Ordinazione prioritaria (Supply Chain)

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Di Joannès Vermorel, ultimo aggiornamento dicembre 2015

La letteratura sulla supply chain si concentra classicamente sulle politiche di ordinazione in cui ogni articolo separato viene trattato in completa isolamento da tutti gli altri articoli: la decisione di ordinare più unità dell’articolo A è strettamente indipendente dalla decisione di ordinare più unità dell’articolo B. Tuttavia, questo approccio comporta significative limitazioni intrinseche. Al contrario, la politica di ordinazione prioritaria enfatizza le decisioni multiarticolo, in cui ogni articolo compete per l’allocazione di capitale con tutti gli altri articoli. Nella pratica, l’ordinazione prioritaria offre un controllo molto più dettagliato sulle prestazioni dell’inventario e, quando sono disponibili le tecnologie predittive adeguate, l’ordinazione prioritaria consente di raggiungere prestazioni dell’inventario superiori. Lokad raccomanda sistematicamente di adottare una politica di ordinazione prioritaria quando possibile.

Le quattro politiche classiche di inventario

Una tipica politica di inventario cerca risposte alle seguenti domande: Quando dovrebbe essere effettuato un ordine di riapprovvigionamento? E quanto grande dovrebbe essere l’ordine di riapprovvigionamento? Tuttavia, prima di affrontare quantitativamente questi problemi, dobbiamo decidere sulla forma della politica di controllo delle scorte. Esistono numerosi possibili sistemi di controllo e i più comuni sono elencati di seguito1:

  • Sistema Punto di Ordine, Quantità di Ordine (s,Q): Una quantità fissa Q viene ordinata ogni volta che la posizione dell’inventario scende al punto di riordino s o inferiore. La posizione dell’inventario tiene conto delle scorte nette e delle scorte in ordine; ovvero i materiali richiesti ma non ancora ricevuti dal fornitore.
  • Sistema Punto di Ordine, Livello di Riordino (s,S): Come il sistema (s,Q), una quantità di merci viene riordinata ogni volta che la posizione dell’inventario scende al punto di riordino s o inferiore. Tuttavia, invece di riordinare una quantità costante, l’ordine è dimensionato per portare la posizione dell’inventario al livello di riordino S.
  • Sistema di Revisione Periodica, Livello di Riordino (R,S): Ogni R unità di tempo, questo sistema procede come il sistema (s,S) e porta la posizione dell’inventario al livello S. Questa politica viene utilizzata tipicamente quando l’ordinazione non è completamente automatizzata e passa attraverso una convalida manuale e programmata da parte del Responsabile degli Acquisti.
  • Sistema di Revisione Periodica (R,s,S): Questo è una combinazione dei sistemi (s,S) e (R,S). In questo caso, la posizione dell’inventario viene controllata ogni R unità di tempo. Se è al di sotto del punto di riordino s, viene ordinata una quantità sufficiente per portarla a S. In particolare, il sistema (s,S) è un caso particolare di (R,s,S) con R=0

La letteratura sulla supply chain fornisce ampie prove teoriche - alcune risalenti agli anni ‘60 - in cui, date determinate ipotesi, alcune politiche sono superiori ad altre. Tuttavia, da una prospettiva più moderna, tali prove hanno scarso significato pratico perché incorniciano drasticamente il processo di ordinazione in base a semplici (simplistiche) ipotesi, che non riescono a considerare adeguatamente i veri driver economici.

Driver economici in costante mutamento

Il punto di vista classico sulla supply chain separa tutti gli articoli al fine di elaborarli in modo isolato. Tuttavia, una delle principali intuizioni sulla supply chain raccolte da centinaia di aziende servite da Lokad è che considerare gli articoli in modo isolato ha poco senso nella pratica:

  • Nuovi articoli entrano continuamente sul mercato, mentre gli articoli più vecchi escono dal mercato allo stesso modo.
  • Gli articoli possono avere sostituti di varia qualità, che vanno da sostituti perfetti a surrogati scadenti.
  • Soddisfare la domanda può richiedere una combinazione di articoli in magazzino, intensificando così l’impatto delle rotture di stock di un singolo articolo quando questo articolo viene frequentemente raggruppato o assemblato.
  • L’accesso a un nuovo fornitore a prezzi più bassi per un articolo può rimescolare notevolmente la strategia di inventario verso una maggiore disponibilità al fine di intensificare le vendite su un determinato segmento.
  • L’accesso a un nuovo fornitore più veloce per un articolo può deprioritizzare notevolmente l’ordinazione di questo articolo rispetto ad altri articoli in cui sono disponibili solo fornitori lenti e non affidabili.

Da un punto di vista molto pratico, non ha senso spendere 1€ in più per un articolo se si prevede un ritorno di 2€ entro un anno, a meno che non ci siano altri articoli alternativi con un ritorno previsto di 3€ entro un anno.

L’inventario è ottimizzato solo quando l’allocazione di capitale per l’inventario massimizza il potenziale di mercato dell’azienda tenendo conto di tutti i rischi di inventario. All’interno di questa allocazione di capitale, tutti gli articoli sono in costante competizione tra loro per ogni investimento marginale. Ogni articolo dovrebbe essere valutato in base ai suoi rendimenti attesi e ai suoi costi attesi per l’unità aggiuntiva successiva da ordinare.

Tuttavia, le variabili che determinano i rendimenti attesi e i costi attesi sono anch’esse in uno stato di costante mutamento. Gli esempi sono numerosi: il costo del capitale varia man mano che l’azienda guadagna o perde accesso alla liquidità, i margini lordi degli articoli variano man mano che i concorrenti modificano i loro prezzi e costringono altre aziende a adeguare i loro prezzi, la pressione dello spazio di archiviazione varia in diversi momenti dell’anno poiché il vincolo dello spazio fisso del magazzino diventa un vincolo molto più significativo durante la stagione alta rispetto alla stagione bassa.

La politica di ordinazione prioritaria

La politica di ordinazione prioritaria, come suggerisce il nome, fornisce un elenco prioritario di articoli da acquistare. Ogni riga è associata alla quantità minima che può essere ordinata per un determinato articolo, che qui assumiamo essere 1 unità per semplicità. Ogni articolo appare molte volte nell’elenco e, nella pratica, gli articoli sono frequentemente intercalati. Ciò implica che una volta acquistata 1 unità in più per un determinato articolo, l’unità successiva più redditizia da acquistare è improbabile che sia per lo stesso articolo - anche se ciò potrebbe accadere di tanto in tanto.

Nella pratica, consigliamo di utilizzare la funzione di ricompensa dell’inventario per valutare il valore economico di ogni unità da acquistare. Questa funzione indica i rendimenti attesi (in dollari o euro) se l’unità fosse acquistata. La funzione di ricompensa dell’inventario viene utilizzata per costruire il punteggio per ogni unità che definisce effettivamente la prioritizzazione.

Concettualmente, l’elenco prioritario è illimitato: va all’infinito, con ogni riga successiva meno redditizia della precedente. Tuttavia, nella pratica, l’elenco si interrompe quando raggiunge una redditività pari a zero, e probabilmente molto prima di quel punto, poiché è richiesto un importo minimo di redditività marginale per coprire tutti i costi fissi. E va senza dire che non ha senso sprecare potenza di elaborazione per considerare scenari estremamente non redditizi.

Da un punto di vista formale, l’elenco prioritario degli acquisti viene costruito con una funzione di punteggio $${s(u,k)}$$ dove $${u}$$ è un SKU e $${k}$$ è l’$${k^{esimo}}$$ unità da acquistare. Il punteggio di solito diminuisce con $${k}$$, cioè $${s(u,k)>s(u,k+1)}$$, perché un inventario extra di solito comporta rendimenti decrescenti. Tuttavia, in determinate situazioni, il punteggio può aumentare localmente con $${k}$$ (es: insegnante che acquista libri per una classe con un requisito di 20 unità). Quindi, l’elenco di tutte le possibili coppie $${(u,k)}$$ viene ordinato in ordine decrescente in base al loro punteggio. Questo elenco ordinato è l’effettivo elenco prioritario degli acquisti.

Concettualmente, l’ordinamento prioritario lascia aperte due domande:

  • Non specifica quando interrompere l’ordinamento all’interno dell’elenco.
  • Non specifica la frequenza delle revisioni per l’ordinamento.

La questione di decidere quando interrompere l’ordinamento viene trattata in modo più dettagliato nella sezione successiva.

Per quanto riguarda la frequenza di revisione dell’ordinamento, per situazioni di supply chain più moderne, la risposta è la seguente: una revisione periodica giornaliera è necessaria per ogni giorno aperto alla revisione. Infatti, l’aggiornamento dell’elenco prioritario può essere completamente automatizzato e quindi, se implementato correttamente, una revisione giornaliera dell’ordinamento dovrebbe comportare solo costi marginali molto bassi, minuti di lavoro o addirittura meno se il sistema è in modalità automatica. Oltre a ciò, sebbene le revisioni sub-giornaliere siano teoricamente possibili, la realtà del trasporto di beni fisici comporta tipicamente ritardi irriducibili che non verrebbero accorciati da revisioni dell’inventario più volte al giorno2.

Troncamento dell’elenco prioritario

Come visto in precedenza, l’elenco prioritario non ha una fine, almeno in teoria. Tuttavia, per effettuare un ordine, il professionista deve troncare l’elenco in modo che rifletta un elenco definito di quantità da ordinare nel momento stesso in cui l’ordine deve essere effettuato. Il troncamento stesso richiede un criterio di arresto di qualche tipo. Esaminiamo i più ovvi:

  • Fino al livello di capitale: gli articoli vengono acquistati fino a una certa soglia per l’intero importo di capitale allocato all’inventario, contando sia l’inventario attuale che l’inventario extra preso in considerazione per l’acquisto. Da un lato, questo approccio si adatta sempre ai vincoli di flusso di cassa dell’azienda. Dall’altro lato, questo approccio non dice nulla sulle prestazioni della soglia stessa.
  • Fino al livello di ROI: gli articoli vengono acquistati finché il ROI ammortizzato completo è superiore a una determinata soglia; poiché il ROI diminuisce costantemente man mano che si scende nella lista (i livelli di stock più alti hanno rendimenti decrescenti), la soglia garantisce sempre che l’elenco venga troncato.

Indipendentemente dalla soglia considerata, è necessario introdurre un’altra funzione $$g$$. Si assume che la funzione $${g}$$ diminuisca quando si scende nella lista prioritaria. Sia $${g_\text{min}}$$ la soglia di arresto. Quindi, dovremmo scendere fino alla $${N_\text{esima}}$$ riga dell’elenco come segue:

$$N = \text{argmax}_n \{ g(\mathbf{s}_n) \geq g_\text{min} \}$$

Dove $${s_\text{n}}$$ è la posizione dell’inventario dopo l’acquisto di tutte le prime $$n$$ righe dell’elenco prioritario.

Superiorità dell’ordinamento prioritario

Solo valutazioni empiriche possono dimostrare la superiorità di una politica di inventario rispetto a un’altra. Infatti, le considerazioni puramente teoriche sono spesso fuorvianti perché, sebbene sia accettabile che le ipotesi vengano violate in qualche misura (ad esempio, la domanda può essere approssimata come stazionaria nel breve termine), è molto difficile valutare quantitativamente l’impatto completo di tali violazioni. Alcuni approcci si dimostrano molto resilienti alle condizioni del mondo reale, altri molto meno.

Presso Lokad, abbiamo osservato che quando è disponibile una tecnologia di previsione probabilistica, cioè una tecnologia di previsione in grado di prevedere le probabilità rispettive per l’intero livello futuro della domanda, e non solo la media futura o il livello di domanda mediano, gli approcci che si basano sull’elenco prioritario di acquisto dimostrano sistematicamente una performance di inventario superiore.

Le ragioni che spiegano questa performance superiore sono numerose. Di seguito, elenchiamo gli aspetti positivi dell’utilizzo di un elenco prioritario di acquisto che osserviamo più frequentemente:

  • La prioritizzazione è piuttosto robusta contro ogni tipo di distorsione. Quando molti articoli vengono sovrastimati, possono rimanere correttamente prioritizzati. Pertanto, una distorsione (relativamente) sistematica ha poco impatto sull’ordinamento effettivo. Una piccola quantità di distorsione non è sufficiente per far scendere molto in basso un articolo di top, e viceversa, non è sufficiente per far salire un articolo di tail in cima.
  • La prioritizzazione si adatta bene a tutti i tipi di vincoli non lineari multi-articolo. Con le politiche di ordinamento classiche, è una sfida integrare qualcosa di così basilare come un vincolo di stoccaggio del magazzino nella politica di ordinamento. Con la prioritizzazione degli acquisti, è naturale troncare l’elenco quando il magazzino è pieno.
  • La prioritizzazione è molto più locale al livello di inventario corrente. Quando un’azienda regola la sua strategia di inventario, ad esempio passando a livelli di servizio molto più alti, le politiche di ordinamento classiche generano grandi “salti” nei livelli di stock che disorganizzano la catena di fornitura. Al contrario, l’elenco prioritario di acquisto offre la possibilità di rendere la transizione così fluida come desiderato, poiché è solo un aggiustamento nella soglia di troncamento.
  • La prioritizzazione si adatta meglio a una pianificazione flessibile. Se un’azienda ordina un container ogni due settimane in media, l’utilizzo di una politica di ordinamento classica tende ad essere molto complicato poiché è necessario monitorare la data esatta in cui la quantità da ordinare raggiunge una soglia appena inferiore alla capacità del container. Una volta superata la capacità del container, spetta al Responsabile degli Acquisti rimuovere manualmente le quantità in eccesso per adattarle al container. Al contrario, l’approccio di prioritizzazione fornisce sempre il prossimo container più redditizio in qualsiasi momento.

Infatti, ogni volta che Lokad ha avuto la possibilità di confrontare una politica di ordinamento classica (come elencata sopra) con una politica di ordinamento prioritaria, la politica di ordinamento prioritaria è stata così ovvia e immediatamente vincente che ulteriori test comparativi tra i due metodi sono stati considerati inutili sia da Lokad che dal nostro cliente.

Inoltre, questi confronti erano equi nel senso che la tecnologia di previsione che alimentava l’approccio classico e l’approccio prioritario erano entrambi sviluppati da Lokad con un grado simile di perfezionamento tecnologico, ovvero sarebbe stato ingiusto confrontare una politica di ordinamento alimentata da un motore di previsione avanzato forecasting engine, con un’altra politica alimentata solo da un motore di previsione di base.

Note


  1. Inventory Management and Production Planning and Scheduling, Terza Edizione, Edward A. Silver, David F. Pyke, Rein Peterson ↩︎

  2. In alcuni settori, come l’aerospaziale, le richieste urgenti di pezzi di ricambio, comunemente indicate come richieste AOG (Aircraft On Ground), beneficiano di circuiti specifici della supply chain orientati a consegne rapide, dove ogni minuto conta. Anche l’industria farmaceutica beneficia di circuiti “di emergenza” simili. Per questo tipo di circuiti urgenti, di solito non è consigliabile esaminare la situazione da un punto di vista di ottimizzazione dell’inventario, poiché il mantenimento del circuito stesso (con turni notturni e processi simili) rappresenta la maggior parte dei costi. ↩︎