TC BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK MİMARLIK FAKÜLTESİ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ STOK KONTROL DERS 1 1
STOK KONTROLUN ÖNEMİ Alışverişe çıktığımızda tezgahtarlardan Üzgünüz, istediğiniz ürün elimizde kalmadı cümlesini sıkça duyarız. Bu durumların çoğu, mağaza yöneticilerinin stoklarını iyi bir şekilde yönetememesinden kaynaklanır. Diğer bir deyişle bu yöneticiler stokların bitmesini önleyecek zamanda ve miktarda sipariş vermemiş ve stoklarını yenileyememiştir. Bu mağazalar bu derste tanımlanacak bilimsel stok yönetimi tekniklerinden faydalanabilir. Sadece perakende mağazaları, stoklarını yönetmek zorunda değildir. yönetimi imalatçıları, toptancıları ve perakendecileri içeren fiziksel ürünlerle ilişkili her işletme için gereklidir. Örneğin, imalatçılar ürünlerini imal edebilmek için malzeme stoklarına ihtiyaç duyar. Bunun yansıra imalatçılarda sevkiyatı bekleyen bitmiş ürün stokları da mevcuttur. Benzer şekilde, hem perakendeciler hem de toptancılar müşteriler tarafından satın alımlarda ürün varlığını garanti etmek için stok bulundurmaktadırlar. Bazı büyük işletmeler ve askeri organizasyonların stoklarında 500.000 den fazla ürün çeşidi yer almaktadır. Walmart, Migros benzeri büyük perakendeciler 100.000 den fazla farklı ürün çeşidini satışa sunar. Tipik bir orta ölçekli imalat işletmesinin stoklarında ise yaklaşık 10.000 hammadde, parça ve bitmiş ürün çeşidi stoku bulunur. Üretilen ve stoklarda tutulan ürünler maliyet, ağırlık, miktar, renk, sekil vb. bakımlardan birbirlerinden farklılıklar gösterir. Tablo 1. ABD deki lojistik maliyetlerini göstermektedir. Tablodan görüldüğü üzere ABD deki işletmelerin tuttuğu bitmiş ürün, parça ve hammaddeleri içeren tüm stokların toplam değeri 1 trilyon $ in üzerindedir. Yıl GSMH Değeri (a) Oranı (b) % Maliyeti (c)=(a*b) Ulaştırma Maliyeti (d) Yönetimsel Maliyetler (e) Toplam Lojistik Maliyeti (f)=(c+d+e) TLM nın GSMH İçindeki Yüzdesi değerinin GSMH İçindeki Yüzdesi 1983 3.410 817 27,9 228 244 19 491 14,4 24,0 1984 3.780 882 29,1 257 250 20 527 13,9 23,3 1985 4.040 896 26,8 240 265 20 525 13,0 22,2 1986 4.270 893 26,1 233 271 20 524 12,3 20,9 1987 4.540 923 26,3 243 288 21 552 12,2 20,3 1988 4.900 996 26,7 266 313 23 602 12,3 20,3 1989 5.240 1.066 29,2 311 331 26 668 12,8 20,3 1990 5.510 1.099 27,2 299 354 26 679 12,3 19,9 1991 5.670 1.080 25,0 270 360 25 655 11,6 19,0 1992 5.950 1.093 22,8 249 379 25 653 11,0 18,4 1993 6.370 1.127 22,2 250 394 26 670 10,5 17,7 Tablo 1. ABD deki Lojistik Maliyetleri (Milyar $) [1] tutmayla ilgili yıllık maliyetler de çok fazladır. Tablo 1 den görüldüğü üzere stok maliyetleri, stokların toplam değerinin yaklaşık ¼ udur. Gereksiz fazla stoktan kaçınarak stok maliyetlerini azaltmak, işletmelerin rekabet gücünü arttıracaktır. 2
Tablonun son sütunundan görüldüğü üzere, stoklarda tutulan miktar Gayri Safi Milli Hasıla içinde önemli bir paya sahiptir, ancak 1983 te bu pay % 24 iken, gittikçe azalan bir seyirle 1993 yılında % 17.7 e kadar düşmüştür. Bu azalmanın temel sebebi hizmet sektörünün ekonomi içindeki ağırlığının artması ve endüstride etkin stok yönetiminin gerçekleştirilmesidir. modelleri ekonomideki tüm sektörlere uygulanabilir, ancak en çok uygulama sahası olan sektörler imalat, toptan satış ve perakende sektörleridir. Sekil 1 de 1999 yılında A.B.D. de stoklara yatırılan toplam miktarın, sektörlere göre kırılımları verilmiştir. Şekil 1 den görüldüğü üzere stoklara yapılan toplam yatırımın yaklaşık % 82 si bu üç sektöredir. Görüldüğü üzere stokların akıllı bir şekilde kontrolüyle ekonomideki etkinliğin arttırılması konusunda büyük bir potansiyel vardır. Sekil 1. 1999 ABD ekonomisinde stoklara yatırılan miktarların sektörlere göre dağılımı [2] İşletmelerin stok yönetiminde bilimsel stok yönetimi diye de isimlendirilen yöneylem araştırması tekniklerinin uygulanması, rekabet avantajı yaratmada güçlü bir araç sağlayacaktır. İşletmelerin stok politikalarını belirlemek için yanıt aradıkları iki soru vardır: i) lar ne zaman yenilenecek, ii) lar hangi düzeye kadar yenilenecek? Bu iki soruya yanıt bulmak için işletmeler aşağıdaki adımları içeren bilimsel stok yönetimini kullanır: 1. sisteminin davranışını tanımlayan matematiksel bir model formüle et. 2. Bu modelle ilgili optimal bir stok politikası araştır. 3. Mevcut stok düzeyi kayıtlarını izlemek için bilgisayarlaştırılmış bir bilgi isleme sistemi kullan. 4. Mevcut stok düzeyi kayıtlarını kullanarak, stokların ne zaman ve ne kadar yenileneceğini gösteren optimal stok politikasını uygula. 3
Bu yaklaşımla kullanılan matematiksel stok modelleri, talebin tahmin edilebilirliğine bağlı olarak iki bolümde ele alınabilir: deterministik modeller ve stokastik modeller. taki bir ürün için talep, belli bir periyot süresince satış vb. bazı kullanımlar için stoktan çekilmesi gereken birim sayısıdır. Eğer gelecek periyotlardaki talep belli bir kesinlikle tahmin edilebilirse, tüm tahminlerin her zaman tam olarak doğru olacağını varsayan bir stok politikası kullanmak mantıklıdır. Bu, deterministik bir stok modelinin kullanıldığı bilinen talep durumudur. Bununla birlikte, talep iyi bir şekilde tahmin edilemediğinde, herhangi bir periyottaki talebin bilinen bir sabitten ziyade bir rassal değişken olduğu stokastik bir stok modelinin kullanımı zorunlu hale gelir. Kontrol dersinde öncelikle deterministik stok modellerini ve sonrasında stokastik stok modellerini ele alacağız. STOK ÇEŞİTLERİ İmalat ve dağıtım bağlamında ele aldığımızda, stokları 4 bolümde sınıflandırabiliriz. 1. Ham maddeler (raw materials): Bunlar, işletmelerin faaliyetini işlemek için yada üretimde gerekli olan kaynaklardır. 2. Parçalar (yarı mamul) (components): Üretim sürecinde henüz tamamlanmamış ürünlerle ilgili parçalar. Parçalar, bazen alt montaj parçaları olarak da isimlendirilir. 3. Süreç içi stoklar (work-in-process): Work in process, ya islenmekte olan yada islenmek üzere sistemde bekleyen stoklardır. Work in process stokları parça stoklarını içerir, ve bazen de hammadde stoklarını da içerebilir. Work in process stok düzeyi, sıklıkla bir üretim çizelgeleme sisteminin etkinliğini ölçüsü için kullanılır. İlerleyen derslerde work in process stokları ayrıca işlenecektir. 4. Bitmiş ürünler (finished goods, items): Bitmiş ürünler, üretim sürecinin nihai ürünleridir. Üretim süresince, imalat işleminin her bir seviyesinde stoka katma değer eklenir ve ürünün tamamlanmasıyla son bulur. STOK TUTMA NEDENLERİ Bu bölümde stok tutma nedenlerinden en önemlileri verilecektir. 1. Ölçek Ekonomileri: Benzer ürünleri -örneğin otomobiller için hava filtresi- bir üretim hattında üreten bir fabrika duşunun. Her bir farklı ebattaki filtrenin üretimi, üretim hattının yeniden düzenlenmesini ve makinelerin yeniden kalibre edilmesini gerektirir. İşletme, her bir farklı ebatta filtre üretiminde hattı hazırlamaya önemli miktarda zaman ve para yatırmak zorunda olduğu için, bu maliyeti karşılamaya yetecek sayıda filtre üretilmelidir. Diğer bir deyişle 4
büyük partilerle üretmek ve ilerideki kullanımları için bu ürünleri depolamak ekonomik olmalıdır. Yani işletme sabit maliyetlerini büyük parti üretimleriyle amorti eder. 2. Belirsizlikler: Belirsizlikler, işletmelerin stok tutmaları için önemli nedenlerden biridir. En önemli belirsizlik kaynağı, taleptir. Örneğin, bir perakendeci farklı ürün çeşitleri stoklar ve böylece müşterilerin farklı tercihlerini karşılayabilir. Eğer müşteri stoklarda o an mevcut olmayan bir ürünü talep ederse, muhtemelen başka bir yerden talebini karşılamaya gider. Daha da kötüsü, müşteri bir daha asla geri gelmeyebilir. lar, talepteki belirsizliğe karşı bir tampon (buffer) oluşturur. Diğer başka belirsizlikler de stok tutmaya neden olur. Tedarik süresindeki (lead time) belirsizlik bunlardan biridir. Tedarik süresi, bir siparişin verildi an ile siparişin geldiği an arasında gecen süre olarak tanımlanır. Üretim planlama bağlamında tedarik süresinin yorumu, ürün çeşidini üretmek için gereken süredir. Hatta gelecekteki talep tam olarak tahmin edilebilse bile, stok yenilemelerinin tedarik süresinde belirsizlik olduğu durumlarda düzgün bir üretim akışı veya sürekli satışlar için işletmeler stok tutmak zorundadır. Üçüncü belirsizlik kaynağı, tedariktir. 1970 lerin sonundaki OPEC petrol ambargosu bu duruma örnektir. Ayrıca işgücü kaynağındaki, kaynakların fiyatlarındaki ve sermaye maliyetlerindeki belirsizlikler, işletmelerin stok bulundurmasına neden olabilir. 3. Iskontolar ve Promosyonlar: Ürün fiyatlandırmadaki miktar ıskontoları, ve kısa süreli indirimler yada promosyonlar, tedarik zincirini oluşturan farklı bileşenlerin büyük partiler halinde sipariş vererek ölçek ekonomisinden faydalanmalarını teşvik eden faktörlerdir. 4. Spekülasyon: Eğer bir ürünün yada doğal kaynağın değerinin artması bekleniyorsa, mevcut fiyatlardan büyük miktarlarda satın almak ve gelecekteki kullanımı için depolamak, gelecekte daha yüksek fiyatlardan satın almaktan daha ekonomik olabilir. 5. Ulaştırma: Örneğin bir petrol üretim işletmesini ele alalım. Ulaştırma süreleri uzadıkça örneğin Orta Doğudan-ABD ye petrolün ulaştırılmasında, stoklanan petrol miktarı önemli miktarlara ulaşır. Denizaşırı üretmenin dezavantajlarından biri, artan ulaştırma süreleri ve böyle artan yoldaki stok miktarlarıdır. Bu faktör işletmelerin üretim operasyonlarını yerelleştirme nedenlerinden biridir. 5
STOK SİSTEMLERİNİN KARAKTERİSTİKLERİ Talep: Muhtemelen talebin yapısı hakkında yapılan varsayımlar, stok kontrol modelinin karmaşıklığını belirleyen en önemli etkenlerdendir. i) Sabit/Değişken: En basit stok modelleri, talep oranının bir sabit olduğunu varsayar. Ekonomik Sipariş Modeli, ESM (economic order quantity, EOQ) ve uzantıları, bu kabule dayanır. Değişken talep, MRP, Üretim Planlama gibi bağlamlarda ortaya çıkar. ii) Bilinen/Rassal: Talep, ortalamada sabit, ancak yine de rassal olabilir. Rassal a eş anlamlısı olarak belirsiz yada stokastik terimlerini kullanabilirsiniz. Tüm stokastik talep modelleri, ortalama talep oranının sabit olduğunu varsayar. Rassal talep modelleri deterministik modellerden genellikle hem daha gerçekçi, hem de daha karmaşıktır. Tedarik Suresi: Eğer ürünler bir dış kaynaktan sipariş ediliyorsa, tedarik suresi sipariş verildiği andan, siparişin gelişine kadar gecen sure olarak tanımlanır. Eğer ürünlerin üretimi söz konusuysa, tedarik suresi bir parti urunun üretilmesi için gecen sure olarak yorumlanır. Bu derste tedarik suresini τ ile gösterilecek ve tedarik suresinin zaman birimi, talebin zaman birimiyle ayni olacaktır. Örneğin talep yıllık ise, tedarik suresi de yıllık bazda ifade edilecektir. Gözden Geçirme Sıklığı: Bazı sistemlerde mevcut stok düzeyi her an bilinir. Bu durum talep işlemleri gerçekleştiği anda kaydedildiğinde gerçekleşir. Buna güzel bir örnek kasada ödeme işlemi sırasında urun barkodlarının bir tarayıcı tarafından okunduğu ve otomatik olarak stok veritabanının güncellendiği modern bir süpermarkettir. Bu tip anlık olarak stok kayıtlarının güncellendiği durum sürekli gözden geçirme olarak ifade edilir. Periyodik gözden geçirme olarak ifade edilen diğer durumda ise, stok düzeyleri kesikli zaman noktalarında bilinir. Periyodik gözden geçirmeye eldeki stok düzeylerini belirlemek için fiziksel olarak urun envanterinin sayıldığı bir bakkal örnek olarak verilebilir. Aşırı Talep: Diğer bir ayırt edici karakteristik, sistemin aşırı talep durumuna nasıl reaksiyon göstereceğidir. Burada aşırı talep ile kastedilen, talebin stoklardan doğrudan karşılanamamasıdır. İki yaygını kabul, aşırı talebin ya ertelenmesi (backorder) yada kaybolmasıdır (lost). Diğer olasılıklar talebin kısmen talep ertelenmesi (aşırı talebin bir kısmı ertelenir, bir kısmı kaybolur) yada müşterinin sabrının tükenmesidir (müşterinin talebi belli bir zaman içinde karşılanamazsa, müşteri talebini iptal eder). ların Değişimi: Bazı durumlarda stoklarda yaşanan zamana bağlı bozulmalar, bu stokların kullanımını etkileyebilir. Meyve, sebze gibi bazı ürünler sınırlı bir raf ömrüne sahiptir. Yada bazı ürünler zamanla demode hale gelebilir. lardaki ürünlerin demode olmasını yada bozulmasının etkisini dikkate alan modeller oldukça karmaşıktır ve bu dersin konusu dışındadır. 6
İŞLETMELERDE ÖLÇEK EKONOMİSİNİN YÖNETİMİ: ÇEVRİM STOK DÜZEYİ İşletmelerde çevrim stoklarının bulunmasının nedeni, herhangi bir tedarik zinciri aşamasının büyük partiler halinde üreterek yada satın alarak ölçek ekonomisinden yararlanmak istemesidir. Bu bölümde bu faktörlerin parti büyüklüğünü ve çevrim stok düzeylerini nasıl etkilediğini inceleyeceğiz. Çevrim Düzeyinin Rolü Parti büyüklüğü, tedarik zincirinin bir bileşeninin herhangi bir anda ürettiği yada sipariş verdiği miktardır. Örneğin, günde ortalama 4 yazıcı satan bir bilgisayar mağazası ele alalım. Mağaza müdürü her sipariş verdiğinde imalatçıdan 80 yazıcı istemektedir. Ortalama günlük satış miktarı 4 olduğuna göre, mağazanın tüm partiyi satması için ve yeni bir sipariş vermesi için geçmesi gerekli ortalama süre 20 gündür. Mağaza müdürü, günlük talep miktarından daha fazla yazıcı sipariş ettiğinden mağaza stok tutmak zorunda kalmaktadır. Çevrim Düzeyi, üretim yada satın alma miktarlarının müşteri tarafından istenen miktardan daha büyük olması nedeni ile bir tedarik zincirinde oluşan ortalama stok düzeyidir. Q: partide bulunan ürün miktarı D: birim zaman içerisindeki talep, olsun. İlk olarak talebin kesin olarak bilindiğini varsayacağız. Talepteki belirsizliğin parti büyüklüğü ve çevrim stok düzeyi üzerindeki etkisi çok az olduğundan, parti büyüklüğünü ve çevrim stok düzeyini belirler iken talebin deterministik varsayılması pek te kötü bir varsayım değildir. Daha sonraki bölümlerde talepteki değişkenliğin güvenlik stokları üzerindeki etkisini ele alacağız. Örnek: Jean-Mart, mağazalar zincirinde satılan bir bluejean e olan talep D=100 jean/ gündür. Mağaza yöneticisinin Q=1000 jean lık partiler halinde satın aldığını varsayar isek, Jean-Mart ın stok profilini şekil 1 deki gibi çizebiliriz. Düzeyi Q Q 2 Şekil 1: Jean-Martın Profili Zaman, t 7
Çevrim Düzeyi=Parti Büyüklüğü/2=Q/2. (1) Jean-Mart ın taşıdığı çevrim stok düzeyi Q/2=500 jean dır. (1) den görüldüğü gibi çevrim stok düzeyi parti büyüklüğü ile doğru orantılıdır. Dolayısı ile bileşenleri daha büyük parti büyüklükleri ile çalışan bir tedarik zincirinde çevrim stok düzeyi, bileşenleri küçük parti büyüklükleri ile çalışan bir tedarik zincirine göre daha yüksek olacaktır. Örneğin, jean leri 200 lük partiler halinde sipariş eden bir mağazalar zincirinde çevrim stok miktarı yalnızca 100 jean olacaktır. Parti büyüklükleri ve çevrim stok düzeyi aynı zamanda malzemelerin tedarik zinciri içerisindeki akış süresini de etkiler: Ortalama Miktarı Ortalama Akış Süresi =, Herhangi bir tedarik zincirinde ortalama Ortalama Akış Oranı akış oranı talebe eşittir. Dolayısı ile, Çevrim Düzeyi Q/ 2 Q Ortalama Akış Süresi = = = Talep D 2D 1000 jean lık partiler halinde satın alma gerçekleştiren ve günlük talep in 100 olduğu Jean-Mart ta 1000 Ortalama Akış Süresi = = 5 gün. 200 Jean-Mart taki çevrim stok düzeyi, bluejeanlerin tedarik zincirinde geçirdiği zamana, ortalama, 5 gün eklemektedir. Dolayısı ile çevrim stok düzeyi ne kadar yüksek ise, ürünün üretilmesi ile satılması arasında geçen süre o kadar yüksek olacaktır. Diğer tüm faktörlerin aynı kaldığını varsayar isek, daha düşük çevrim stok düzeyi her zaman tercih edilmelidir çünkü üretim ile satış arsındaki uzun süreler şirketleri talepteki değişimlere maruz bırakırlar. Düşük çevrim stok düzeyi aynı zamanda işletme sermayesi ihtiyacını azaltır. Örneğin, Toyota üretim ile tedarikçileri arasında yalnızca bir kaç saatlik çevrim stoku tutmaktadır. Dolayısı ile Toyota nın elinde hiçbir zaman ihtiyacı olmayan parçalar kalmamakta ve fabrikada stoklara ayrılan yer ise en az düzeyde olmaktadır. 8