(57)【要約】【課題】  多品目を扱う在庫管理業務において、総補充量が総供給能力にできるだけ近くなるように品目毎の補充量を調整し、在庫コストを低減することができる在庫管理システムを提供する。【解決手段】  複数の品目の在庫管理業務において、下記（１）及び（２）の、在庫補充する品目及び補充品目毎の補充量を決定する手段を含む在庫管理システムである。  （１）品目と０以上の整数ｎとの組み合わせをロットとし、各ロットについての余裕度を下式で定義し、余裕度の小さいロットから順に、抽出されたロットを構成する品目の基準ロットサイズの累計が総供給能力枠に入るロットを抽出するロット抽出手段  余裕度＝（有効在庫高＋ｎ×基準ロットサイズ）／基準在庫量  （２）前記ロット抽出手段により抽出されたロットを構成している品目を在庫補充品目とし、抽出されたロット数をその品目の補充量とする在庫補充量決定手段【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の品目の在庫管理業務において、下記（１）及び（２）の、在庫補充する品目及び補充品目毎の補充量を決定する手段を含むことを特徴とする在庫管理システム。
（１）品目と０以上の整数ｎとの組み合わせをロットとし、各ロットについての余裕度を下式で定義し、余裕度の小さいロットから順に、抽出されたロットを構成する品目の基準ロットサイズの累計が供給能力枠に入るロットを抽出するロット抽出手段
余裕度＝（有効在庫高＋ｎ×基準ロットサイズ）／基準在庫量
（２）前記ロット抽出手段により抽出されたロットを構成している品目を在庫補充品目とし、抽出されたロット数をその品目の補充量とする在庫補充量決定手段
【請求項２】
請求項１記載の手段をコンピュータで実行する在庫管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の品目(以下多品目という)を扱う在庫管理業務において、在庫補充時の総供給能力に制約があるという条件のもとで、品目毎の補充量を決定する手段を用いる在庫管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
在庫管理に係わるコスト（在庫コスト）には、在庫を補充するために要するコスト（補充コスト）と在庫を保管するために要するコスト（保管コスト）があり、補充コストと保管コストの和を最小にするように在庫補充を制御することが在庫管理業務上の重要な課題である。一般に補充コストは、１回の補充における総補充量によって決まり、総供給能力に制約があるという条件のもとでは、総補充量が総供給能力にできるだけ近くなるように補充するのがよい。例えば、供給元から在庫場所までトラックによる輸送を行う場合には、トラックの最大積載量と総補充量が一致しているときに最も効率がよく、補充コストが最小となる。
【０００３】
一方、保管コストは補充間隔によって決まり、補充間隔が短いほど在庫が少なくて済むため保管コストを小さくできる。補充間隔は、1回毎の補充量が少なければ短くなり、1回毎の補充量が多ければ長くなる。従って、品目毎の補充量はなるべく小さく、しかし総補充量は総供給能力になるべく近づくように、在庫補充することが求められる。
【０００４】
在庫管理業務における基本的な在庫補充方法として、発注点方式と定期発注方式がある。発注点方式は、需要によって在庫が払い出されて在庫量が、設定された必要在庫量（発注点）を下回った時点で一定の量の補充要求を行う方式であり、補充量は、例えば経済ロットサイズの公式を用いて算出される。また定期発注方式は、補充間隔を一定として、次の補充日までの期間に対する需要予測に基いて必要量を補充要求する方式である。発注点方式は、よく売れていて出荷量が安定している品目に向いており、定期発注方式は、あまり売れず出荷量が安定していない品目に向いている。
【０００５】
多品目の在庫管理業務においては、上記発注点方式でも定期発注方式でも、1回の在庫補充における総補充量を制御することができないため、在庫コストが大きくなるという問題があった。また、総供給能力を上回る補充要求が発生することを防げないという問題があった。
【０００６】
そこで、多品目の在庫管理方法として、補充期間についての需要量に対して安全在庫量が占める比率を手持ち安全在庫率として、手持ち安全在庫率の小さい順に順に補充要求量の累計が供給能力枠の範囲に入る品目について在庫補充するよう決定する在庫補充方法が開示されている（特許文献１、非特許文献１参照）。この方法によれば、総補充量が総供給能力を超えるような補充要求は取り除かれ、総補充量がある程度平準化されるものの、総補充量が総供給能力に近づくように品目別の補充量を調整する手段を有していないため、在庫コスト低減効果は十分ではなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３４８０１６号公報（第２頁）
【非特許文献１】電気学会論文誌C, Vol.120-C, No.10, Oct.,2000(P1417〜1418)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、多品目を扱う在庫管理業務において、在庫補充時の総供給能力に制約があるという条件のもとで、総補充量が総供給能力になるべく近くなるように品目別の在庫補充量を調整できるような、在庫管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、本発明は、複数の品目の在庫管理業務において、下記（１）及び（２）の、在庫補充する品目及び補充品目毎の補充量を決定する手段を含むことを特徴とする在庫管理システムである。
（１）品目と０以上の整数ｎとの組み合わせをロットとし、各ロットについての余裕度を下式で定義し、余裕度の小さいロットから順に、抽出されたロットを構成する品目の基準ロットサイズの累計が総供給能力枠に入るロットを抽出するロット抽出手段
余裕度＝（有効在庫高＋ｎ×基準ロットサイズ）／基準在庫量
（２）前記ロット抽出手段により抽出されたロットを構成している品目を在庫補充品目とし、抽出されたロット数をその品目の補充量とする在庫補充量決定手段
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、多品目を扱う在庫管理業務において、在庫補充時の総供給能力に制約があるという条件のもとで、余裕度の小さい順に供給能力枠に入るロットを抽出する手段を用いることにより、総補充量が総供給能力にできるだけ近くなるように品目毎の補充量を調整し、在庫コストを低減することができる在庫管理システムの提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、多品目の在庫管理業務における在庫補充方法であり、補充時の総供給能力に制約があるという条件の下で、品目毎の補充量を決定する方法に関するものである。総供給能力は、１回の在庫補充で補充できる量の合計であり、例えば、供給元から在庫場所までトラックによる輸送を行う場合には、トラックの最大積載量が総供給能力である。以下、輸送に使うトラックの大きさが総供給能力の制約条件であるとして説明する。
【００１２】
トラックの大きさを選べる場合には、従来の発注点方式における経済ロットサイズの公式の導出に準じて、選択することができる。すなわち、トラックの最大積載量をＱとするとき、ある期間の在庫コストは、在庫コスト＝補充コスト＋保管コスト＝｛Ｃ×Ｒ／Ｑ｝＋｛Ｐ×〔Ｑ／２＋Ａ〕｝と表せるので、選べるＱの中で、在庫コストが最も小さくなるＱを選べばよい。ここで、Ｃは１回分の補充費用、Ｒは期間総需要量、Ｐは期間保管単価である。Ａは安全在庫量であるが、どんな値であってもＱの選択には影響しないので、適当な定数で構わない。
【００１３】
本発明において、在庫補充を行うタイミングは、従来の発注点方式に準じた方法で行う。すなわち、品目別に発注点を設定し、少なくとも1品目の在庫高が発注点を下回ったときに、在庫補充要求を行えばよい。
【００１４】
本発明において、基準ロットサイズとは、各品目の在庫補充の単位になる数量であり、１回の補充において輸送できる最小の数量、例えば、最小梱包単位数量を基準ロットサイズとすればよい。
【００１５】
本発明において、基準在庫量とは、在庫高を余裕度に換算するための尺度であり、需要量の大小に応じて設定する。具体的には、発注点方式における発注点の算出式を使用して設定することができる。一般に発注点は、発注点＝リードタイム期間における需要量＋安全在庫＝Ｄ・Ｔ＋α・Ｔ1/2・τという式で算出される。ここで、Ｄは１日あたりの平均出荷量であり、Ｔは供給リードタイムすなわち補充要求を出してから補充要求したものが入庫するまでの日数である。Ｄ・Ｔは過去の出荷実績の平均値を用いるのが簡便であるが、増加傾向あるいは減少傾向などのトレンドや季節要因などの周期的変動を持っているような場合、自己回帰和分移動平均（ＡＲＩＭＡ）のような時系列解析手法やニューラルネットワークによる出荷量予測値を用いることもできる。αは要求するサービス率に応じて設定する安全係数であり、例えばサービス率９５％を要求する場合α＝１．６５とする。τは上述のように計算されたＤ・Ｔと出荷実績との差の統計的なバラツキである。Ｄ・Ｔの計算方法は、τができるだけ小さくなる方法を選べば、在庫量を少なくでき、在庫コストを低減できる。また、品目間で出荷特性の違いが少ない場合は、簡単にするため安全在庫を無視して基準在庫量を設定してもよい。なお、本発明においては、一度設定した基準在庫量を使いつづけることもできるが、需要動向の変化に的確に対応して在庫管理を行うという観点から、定期的に、受注実績に基づいて基準在庫量を算出し、再設定を行うことが好ましい。
【００１６】
本発明の在庫補充方法は、（１）品目と０以上の整数ｎとの組み合わせをロットとするとき、余裕度の小さいロットから順に、抽出されたロットを構成する品目の基準ロットサイズの累計が総供給能力枠に入るロットを抽出するロット抽出手段を有する。ロットとは品目と整数ｎとの組み合わせである。例えば、Ａ，Ｂ，Ｃという品目があるとき、Ａ０，Ａ１，Ａ２，Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ０，Ｃ１，Ｃ２等をロットと呼ぶ。ここで、ロットＡ０，Ａ１，Ａ２を構成している品目はＡである。各々のロットについて余裕度を次のように定義する。すなわち、余裕度＝（在庫高＋ｎ×基準ロットサイズ）／基準在庫量、である。ここで、ｎは０，１，２，・・・である。したがって、ひとつの品目に対して複数の余裕度が算出される。図１の例では、品目Ａの基準在庫量、基準ロットサイズ、在庫高がそれぞれ２ｔ，３ｔ，１．２ｔであるから、ロットＡ０の余裕度は、１．２／２＝０．６，ロットＡ１の余裕度は、（１．２＋３）／２＝２．１、のように算出できる。ここで、在庫高には実際の手持ち在庫高を用いればよいが、手持ち在庫に未計上であっても、補充要求済みであって入庫予定の分があれば在庫高に加える。
【００１７】
以上のように算出される余裕度の小さいロットから順に、抽出されたロットを構成する品目の基準ロットサイズの累計が総供給能力枠に入るロットを抽出するロット抽出手段を有する。以下、図１の数値例を基に図２を参照して、ロットを抽出する手順の一例を説明する。この例においては、Ａ〜Ｄの４つの品目があり、トラックの積載可能量は９ｔである。まず、すべての品目Ａ〜Ｄについて、ｎ＝０の場合の余裕度を算出する。これを余裕度の小さいロットから順に配列すると、Ａ０、Ｄ０、Ｂ０、Ｃ０の順になり、基準ロットサイズの累計は、Ｂ０までが積載可能量の９ｔの枠内に入る。そこで、Ａ０、Ｄ０、Ｂ０を仮に抽出する。ここで、抽出された３ロットを構成している品目Ａ、Ｂ、Ｄについて、ｎ＝１として余裕度の算出を行う。ここまでに余裕度を算出したロットを、余裕度の小さいロットから順に配列するとＡ０、Ｄ０、Ｄ１、・・・の順になり、Ｄ１までが積載可能量の枠内に入るので、この３ロットを仮に抽出する。ここで、ｎ＝１のロットが抽出された品目Ｄについてｎ＝２として余裕度を算出する。ここまでで余裕度の小さいロットから順に配列すると、Ａ０、Ｄ０、Ｄ１、・・・の順になり、ｎ＝１までの計算のときと同じである。そこで、Ａ０、Ｄ０、Ｄ１の３ロットを抽出したものとして、抽出を終わる。
【００１８】
ロット抽出手段の実行後、積載能力に余裕がある場合に、余裕度の大きいロットの中に、基準ロットサイズが小さく、そのロットを追加しても積載能力の枠内に収まるロットがあれば、そのロットを抽出ロットに加えても構わない。但し、その場合、在庫量の増大を防ぐため、抽出できる余裕度に上限を設け、その上限を超えているロットは抽出対象にしないようにしたほうがよい。
【００１９】
さらに、本発明の在庫管理システムは、（２）前記ロット抽出手段により抽出されたロットを構成している品目を在庫補充品目とし、抽出されたロット数をその品目の補充量とする在庫補充量決定手段を有する。図２の例では、品目Ａを３ｔ、品目Ｄを６ｔ、合わせて９ｔ補充する。
【００２０】
本発明の在庫管理システムは、図３に示すようにコンピュータを用いて実施することができる。システムは、大きく分けて、データ管理部と在庫補充処理部とから構成される。
データ管理部は、入出庫管理データベース、在庫データベース、品目データベース、からなり、中央のホストコンピュータ上に置かれる。入出庫データベースには入出庫予定（受注実績）及び入出庫実績データが格納される。これらに必要なデータは営業部門や倉庫に置かれた入力端末から入力される。入出庫実績を入力端末から入力すると、在庫高算出部において在庫が計算され、在庫データベースに格納されている在庫高データが更新される。
【００２１】
品目データベースには、基準在庫量や基準ロットサイズデータが格納される。基準在庫量は、入出庫管理データベースから出荷実績データを読み込んで計算されるが、入力端末から設定することもできる。基準ロットサイズは、入力端末から設定する。
【００２２】
在庫補充処理部は、上記ホストコンピュータとローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等で結ばれたパーソナルコンピュータ上に置かれる。処理は定期的に起動し、図４に示した処理フローに従って処理を行う。処理が起動されると、上記データ管理部から、在庫高と発注点が読み込まれ、在庫高が発注点を下回っている品目があるかどうかチェックされる。発注点を下回った品目が１品目以上ある場合に、ロット抽出と在庫補充要求の発行が行われる。在庫補充要求が発行されると、供給元に伝達されるとともに、入庫予定データとして入出庫管理データベースに格納される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の在庫管理システムにおけるロット毎の余裕度算出の方法を数値例により説明した図である。
【図２】本発明の在庫管理システムにおいて、在庫補充ロットを抽出する手順の一例を、図１の数値例に従って説明した図である。
【図３】コンピュータによる本発明の在庫管理システムの構成例を示した図である。
【図４】図３の在庫管理システムにおける、在庫補充処理のフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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