Hoạch định nhu cầu vật tư và lập kế hoạch sản xuất nhiều giai đoạn với mục tiêu cực tiểu chi phí và giảm nhiều rủi ro

Mô hình nghiên cứu được thực hiện dựa trên các ràng buộc cơ bản sau:  Bất định về nhu cầu của khách hàng  Năng lực sản xuất là có giới hạn Bên cạnh những ràng buộc cơ bản trên, luận vă

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

LÊ ANH TUẤN

HOẠCH ĐỊNH NHU CẦU VẬT TƯ

VÀ LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT NHIỀU GIAI ĐOẠN

VỚI MỤC TIÊU CỰC TIỂU CHI PHÍ VÀ GIẢM THIỂU RỦI RO

Chuyên ngành : Kỹ Thuật Hệ Thống Công Nghiệp

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 7 năm 2009

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học : Tiến sỹ Huỳnh Thị Thu Thủy

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 1 :

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Cán bộ chấm nhận xét 2 :

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày

tháng năm

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1

2

3

4

5

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi

luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành

Tp HCM, ngày tháng năm 200

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Lê Anh Tuấn Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 19-9-1983 Nơi sinh: Tp HCM

Chuyên ngành: MSHV:02706652

I- TÊN ĐỀ TÀI:

Hoạch định nhu cầu vật tư và lập kế hoạch sản xuất nhiều giai đoạn nhằm cực tiểu chi

phí và giảm thiểu rủi ro

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực hiện LV ghi trong QĐ giao đề tài):

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên):

các anh em, những người đã động viên và khích lệ tôi trên con đường học tập Những người đã không ngừng truyền cho tôi mong muốn hoàn thiện bản thân thông qua con đường học vấn, mong muốn tôi có thể là một người có ích cho gia đình và xã hội

Sau đó, tôi xin cám ơn các thầy cô ở bộ môn Kỹ thuật hệ thống công nghiệp Các thầy cô đã mang lại cho tôi nguồn kiến thức lớn lao và nhiệt huyết vô tận Nhờ có sự chỉ bảo của các thầy cô, tôi được mở ra trước mắt một con đường rộng lớn với nhiều hoài bão trong cuộc sống Đây có lẽ là điều quý nhất mà tôi luôn mang ơn các thầy cô

Em cám ơn các thầy cô đã làm việc tận tụy nhằm mang lại tương lai rộng mở cho chúng em

Ngoài ra, tôi xin cám ơn các bạn bè, những người đã hỗ trợ tôi trên con đường học vấn Mình cám ơn Sử, Tịnh, Nguyên, Sơn… đã giúp mình có được sự tự tin trên con đường mà mình đã chọn Các bạn đã không ngừng giúp mình rèn luyện những kiến thức và kỹ năng cần thiết, không chỉ trong con đường học tập mà còn trên con đường đời Cám ơn các bạn đã làm bạn với mình

Sau cùng, tôi xin cám ơn các đồng nghiệp đã hỗ trợ và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm việc Tuấn cám ơn anh Độ, Hoàng Vi, Thanh Vi, Tường Minh, Thủy, Hưng, anh Liêm… đã giúp đỡ Tuấn trong việc tìm hiểu các hoạt động của nhà máy trong thực tiễn Nhờ có sự giúp đỡ của mọi người mà Tuấn có được quyết tâm hoàn thành ước mơ trên con đường mà Tuấn đi

Xin cám ơn mọi người

mang lại sự hiệu quả về mặt chi phí hoạt động của nhà máy trong việc đáp ứng yêu cầu của khách hàng Trong các nghiên cứu trước đây, hoạt động hoạch định được xây dựng chủ yếu trên nền tảng của hệ thống hoạch định nhu cầu vật tư MRP Hệ thống hoạch định này thường mang lại kế hoạch sản xuất hợp lý, tương ứng với kế hoạch vật tư nhằm đáp ứng yêu cầu của khách hàng Tuy nhiên, các bước hoạch định của hệ thống này là rời rạc với nhau và không mang lại sự tối ưu trong việc giảm thiểu chi phí

Để khắc phục nhược điểm của hệ thống MRP thông thường, luận văn này đề xuất

sử dụng nghiên cứu tác nghiệp và các kỹ thuật tối ưu để có thể tối ưu hóa tổng chi phí hoạt động của hệ thống Tương ứng với mô hình hoạch định nhu cầu vật tư, kế hoạch sản xuất cho các giai đoạn khác nhau cũng sẽ được thiết lập Ngoài ra, luận văn cũng

đề xuất phương pháp ra quyết định nhằm giảm thiểu rủi ro cho việc lựa chọn kế hoạch sản xuất phù hợp trong điều kiện bất định về nhu cầu của khách hàng

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH SÁCH HÌNH VẼ 2

DANH SÁCH BẢNG 2

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 6

1.1 Đặt vấn đề 6

1.2 Phạm vi nghiên cứu 7

1.3 Tổng quan nội dung luận văn 8

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10

2.1 Giới thiệu khoa học quản lý và nghiên cứu tác nghiệp 10

2.2 Phương pháp lập mô hình và tối ưu hóa lời giải của mô hình 11

2.2.1 Phương pháp lập mô hình toán: 12

2.2.2 Quy hoạch tuyến tính: 13

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH NHU CẦU VẬT TƯ 14

3.1 Giới thiệu tổng quan về mô hình hoạch định nhu cầu vật tư 14

3.2 Cấu trúc sản phẩm và ảnh hưởng của nó với việc hoạch định nhu cầu vật tư 16

3.3 Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư sử dụng quy hoạch tuyến tính 17

3.4 Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư xét đến yếu tố lead time vật tư 20

CHƯƠNG 4 MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH SẢN XUẤT NHIỀU GIAI ĐOẠN 23

4.1 Năng lực sản xuất của nhà máy và các yếu tố ảnh hưởng năng lực sản xuất 23

4.1.1 Năng lực sản xuất của nhà máy: 23

4.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng lực sản xuất: 24

4.2 Hoạch định năng lực sản xuất trong lý thuyết hoạch định vật tư cổ điển 25

4.3 Hoạch định sản xuất nhiều giai đoạn sử dụng quy hoạch tuyến tính 27

CHƯƠNG 5 ÁP DỤNG MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH ĐỀ NGHỊ 35

5.1 Giới thiệu nhà máy và sản phẩm 35

5.1.1 Giới thiệu sản phẩm 35

5.1.2 Giới thiệu cấu trúc sản phẩm: 36

CHƯƠNG 6 MÔ HÌNH RA QUYẾT ĐỊNH TRONG ĐIỆU KIỆN BẤT ĐỊNH 45

6.1 Sự biến đổi của nhu cầu theo thời gian 45

6.2 Mô hình ra quyết định 46

CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50

7.1 Kết luận 50

7.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 3.1: Tổng quan hệ thống hoạch định vật tư cơ bản [2] 15

Hình 3.2: Các dạng cấu trúc sản phẩm [3] .16

Hình 3.3: Cấu trúc sản phẩm dạng lắp ráp với thông tin lead time [3] 17

Hình 3.4: Đồ thị diễn tả các dạng cấu trúc vật tư 18

Hình 4.1: Mô hình hoạch định sản xuất trong lý thuyết hoạch định vật tư cổ điển [2] 26 Hình 5.1: Tổng quan hệ thống viễn thông và ứng dụng của các sản phẩm của FOV 35

Hình 5.2: Cấu trúc sản phẩm của một thiết bị kết nối cơ bản 37

Hình 5.3: Cấu trúc sản phẩm của các sản phẩm cần hoạch định .39

Hình 6.1: Biến động của thông tin theo thời gian 45

Hình 6.2: Các dạng hoạch định tổng thể .46

Hình 6.3: Quy trình ra quyết định 47

DANH SÁCH BẢNG Bảng 5.1: Thông tin nhu cầu của khách hàng 37

Bảng 5.2: Mã hóa các vật tư và sản phẩm trong mô hình hoạch định 38

Bảng 5.3: Thông tin về năng lực sản xuất của nhà máy 38

Bảng 5.4: Thông tin thời gian làm việc ứng với từng thời đoạn hoạch định 40

Bảng 5.5: Thông tin chi phí lương của công nhân 40

Bảng 5.6: Thông tin về chi phí tồn trữ 41

Bảng 5.7: Thông tin chi phí đặt hàng và thiết lập sản xuất 42

Bảng 5.8: Thông tin chi phí gia công ngoài cho từng loại sản phẩm 42

Bảng 5.9: Thông tin chi phí thay đổi nhân sự 42

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG

A là hệ số lương cơ bản

B là hệ số lương làm việc tăng ca

C là hệ số lương làm việc tăng ca ngày lễ

d là nhu cầu của sản phẩm k trong thời đoạn t

D(i, k) là tập hợp các bán phẩm có sử dụng vật tư i trong sản phẩm k

, ,

i k t

e là tổng lượng vật tư tồn trữ của vật tư i dành cho sản phẩm k ở thời đoạn t

F là chi phí sa thải 1 nhân công

Fcostt là chi phí sa thải công nhân trong thời đoạn t

H là chi phí thuê 1 nhân công

HF là chi phí thay đổi nhân công trong thời đoạn t

Hm là thời gian làm việc có tính tăng ca ngày lễ trong thời đoạn t

Ho là thời gian làm việc có tính tăng ca

LTi là lead time để chuẩn bị vật tư i

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Trong lãnh vực sản xuất, để đáp ứng được yêu cầu của khách hàng, doanh nghiệp phải luôn sẵn sàng Sẵn sàng để có thể đáp ứng mọi yêu cầu của khách hàng, từ yêu cầu đơn hàng gấp với số lượng lớn, đến yêu cầu giảm thiểu chi phí và nâng cao chất lượng sản phẩm… Để sẵn sàng, doanh nghiệp phải tính toán và chuẩn bị đầy đủ cho mình các nguồn lực như vật tư, máy móc, con người, tài liệu sản xuất Đây là bốn nguồn lực chủ yếu mà doanh nghiệp phải quan tâm Bốn nguồn lực này thường được biết đến dưới thuật ngữ 4M – bao gồm Material (vật tư), Machine (máy móc), Man (con người) và Method (tài liệu sản xuất)

Trong bốn nguồn lực kể trên, vật tư là nguồn lực được doanh nghiệp quan tâm nhiều nhất Vật tư là nguyên vật liệu cần thiết để có thể sản xuất ra sản phẩm theo yêu cầu của khách hàng Vật tư không đầy đủ sẽ dẫn đến việc thiếu hụt, không đáp ứng được nhu cầu của khách hàng, dẫn đến mất lợi nhuận Vật tư dư thừa sẽ dẫn đến tồn trữ,

hư hại, điều này làm cho doanh nghiệp phải chịu phí tổn cho lưu trữ và chất lượng Để giảm thiểu chi phí do việc chuẩn bị vật tư, rất nhiều nghiên cứu đã được thực hiện nhằm đưa ra mô hình hoàn chỉnh cho việc hoạch định nhu cầu vật tư Trong những mô hình này, MRP là mô hình được sử dụng và phát triển nhiều nhất

MRP là một hệ thống kiểm soát vật tư tồn kho và hoạch định sản xuất dựa vào phần mềm máy tính Một hệ thống MRP được thiết lập nhằm:

 Đảm bảo vật tư và sản phẩm đầy đủ cho sản xuất và phân phối đến khách hàng đúng thời điểm và số lượng yêu cầu

 Cực tiểu mức tồn kho

 Lập kế hoạch cho các hoạt động sản xuất, phân phối sản phẩm và thu mua nguyên vật liệu

Trong luận văn này, tôi đề ra các mục tiêu sau cần phải giải quyết:

 Xây dựng mô hình hoạch định vật tư bằng mô hình toán cho nhiều loại sản phẩm

 Kết hợp kế hoạch vật tư với kế hoạch sản xuất nhiều giai đoạn nhằm giải quyết hạn chế của MRP

 Xây dựng mô hình ra quyết định trong môi trường bất định về nhu cầu của khách hàng

Do thời gian nghiên cứu được thực hiện trong 6 tháng (từ tháng 1-2009 đến tháng 6-2009) nên tôi gặp một vài hạn chế trong việc hoàn thiện mô hình Mô hình nghiên cứu được thực hiện dựa trên các ràng buộc cơ bản sau:

 Bất định về nhu cầu của khách hàng

 Năng lực sản xuất là có giới hạn

Bên cạnh những ràng buộc cơ bản trên, luận văn của tôi còn có các hạn chế khác thông qua những giả định, các lý thuyết sử dụng trong luận văn Những hạn chế này là

chủ quan cho việc áp dụng nghiên cứu này vào thực tiễn Bên cạnh những hạn chế chủ quan này, tồn tại những hạn chế khách quan cần được giải quyết Những hạn chế khách quan này bao gồm sự thiếu chính xác của dữ liệu khi đưa vào mô hình, sự tuân thủ các quy định trong hệ thống thực nhằm đảm bảo hệ thống thực hoạt động giống như mô hình được lập ra Những hạn chế khách quan này thuộc phần nhiều vào yếu tố quản lý con người Đây là yếu tố thuộc lãnh vực khác và do đó, chúng không nằm trong mục tiêu giải quyết trong luận văn của tôi

1.3 Tổng quan nội dung luận văn

CHƯƠNG 1 – GIỚI THIỆU

Trong chương này, những vấn đề cơ bản của việc hoạch định nhu cầu vật tư được giới thiệu Ngoài ra, chương giới thiệu cũng trình bày mục tiêu và phạm vi ứng dụng của luận văn Trong đó nêu ra những công việc mà luận văn cần thực hiện để có thể giải quyết vấn đề hoạch định nhu cầu vật tư Những hạn chế của luận văn cũng được nêu ra trong phần này nhằm đảm bảo tính hiệu quả của luận văn này trong việc áp dụng vào thực tiễn

CHƯƠNG 2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Trong phần này, tôi tóm lược lại các kiến thức cơ bản trong ngành khoa học quản

lý và tác nghiệp Các kiến thức mà tôi sử dụng trong việc hoạch định nhu cầu vật tư, điều phối kế hoạch sản xuất, xây dựng mô hình toán cho việc tính toán chi phí Trong chương này cũng trình bày các hạn chế mà các lý thuyết sử dụng Những hạn chế này nhằm đơn giản mô hình và giúp cho chúng ta dễ hiểu hơn hệ thống của chúng ta CHƯƠNG 3 – MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH VẬT TƯ

Trong chương này, tôi giới thiệu về mô hình hoạch định vật tư theo nguyên tắc của hệ thống MRP Về cơ bản, để thực hiện việc hoạch định vật tư theo nguyên tắc của

hệ thống MRP đòi hỏi khối lượng tính toán rất lớn và mất nhiều thời gian Việc hoạch

định không quan tâm đến yếu tố năng lực sản xuất của nhà máy Đây là hạn chế lớn nhất của hệ thống MRP Tuy nhiên, tôi vẫn sử dụng những nguyên tắc hoạch định của MRP trong việc xây dựn mô hình của mình

CHƯƠNG 4 – MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH SẢN XUẤT NHIỀU GIAI ĐOẠN Trong chương này, tôi kết hợp mô hình hoạch định vật tư và ràng buộc năng lực sản xuất của nhà máy Những ràng buộc về năng lực sản xuất nhằm phân phối nguồn lực hiệu quả trong thang thời gian định trước Trong chương này, tôi cũng sử dụng mô hình toán để tính toán chi phí cho các phương án mà tôi đề xuất Đây là tổng chi phí cho việc hoạch định, đặt hàng, lưu trữ và xuất hàng

CHƯƠNG 5 –ÁP DỤNG MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH ĐỀ NGHỊ

Để có thể đánh giá hiệu quả từ phương pháp hoạch định do tôi đề nghị, tôi sử dụng mô hình để lập kế hoạch hoạt động cho một nhà máy lắp ráp sản phẩm Đây là cơ

sở quan trọng nhất nhằm đánh giá hiệu quả nghiên cứu của tôi

CHƯƠNG 6 – MÔ HÌNH RA QUYẾT ĐỊNH

Trong chương này, tôi xây dựng phương pháp để ra quyết định trong môi trường bất định Mục tiêu của kỹ thuật ra quyết định là giúp ta biết chúng ta nên làm gì, nên quyết định như thế nào để thực hiện công việc của mình hiệu quả nhất Đây là cơ sở để tôi xây dựng mô hình ra quyết định của mình Trong mô hình của mình, ta chỉ sử dụng

2 tiêu chuẩn chi phí và rủi ro để ra quyết định Trong đó, rủi ro của phương án là cơ sở

để chúng ta giảm thiểu rủi ro trong bài toán hoạch định sản xuất

CHƯƠNG 7 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Đây cũng là nơi tôi sẽ rút ra kết luận cho việc nghiên cứu của mình Những hạn chế nếu có trong luận văn tôi hi vọng sẽ được phát triển để giải quyết vấn đề triệt để hơn, giúp hoàn thiện việc xây dựng mô hình cho công tác hoạch định vật tư trong nhà máy sản xuất

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu khoa học quản lý và nghiên cứu tác nghiệp

Ngành khoa học quản lý và nghiên cứu tác nghiệp (gọi tắt là OR – Operation research) là một ngành kết hợp toán học và các khoa học để tìm kiếm lời giải tốt nhất cho những vấn đề phức tạp thông qua những mô hình toán học, kỹ thuật thống kê và những kỹ thuật quy hoạch Các kỹ thuật này được sử dụng để giải quyết những bài toán dạng cực đại – maxima (chẳng hạn như lợi nhuận, hiệu quả sử dụng thiết bị, hiệu quả

sử dụng lao động) hoặc những bài toán dạng cực tiêu – minima (chẳng hạn như chi phí,

sự mệt mỏi, thời gian, rủi ro…)

Những lý thuyết và kỹ thuật được sử dụng chủ yếu trong OR bao gồm lý thuyết thống kê, lý thuyết tối ưu hóa, lý thuyết xếp hàng, lý thuyết trò chơi, lý thuyết đồ thị,

kỹ thuật ra quyết định và kỹ thuật mô phỏng Do đặc điểm toán học của những lý thuyết và kỹ thuật sử dụng, OR kết hợp chặt chẽ với ngành khoa học máy tính để tăng hiệu quả của những lời giải tìm kiếm

Một vài ứng dụng của OR có thể được kể đến như sau:

 Quản lý dự án: xác định những công việc quan trọng, ảnh hưởng đến tiến độ thực hiện dự án

 Thiết kế, bố trí phân xưởng, nhà máy nhằm đạt được hiệu quả cho việc vận chuyển sản phẩm

 Xây dựng hệ thống thông tin đảm bảo hiệu quả chi phí và chất lượng dịch vụ

 Lập kế hoạch (kế hoạch sản xuất, lịch điều phối nhân sự, kế hoạch dự án…) Trong luận văn này, tôi sử dụng OR vào việc hoạch định kế hoạch sản xuất cho nhà máy lắp ráp sản phẩm nhằm cực tiểu chi phí và cực tiểu rủi ro

Hình 2.1: Quy trình ứng dụng OR trong hoạt động quản lý và tác nghiệp

2.2 Phương pháp lập mô hình và tối ưu hóa lời giải của mô hình

Phương pháp tối ưu bao gồm 2 phần: mô hình hóa vấn đề và tối ưu hóa lời giải

 Mô hình hóa vấn đề là phương pháp chuyển một vấn đề cụ thể sang mô hình toán học Mô hình toán là sự thể hiện một cách tóm lược vấn đề cần giải quyết thực tế, tuy nhiên, mô hình toán diễn tả đầy đủ các khía cạnh cần giải quyết của vấn đề thực tế

 Tối ưu hóa lời giải là bước tiếp theo sau khi đã có được mô hình toán học Dựa trên mô hình toán, ta sẽ sử dụng các giải thuật tối ưu cùng với sự hỗ trợ của máy

vi tính để tìm ra lời giải tốt nhất cho mô hình toán

2.2.1 Phương pháp lập mô hình toán:

Mô hình toán cần xác định [3]:

 Các biến quyết định: đây là những biến mà nhà quản lý cần xác định để có lời giải cho vấn đề đang quan tâm (loại sản phẩm cần sản xuất, thời điểm nào cần sản xuất, số lượng sản xuất…)

 Những thông số liên quan (nhu cầu của khách hàng, năng lực của thiết bị, chi phí, thời gian hoạch định…)

 Các ràng buộc của mô hình toán: Đây là các ràng buộc giới hạn giá trị của biến quyết định, thể hiện sự đặc trưng của vấn đề đang quan tâm Các ràng buộc này phải được thỏa mãn thì biến quyết định mới đưa ra lời giải khả thi cho hệ thống Ví dụ về một vài ràng buộc thường gặp:

o Giới hạn về khả năng sản xuất

o Giới hạn về thời gian

o Yêu cầu giao hàng của khách hàng

o Giới hạn về tiền

o Giới hạn của nhà cung cấp nguyên vật liệu

 Hàm mục tiêu – là hàm số thể hiện mục tiêu cần đạt được thông qua các biến quyết định Đây là cơ sở để xác định sự tối ưu của lời giải tìm được Các hàm mục tiêu thường thấy là cực đại lợi nhuận hoặc cực tiểu chi phí

 Trong mô hình toán, các ràng buộc và hàm mục tiêu thường được thiết lập ở

mô hình tuyến tính (hàm toán học bậc 1) Đây là điều kiện cơ bản để tìm lời giải tối ưu cho bài toán và tiết kiệm thời gian tính toán Đối với các mô hình toán phi tuyến, người ta thường chuyển các mô hình toán phi tuyến thành mô hình toán tuyến tính trước, sau đó mới tìm kiếm lời giải tối ưu

Để xây dựng một mô hình toán chính xác với chi tiết đầy đủ diễn tả vấn đề thực tế,

ta cần phải theo các bước xác định trên nhằm định nghĩa các biến số, xác định các dữ liệu có liên quan, thiết lập các ràng buộc của bài toán và xây dựng hàm mục tiêu mong muốn

2.2.2 Quy hoạch tuyến tính:

Trong luận văn này, quy hoạch tuyến tính được sử dụng nhằm tìm kiếm lời giải tối ưu cho mô hình toán Quy hoạch tuyến tính là một kỹ thuật nhằm tối ưu hóa hàm mục tiêu tuyến tính, chịu sự giới hạn của các phương trình và bất phương trình tuyến tính Mô hình toán trong quy hoạch tuyến tính được định nghĩa [1] như sau:

mô hình toán do tôi thiết lập

CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH NHU CẦU VẬT TƯ

3.1 Giới thiệu tổng quan về mô hình hoạch định nhu cầu vật tư

Hoạch định nhu cầu vật tư là một trong những bước then chốt giúp các nhà máy

có được sự chủ động trong việc đáp ứng yêu cầu khách hàng với những yêu cầu khắt khe về thời gian và số lượng sản phẩm cần sản xuất

Nhu cầu vật tư được chia ra làm hai loại: nhu cầu vật tư độc lập và nhu cầu vật tư phụ thuộc

 Nhu cầu vật tư được xem là độc lập khi việc đáp ứng nhu cầu vật tư đó không làm ảnh hưởng bất kỳ loại vật tư nào khác Nhu cầu vật tư độc lập thường chỉ dành sản phẩm cuối cùng giao đến tay khách hàng

 Trái lại, nhu cầu vật tư là phụ thuộc nếu khi ta sử dụng vật tư đó, ta sẽ làm ảnh hưởng đến những vật tư khác Nhu cầu vật tư phụ thuộc thường là nhu cầu cho các loại nguyên vật liệu và các bán thành phẩm được sử dụng để sản xuất sản phẩm cuối

Sự khác biệt giữa nhu cầu vật tư độc lập và nhu cầu vật tư phụ thuộc dẫn đến sự khác biệt trong cách thức hoạch định nhu cầu vật tư Do đó, việc phân biệt hai loại nhu cầu vật tư - độc lập và phụ thuộc, là rất quan trọng, nó giúp ta phân loại các vật tư cần tồn trữ và phát triển hệ thống kiểm soát vật tư một cách hiệu quả

Trong các mô hình hoạch định nhu cầu vật tư, MRP là hệ thống đã được khảo sát

và phát triển khá phổ biến hiện nay Tổng quan MRP được trình bày như hình 3.1

Từ thông tin đơn hàng của khách hàng và thông tin dự báo từ phòng kinh doanh,

kế hoạch sản xuất chính sẽ được thiết lập nhằm xác định loại sản phẩm nào cần được sản xuất và thời gian nào sẽ phải giao hàng cho khách hàng Thời đoạn hoạch định cho

kế hoạch sản xuất chính thường bao gồm thời gian cần thiết để có thể tạo ra được sản phẩm cuối cùng và giao đến tay khách hàng

Cấu trúc sản phẩm lưu trữ thông tin vật tư tạo nên những loại sản phẩm mà nhà máy sản xuất ra Khi có kế hoạch sản xuất chính, thông tin từ cấu trúc sản phẩm sẽ được sử dụng để tính toán nhu cầu vật tư

Hiện trạng tồn trữ vật tư cung cấp thông tin về những vật tư đang được kiểm soát của nhà máy Khi có kế hoạch sản xuất chính, lượng vật tư lưu trữ sẽ được so sánh với lượng vật tư yêu cầu (được tính ra từ cấu trúc sản phẩm) Nếu như đã đầy đủ vật tư, kế hoạch sản xuất sẽ được thiết lập Nếu như chưa đầy đủ vật tư, kế hoạch mua hàng sẽ được thiết lập nhằm chuẩn bị vật tư bị thiếu hụt

Hình 3.1: Tổng quan hệ thống hoạch định vật tư cơ bản [2]

3.2 Cấu trúc sản phẩm và ảnh hưởng của nó với việc hoạch định nhu cầu vật tư

Danh mục vật tư – BOM (bill of material) là một danh sách liệt kê các loại vật tư, thành phần hoặc nguyên vật liệu cần thiết để tạo ra sản phẩm Danh mục vật tư có thể được hiển thị dưới nhiều dạng khác nhau và được ứng dụng khác nhau Định dạng chuẩn cho một danh mục vật tư phụ thuộc vào mục đính sử dụng của nó Một vài ứng dụng quan trọng của danh mục vật tư có thể được liệt kê như sau:

 Định nghĩa sản phẩm và phân biệt nó với các sản phẩm khác

 Cho phép kế hoạch sản xuất chính có thể hoạch định thông qua sản phẩm cuối

 Hỗ trợ khách hàng trong việc dễ dàng lượt chọn sản phẩm

 Cung cấp những thông tin cơ bản về chi phí của sản phẩm

 Hỗ trợ hoạt động mua hàng

 Hỗ trợ việc hoạch định và lập kế hoạch sản xuất

Cấu trúc sản phẩm thường được chia thành các loại chuỗi, loại lắp ráp hoặc loại tổng quát

Hình 3.2: Các dạng cấu trúc sản phẩm [3]

Trong môi trường sản xuất, hoạt động sản xuất và thu mua nguyên vật liệu không thể thực hiện cùng một lúc Để có thể xây dựng những kế hoạch sản xuất khả thi, việc thu mua các loại vật tư có trong danh mục vật tư phải được thực hiện trước để chuẩn bị đầy đủ vật tư cho hoạt động sản xuất Tùy vào mỗi cấu trúc sản phẩm, lead time để chuẩn bị cho mỗi loại vật tư là khác nhau, đồng thời tổng lượng vật tư cần chuẩn bị cũng khác nhau Danh mục sản phẩm càng phức tạp thì thời gian cần thiết để chuẩn bị vật tư càng kéo dài Hình bên dưới là một ví dụ về danh mục vật tư với thông tin lead time của từng loại vật tư:

Hình 3.3: Cấu trúc sản phẩm dạng lắp ráp với thông tin lead time [3]

Chú ý rằng trong trường hợp nhu cầu vật tư yêu cầu xảy ra vào thời đoạn trước thời đoạn hoạch định, ta không thể thực hiện được yêu cầu đó của khách hàng Để đáp ứng yêu cầu của khách hàng trong trường hợp đó, ta phải dời lịch giao hàng lại hoặc rút ngắn thời gian lead time mua vật tư

3.3 Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư sử dụng quy hoạch tuyến tính

Việc đáp ứng yêu cầu khách hàng đòi hỏi chúng ta phải tính toán số sản phẩm cần sản xuất, điều này dẫn đến nhu cầu vật tư đi kèm theo số sản phẩm mà khách hàng yêu cầu tương ứng với cấu trúc sản phẩm và lead time của từng loại vật tư tương ứng

Để diễn tả cấu trúc sản phẩm, chúng ta sử dụng các ký hiệu sau:

 D(i, k) = {j: (i, j)  k} là tập hợp các bán phẩm j  k có sử dụng vật tư i

 ri j k, , là số lượng vật tư i cần để tạo ra 1 bán phẩm j theo cấu trúc sản phẩm k

Hình 3.4: Đồ thị diễn tả các dạng cấu trúc vật tư

Ví dụ: trong hình 3.4 (ii), xét nút 5 Ta có:

 D(5, ii) = 3 nghĩa là bán phẩm 3 có sử dụng vật tư 5 trong cấu trúc ii

 r2,1,ii= 4 nghĩa là ta cần 4 vật tư 2 để tạo ra 1 vật tư 1 trong cấu trúc ii

Lưu ý rằng thuật ngữ “vật tư” được dùng để diễn tả tất cả các vật tư, bán phẩm và thành phẩm trong phần hoạch định

Trong mô hình hoạch định vật tư, ta xét đến nhu cầu vật tư của cho tất cả các thành phần của sản phẩm trong cấu trúc sản phẩm chứ không xét riêng nhu cầu vật tư của sản phẩm cuối Để giải quyết vấn đề này, Clark, A J và Scarf, H [5] đưa ra khái niệm echelon stock – tồn trữ của vật tư trên toàn bộ sản phẩm Nếu như bài toán thông thường xem lượng vật tư ở mỗi vị trí trong cấu trúc sản phẩm là một biến số cần xác định thì với Clark và Scarf, số lượng vật tư cần thiết để có thể tạo ra toàn bộ sản phẩm

là một biến số cần quan tâm

Định nghĩa echelon stock – vật tư tổng: lượng vật tư tổng của một bộ phận i tại thời điểm t là lượng tồn trữ của i trong hệ thống tại thời điểm t, bao gồm tất cả lượng vật tư i được lưu trữ tại kho cũng như lượng vật tư i đang được sử dụng trong tất cả các bán phẩm khác và trong sản phẩm cuối Nói cách khác, vật tư tổng là lượng tồn trữ của

i với tư cách là nguyên vật liệu đơn lẻ sẽ được sử dụng trong tất cả các bộ phận để có thể tạo ra được sản phẩm cuối Nhằm lập mô hình, chúng ta ký hiệu như sau:

 Nhu cầu vật tư phụ thuộc được diễn tả bởi ký hiệu “i”, “j”

 Nhu cầu vật tư độc lập được diễn tả bởi ký hiệu “k”

Dựa trên đồ thị cấu trúc sản phẩm, lượng vật tư tổng của một vật tư i cho sản phẩm k là tổng số lượng i tại thời điểm đang xét và tất cả các vật tư có sử dụng vật tư (ký hiệu là S(i)) của cấu trúc sản phẩm k [3]:

Mô hình toán cho hoạch định nhu cầu vật tư phụ thuộc được thiết lập lại như sau với khái niệm echelon stock:

tư thông thường, chúng ta sẽ gặp khó khăn trong việc theo dõi nhu cầu vật tư phụ thuộc

3.4 Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư xét đến yếu tố lead time vật tư

Đối với mọi phương thức sản xuất, thời gian hoạch định nhu cầu vật tư phải đủ dài để có thể bao quát hết tất cả lượng thời gian lead time cần thiết, bắt đầu từ khâu thu mua vật liệu đến khâu sản xuất và thỏa mãn nhu cầu của khách hàng Đây là một trong những yêu cầu quan trọng nếu như chúng ta muốn xác định mức độ thỏa mãn nhu cầu khách hàng dựa trên khả năng giao hàng đúng hạn của chúng ta, đây là vấn đề phụ thuộc trực tiếp vào khả năng hoạch định và kiểm soát lead time của nhà máy sản xuất Cho tới thời điểm này, mô hình hoạch định nhu cầu vật sử dụng giả định là khi cần vật tư ở thời điểm nào thì ta sẽ có được lượng vật tư cần thiết ở thời điểm đó Tuy

nhiên, trong thực tế, nhà máy phải chờ đợi một khoảng thời gian nhất định kể từ khi đặt hàng đến khi nhận được lượng vật tư cần thiết

Trong thực tế, việc xác định chính xác lead time giao hàng là rất khó khăn cho mọi nhà máy sản xuất do sự biến động của các yếu tố khách quan Một số ví dụ về các yếu tố ảnh hưởng đến lead time:

 Kích cỡ lô hàng được yêu cầu càng lớn thì lead time để nhận hàng càng dài

 Sự biến động trong năng lực sản xuất của nhà cung cấp

 Sự biến động trong nhà máy sản xuất ảnh hưởng đến lead time sản xuất

Để giải quyết các vấn đề biến động về lead time, thông thường người hoạch định đưa một khoảng thời gian lead time an toàn vào việc hoạch định của mình Điều này có nghĩa là người hoạch định sẽ yêu cầu hàng hóa được giao nhận sớm hơn cần thiết Các biến động trong việc làm gia tăng lead time sẽ được bù trừ vào lượng thời gian lead time an toàn

Trong luận văn này, tôi không đi sâu vào việc ước lượng lead time và các biện pháp ngăn ngừa rủi ro do lead time biến động Tôi giả sử rằng người hoạch định có khả năng đưa ra được lead time phù hợp cho từng loại vật tư mà họ lập kế hoạch và giá trị lead time đưa ra cho mô hình là cố định Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư sẽ dựa vào lead time tính toán của người hoạch định để có thể tính toán lượng vật tư cần chuẩn bị cho các thời đoạn sản xuất Với lead time i là LTi Nếu ta đặt hàng tại thời điểm t, ta sẽ nhận được lượng vật tư i tại thời điểm t + LTi

Nhu cầu vật tư tổng được định nghĩa như sau:

Lead time cho vật tư tổng được tính như sau:

Đây là lượng lead time tối thiểu mà ta buộc phải sử dụng để có thể chuẩn bị đầy

đủ nhu cầu vật tư cho tất cả bán phẩm j có sử dụng i trong cấu trúc sản phẩm Như đã trình bày ở bên trên, lượng lead time này sẽ còn biến đổi do các biến động của môi trường sản xuất Mô hình hoạch định nhu cầu vật tư có dạng như sau:

CHƯƠNG 4 MÔ HÌNH HOẠCH ĐỊNH SẢN XUẤT NHIỀU GIAI ĐOẠN

Trong mô hình hoạch định nhu cầu vật tư mà ta đã khảo sát, chúng ta chỉ tính toán lượng vật tư cần thiết để có thể đáp ứng yêu cầu của khách hàng Điều này là chưa đủ

để ta có thể áp dụng mô hình toán vào thực tế Trong thực tế, bên cạnh việc hoạch định nhu cầu vật tư, việc hoạch định năng lực sản xuất và lập kế hoạch sản xuất cũng là bước quan trọng trong việc chuyển những yêu cầu của khách hàng thành các hành động

cụ thể Kế hoạch sản xuất là tín hiệu mà nhà máy sản xuất cần để tiến hành tạo ra các sản phẩm tại những thời điểm phù hợp nhất Nói cách khác, kế hoạch sản xuất giúp cho các đơn hàng ở dạng thông tin được chuyển thành dạng vật chất, được nhà máy thực thi

để tạo ra những sản phẩm đúng loại, đúng số lượng và giao hàng kịp lúc cho khách hàng

Trong chương này, chúng ta sẽ mở rộng mô hình hoạch định nhu cầu vật tư thành

mô hình hoạch định sản xuất nhiều giai đoạn thông qua việc hoạch định năng lực sản xuất của nhà máy Việc mở rộng này là một trong những nỗ lực nhằm ứng dụng thực tế

mô hình tối ưu vào hoạt động tác nghiệp ở các nhà máy sản xuất

4.1 Năng lực sản xuất của nhà máy và các yếu tố ảnh hưởng năng lực sản xuất

4.1.1 Năng lực sản xuất của nhà máy:

Năng lực sản xuất của nhà máy thường được định nghĩa dưới dạng tổng số sản phẩm có thể sản xuất trong một khoảng thời gian nhất định Năng lực sản xuất này thường không tính các hư hỏng của máy móc thiết bị, những sự cố xảy ra trong nhà máy dẫn tới việc giảm hiệu quả sử dụng của các tài nguyên sản xuất (các tài nguyên sản xuất có thể liệt kê bao gồm thời gian, máy móc, con người, vật tư, tiền bạc…) Thông thường, người ta chia năng lực sản xuất của nhà máy thành hai đại lượng cơ bản

để đánh giá hiệu quả hoạt động của nhà máy: tổng lượng sản phẩm có thể sản xuất và năng suất sản phẩm trên một đơn vị tài nguyên sản xuất

Tổng lượng sản phẩm có thể sản xuất hiển thị thông tin về quy mô của nhà máy sản xuất, nó cho phép chúng ta có được một thông tin sơ lược về tổng quan nhà máy và khả năng đáp ứng đơn hàng của nhà máy

Năng suất sản phẩm trên một đơn vị tài nguyên sản xuất: đây là dữ liệu cung cấp thông tin về mức độ hiệu quả trong việc sử dụng tài nguyên sản xuất Thông thường các nhà máy sử dụng đại lượng số sản phẩm trên một giờ công làm việc để diễn tả năng suất của nhà máy mà mình quản lý

Bên cạnh những chỉ số cung cấp thông tin về số lượng sản phẩm có thể được sản xuất và hiệu quả sử dụng tài nguyên sản xuất, các nhà máy sản xuất còn có thể định nghĩa thêm một số tiêu chuẩn để đánh giá năng lực sản xuất của nhà máy, chẳng hạn như tỉ lệ phế phẩm của nhà máy, tỉ lệ sửa hàng hư, tỉ lệ hàng hóa hư hỏng với doanh thu của sản phẩm… Những chỉ số này là thiết yếu trong việc xây dựng một nhà máy sản xuất hiệu quả, có khả năng cung cấp những sản phẩm chất lượng cho khách hàng 4.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến năng lực sản xuất:

Như đã trình bày ở trên, năng lực sản xuất được định nghĩa dựa trên nhiều tiêu chí khác nhau và tùy theo mục tiêu hoạt động của nhà máy Ứng với mỗi tiêu chí này, chúng ta gặp phải những khó khăn, gây ảnh hưởng xấu đến việc đạt mục tiêu cho những tiêu chí mà chúng ta đề ra

Trong luận văn này chúng ta sẽ tập trung vào hai tiêu chí thường gặp nhất: tổng lượng sản phẩm có thể sản xuất và năng suất sản phẩm trên một đơn vị tài nguyên sản xuất

Trong hai tiêu chí này, năng suất sản phẩm trên một đơn vị tài nguyên sản xuất ảnh hưởng trực tiếp đến tổng lượng sản phẩm có thể sản xuất Nếu như chúng ta có thể gia tăng hiệu quả sử dụng tài nguyên, tổng lượng sản phẩm sẽ được sản xuất nhiều hơn

Cả hai tiêu chí về năng lực sản xuất đều chịu sự chi phối trực tiếp từ các tài nguyên sản xuất Những tài nguyên này bao gồm thời gian, máy móc, con người, vật liệu… Việc giới hạn các tài nguyên sản xuất sẽ làm giảm trực tiếp tổng lượng sản phẩm có thể sản xuất Việc sử dụng không hiệu quả các tài nguyên sản xuất sẽ làm giảm năng suất sản phẩm của nhà máy, qua đó làm giảm tổng lượng sản phẩm có thể sản xuất của nhà máy Các nghiên cứu về việc cải tiến hiệu quả sử dụng tài nguyên sản xuất có thể được tìm thấy trong các triết lý sản xuất hiện đại như hệ thống sản xuất của Toyota hoặc hệ thống sản xuất tinh gọn – lean production Ở đây chúng ta chỉ đề cập tới năng suất sản xuất và tổng lượng sản phẩm có thể sản xuất như hai chỉ số được sử dụng trong mô hình hoạch định sản xuất nhiều giai đoạn

4.2 Hoạch định năng lực sản xuất trong lý thuyết hoạch định vật tư cổ điển

Trong quy trình hoạch định vật tư thông thường, chúng ta thường xác định năng lực sản xuất của các tài nguyên sản xuất Dựa vào thông tin này, chúng ta thiết lập kế hoạch sản xuất chính với việc hoạch định nhu cầu vật tư cho từng sản phẩm được khách hàng yêu cầu Sau khi có được kế hoạch sản xuất chính và kế hoạch cung ứng vật tư, hệ thống sẽ kiểm tra lại năng lực sản xuất của các tài nguyên quan trọng nhằm xác định tính khả thi của kế hoạch sản xuất vừa được thiết lập Quy trình hoạch định vật tư như vậy được xem như mô hình hoạch định sản xuất cổ điển (Hình 4.1)

Trong lý thuyết hoạch định nhu cầu vật tư cổ điển, việc xác định năng lực của các tài nguyên sản xuất giúp cho kế hoạch sản xuất chính mang tính khả thi trong bối cảnh các nguồn tài nguyên được sử dụng hiệu quả Tuy nhiên, việc làm này chỉ mang tính hoạch định sơ khởi Nó không quan tâm đến chi tiết kế hoạch sản xuất cũng như tính khả thi về mặt thời gian khi có nhiều sản phẩm cùng dùng chung những loại tài nguyên thiết yếu Điều này làm cho hiệu quả của việc sử dụng nguồn lực sản xuất bị giảm thiểu đáng kể

Hình 4.1: Mô hình hoạch định sản xuất trong lý thuyết hoạch định vật tư cổ điển [2] Sau khi công tác hoạch định nhu cầu vật tư được hoàn tất, chúng ta cần phải kiểm tra lại tính khả thi của kế hoạch sản xuất chính thông qua việc hoạch định năng lực sản xuất Khi có sự bất khả thi trong kế hoạch sản xuất chính, người hoạch định thường hiệu chỉnh một các thủ công kế hoạch sản xuất chính thông qua việc hiệu chỉnh lại thời gian yêu cầu của các công việc, năng lực của các tài nguyên sản xuất… nhằm làm cho

kế hoạch sản xuất chính trở nên khả thi Việc làm này thường mang tính chủ quan và dựa trên kinh nghiệm của người lập kế hoạch Do đó, mô hình không đạt được hiệu quả tốt nhất về mặt chi phí cũng như thời gian cần thiết để thực hiện việc hoạch định

4.3 Hoạch định sản xuất nhiều giai đoạn sử dụng quy hoạch tuyến tính

Nhằm giải quyết những hạn chế của mô hình hoạch định sản xuất cổ điển, luận văn này đề xuất sử dụng quy hoạch tuyến tính kết hợp việc hoạch định nhu cầu vật tư

và việc hoạch định năng lực sản xuất nhằm đạt được kết quả tối ưu về mặt tổng chi phí cho hoạt động hoạch định của nhà máy sản xuất Sử dụng phương pháp xây dựng mô hình toán cho quy hoạch tuyến tính, chúng ta xây dựng mô hình hoạch định sản xuất nhiều giai đoạn như sau:

Các biến quyết định cho mô hình toán:

1/ Số lượng vật tư cần chuẩn bị ở mỗi thời đoạn: xi,j,t

2/ Số lượng vật tư lưu trữ ở mỗi thời đoạn: ei,j,t

3/ Biến quyết định mua hàng/sản xuất cho từng loại vật tư ở mỗi thời đoạn: yi,k,t4/ Số lượng nhân công trong mỗi thời đoạn: Mk,t

5/ Biến quyết định thời gian làm việc cho thời đoạn t: Znk,t , Zok,t , Zmk,t

6/ Số lượng sản phẩm cần gia công ngoài: OCk,t

Những thông số có liên quan đến mô hình toán:

1/ Chi phí tạo ra mỗi đơn vị vật tư trong từng thời đoạn pi,k,t

2/ Chi phí lưu trữ vật tư ở mỗi thời đoạn Hi,k,t

3/ Chi phí chuẩn bị cho từng loại vật tư i của sản phẩm k ở mỗi thời đoạn qi,k,t

4/ Nhu cầu của khách hàng cho mỗi loại sản phẩm trong từng thời đoạn: dk,t5/ Thời gian lead time để tạo ra vật tư LTi

6/ Chi phí thuê mướn nhân công H

7/ Chi phí sa thải nhân công F

8/ Chi phí lương cho công nhân: bao gồm hệ số lương cơ bản A, hệ số lương tăng ca B, hệ số lương làm việc ngày lễ C

9/ Chi phí hợp đồng ngoài cho mỗi loại sản phẩm OSk

Những ràng buộc của mô hình toán được thiết lập như sau:

 Thông tin tồn trữ vật tư, bao gồm số lượng vật tư đang lưu trữ, lượng vật tư trễ, lượng vật tư sẽ nhận, là một trong những ràng buộc quan trọng nhất của mô hình toán Tuy nhiên, tùy trường hợp cụ thể mà chúng ta sẽ thiết lập điều kiện cho lượng vật tư tồn trữ này Trong luận văn này, để đơn giản chúng ta giả sử tất cả thông tin tồn trữ ban đầu = 0

 Trong mô hình toán, chúng ta chỉ quan tâm đến năng suất và số lượng sản phẩm mà nhà máy có thể làm ra để đáp ứng yêu cầu của khách hàng Những năng lực sản xuất này của nhà máy, theo như đã trình bày ở trên mục 4.1, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố Trong luận văn này, chúng ta tập trung vào sự ảnh hưởng của yếu tố nhân sự đến năng lực sản xuất của nhà máy Những yếu tố khác như máy móc, thiết bị, phương pháp sản xuất, diện tích nhà xưởng, mặt bằng… được xem như là không ảnh hưởng đến hoạt động hoạch định sản xuất của nhà máy Ngoài ra, chúng ta còn giả sử rằng việc thay đổi năng lực sản xuất là có thể thực hiện ngay mà không cần phải chờ đợi bất kỳ thời đoạn nào Việc giả sử này là hoàn toàn có thể áp dụng trong thực tế khi mà nhà máy sản xuất có nhiều phân xưởng, giữa các phân xưởng có thể chia sẻ số lượng nhân công mà mình có tùy thuộc vào tình hình đơn hàng của mỗi phân xưởng

 Về mặt cấu trúc sản phẩm, lượng vật tư cần chuẩn bị phải đầy đủ để có thể sản xuất được sản phẩm tuân theo cấu trúc của sản phẩm đó Điều này có nghĩa là mô hình toán phải chỉ rõ cấu trúc sản phẩm trong quá trình hoạch định Lượng vật tư yêu cầu này không được áp dụng đối với những sản phẩm được gia công ngoài