Nâng cao hiệu quả chuỗi cung ứng thông qua quản lý tồn kho theo VMI

Tóm tắt:

Nghiên cứu này đã đề xuất mô hình quản lý tồn kho trong chuỗi cung ứng theo VMI (Vendor Managed Inventory) cho nhóm ngành hàng có chu kỳ vòng đời sản phẩm ngắn, có sự thay đổi nhanh chóng về nhu cầu sản phẩm như ngành hàng điện tử, ngành hàng công nghệ cao. Đối với mô hình quản lý chuỗi cung ứng hiện nay, nhu cầu trong phân phối bị thổi phồng do hiệu ứng Bullwhip dẫn đến tồn kho trong chuỗi cung ứng cao. Trong khi đó, chi phí dự trữ tồn kho chiếm tỷ trọng cao trong tổng chi phí toàn chuỗi, đặc biệt đối với ngành hàng công nghệ cao, ngành hàng điện tử. Do đó, việc nâng cao hiệu quả chuỗi, giúp cả bên phía sản xuất và bên nhà cung cấp cùng có lợi thông qua việc giảm tồn kho, và đẩy nhanh vòng quay hàng tồn kho sẽ giảm chi phí dự trữ, từ đó giảm lãng phí trong chuỗi cung ứng. Thông qua nghiên cứu này, mô hình quản lý tồn kho VMI giúp giảm lượng tồn kho trong hệ thống hơn so với hệ thống quản lý theo đơn hàng thông thường. Thông qua cơ chế phối hợp theo VMI, các thông tin về nhu cầu và tồn kho được quản lý theo thời gian thực, từ đó nhà cung cấp xây dựng hệ thống tồn kho và điền đầy hàng vào hệ thống phân phối theo số liệu thực. Từ đó cũng giúp cả bên nhà cung cấp, và nhà sản xuất giảm hiện tượng bulwhip trong chuỗi cung ứng và nâng cao hiệu quả toàn chuỗi.

Từ khóa: quản lý tồn kho VMI, tồn kho, chi phí dự trữ, quản lý chuỗi cung ứng.

1. Quản lý tồn kho theo VMI

Trong những năm gần đây, sự ra đời và phát triển của công nghệ mới trong sản xuất ngày càng nhanh chóng đã kéo theo chu kì vòng đời sản phẩm có xu hướng ngắn dần. Để giữ chân khách hàng cũ và tìm kiếm khách hàng mới, việc tung sản phẩm mới ra thị trường với tần suất nhiều hơn để thu hút khách hàng là xu hướng tất yếu. Ngành hàng điện tử là một trong những ngành hàng có tỷ lệ đóng góp lớn trong GDP của quốc gia và ngành hàng này chiếm tỷ trọng xuất khẩu cao trong tổng kim ngách xuất khẩu. Trong tổng giá trị xuất khẩu của năm 2019, 2 mặt hàng trong ngành công nghiệp điện tử là sản phẩm điện tử và linh kiện có đóng góp nhiều nhất vào kim ngạch xuất khẩu, chiếm 29.2% tổng kim ngạch xuất khẩu. Năm 2019 là điện thoại và các loại linh kiện đạt 51,38 tỷ USD (tăng 4,4%); máy vi tính, sản phẩm điện tử và linh kiện đạt 35,93 tỷ USD (tăng 21,5%) (Báo cáo xuất nhập khẩu, 2019). Trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu ngày nay, quản lý chuỗi cung ứng trở nên phức tạp hơn do nhu cầu luôn biến động, chu kỳ sống của sản phẩm có xu hướng ngắn dần. Vì vậy, các doanh nghiệp cần nỗ lực cải tiến hoạt động vận hành, cải tiến sản phẩm và tối ưu hóa hiệu quả hoạt động chuỗi để duy trì lợi thế cạnh tranh. Dưới sức ép cạnh tranh và yêu cầu cao hơn từ khách hàng, doanh nghiệp không chỉ tìm cách tối ưu hoạt động của họ mà còn phải tối ưu hoạt động toàn chuỗi. Vì vây, quản lý chuỗi cung ứng được xem là một trong những vấn đề quan trọng có thể giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu quả toàn chuỗi mà vẫn đáp ứng nhu cầu khách hàng cao hơn.

Kho và tồn kho được xem là một trong những phần chi phí lớn, chiếm tỉ trọng cao trong chi phí sản xuất của mỗi doanh nghiệp nói riêng và của toàn chuỗi cung ứng nói chung. Đối với ngành hàng điện tử, khi chu kì vòng đời sản phẩm của ngành hàng này có xu hướng ngắn dần, việc quản lý hiệu quả bài toán tồn kho và bài toán kho đóng vai trò quan trọng trong việc cắt giảm chi phí, nâng cao hiệu quả đáp ứng khách hàng, tạo ra kết nối quan trọng giữa nhà cung cấp, nhà sản xuất, các đơn vị phân phối trong chuỗi cung ứng. Quản lý tồn kho và kho hàng được xem như một trong quyết định có tính chiến lược của doanh nghiệp vì cần quyết định số lượng tồn kho, chủng loại tồn kho, thời điểm đặt hàng, loại hình kho, vị trí đặt kho, mô hình quản lý kho để vừa đáp ứng yêu cầu khách hàng một cách nhanh nhất, giảm chi phí quản lý kho, giảm chi phí tồn kho, chi phí vận chuyển trong toàn chuỗi và mang lại hiệu quả cho các thành viên trong chuỗi. Trong quản lý hiện nay của nhiều doanh nghiệp vẫn quản lý kho của riêng doanh nghiệp, hoặc thuê kho của bên thứ 3 của đơn vị cung ứng dịch vụ Logistics - 3PL Logistics. Các loại hình hợp tác giữa nhà cung cấp - bên bán và nhà phân phối - bên mua bao gồm 3 loại hình như minh họa ở Bảng 1.

Bảng 1. Các loại hình hợp tác trong chuỗi cung ứng

Mô hình quản lý theo VMI đã được áp dụng thành công ở Wal-Mart và Procter &Gamble (P&G) và sau đó được ứng dụng rộng rãi ở nhiều công ty trên thế giới như Johnson & Johnson (Waller et al., 1999). Với việc áp dụng VMI tại Wal-Mart, vòng quay hàng tồn kho đã tăng thêm 30%. Hai vấn đề quan trong khi áp dụng VMI đó là khi nào giao hàng từ nhà cung cấp đến đơn vị phân phối và mỗi lần điền hàng vào hệ thống phân phối thì số lượng là bao nhiêu. Đây cũng là câu hỏi quan trọng trong mỗi hệ thống tồn kho cần trả lời để tối thiểu hóa chi phí tồn kho. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi áp dụng mô hình VMI trong nhiều tình huống khác nhau thì đều giúp giảm chi phí vận hành logistics, tăng hiệu quả toàn chuỗi (Chen et al. (2010), Shao et.al (2011) Pasandideh et al. (2011), Hariga và Al-Ahmari (2013), Nia et al. (2015), Hariga et al. (2014), Darwish et al. (2015)). Trong trường hợp môi trường kinh doanh càng biến động, nhu cầu khách hàng thay đổi càng lớn và việc dự báo càng khó chính xác thì mô hình VMI mang lại hiệu quả cao hơn cho doanh nghiệp (Çömez-Dolgan et al. 2021).

Mục tiêu của chuỗi cung ứng trên là tối thiểu chi phí toàn chuỗi gồm chi phí tồn kho, chi phí quản lý kho và chi phí vận chuyển. Để đáp ứng yêu cầu của khách hàng, dòng chảy hàng hóa, dòng chảy thông tin trong toàn bộ chuỗi cần quản lý hiệu quả. Do đó, nghiên cứu này tập trung vào phân tích mô hình quản lý kho VMI, và so sánh với quản lý kho theo mô hình đặt hàng truyền thống. Trong mô hình chuỗi cung ứng mà các đơn vị trong chuỗi đáp ứng theo đơn hàng truyền thống thì từng thành viên trong chuỗi đặt hàng lên đơn vị thượng nguồn - cấp trên của chuỗi và tiến hành đặt hàng, giữ lượng tồn kho theo chính sách của từng bên mua. Tương tự như vậy, dòng hàng hóa cũng được chuyển từ thượng nguồn xuôi xuống hạ nguồn theo đơn hàng mà thành viên dưới hạ nguồn đặt, tức là từ từng nhà cung cấp đến từng đơn vị sản xuất, và từ từng đơn vị sản xuất đến các đơn vị phân phối, nhà bán lẻ và khách hàng. Việc tính toán lượng đặt hàng, xây dựng chính sách tồn kho, kiểm soát tồn kho là nhiệm vụ riêng lẻ của từng thành viên trong chuỗi. Trong mô hình quản lý theo đơn đặt hàng truyền thống, nhà sản xuất lập kế hoạch sản xuất, từ đó bộ phận mua hàng tiến hành đặt vật tư, khi nhà cung cấp giao hàng thì bên nhà sản xuất tiến hành lưu kho và chịu chi phí tồn kho. Tương tự như vậy, đối với phần hạ nguồn của chuỗi cung ứng, nhà phân phối đặt hàng lên nhà sản xuất, khi nhà sản xuất giao hàng thì nhà phân phối nhận hàng và để lưu kho, chịu khi phí tồn kho, chi phí lưu kho. Việc kiểm soát tồn kho trong toàn chuỗi là khó thực hiện, do mỗi đơn vị trong chuỗi tự quản lý tồn kho, không có cơ chế chia sẻ thông tin. Do đó, chuỗi xảy ra hiệu tứng Bullwhip do tồn kho quá mức hoặc không kiểm soát được tồn kho trong toàn bộ chuỗi. Khi tồn kho trong toàn bộ chuỗi không kiểm soát được dẫn đến tồn quá nhiều hoặc quá ít ở một số đơn vị trong chuỗi.

Hình 1: Mô hình đặt hàng theo truyền thống

Mô hình quản lý theo VMI là cách tiếp cận có tính dòng chảy để quản lý tồn kho và đáp ứng nhu cầu. VMI liên quan đến việc hợp tác giữa nhà cung cấp và khách hàng của họ như nhà phân phối, nhà bán lẻ, các nhà sản xuất. Thay vì gửi đơn hàng PO, khách hàng gửi thông tin nhu cầu hàng ngày của họ tới nhà cung cấp sử dụng các dữ liệu điện tử EDI, hoặc xây dựng hệ thống cho phép nhà cung cấp có thể truy cập để biết thông tin tồn kho, thông tin nhu cầu của khách hàng theo thời gian thực. Nhà cung cấp tạo ra và lập kế hoạch điền hàng vào hệ thống của khách hàng của họ theo thông tin về nhu cầu đã được cung cấp. Quy trình cung cấp và điền hàng vào hệ thống của khách hàng dựa trên mức tồn kho, tỷ lệ đáp ứng, chi phí giao dịch đã thỏa thuận giữa bên bán và bên mua. Mục tiêu của quản lý theo VMI là tạo dòng chảy đồng nhất trong chuỗi cung ứng giữa nhà cung cấp và khách hàng của họ mục tiêu là tăng vòng quay hàng tồn kho, tăng mức dịch vụ và tăng doanh số bán hàng, giảm tồn kho chung toàn chuỗi, ổn định sản xuất của nhà cung cấp.

Hình 2: Xử lý đơn hàng và đặt hàng trong chuỗi theo VMI

Hệ thống kiểm soát tồn kho theo VMI có thể được thực hiện trực tiếp bởi nhà cung cấp hoặc thông quan 3PL. 3PL được xem như kho của bên cung cấp dịch vụ logistics bên thứ ba. Dòng hàng hóa từ bên nhà sản xuất được tập hợp tại kho 3PL, và sau đó hàng từ kho 3PL sẽ được vận chuyển đến nhà phân phối. Do khoảng cách địa lý, do thời gian chờ vận chuyển và do quy mô vận chuyển và kho 3PL sẽ xem xét để năng cao hiệu quả của kho. Mối quan hệ giữa nhà sản xuất và Kho 3PL đó là quản lý tồn kho theo VMI. Dưới hệ thống VMI, Kho 3PL sẽ giữ, quản lý và giao hàng hóa cho nhà phân phối theo nhu cầu thị trường. Thông qua hệ thống quản lý theo VMI thì cần phối hợp giữa các bên trong chuỗi cung ứng tốt hơn. Quản lý dưới hệ thống VMI thì giúp giảm tồn kho đầu vào, cũng như tồn kho đầu ra, giảm hiện tượng bullwhip trong chuỗi.

Hình 3: Mô hình quản lý theo VMI

Mục tiêu của nghiên cứu này phân tích mô hình quản lý kho theo mô hình đặt hàng truyền thống và mô hình quản lý kho VMI để từ đó so sánh lượng tồn kho trung bình, chi phí dự trữ và từ đó đánh giá hiệu quả của từng mô hình.

2. Mô hình tồn kho trong phân phối

Bảng 2. Ký hiệu mô hình

3. Nghiên cứu điển hình cho doanh nghiệp điện tử

Nghiên cứu này sẽ tập trung vào phân tích hai tình huống của công ty trong lĩnh vực sản xuất và phân phối sản phẩm điện tử với nhiều loại sản phẩm từ RD01 đến RD09. Tình huống thứ nhất công ty sản xuất và đáp ứng đơn hàng của các nhà phân phối trong hệ thống. Dựa trên dự báo và đơn đặt hàng của các đại lý phân phối, công ty lên kế hoạch sản xuất và đáp ứng đơn hàng. Như bảng phía dưới công ty sản xuất nhiều sản phẩm từ RD01-RD09 với các thông tin về dự báo nhu cầu, sai lệch dự báo, thời gian chờ đặt hàng, và các chi phí tồn kho liên quan.

Bảng 3. Thông tin nhu cầu và dữ liệu mô hình tồn kho

Với nhiều loại hàng trong hệ thống phân phối, VMI áp dụng chu kì tối ưu xem xét tồn kho trong hệ thống như sau:

Từ dữ liệu trên áp dụng vào mô hình tồn kho, lượng hàng tồn kho an toàn và tồn kho tối đa trong hệ thống quản lý đơn hàng thông thường và hệ thống VMI như sau:

Bảng 4. Tính toán lượng tồn kho giữa hai hệ thống

Qua dữ liệu tính toán mô hình tồn kho trong hai hệ thống, hệ thống kiểm soát tồn kho theo mô hình thông thường và mô hình kiểm soát tồn kho theo VMI, cho thấy lượng tồn kho an toàn và tồn kho tối đa theo hệ thống kiểm soát theo VMI cho giá trị thấp hơn, điều này cho thấy nếu quản lý theo VMI chi phí tồn kho sẽ giảm.

Bảng 5. Thông tin chi phí dự trữ tồn kho

Tổng chi phí tồn kho = Chi phí đặt hàng + Chi phí lưu kho thông thường + Chi phí lưu kho an toàn + Chi phí hết hàng

Bảng 6. Chi phí tồn kho so sánh giữa hệ thống quản lý theo đơn hàng và theo VMI

Từ dữ liệu tính toán so sánh hai hệ thống quản lý kho trong chuỗi cung ứng theo hệ thống điền đầy đơn hàng thông thường và theo hệ thống VMI cho thấy:

Lượng hàng tồn kho giảm khi áp dụng theo hệ thống quản lý theo VMI do sai số dự báo nhu cầu giảm, và giảm hiệu ứng Bullwip trong chuỗi cung ứng. Khi quản lý theo hệ thống VMI nhà sản xuất theo dõi và kiểm soát lượng tồn kho trong phân phối theo thời gian thực, giảm độ trễ trong đặt hàng và bám sát theo sự biến động nhu cầu trong phân phối.
Chi phí đặt hàng giảm khi áp dụng theo hệ thống VMI do giảm chi phí đặt hàng từ nhà phân phối. Chi phí đặt hàng của hệ thống chuỗi cung ứng chỉ còn chi phí kiểm soát lượng hàng tồn kho tại nhà phân phối, chi phí quản lý và ra thông báo về lượng hàng sẽ điền vào hệ thống phân phối. Như vậy, với hệ thống quản lý theo VMI này còn giúp nhà phân phối giảm nhân lực đặt hàng do công việc này được nhà cung cấp kiểm soát trực tiếp.
Giảm chi phí tồn kho và tồn kho an toàn khi áp dụng theo hệ thống quản lý theo VMI do hiệu ứng Bullwhip được giảm, và việc điều chuyển tồn kho giữa các nhà phân phối sẽ tối ưu hơn khi nhà sản xuất theo dõi được lượng bán hàng của nhà phân phối theo thời gian thực.
Thông qua hệ thống quản lý theo VMI, nhà cung cấp lên được lịch trình giao hàng tối ưu để tối thiểu hóa chi phí vận chuyển thông qua việc lập tuyến đường tối ưu, tối ưu lượng tồn kho tại mỗi nhà phân phối. Khi nhu cầu thay đổi, việc luân chuyển hàng tồn kho từ nhà phân phối này sang nhà phân phối khác sẽ tiến hành nhanh và chính xác, giúp giảm thời gian chờ đợi đặt hàng của khách hàng cuối cùng và cũng giảm hiện tượng tồn kho quá cao ở nhà sản xuất.

4. Kết luận

Bài báo này nghiên cứu mô hình VMI cho chuỗi cung ứng gồm nhà cung cấp và nhà phân phối với nhu cầu biến động. Dưới mô hình VMI, nhà cung cấp xây dựng chính sách kiểm soát tồn kho nhà phân phối dựa trên dữ liệu nhu cầu thực cung cấp bởi nhà phân phối thông qua EDI, từ đó nhà cung cấp lên kế hoạch cung ứng và điền hàng vào hệ thống. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá chi phí dự trữ nói chung, và chi phí đặt hàng, chi phí lưu kho, chi phí hết hàng, chi phí lưu kho an toàn thành phần giữa hệ thống quản lý đơn hàng thông thường và hệ thống VMI cho ngành hàng có nhu cầu biến động, chu kỳ vòng đời sản phẩm ngắn như ngành hàng điện tử. Qua nghiên cứu cho thấy, chi phí dự trữ giảm đi khi áp dụng hệ thống VMI. Điều này cho thấy thông qua hệ thống quản lý VMI mang lại hiệu quả vận hành chuỗi cao hơn trong việc quản lý tồn kho. Hệ thống này mang lại hiệu quả cho các thành viên trong chuỗi. Về phía nhà cung cấp có thể quản lý dữ liệu nhu cầu thực thông qua EDI, xây dựng kế hoạch tồn kho và phân phối hiệu quả đến khách hàng của họ, giảm sai lỗi do quá trình đặt hàng sai gây ra, giảm tồn kho do hiệu ứng Bullwhip gây ra. Về phía khách hàng tức nhà phân phối thì năng cao mức dịch vụ khách hàng do giảm khả năng hết hàng, thiếu hàng và từ đó nâng cao doanh số bán hàng. Ngoài ra, việc đặt hàng và kiểm soát tồn kho được quản lý phối hợp cùng với nhà cung cấp, do đó chi phí cho việc đặt hàng sẽ giảm. Nhìn chung, mục tiêu trong chuỗi cung ứng là giảm tồn kho, nâng cao mức dịch vụ khách hàng đạt được khi áp dụng hệ thống VMI. Nghiên cứu này có thể mở rộng và tiếp tục nghiên cứu cho chuỗi cung ứng có nhiều nhà phân phối, và nhiều nhà cung ứng trong chuỗi. Ngoài ra, chi phí vận chuyển và bài toán tối ưu vận chuyển được xem xét cùng với bài toán VMI trong nghiên cứu tương lai.

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Nguồn đề tài nghiên cứu khoa học của Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - Mã số: T2018 – TĐ- 009.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

Chen, J.-M., Lin, I.-C., & Cheng, H.-L. (2010). Channel coordination
under consignment and vendor-managed inventory in a distribution
Transportation Research Part E, 46 (6), 831-843.
Çömez-Dolgan, N., Haidar, , Jaber, M. Y. (2021). A buyer-vendor system with untimely delivery costs: Traditional coordination vs. VMI with consignment stock. Computer & Industrial Engineering, 154.
Darwish, M. A., Odah, O. M., & Goyal, S. K. (2015). Vendor managed
inventory models for single-vendor multi-retailer supply chains with
quality consideration. International Journal of Industrial and Systems
Engineering, 20 (1), 22-57.
Hariga, M. A., & Al-Ahmari, A. (2013). An integrated retail space
allocation and lot sizing models under vendor managed inventory and
consignment stock arrangements. Computers & Industrial Engineering,
64, 45-55.
Hariga, M., Gumus, M., & Daghfous, A. (2014). Storage constrained
vendor managed inventory models with unequal shipment frequencies.
Omega, 48, 94-106.
Hariga, M., Gumus, M., Daghfous, A., & Goyal, S. K. (2013). A vendor
managed Inventory under contractual storage agreement. Computers &
Operations Research, 40, 2138-2144
Mateen, A., Chatterjee, A., & Mitra, S. (2015). VMI for single-vendor
multi-retailer supply chains under stochastic demand. Computers &
Industrial Engineering, 79 (1), 95-102.
Nia, A. R., Far, M. H., & Niaki, S. T. (2015). A hybrid genetic and
imperialist competitive algorithm for green vendor managed inventory of
multi-item multi-constraint EOQ model under shortage. Applied Soft
Computing, 30, 353-364.
Pramudyo, C.S., Luong,.H.T. (2019). One vendor and multiple retailers system in vendor managed inventory problem with stochastic demand. International Journal of Industrial and Systems Engineering, Inderscience Enterprises, 31(1), 113-136.

Improving the efficiency of supply chain by managing inventory with the VMI approach

Ph.D Nguyen Thi Xuan Hoa

Assoc.Prof. Ph.D Huynh Quyet Thang

Ph.D Vu Thi Huong Giang

Assoc.Prof. Ph.D Le Hieu Hoc

Hanoi University of Science and Technology

Abstract:

This study proposes an inventory management model in the supply chain which is based on the Vendor Managed Inventory approach. This model is suitable for businesses with short life-cycle products and rapid demand changes, such as electronic and high-tech goods. For current supply chain management models, the demand in distribution is exaggerated due to the Bullwhip Effect and it leads to a higher inventory in the supply chain. Inventory costs usually account for a high proportion of the total cost of the whole supply chain, especially for the high-tech and electronics industries. As a result, the decrease in inventory and the increase in inventory turnover will help both the manufacturer and the supplier reduce the inventory costs, wastes and fees in the supply chain. By using the VMI approach, information about demand and inventory is managed in real time and the supplier makes distribution decisions based on real-time data. It helps both suppliers and manufacturers to mitigate the Bullwhip Effect in the supply chain.

Keywords: VMI-based inventory management, inventory, inventory cost, supply chain management.

[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, Số 3, tháng 2 năm 2021]