Production planning 2

11
Optim Introd In the fo warehou terms wi The calcu variation producti In the ex (month, Purpo 1. T 2. T 3. T 4. T 5. T Invent 1. H 2. C 3. S 4. C 5. O 6. C 7. S 8. C Invent 1. S 2. M 3. F The “to 1. O 2. O mal Servic duction llowing we w using. Since t ill be used in ulation will b n. In addition ion, logistic a xample given quarter, etc ses of Inv To maintain To meet vari To allow flex To provide a To take adva tory Costs Holding (or c Costs for cap Setup (or pro Costs for arra Ordering cos Costs of som Shortage cos Costs of canc tory Syste SinglePeriod a. One b. Seek MultiPeriod a. Fixed b. Even FixedTime P a. Time oo much/ Order too m Order too litt ce Level i will show how the problem terchangeab be based on k n will sales us and warehou n below the s .). The prod ventory independenc ation in prod xibility in prod safeguard fo antage of eco s carrying) cost pital, storage oduction cha anging specif sts meone placing sts celing an ord ems d Inventory M time purcha ks to balance Inventory M dOrder Qua nt triggered ( Period Mode e triggered (E /too little uch and inve tle and sales n Produc w sales forec discussed is bly. knowledge o sually have a using costs. sales forecast duction lead t ce of operati duct demand duction sche or variation i onomic purch ts , handling, “s ange) costs fic equipmen g an order, e der, etc. Model sing decision the costs of Models ntity Models Example: run ls Example: Mo problementory is left are lost. Page 1 of 1 ction and casts can be u the same for of the sales d seasonal var ts will theref time will the ions d eduling n raw mater haseorder si shrinkage,” i nt setups, etc tc. n (Example: v inventory ov s nning out of onthly sales c over at the e 1 d Wareho used to set le r both produ istribution, b riance creati fore have to b n determine ial delivery t ize nsurance, et c. vendor sellin verstock and stock) call by sales r end of the se ousing evels in prod uction and wa both expecte ng a balance be viewed as e the product ime tc. gtshirts at a d under stock representativ eason uction or in arehousing, t ed sales and i e act between s a periodic f tion planning a football ga k ve) multilevel the two its n forecast g (timing). me)

description

Optimal Service Level in Production and Warehousing. How sales forecasts can be used to set levels in production or in multi-level warehousing

Transcript of Production planning 2

Page 1: Production planning 2

 

Optim 

Introd

In the fowarehouterms wi

The calcuvariationproducti

In the ex(month, 

Purpo1. T2. T3. T4. T5. T

Invent1. H2. C3. S4. C5. O6. C7. S8. C

Invent1. S

2. M

3. F

The “to1. O2. O

mal Servic

duction 

llowing we wusing. Since till be used in

ulation will bn. In additionion, logistic a

xample givenquarter, etc

ses of InvTo maintain To meet variTo allow flexTo provide a To take adva

tory CostsHolding (or cCosts for capSetup (or proCosts for arraOrdering cosCosts of somShortage cosCosts of canc

tory SysteSingle‐Period

a. One b. Seek

Multi‐Perioda. Fixedb. Even

Fixed‐Time Pa. Time

oo much/Order too mOrder too litt

ce Level i

will show howthe problem terchangeab

be based on kn will sales usand warehou

n below the s.).   The prod

ventory independencation in prodxibility in prodsafeguard fo

antage of eco

s carrying) costpital, storageoduction chaanging specifsts meone placingsts celing an ord

ems d Inventory Mtime purchaks to balance Inventory Md‐Order Quant triggered (Period Modee triggered (E

/too little uch and invetle and sales

  n Produc

w sales forecdiscussed is bly. 

knowledge osually have a using costs. 

sales forecastduction lead t

ce of operatiduct demandduction scheor variation ionomic purch

ts , handling, “sange) costs fic equipmen

g an order, e

der, etc. 

Model sing decision the costs of 

Models ntity ModelsExample: runls  Example: Mo

 problem”entory is left  are lost. 

Page 1 of 1

ction and

casts can be uthe same for

of the sales dseasonal var

ts will thereftime will the

ions d eduling n raw materhase‐order si

shrinkage,” i

nt setups, etc

tc. 

n (Example: vf inventory ov

s nning out of 

onthly sales c

” over at the e

d Wareho

used to set ler both produ

istribution, briance creati

fore have to bn determine

ial delivery tize 

nsurance, et

c. 

vendor sellinverstock and

stock) 

call by sales r

end of the se

ousing 

evels in production and wa

both expecteng a balance

be viewed ase the product

ime 

tc. 

g t‐shirts at ad under stock

representativ

eason 

uction or in arehousing, t

ed sales and ie act between

s a periodic ftion planning

a football gak 

ve) 

multi‐level the two 

its n 

forecast g (timing). 

me) 

Page 2: Production planning 2

 

To maximgain on t

I.

Where Cknown –

Cu = The known  –

)Q(F = P

Rearrang

II.

The ratio

The usua

III. Q

Demthe enum

The op

The wareimplies tproducti

If we formarkup 

ExpectThe figurheavily s

 

mize expectethe Qth unit: 

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Co = The cost – or the incre

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ge terms in t

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o Cu / (Co + Cu

al way of solv

Q = m + z * s

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ptimal ser

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r the momen(%) determin

ted sales re below indskewed to th

ed profit orde

( F1Cu −×=

of ordering oease in profit 

ering one fewease in profit

Demand for q

he above eq

Q}dan =<=

u) is called th

ving this is to

, where: z= (

er has seldomution at all. Wthe Q satisfy

rvice level

production) lebability for st

t assume thane the optim

 icates the sae right so the

 

er Q units so

( ))QF , 

one more unenjoyed by h

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uation  

oCCF(Q) ==

he critical rat

o assume tha

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m a normal diWe can only ying equation

evel should btock out (lost

at all these comal warehous

ales distributiere is a possi

Page 2 of 1

 that the exp

nit than whathaving order

 what wouldhaving orde

u

u

CC+

 

io (CR).  

at the deman

ormal distrib

istribution an‘find’ it by Mn I. 

be set to maxt sales) shoul

osts can be rse level.  

ion. Expectedibility of sale

pected loss o

t would havered one fewe

 have been ored one mor

nd is normal d

uted N(0,1)

nd to make tMonte Carlo si

ximize profit ld be weighe

regarded as a

d sales are 18s exceeding 

on the Qth un

e been ordereer unit,  

ordered if dere unit, and  

distributed N

hings worse imulation an

given the saed against wa

a variable cos

819 units, buexpected sal

it equals the 

ed if demand

emand had b

N(m,s) giving 

we usually dnd thus have 

les distributiarehousing, l

st, will the pr

ut the distribles: 

 expected 

d had been 

een 

Q as: 

don’t know to 

ion. This ogistic and 

roduct 

ution is 

Page 3: Production planning 2

 

 

 

By settinon the sa

Profit The loss more tha

The prof

The figurstock‐outhat exp

 

ng the producales forecast

 and Loss is calculatedan can be ex

fit is calculate

re below indut. We can seected profit 

ct markup – t.  

 of opportd as the valuepected to be

ed as value o

icates what wee as we succwill increase

in the examp

tunity e of lost salese sold. 

of sales less p

will happen acessively move to a point o

Page 3 of 1

ple below it i

s (stock‐out) 

production co

as we producve to higher f maximum, 

is 300% ‐ we 

and the cost

osts of both 

ce and stock production (the same po

can calculat

t of having p

sold and uns

at different (from left to oint where lo

e profit and 

roduced and

sold items. 

levels of proright on the oss is minimiz

loss based 

d stocked 

obability of x‐axis) zed: 

Page 4: Production planning 2

 

At that pit is at th

ProductThe optiroom for

the acce

 

If we putdistributproducti

The OpThe opticurve (refrom thecumulati

 

point we can his point that

t markup mal stock or r a higher lev

ptance of sto

t it all togethtion giving thion level give

ptimal stomal stock leved) for optime markup axisive probabili

expect to hat profit is max

production vel of unsold 

ock‐ out:   

her we get the probabilityen the marku

ock and prvel is then fomal stock leves to the probty) and the p

ave some excximized, so t

level will be items while 

he chart belowy of the levelup.  

roductionound by drawel, and down bability axis (probability fo

Page 4 of 1

cess stock anthis is the opt

a function ofa low level w

w. In this the of sales and

n level wing a line froto the x‐axisleft y‐axis) wor having a st

nd in some catimal stock (

f the productwill necessita

e green curved the red curv

om the right s giving the swe find the prtock level in e

ases also lostproduction) 

t markup. A hate a focus on

e is the cumuve give the o

markup axis tock level. Byrobability levexcess of dem

t sales. But relevel. 

high markupn cost reduct

ulated sales ptimal stock

(right y‐axis)y continuing vel for stock‐mand: 

egardless, 

p will give tion and 

k or 

) to the the line out (1‐the 

Page 5: Production planning 2

 

By using would noanywher

Even if ahave givedistribut

In this camarkup, The leve

In the caas a simu

 

the sales disot have beenre on the cur

 single pointen wrong antion would ha

ase with the  to high. Witl would have

ase of multi‐lultaneous sy

stribution wen possible wirve for foreca

 forecast maswers aboutave been unk

sales distribuh a left skewe been too hi

evel warehostem.  

 

e can find theth single poiasted sales.

anaged to fint the optimalknown. 

ution having wed sales distigh and with 

using, the ab

W

Page 5 of 1

e optimal stont sales fore

d expected s stock/produ

a right tail thtribution thelow markup

bove analyse

We can do t

ock/productiocasts – that c

sales – as meuction level, s

he level wou result would probably to

s have to be 

this! 

on level givecould have e

ean, mode orsince the sha

ld have beend have been o low.  

performed o

n the markuended up alm

r median – it ape of the sa

n to low – or the other wa

on all levels a

p and this most 

would les 

with low ay around: 

and solved 

Page 6: Production planning 2

 

Risk anIncreaseshows hoband whlevel. Th

 

On the ocourse lithat mar

  

nd Reward profit comow profit inchere the actuere is no suc

other hand wes in the factrkup is positi

rd mes at a pricecreases with ual profit will ch thing as a 

will the uncertt that losses ve (300%) an

 

: increased rservice levelfall, and thisfree lunch. 

tainty band adue to lost snd will easily 

 

Page 6 of 1

isk. The grap. The spreads shows how 

around loss asales diminishcover the co

ph below des between ththe uncerta

as the servicehes as the seost of over‐p

scribes the site green and inty in profit

e level increaervice level inroduction. 

tuation; the red curves in increases w

ases decreasncreases and

blue curve ndicates a ith service 

e. This of  the fact 

Page 7: Production planning 2

 

Coeffi

Actual

  

cient of v

l sales 

 variation

 

 

 

Page 7 of 11 

Page 8: Production planning 2

 

 

 

Profit 

 

 

Page 8 of 11 

Page 9: Production planning 2

 

Loss 

Under

 

  

r­ producction 

  

Page 9 of 11 

Page 10: Production planning 2

 

Over­pproduction 

Page 10 of 111 

Page 11: Production planning 2

 

Data a

Data The data

1. P2. D3. L4. W5. L6. P7. M8. S

S

Result1. O2. O3. P4. O

FurtheThis studBalance 

 

 

 and analy

a needed to p

Production cData on distrLogistic costsWarehousingLogistic costsProduct grouMarkup on pSales forecasS@R in corpo

ts Optimal wareOptimal prodProbability dOptimal ware

er analysidy and prograsimulation a

ysis 

perform the 

costs  ribution strucs from produg costs s from warehup prices product grousts for produoration with 

ehousing levduction leveldistribution foehousing str

s am can be a nd further d

analysis sket

cture (existinuction plants 

houses to sho

ps ct groups anRappala) 

vels in a multl per productor profit/lossucture (given

basis for an ecision maki

Page 11 of 1

tched above 

ng and propoto warehous

ops 

d regions (co

ti‐level structt group s n proposed a

EBITDA/Budng and valua

11 

will be found

osed) ses 

ountries or c

ture per prod

alternatives)

geting modeation. 

d in the inter

ities etc.) (w

duct group 

el ,  that again

rnal accounts

ill have to be

n can be use

s: 

e done by 

d for