库存优化是指减少多余的库存，避免因库存商品不可用、明确的安全库存和再订购点等原因造成的销售损失。在本文中，我将演示如何使用模拟来应对库存优化的挑战。制药供应链中的一个商业项目示例（案例研究）强调了我的陈述和分析。
现实世界的库存优化挑战
考虑一下：我们客户的仓库会发生什么？
- “我的库存太多了”
- “我失去了销售，因为我没有合适的库存”
- “没有足够的安全库存”
- “重新订购点很久以前就定义了”
- “我们一直在处理这些批量，我们为什么要改变它们？”
- “仓库过时库存过多，导致报废过多”
- “我的供应商的交货时间变化很大，影响了我的计划”
如果您是仓库、供应链或运营经理，那么其中一些陈述对您来说听起来很熟悉。
库存管理和计划包括由内部限制和业务特殊性决定的广泛的运营复杂性。此外，库存管理还受到外部因素的影响，这些外部因素主要由整个供应链中的供需变化引起。传统上，库存政策是由分析模型定义的。过去的政策是僵化的，并且建立在无法适应当今供应链起伏的前提下。
分析模型和静态公式无法捕捉库存计划的动态。此外，它们不允许在实际实施和部署之前进行安全库存或库存策略验证。但是，在找到“足够好”的解决方案之前，试错法可能会导致停机。
那么，解决这个问题的正确方法是什么？
模拟考虑动态库存发展
模拟模型描述了一个系统及其运行的行为规则。这包括各种系统元素之间的相关相互依赖性以及相关业务流程的逻辑。此外，模拟模型允许规划人员在无风险环境中进行测试和试验，同时捕捉供应链的所有细节和复杂性。这种复杂性是由随机或时间相关的影响以及系统内相互作用的影响引起的，例如需求的波动、交货时间的可变性、批量或订单频率的变化。分析模型没有考虑许多这些影响。
动态模拟还有更多优势：
- 随时间推移的性能监控
- 无黑盒模型
- 聚焦相关权衡
随时间推移的性能监控
一项模拟研究模拟了一段时间内的库存水平。通过这种方式，分析师可以检查增量变化并发现计划中的断点。示例性模拟库存预测时间序列如下图所示。
超出可用库存的需求导致积压。上图中的红色曲线显示了积压的发展。它表示要求的产品在要求的装运日期不可用。这对销售收入和客户满意度有负面影响。
库存模拟不是黑匣子
库存模拟的另一个优点是用户可以看到为什么选择了最佳库存策略。此外，可视化库存模拟运行有助于用户了解如何定义库存策略。与分析模型不同，不需要假设或抽象。
库存模拟使权衡 成为焦点
模拟模型有助于可视化和评估 客户服务水平和库存成本之间的权衡，因此可以定义最佳的库存投资分配。我在下图中说明了这一点。
上图比较了当前与各种最优策略。所有最优策略都是帕累托最优的。也就是说，如果不恶化相应的其他绩效指标，就无法实现两个绩效指标（缺货率和投资总额）之一的改进。结果来自使用库存模拟模型的模拟运行。
模拟允许场景和约束分析
模拟研究可以在具有广泛不同约束（面积、体积、重量、营运资金、产能投资等）的各种场景下测试库存操作。此外，库存模拟可以包括新的计划参数和随机过程。基于这些考虑，可以根据“接近”真实世界的操作条件和约束来做出业务决策。
可以通过仿真解决的示例性问题
根据我的经验，我列出了可以通过模拟解决的库存计划中的几个挑战：
- 库存策略优化： 我挑战当前策略，并为每个 SKU 定义一组最佳计划参数，并使用特定于您的业务和服务水平目标的管理指标。新政策不会是武断的，并将考虑到交货时间、批量、审查期和成本等变量。
- 安全库存定义： 根据需求波动、交货时间变化、运营中断和行业特定风险，我可以为您的业务中的每种产品定义适当的安全库存水平。
- 量化更好的预测： 更稳健的预测对整个供应链产生巨大影响。改进的预测减少了运营的不确定性，因此减少了所需的安全库存。基于模拟的方法可以量化预测准确性对库存成本和服务水平的影响。
商业库存优化案例研究
拉丁美洲的一家连锁药店正遭受多种产品的缺货和缺货订单，以及其他 SKU 的大量库存。这个问题发生在其所有的配送中心。主要由直觉和高度可变的需求定义的库存政策导致糟糕的运营绩效和过高的资本成本。
基于这些限制和挑战，我们与该公司合作，为其成品制定了最佳库存政策。这使得药房连锁店能够达到目标缺货水平，同时能够减少营运资金。
在使用库存策略对公司的 MRP 建模并使用不同的计划参数模拟配送操作后，我们开发了几种降低库存成本和库存中断的方案。所选方案节省了 80 万美元的库存投资，并将缺货指标降低了 3.8%。
你好！我的名字是 Oswaldo Almonacid，我是这个博客的拉丁美洲编辑。
我是一名供应链顾问，对应用支持分析的解决方案和运营研究方法来帮助客户实现卓越的供应链绩效特别感兴趣。目前，作为 Black Andes Analytics 的项目负责人，我参与了优化美国和拉丁美洲医疗保健、化妆品、石油和天然气以及 CPG 行业的库存管理、需求预测和运营可见性的项目。
我拥有麻省理工学院 (MIT) 的供应链管理硕士学位。此外，我目前正在佐治亚理工学院攻读分析学硕士学位。
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