“缓冲”的魅力!

缓冲,buffer,顾名思义,就是减缓冲击力,凡是使某种事物进行减慢或减弱变化过程的都可以叫缓冲。可不要小看了这个缓冲,小到家庭矛盾,大到国家战争,都有它的用武之地。当然,在供应链管理中,缓冲同样也是一个非常实用的工具。简单来说,缓冲可以分为三种:

(一)能力缓冲

举个最简单的例子,某座公路大桥的设计承重为两千吨,可以同时允许100辆满载的大货车通过。但由于该桥属于交通要道,高峰时期来往的货车数量往往会超过100辆。为了对大桥做一个保护,我们需要在引桥设置一个能力缓冲区,通过关卡进行限流,确保大桥上的流量不会超限。设置缓冲的原因是大桥的能力有限,而解决的办法是通过限流而减少对有限能力的冲击。

“缓冲”的魅力!

再比如,流水线上某个工序B的产能有限,每小时只能生产50个,但是前道工序A却可以生产100个/小时。假如不对B工序的作业进行保护,就会在B工序的前面出现大量的半成品直到堆放不下。为了解决这个问题,我们需要在AB工序之间设置一个能力缓冲库存区,将A生产好的半成品先按照顺序放置在缓冲区,然后按照B工序的处理能力有序地将半成品输送给B进行加工处理。

能力缓冲区除了可以控制流量或暂存半成品,还有其它几个作用(以第二个例子展开):

首先,我们可以对缓冲区的库存进行监控,并将这个信号传递给前道A工序,甚至是更前面的工序,让它们适当放慢节奏,以减少对B工序的冲击。这在高德拉特所提出的TOC之DBR模型中被称之为“绳子Rope”。(参考笔者专著《供应链架构师》第十章第三节“鼓、缓冲、绳子”。)

其次,虽然A工序的产能高于B工序,但是不排除“非瓶颈”A有可能出现意外停产的情况。当意外发生,工序B也很有可能被迫停产。作为本来就是瓶颈的B工序,它的停产会造成资源的巨大浪费。因此,在B工序之前放置一定量的能力缓冲库存,也会对B的有序生产提供保护。

最后,我们还可以在缓冲区里帮助B工序做一些力所能及的辅助性或者是准备性的工作,以减少B工序的负担。例如,我们可以在缓冲区里对所有半成品进行质量检验,以确保所有即将被输送给B工序的半成品都是良品,而不去浪费B工序本来就很有限的能力。

事实上,能力缓冲也同样适用于IT系统的架构。双十一期间,海量的交易需要实时对库存数据进行提取和计算,这往往会超出库存相关系统的承载能力,对库存数据的稳定性和准确性产生挑战。为此,我们可以在交易层和库存层之间设置缓冲,减缓冲击。同样,物流的承载能力更是双十一期间的瓶颈,为了保护有限的仓储配送资源,我们也需要设置相应的能力缓冲,以保证物流体系的稳定性。

(二)出货缓冲

客户对产品的需求往往迫不及待,他们希望订单下达之后很快就能收到所购买的产品。但是,产品的生产、运输通常需要一定的周期,而这个周期通常大于客户所能容忍的等待时间。为了不让客户等待太久,我们可以提前生产好一些产品,甚至提前将某些产品运输到离客户最近的地方。这样一来,客户订单下达之后,就能在极短的时间内收到产品了。电商行业目前在供应链中所运用的爆品下沉、前置库存等策略,就可以归类为出货缓冲。

然而,出货缓冲虽然缩短了客户所需产品的交付时间,却同时带来了另外一个问题:库存的决策问题。即:备多少库存?什么时间备?备在哪里最合适?库存决策涉及到库存投资,备多了卖不掉,备少了不够卖。怎么办?

解决这个问题通常有两个方法:

一个是延迟策略:缓冲库存可以不是最终的商品,而是“标准产品”,当客户需求下达之后,我们才完成最后的“加工”或者是“组装”的过程,把“标准产品”转换成“客需商品”。这被称之为延迟策略,顾名思义,有些事情不着急做,延缓一下,等需求明确后再做。众所周知,标准品的库存风险大大低于客制产品,这样一来,库存的决策就容易多了。

另一个是精准预测:通过对顾客需求和市场趋势的分析,包括客户的历史购买记录、客户的行为习惯、市场的趋势判断等,通过数据建模的方式,对未来的需求进行预测。虽然预测不可能完全准确,但却能够为库存决策提供有效的参考。需要注意的是,当预测发生偏差时会造成多余库存。因此,在使用预测值进行库存决策时,需要对可能造成的多余库存(通常被称之为E&O库存,Excess&Obsolete)的处理方案做提前设计,以免造成损失。

其实,我们常常提到的安全库存也是一种缓冲库存,是为了应对需求不确定性而准备的库存。但是,基于历史需求数据、采购提前期、服务水平等因素计算出来的安全库存量就一定安全吗?这与预测建模是同样的道理,不可能百分之百的准确。既然不可能百分之百的准确,就需要动态进行监控和调整,并对可能造成的偏差做好预案。

(三)装配缓冲

装配缓冲的概念最早被用在生产制造的环境中。举例来说,X是瓶颈,产能为1单位/小时;Y是非瓶颈,产能为2单位/小时;它们组装起来成为Z。假如Y出现意外停产,流到Z工序的X部件就不得不在此待等待,进而可能影响本来就是瓶颈的X工序。为了避免出现这样的情况,我们在装配工序前设置Y部件的缓冲库存。

“缓冲”的魅力!

事实上,除了在制造领域,装配缓冲也可以使用在供应链的其它领域。例如,物流公司的运力是有限资源,为了最大化资源的利用率,我们通常希望每辆车都能够满载运输。但实际情况是,虽然货物总量大,却存在着波峰波谷的问题,有时候货物多,有时候货物少。多的时候车不够,少的时候车闲置。为了解决这个问题,我们就需要做货量的平衡:在物流公司的货运站设置一个缓冲库存,将运输时效性没有那么高的货物暂存在此,如果货车空置或有剩余空间,就用这部分货物来填补,确保了瓶颈资源(货车运力)的最大化利用。

 

总 结

看到这里,读者可能会问:这么多的缓冲类型,什么情况下用哪一个?事实上,所有的缓冲都是基于时间的缓冲,因此都可以被称之为“时间缓冲”!即在同一个时间轴上,通过缓冲将时间拉长,从而能够匹配上瓶颈的需求或能力,避免对瓶颈环节造成过大的冲击或影响。

因此,哪里有瓶颈,哪里有冲突,哪里有矛盾,哪里就有缓冲的用武之地!

甚至在生活中,和太太闹矛盾了,对方火冒三丈、一触即发,这个当口,咱大老爷们可以先不碰火山,先让一让,用时间作为缓冲,等对方气消得差不多了,再做商量。

不过,缓冲虽然好用,也要注意对其进行有效的监控!因为缓冲可以解决问题,也能够隐藏问题。尤其是当缓冲设置得过大的时候,许多问题就被缓冲给掩盖住了。

还是两口子吵架的例子,若“时间缓冲”设置得过久,对方得不到应答,矛盾依旧没有解决,天长日久还是会影响两口子的关系。这就是为什么有些方法工具,在运用的时候都可以上升到哲学和思想的高度上来。

精益思想和TOC思想的冲突点之一就是缓冲:精益思想是消除一切浪费,不持有多余库存,尽可能地去暴露问题,从而彻底解决问题;而TOC思想是允许通过缓冲来缓解矛盾,允许持有一部分的库存,用库存来换取时间。

事实上,从哲学的角度来看,这两者既是冲突也可以统一,关键在于如何看待“多余”这两个字。用缓冲库存来缓解瓶颈的压力,但同时控制缓冲的大小,不设置“多余”的缓冲。这样一来,既避免了浪费,也解决了矛盾,实现了精益思想和TOC思想的统一。这就是“缓冲”所展现出来的巨大魅力!

 

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