缓冲区域的时间来进行目标库存水平的调整，如当在库库存水平有一段长时间停留在红区或绿区，则库存水平就必须调低或调高1/3。若将目标库存水平调高时，则对应的运输数量需包含刚消耗掉的已调整数量，同时等到该次所有的补货数量都到达后再开始进行监控并做必要的调整；若将目标库存水位调低时，则必须等到目标库存水平降至绿区后再进行监控并做必要的调整，确保以最少的存货满足高的可得性。

2、急单跟催。为使公司能够快速、有效地应付更多存货的需求，在许多时候付较高的成本能够快速的取得货品，因此公司应该仔细思考利用此项选择的利益。因为缓冲管理的方法是根据统计数字来调高目标库存水平，因此有时可能不是基于可归属的或特殊的原因，而是基于统计的波动来调高目标库存水平，但是增大不必要的目标库存水平需付出代价，因此当跟催所花费的成本低于缺货的损失时，或是低于库存水平在红区时间太长造成的缺货风险时，或比增大不必要目标库存水平造成的损失低时，目前库存水平与红区最高数量的差额数量就可以采用跟催方式。若是可归属的或特殊的原因，即使跟催到需要的数量后，系统很快地又进入库存水平落于红区时间太长的情形，此时调高目标库存水平可能会较低于常常跟催的成本。因此，当跟催是可行的时候，每次当系统建议把目标库存水平调高时，系统会采取较贵的跟催方式来跟催必要的数量，同时为避免增大目标库存水平，为了补充消耗的订单必须扣掉此次跟催的数量。若经过一个补货时间后，因为跟催的订单已经收到了，目标库存水平便会增大，此时系统会依正常方式调高目标库存水平来跟催必要的数量。

3、依高峰需求变化进行调整。在有些时候，需求的改变是能够预知的，且预知的高峰需求的期间会短于两个补货间隔，如促销或周末等，再加上缓冲管理的反应时间受限于两个补货间隔，一个补货间隔作为监控，另一个补货合作为反应，因此缓冲管理系统能够有效地应付预期会出现的高峰需求，若预期的需求改变的相关信息（何时发生与需求数量）能够输入系统，则缓冲管理就能快速反应；但是，若增加的需求小于目标库存水平的30%，相关信息对改善就不会太显著，因此公司所提供的缓冲管理系统必须要有相关需求改变的信息。

（三）改善生产流速。有些时候当等候区没有多余的在制品时，任何流速的改善皆会转为较短的补货时间，而较短的补货时间能够使系统拥有较低的库存水平，同时提高对需求改变的反应弹性，因此当需求增加便会降低流速。若以增加产能的方式解决需要较高的成本，持续的改善流速是必要的，对生产而言，较快的流速是改善可得性的重要因素。当工作中心前有在制品堆积时，即可清楚地知道此工作中心有阻碍流速的因素；但是，当阻碍流速的因素来自多个工作中心的堆积时，在制品就无法当作找出阻碍流速来源的指导原则，此时就需有较复杂的机制，但是完善的机制往往需要花费过长的时间，因此为有效地找出阻碍流速的来源并加以消除，需有一套简单且快速的方法。因此，在发生阻塞流速的情况时，必须设法改善生产流速，此时可往两个方向进行改善：

1、改善机台流速。改善机台流速即为应付局部的流速阻塞，等候区有越长的在制品，使等候的时间越长，对流速的阻塞就越久，再加上过去追求局部效率的运营方式会掩饰掉从现有资源经济快速提升有效产能的机会，因此为解决此问题，就需释放额外隐藏的产能，如确保确认的设备在午休时间或交接班时间不要闲置，或将确认的资源工作给其他生产速度较慢但有多余产能的设备来生产，同时利用有效的精实管理技术减少负荷较重的资源换线时间。同时，确认长期有在制品等候的工作中心并将其排序，对这些工作中心采取行动以释放产能。

2、改善整体流速。当阻碍流速的原因影响多个工作中心时，在制品的堆积就无法有效地作为确认阻碍流速的来源准则，因此必须找出阻碍流速的主要原因并有效地加以消除。而每一张工单的延迟是会累积的，因此一个阻塞会造成库水位降至红区并危急到高可得性；此外，具有最高优先级的工单可能无法指出阻塞的主因，因为高峰需求造成此情形是很平常的，当生产工单没有在2/3的平均前置时间内完成且缓冲状态落于红色区域，则必须对该生产工单采取适当的改善措施。为达到改善生产流速的目标，在每张生产工单从释放到生产现场加工就需开始进行追踪，并收集每个阻碍流速的原因并记录于阻塞原因数据库中，当一张工单释放到生产现场的时间已超过2/3的平均前置时间且缓冲状态落于红色区域时，便从阻塞原因数据库将此工单所有阻塞的原因取出放到相关阻塞原因数据库，同时每隔一段时间便对相关阻碍原因数据库进行20/80分析以找出造成流速阻塞的主因，并谨慎地采取行动消除主因，以避免未来发生同样的原因而阻碍流速。

以上便是在VMI运营模式双赢合作体系下系统制造商需负责的事情，并借由这些生产管理机制使客户能相信系统制造商提出高的可得性的保证，而客户又需负责哪些事情呢？由图1可以清楚地知道系统制造商会要求客户提供正确的市场需求信息，因此客户最重要的事情就是提供正确的市场需求信息给系统制造商，客户能运用Demand-Pull的操作模式提供每日实际使用量给系统制造商，同时在预知需求变化时及时将需求提供给系统制造商，使系统制造商能够有充足的时间准备或生产足够的产品，达到以最少的存货满足高的客户需求。

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[2]张存禄，王子萍，黄培清，骆建文.基于风险控制的供应链结构优化问题 [J].上海交通大学学报，2005.3.

[3]潘景铭，唐小我.需求不确定条件下柔性供应链生产决策模型及优化[J].控制与决策，2004.4.

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收录日期：2011年11月18日