集成TPL的VMI的器械配件厂库存优化

□ 王 艺

(贵州大学 管理学院，贵州 贵阳 550025)

1 引言

建筑建设工程、土木工程用的大型器械生产销售公司除了自主研发的核心技术和配套的生产部件以外，大量的器械配件多采购于专业的生产厂家，由器械配件厂组织生产并运输给器械公司组装售出。由于相关零配件的种类繁多，装配数量差异大，传统的配送模式、库存管理方式造成该供应链上管理费用高、物流成本大以及牛鞭效应严重的情况。想要使这种情况得以改变，可以应用供应商管理库存(VMI)。

供应商管理库存(VMI)模式是指由供应链下游端的零售商将自己的库存量、需求量等信息传递给供应商，上游端的供应商统筹双方的信息，对零售商和自己的库存进行控制的一种库存管理方式[1]。在这种模式下，供应商根据双方的需求信息管理库存、安排补货以及负责产品的物流运输，有效的减缓了牛鞭效应的作用，同时减少了供应链整体所耗费的交易费用和物流成本，增加了供应链良好运作的持久性和效益率[2]。但是从供应商、零售商双方来看，供应商管理库存模式对供应商统筹零售商需求信息完成补货运输和库存控制的要求较大，供应商需要准确进行需求预测，自主进行好双方的交易；而零售商仅仅是提供信息和根据自己的需要及时发出补货订单就避免承担了传统库存管理的成本和风险，从供应商管理库存模式中获益。当交易出现意外时，供应商不得不承担着物流和补货两方面带来的经济损失[3]。

为了有效解决以上问题，降低产品供应商所承担的责任和风险，可以在供应商管理库存模式中集成第三方物流(TPL)，供应商将库存控制的任务和运输补货的责任移交给第三方物流公司[4-5]。作为专门提供物流服务的第三方公司，凭借专业的信息系统连接供应商和零售商双方的信息，第三方物流比供应商更精准的进行补货预测、产品跟踪和订单实时处理；凭借专业的运输工具选择、调度方式优化、配送路线择优，第三方物流比供应商体现出巨大的低物流成本优势[6]。本文首先以在一个二级供应链中，考虑安全库存、物流运输固定成本和单位产品运输变动成本，寻求物流总成本最小，建立集成TPL的VMI物流成本模型；之后代入案例，通过模型分析应用集成TPL的VMI后某器械配件厂在库存控制方面的优化。

2 集成TPL的VMI物流成本模型

2.1 模型假设

该供应链为二级供应链系统，即只含有单个供应商和单个零售商，且该供应商仅为其零售商供给某一固定产品。库存管理由供应商全权负责，在集成第三方物流后又将库存管理和运送补货的责任交由第三方物流公司，第三方物流公司在信息、运输等领域显著的胜于供应商。零售商订货量为确定的，订货无提前期，其依据自己的库存需要会立即向供应商发出补货单，要求供应商及时补货。安全库存为已知确定的常数，运输的成本分为固定运输成本和单位产品变动运输成本。

2.2 符号含义

在建立的模型涉及到的参数符号意义如下所示：

表1 模型参数符号及含义

2.3 模型建立

在实施供应商管理库存(VMI)时，库存控制、运输补货的问题由供应商负责，单月交易中所消耗的物流总成本为：

(1)

(2)

将最优经济补货批量Q*代入物流总成本算式中，求得：

(3)

当供应商将产品的库存控制和补货运输权外包给第三方物流(TPL)之后，由第三方物流公司承担补货、库存控制和运输等方面的费用。此时，单月交易中所消耗的物流总成本为：

(4)

由于第三方物流公司具有的专业优势、成本优势，上式中第三方物流公司的单次订货成本之和小于原单次订货成本，单次运输固定成本总和和小于原单次运输固定成本，单位产品的库存成本、安全库存、单位产品的变动运输成本皆小于原供应商，即：

S1+S1

3 案例分析

设置现有一挖掘机器械配件生产企业是日立挖掘机标准铲斗的供应商，此二级供应链中采用VMI模式，由该配件生产企业管理库存并且及时补货。日立公司每月标准挖斗的购买量为5000个，器械配件厂每次补货的成本为500元，安全库存是100个，单位标准挖斗的库存成本是2元/个，每次补货的运输固定成本是100元，每个标准挖斗的变动运输成本是1元。

根据建立的模型求解：

在CD阶段，釜内甲烷气体在高压和低温环境的双重作用不断成核、生长为水合物，釜内压力快速下降。并且在CD段不同体系的温度曲线均出现3～4个拐点，说明此阶段均出现了3～4次较快规模的水合物生成，反应过程中积聚的放热量使釜内温度出现了短暂的升高。随着反应的进行，釜内的实验曲线不断接近相平衡曲线，说明此时釜内的甲烷水合反应已经完成，反应体系为甲烷气-水-水合物三相状态。

则在VMI模式下，当该器械配件厂最优补货批量为1732个标准挖斗时，承担的物流成本最低为8664元。

现此器械配件厂将补货和物流业务交由某第三方物流公司代理，该公司向器械配件厂每次订货的成本为200元，给日立公司每次补货的成本为250元，物流公司的安全库存为80个，其存放标准挖斗的单位库存成本为1元/个，第三方物流公司到器械配件厂的单次订货的运输固定成本是35元，到日立公司的每次补货的运输固定成本是45元，每个标准挖斗的变动运输成本为0.5元。

将数据代入模型，集成第三方物流后物流公司最佳订货批量和最佳补货批量为：

此时的总物流成本为：

则在集成TPL的VMI模式下，当该第三方物流公司最优订货批量为1533个标准挖斗，最优补货批量为1718个标准挖斗时，承担的物流成本最低为5831元。而集成TPL的VMI模式可节省的物流总成本为：

在此模式下，器械配件厂向第三方物流公司支付一笔小于8664元，大于5831元的代理费用，因此，节省下来的2833元的物流成本将分摊为器械配件厂节省的开支和第三方物流公司获取的利润。集成第三方物流的供应商管理库存能大大降低器械配件厂的成本，节省资金开销，实现库存管理优化。

4 结论

本文在器械配件供应商和器械公司库存控制的领域，实施VMI模型，在考虑到安全库存量、运输固定成本和运输变动成本的前提条件下，建立集成TPL的VMI物流成本模型，寻求供应链系统中物流环节的总成本最低。通过算例证明集成TPL后可以降低物流成本，提高利润，使器械配件厂库存优化。在施行VMI模式下，器械配件厂承担着管理费用和交易风险，并需要支出大额物流费用，集成第三方物流到VMI模式中有效的降低了物流成本，分摊了配件厂的承担责任，使得供应链上的风险承担和利润分配更加合理，提升供应链运转的高效性和可持续性。