Optimisation of purchasing strategy of tools and components based on exchange curve theory

Abstract

The optimal inventory control of tools and components in manufacturing systems plays an important role in the success of sustainable operation from financial and ecologic point of view. This study discusses an inventory control method, which is based on the transformation of investment of inventory into annual order cost or vice versa. The study presents the mathematical model of the exchange curve model for tools and components in the case of economic order quantity inventory strategy. The described methodology makes it possible to optimise available purchasing strategies for tools and components. The approach was tested with a scenario analysis, where different parameters of the purchasing process including inventory related constraints were taken into consideration. The computational results validated the exchange curve based inventory control methodology and showed that the inventory strategy can be improved with cost transformation Practical implications of the proposed model and method regard the possibility of finding optimal inventory policies that can affect the operation costs of manufacturing systems.

На ефективність виробничих систем впливає ефективність як технологічної, так і логістичної підсистем. Важливим фактором оптимізації виробничих систем є оптимізація наявних ресурсів, що є важливим завданням закупівельної логістики, особливо інструментів та комплектуючих. У рамках цієї статті автор описав підхід до оптимізації стратегії закупівель на основі кривої обміну, що дозволяє оптимізувати існуючу політику закупівель залежно від величини річної вартості замовлення та щорічних інвестицій у запаси інструментів та комплектуючих. Пропонована модель фокусується на можливостях технологій Індустрії 4.0 та описує рішення, що включає інтелектуальні інструменти, інтелектуальні мікродатчики, технологію цифрових двійників та моделювання дискретних подій. Політика закупівель широко обговорюється у великій кількості досліджень, але лише деякі з них присвячені можливостям оптимізації в реальному часі з використанням технологій Індустрії 4.0. Щоб спробувати заповнити цю прогалину, у цій роботі була представлена методологія оптимізації політики закупівель, що базується на теорії кривої обміну, для аналізу структури закупівельної вартості інструментів і компонентів та пропозиції більш ефективних політик для аналізованих закупівель. Описана методологія показує, що оптимізація політики закупівель у кіберфізичних системах дуже впливає на прибуток виробничої системи, а рішення цифрових двійників можуть сприяти оптимізації політики закупівель, оскільки збір даних в режимі реального часу може підвищити ефективність прогнозування даних щодо відмов, прогнозування та збору інформації про реальний стан. Найбільш важливим управлінським ефектом цієї методології є те, що застосування запропонованої моделі та методу може підтримувати управлінські рішення щодо закупівель, постачання та складування. Подальшим дослідженням запропонованої роботи буде моделювання та оптимізація четвертого напряму оптимізації, цільовою функцією якого є максимізація прибутку між існуючою політикою закупівель та новою політикою закупівель щодо прямокутної гіперболи C1-C2.