Διαχείριση Αποθεμάτων σε Πολυπροϊοντικά Συστήματα με Δυνατότητα Υποκατάστασης Προϊόντων

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την επίδραση της υποκατάστασης προϊόντων στη διαχείριση αποθεμάτων και ειδικότερα τον τρόπο με τον οποίο η δυνατότητα κάλυψης της ανικανοποίητης ζήτησης ενός προϊόντος από διαθέσιμα εναλλακτικά προϊόντα επηρεάζει το συνολικό κόστος και το επίπεδο εξυπηρέτησης ενός πολυπροϊοντικού συστήματος. Παράλληλα, διερευνάται η επίδραση του επιπέδου στο οποίο αντιμετωπίζεται η αβεβαιότητα της ζήτησης, μέσω της σύγκρισης μιας επιμέρους και μιας συγκεντρωτικής πολιτικής διαχείρισης αποθέματος.

Για τη διερεύνηση του προβλήματος αναπτύχθηκε πλαίσιο εβδομαδιαίας προσομοίωσης, το οποίο συνδέει την πρόβλεψη της ζήτησης, την εκτίμηση της αβεβαιότητας, τον προσδιορισμό αποθέματος ασφαλείας, την αναπλήρωση και την υποκατάσταση σε περίπτωση έλλειψης. Η εμπειρική εφαρμογή βασίστηκε στα δεδομένα του διαγωνισμού M5 της Walmart και περιορίστηκε στο τμήμα FOODS_1, το οποίο περιλαμβάνει 216 κωδικούς προϊόντων και δέκα καταστήματα. Στην επιμέρους πολιτική οι σχετικοί υπολογισμοί πραγματοποιούνται ξεχωριστά για κάθε προϊόν, ενώ στη συγκεντρωτική πολιτική πραγματοποιούνται αρχικά στο συνολικό επίπεδο και το απόθεμα-στόχος κατανέμεται στη συνέχεια στους επιμέρους κωδικούς. Εξετάστηκαν διαφορετικά επίπεδα-στόχοι εξυπηρέτησης και τρία ενεργά σενάρια υποκατάστασης διαφορετικής αυστηρότητας, επιπλέον της περίπτωσης χωρίς υποκατάσταση, με τις σχέσεις μεταξύ προϊόντων να προσδιορίζονται από τη σχετική διαφορά των μέσων τιμών τους.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η υποκατάσταση μπορεί να βελτιώσει ουσιαστικά τον συμβιβασμό μεταξύ αποθέματος, ελλείψεων και κόστους. Στη βασική συγκεντρωτική εφαρμογή, το ευρύτερο σενάριο υποκατάστασης οδήγησε στη χαμηλότερη τιμή κόστους και στις δύο πολιτικές. Στην επιμέρους πολιτική, το συνολικό κόστος μειώθηκε από 158.660 € σε 77.865 €, δηλαδή κατά 50,9%, ενώ το ποσοστό κάλυψης της ζήτησης αυξήθηκε από 98,15% σε 99,46%. Στη συγκεντρωτική πολιτική, το κόστος μειώθηκε από 224.189 € σε 86.585 €, κατά 61,4%, και το ποσοστό κάλυψης αυξήθηκε από 95,45% σε 99,25%. Η εικόνα διαφοροποιήθηκε στην ανεξάρτητη εφαρμογή ανά κατάστημα, όπου η συγκεντρωτική πολιτική εμφάνισε το χαμηλότερο κόστος και στα δέκα καταστήματα. Παράλληλα, η μεταβολή του μεγέθους της γκάμας προϊόντων ανέδειξε έναν πρόσθετο συμβιβασμό μεταξύ εύρους προϊόντων, κάλυψης της ζήτησης και κόστους.

Συνολικά, τα ευρήματα δείχνουν ότι η υποκατάσταση μπορεί να λειτουργήσει ως πρόσθετος μηχανισμός προστασίας απέναντι στις ελλείψεις και να επιτρέψει αποτελεσματικότερη αξιοποίηση του διαθέσιμου αποθέματος. Η σχετική επίδοση των δύο πολιτικών εξαρτάται, ωστόσο, από το επίπεδο συγκέντρωσης της ζήτησης, το επιλεγμένο επίπεδο προστασίας και τη σύνθεση της διαθέσιμης γκάμας προϊόντων.