Optimal Replenishment Order Quantity and Optimal Backorder Level for a Make-to-order System

Eungab Kim(김은갑) 한국산업경영학회 2007 經營硏究 Vol.22 No.2

본 논문은 외부 공급업체로부터 조달되는 자재를 이용하여 고객 주문을 처리하는 주문생산시스템을 고려하고 있다. 본 연구에서는 생산용량의 제약으로 인해 지연고객주문 수준이 허용 수준을 초과할 수 없는 시스템을 분석하고 있으며, 연구 목표는 시스템 비용을 최소화 할 수 있는 재고 정책을 규명하는 데 있다. 이를 위해, 주문발생 프로세스와 생산프로세스가 각각 포아송 분포와 지수 분포를 따르고, 자재조달주문이 즉시 처리된다는 가정 하에 마코프 재생 프로세스 방법을 채택하여 최적 주문량 공식을 유도하였다. 또한, 시스템 비용 함수가 지연고객주문 수준에 대해 볼록 함수임을 증명함으로써, 비용을 최소화하는 최적 지연고객주문 수준을 수치적으로 구하는 것이 가능함을 보였으며, 시스템 파라미터들에 대한 최적주문량의 민감도분석을 통해 각각의 파라미터 값들의 변화가 최적주문량에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구 결과의 관련 문헌 연구에 대한 기여는 자재 주문량과 지연고객주문수준을 동시에 고려한 재고정책을 규명하였다는 점이며, 일반 확률 분포 하에서 적용 가능한 휴리스틱 정책 개발에 이용될 수 있다. This paper considers a make-to-order inventory-production system where a firm processes customer orders using items which are replenished from an outside supplier. Customer orders are subject to rejection due to a restriction on the backorder level. We find an optimal replenishment quantity when Poisson customer order arrivals, exponential production times, and instantaneous replenishment process are assumed. To this end, we adopt a Markov renewal process approach and derive an optimal replenishment quantity formula. It is shown that the cost function is convex with respect to the backorder level, which enables us to numerically find an optimal backorder level. We numerically implement a sensitivity analysis with respect to system parameters, and investigate how they affect the optimal replenishment quantity.

Integrated Inventory Allocation and Customer Order Admission Control in a Two-stage Supply Chain with Make-to-stock and Make-to-order Facilities

김은갑(Eungab Kim) 한국경영과학회 2010 한국경영과학회지 Vol.35 No.1

This paper considers a firm that operates make-to-stock and make-to-order facilities in successive stages. The make-to-stock facility produces components which are consumed by the external market demand as well as the internal make-to-order operation. The make-to-order facility processes customer orders with the option of acceptance or rejection. In this paper, we address the problem of coordinating how to allocate the capacity of the make-to-stock facility to internal and external demands and how to control incoming customer orders at the make-to-order facility so as to maximize the firm's profit subject to the system costs. To deal with this issue, we formulate the problem as a Markov decision process and characterize the structure of the optimal inventory allocation and customer order control. In a numerical experiment, we compare the performance of the optimal policy to the heuristic with static inventory allocation and admission control under different operating conditions of the system.

Two Flexible Inventory Replenishment Strategies for a Make-to-Order Production-Inventory System

김은갑(Eungab Kim) 한국생산관리학회 2011 한국생산관리학회지 Vol.22 No.1

본 논문은 주문 생산 제조 기업이 공급 계약을 통해 구현할 수 있는 두 가지 형태의 부품 재고 보충 전략을 제시하고 있다. 첫 번째 전략은 제조 기업이 평균이 같은 공통 주문 인도 기간 확률 분포를 갖는 복수의 공급업체들과 동일한 양을 공급받는 계약을 체결하는 전략이다. 이에 반해 두 번째 전략은 기준 주문량의 정수배를 공급할 수 있는 단일 공급 업체와의 계약을 통해 구현된다. 본 논문에서는 이 두 전략을 동적 계획법으로 모델링하고, 이를 토대로 두 전략의 수행도를 비교하기 위한 수치 실험을 진행한다. 수치 실험의 결과를 토대로 본 논문은 두 전략의 최적 수행도에 대한 모수 값들의 영향을 설명한다. We present two types of component replenishment strategies for a make-to-order manufacturer which can be implemented through the supply contract. Under the first strategy, the manufacturer contracts with multiple suppliers that have a common lead time distribution with the same mean, and the order quantity is the same across the suppliers. The second strategy is built on the contract with a single supplier which commits to supply the component subject to the integer multiple of the basic order quantity. They are numerically compared using the dynamic programming equations. We provide the explanations and insights to help understanding the impact of problem parameters on the optimal performance.

Centralized Production and Return Disposal Decisions for a Reverse Supply Chain Model with Product Returns

김은갑(Eungab Kim) 한국산업경영학회 2012 경영연구 Vol.27 No.4

본 논문은 신제품 생산 시설과 회수제품 재생 시설로 이루어진 역공급망을 다루고 있다. 본 논문에서는 혼성 생산 시스템 운영에서 발생하는 수익을 최대화하기 위한 신제품 생산과 회수제품재생 의사 결정을 통합적으로 구현하는 문제를 연구한다. 시장 수요는 신제품과 재생제품 재고를 통해 충족되게 된다. 판매된 제품들은 사용 후 회수될 수 있으며, 시스템은 회수제품들에 대해 재생 또는 폐기 처분 의사 결정을 내리게 된다. 본 논문은 최적 신제품 생산과 회수제품에 대한 페기 처분 의사 결정의 구조가 두 개의 전환 곡선으로 이루어짐을 분석하였고, 파라미터 값들의 변화가 최적 정책에 미치는 영향을 파악하였다. 또한, 본 논문은 폐기 처분 옵션이 시스템 수행도에 미치는 영향을 파악하기 위한 수치 실험을 수행하였다. 한편, 최적 정책의 함수적 특성을 토대로 휴리스틱 정책을 개발하였으며, 수치 실험을 통해 휴리스틱 수행도의 효과성을 입증하였다. This paper considers a reverse supply chain model with a production facility and a recovery facility for products returned after usage. We address the joint production and disposal decisions which maximize the profits to manage this hybrid production system. Market demands are satisfied from on-hand inventory of serviceable products which indicate manufactured or remanufactured finished goods. Sold products may be returned after usage and each return is accepted for recovery or disposed of. Accepted returns, after recovered, are converted into serviceable products. We examine the structure of the optimal production and disposal policy as two monotone switching curves, and analyze how parameters change affects the optimal policy. Performance comparison is numerically implemented between the models with and without disposal option under different operating conditions of the system. We develop a simple heuristic and numerical test results demonstrate its effectiveness.

두 단계 일렬 생산 시스템에서 뱃치 생산과 재고 배급 전략의 통합 구현

김은갑(Eungab Kim) 대한산업공학회 2012 대한산업공학회지 Vol.38 No.2

Collaborative Procurement System for IT-Enhanced Supply Chains

김은갑(Eungab Kim),박찬권(Chankwon Park),신기태(Kitae Shin) 한국전자거래학회 2002 한국전자거래학회지 Vol.7 No.2

하방 수요 대체가 허용되는 역공급망에서 신제품 및 재생제품 재고 관리

김은갑(Eungab Kim) 한국경영과학회 2014 한국경영과학회지 Vol.39 No.2

This paper considers a reverse supply chain with simultaneous recovery of used products and manufacturing of brand-new ones. Recovered products are downgraded and have to be sold in a market different from that of brand-new products at a different price. In case of a shortage of recovered product inventory, a brand-new item, if available, can be offered at the price of a recovered product. In other words, one-way demand substitution is allowed. We address the joint decision of when to manufacture brand-new product, when to recover returned product, and how to control demand substitution to maximize the hybrid production system’s profits. To this end, we propose a Markov decision Process model and investigate the structure of the optimal policy. Performance comparison is numerically implemented between the models with and without downward demand substitution option under different operating conditions of the system parameters.

Joint Decision of Optimal Procurement Policy and Optimal Order Size for a Product Recovery System

Eungab Kim(김은갑),Bongju Jeong(정봉주) 대한산업공학회 2008 대한산업공학회지 Vol.34 No.4

부품 판매 옵션을 갖는 두 단계 일렬 생산 시스템에서의 최적 생산 전략

김은갑(Eungab Kim) 대한산업공학회 2015 대한산업공학회지 Vol.41 No.5

계획 생산 시설과 주문 생산 시설을 갖는 일렬 생산 시스템에서 재고 할당 및 수요 통제 전략의 통합적 구현

김은갑(Eungab Kim) 한국생산관리학회 2012 한국생산관리학회지 Vol.23 No.2

본 논문은 계획 생산 시설과 주문 생산 시설로 이루어진 일렬 생산 시스템을 다루고 있다. 계획 생산 시설은 주문 생산시설이 필요로 하는 부품을 생산하며, 또한 부품 현물 시장이 존재하여 기업은 의사 결정을 통해 부품을 판매한다. 본 논문은 기업의 수익을 최대화할 수 있는 주문 수요 통제와 부품 재고 할당 전략을 통합적으로 구현하는 문제를 다루고 있다. 본 논문에서는 이 문제를 마코프 의사 결정 문제로 접근하여 최적 전략의 함수적 특성을 분석하고 이를 토대로 두 가지 휴리스틱을 제안하였다. 본 논문은 최적 전략과 휴리스틱의 수행도를 비교하는 수치 실험을 수행하였고 확률 프로세스의 변동성이 주문 수요 통제 전략과 재고 할당 전략에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통해 분석하였다. This paper considers a manufacturer with make-to-stock and make-to-order production facilities. The MTS facility produces a single type of component and provides components for the MTO facility. The MTS facility also faces demands from the market with the option of to accept or reject each incoming demand. We examine the structure of the optimal inventory rationing and admission control policy so as to maximize the manufacturer's profit, and present two types of heuristics. We implement a numerical experiment to compare the performance of the optimal and heuristic policies, and a simulation study to examine the impact of the stochastic process variability on the inventory rationing and admission control.