Cost optimized ordering for automatic replenishment
Kovalainen, Janne (2020)
Diplomityö
2020
School of Engineering Science, Tuotantotalous
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020071347315
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2020071347315
Tiivistelmä
In this study, a cost-optimizing order quantity calculation method is developed for a software company’s retail planning and optimization software. The aim is to create a new, cost-optimizing order calculation model that is suitable for replenishment ordering in grocery stores, and to compare the operation of the model with the current order calculation of the software from a cost perspective.
The new model is based on economic order quantity theory and existing EOQ models in literature, which were applied taking into account the specific characteristics and requirements typical of the grocery retail industry. To compare the new and the current order model, an inventory simulator was built to simulate inventory transactions and replenishment orders for one calendar year with both order models. Data was collected from the simulations to compare the realized costs over the period of examination.
The results showed that the built model was able to reduce the total cost compared to the current model. In all test cases, the most significant cost savings were due to reduced spoilage of products, and in some cases, a lowered average inventory level or a reduced number of orders placed. Looking at the results separately for perishable and non-perishable products, it was found that the cost savings resulted wholly from the group of perishable products. For non-perishable products, the realized costs with the new model were slightly higher than with the current ordering logic.
The research results with the new model for perishable products were promising, but due to the limitations and assumptions made in the study, the topic still requires further testing and analysis in order to assess the suitability of the model for actual use. The most significant shortcomings of this study were the lack of supplementary optimizations in the built simulator, which are used in the actual software for continuous optimization of order parameters and demand forecasts, and the poor quality of test data compared to the data requirements for actual production usage of the software. Tässä työssä kehitetään kustannusoptimoiva tilausmäärien laskentamenetelmä erään ohjelmistoyrityksen vähittäiskaupalle suunnattuun suunnittelu- ja optimointiohjelmistoon. Tavoitteena on luoda uusi, kustannusoptimoiva laskentamalli, joka soveltuu ruokakaupan täydennystilaamiseen, sekä verrata keskenään uuden ja nykyisen tilauslaskennan toimintaa kustannusnäkökulmasta.
Mallin rakentamisessa hyödynnettiin optimaalisen eräkoon määrittelemisen teoriaa ja malleja, joita sovellettiin huomioiden ruokakaupan toimialalle tyypilliset erityispiirteet ja -vaatimukset. Uuden ja nykyisen tilausmallin vertailua varten rakennettiin varastosimulaattori, jolla simuloitiin varastotransaktioita sekä tilauksia yhden kalenterivuoden ajalta molemmilla tilausmalleilla. Simulaatioista kerättiin dataa, jonka avulla verrattiin toteutuneita kustannuksia tarkastelujakson aikana.
Työn tuloksista käy ilmi, että rakennettu malli kykenee vähentämään kokonaiskustannuksia verrattuna nykyiseen malliin. Kaikissa testitapauksissa merkittävimmät kustannussäästöt juontuivat vähentyneestä tuotteiden pilaantumisesta, sekä joissain tapauksissa alentuneesta keskimääräisestä varastotasosta tai vähentyneestä tehtyjen tilausten määrästä. Tarkasteltaessa tuloksia erikseen pilaantuvien ja pilaantumattomien tuotteiden osalta havaittiin, että kustannussäästöt johtuivat täysin pilaantuvien tuotteiden joukosta. Pilaantumattomien tuotteiden kohdalla toteutuneet kustannukset olivat uudella mallilla lievästi korkeammat kuin nykyisellä tilauslaskennalla.
Tutkimustulokset uudesta mallista pilaantuvien tuotteiden osalta ovat hyviä, mutta tutkimuksessa tehtyjen rajausten ja oletusten vuoksi aihe vaatii vielä jatkotutkimusta ja testaamista, jotta voidaan arvioida mallin soveltuvuutta todellisessa käytössä. Tämän tutkimuksen merkittävimmiksi puutteiksi tunnistettiin simulaattorista puuttuvat optimoinnit, joita käytetään oikeassa ohjelmistossa tilausparametrien ja kysyntäennusteiden jatkuvaan optimointiin, sekä testidatan heikko laatu verrattuna ohjelmiston todellisen tuotantokäytön dataavaatimuksiin.
The new model is based on economic order quantity theory and existing EOQ models in literature, which were applied taking into account the specific characteristics and requirements typical of the grocery retail industry. To compare the new and the current order model, an inventory simulator was built to simulate inventory transactions and replenishment orders for one calendar year with both order models. Data was collected from the simulations to compare the realized costs over the period of examination.
The results showed that the built model was able to reduce the total cost compared to the current model. In all test cases, the most significant cost savings were due to reduced spoilage of products, and in some cases, a lowered average inventory level or a reduced number of orders placed. Looking at the results separately for perishable and non-perishable products, it was found that the cost savings resulted wholly from the group of perishable products. For non-perishable products, the realized costs with the new model were slightly higher than with the current ordering logic.
The research results with the new model for perishable products were promising, but due to the limitations and assumptions made in the study, the topic still requires further testing and analysis in order to assess the suitability of the model for actual use. The most significant shortcomings of this study were the lack of supplementary optimizations in the built simulator, which are used in the actual software for continuous optimization of order parameters and demand forecasts, and the poor quality of test data compared to the data requirements for actual production usage of the software.
Mallin rakentamisessa hyödynnettiin optimaalisen eräkoon määrittelemisen teoriaa ja malleja, joita sovellettiin huomioiden ruokakaupan toimialalle tyypilliset erityispiirteet ja -vaatimukset. Uuden ja nykyisen tilausmallin vertailua varten rakennettiin varastosimulaattori, jolla simuloitiin varastotransaktioita sekä tilauksia yhden kalenterivuoden ajalta molemmilla tilausmalleilla. Simulaatioista kerättiin dataa, jonka avulla verrattiin toteutuneita kustannuksia tarkastelujakson aikana.
Työn tuloksista käy ilmi, että rakennettu malli kykenee vähentämään kokonaiskustannuksia verrattuna nykyiseen malliin. Kaikissa testitapauksissa merkittävimmät kustannussäästöt juontuivat vähentyneestä tuotteiden pilaantumisesta, sekä joissain tapauksissa alentuneesta keskimääräisestä varastotasosta tai vähentyneestä tehtyjen tilausten määrästä. Tarkasteltaessa tuloksia erikseen pilaantuvien ja pilaantumattomien tuotteiden osalta havaittiin, että kustannussäästöt johtuivat täysin pilaantuvien tuotteiden joukosta. Pilaantumattomien tuotteiden kohdalla toteutuneet kustannukset olivat uudella mallilla lievästi korkeammat kuin nykyisellä tilauslaskennalla.
Tutkimustulokset uudesta mallista pilaantuvien tuotteiden osalta ovat hyviä, mutta tutkimuksessa tehtyjen rajausten ja oletusten vuoksi aihe vaatii vielä jatkotutkimusta ja testaamista, jotta voidaan arvioida mallin soveltuvuutta todellisessa käytössä. Tämän tutkimuksen merkittävimmiksi puutteiksi tunnistettiin simulaattorista puuttuvat optimoinnit, joita käytetään oikeassa ohjelmistossa tilausparametrien ja kysyntäennusteiden jatkuvaan optimointiin, sekä testidatan heikko laatu verrattuna ohjelmiston todellisen tuotantokäytön dataavaatimuksiin.