T.C. İSTANBUL TİCARET ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE TASARIM FAKÜLTESİ ENDÜSTRİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
TEDARİK ZİNCİRİNDE KAMÇI (KIRBAÇ) ETKİSİ
Lojistik Yönetimi Dersi Proje Ödevi
İnci AÇIKGÖZ 0605.01022
Aralık 2009
İÇİNDEKİLER
İÇİNDEKİLER................................................................................................................................2 1.Giriş...............................................................................................................................................2 2.Kamçı Etkisinin Yansımaları.......................................................................................................4 3.Kamçı Etkisinin Sebepleri............................................................................................................5 4.Kamçı Etkisinin Engellenmesinde Karşılaşılan Zorluklar.........................................................6 5. Tedarik Zincirinde Kamçı Etkisinin Azaltılması ......................................................................6 5.1.Talep Tahmin Güncellemeleri Etkilerinin Azaltılması .................................................................7 5.2.Yığın Siparişlerden Kaynaklanan Etkilerin Azaltılması...............................................................8 5.3.Fiyat Dalgalanmalarından Kaynaklanan Etkilerin Azaltılması...................................................9 5.4.Tedarik Kıtlığından Kaynaklanan Etkilerin Azaltılması............................................................10
6.Kamçı Etkisi Örnekleri...............................................................................................................11 Barilla SpA....................................................................................................................................11 Elektronik Endüstrisi....................................................................................................................11 Procter & Gamble: Pampers.........................................................................................................12 7.Bira Dağıtımı Oyunu (Beer Game) ...........................................................................................13 8.Sonuç .........................................................................................................................................15 9.Referanslar.................................................................................................................................16
TEDARİK ZİNCİRİNDE KAMÇI (KIRBAÇ) ETKİSİ
1.Giriş Tedarik zinciri üyeleri birbiriyle sürekli etkileşim halindedir. Tedarik zincirinde bilginin paylaşımında ortaya çıkan aksaklıklar zincirde aksamalara ve verimsizliklere neden olur, aşırı stok yatırımları ortaya çıkar, abartılı sipariş seviyeleri ve maliyetlerin yükselmesine neden olan talep dalgalanmaları oluşur. Tedarik zincirinde bilgi çarpıtmasının ortaya çıkardığı etkiler, kamçı (kırbaç/bullwhip) etkisi olarak adlandırılır. 2
Tedarik zincirinin her seviyesinde talep varyasyonu seviyeden gelen siparişe bağlı olarak katlanarak artmaktadır.
bir
önceki
3
Kırbaç etkisi zincir boyunca her üyeyi etkilemektedir. Tedarik zincirindeki belirsizliğin azaltılması, bilgi akışını hızlandırarak tedarik zincirinin veriminin arttırılması için kırbaç etkisinin sebeplerinin bulunması ve analiz edilmesi gerekmektedir.
2.Kamçı Etkisinin Yansımaları Kamçı etkisi; sipariş bilgisini değiştirir ve sipariş çeşitliliğini arttırır. • • • • •
Envanter: Daha fazla emniyet stoğuna ihtiyaç duyulur. Nakliye: Araçların daha verimsiz kullanımına neden olur. Depolama: Gereğinden fazla depolama alanı kapasitesine gerek duyulur. Üretim: Kapasitenin verimsiz kullanımına neden olur. Müşteri Memnuniyeti: Düşük hizmet seviyesi ile birlikte elde bulundurmamaya ve kayıp satışlara sebep olur.
4
3.Kamçı Etkisinin Sebepleri Kamçı etkisinin ana sebebi; sistemin doğasında var olan bir yapıda olmasından kaynaklanır. Müşteri talebi azalırsa, üretici de yüksek maliyetten kaçınmak için stoklarını/üretimini azaltmak durumunda kalır. Benzer şekilde eğer müşteri talebi artarsa, elde bulundurmamadan kaçınmak için stoklar dolu tutulur. Bu yapı tedarik zincirinin temel özelliklerinden biridir. Diğer sebepler planlama ve davranış kapsamında kabul edilebilir. Planlama: Talepteki değişkenlik, tutulacak emniyet stoğu miktarının da değişken olmasına neden olur.Bu da çeşitliliği arttırır. Çeşitliliği arttıran bir diğer etken de yığınlar halinde satınalma yapılmasıdır. Davranış: Fiyatlardaki değişkenlik (promosyonlar vb.) talepteki değişkenliği büyük ölçüde etkilemektedir. Ayrıca yokluk (yoksunluk) durumlarında müşteriler gerçek ihtiyaçlarından fazla sipariş verip, bu yokluk durumu sona erdiğinde verdikleri siparişleri iptal edebilirler. Kamçı etkisinin sebepleri genel olarak beş kategori altında toplanırsa: 1. Sipariş Senkronizasyonu: Aynı anda sipariş veren çok sayıda perakendecinin varlığı sipariş miktarlarının dengesiz dağılmasına neden olur. Bu dengesiz dağılıma neden olan bir başka etken de; MRP sistemi kullanan üreticilerin bu sistemin gereği olarak hammadde siparişlerini ayın başında vermeleridir. 2. Yığın Sipariş: Firmalar taşıma ya da sipariş maliyetlerini ekonomik hale getirmek için tam dolu palet veya araçlar kullanarak sipariş verirler. 3. Ticari Promosyonlar ve Ön Sipariş: Tedarikçi, belirli bir periyotta ürün sipariş veren firmalara fiyat indirimi ya da miktar indirimi yapabilir. Bu nedenle perakendeci indirim avantajlarından yararlanmak için büyük miktarda sipariş verir. Artan ürünleri ise başka bir perakendeciye satar. (diversion) 4. Tepkisel Sipariş: Talebin sabitliğinden emin olamayan perakendeciler, kimi periyotlarda beklenenden daha az veya fazla taleple karşılaştıklarında fevri alımlarda bulunabilirler. 5. Yoksunluk Riski: Perakendeciler, belli ürünlerin alımını garanti altına almak isteyebilirler. Tedarikçinin kapasitesinin yeterli olamama riski görülüyorsa, ihtiyaçlarından daha fazla sipariş
5
verip,siparişlerinin sadece bir kısmını alırlar. Bu da gereksiz talep yaratacağından kamçı etkisine neden olur. 4.Kamçı Etkisinin Engellenmesinde Karşılaşılan Zorluklar ⇒ Karmaşıklık: Çok sayıda firma, farklı yönetim yapıları, uzun çevrim süreleri, katma değer yaratmayan faaliyetler ve farklı tedarik zinciri kesişimleri ⇒ Stok: Zincir stoğunun paylaşımı ⇒ Otonomi ve Güç: Bağımsız davranma güdüsü ve zincirin güçlü üyelerinin davranışları ⇒ Uzmanlık ve Risk: Sadece bir zincire dahil olma veya olmama, krizlere hazırlıklı olmama alışkanlıkları ⇒ Bilgi Teknolojisi eksiklikleri ⇒ Şirket kültürü yerine zincir kültürü (isbirliği) oluşturamama 5. Tedarik Zincirinde Kamçı Etkisinin Azaltılması Kamçı etkisinin işletmelerde çok önemli ve dikkate değer verimsizlikler ortaya çıkardığının fark edilmesiyle, pek çok araştırmacı bu etkinin nasıl azaltılacağına yönelik çalışmalar yapmıştır. Schmenner (2001) yaptığı çalışmada Procter&Gamble şirketinin kırbaç etkisi ile 1919 yılından beri nasıl ilgilendiğine ilişkin bilgilere yer vererek kırbaç etkisini tarihi bir bakış açışıyla ortaya koymuştur. Kırbaç etkisinin azaltılmak istenmesinin temel sebebi işletmeye getirdiği maliyetlerdir ancak işletmenin karlılığına olan etkisinin ölçülmesi zordur. Metters (1997) yaptığı çalışmada parasal terimlerle kırbaç etkisinin önemini ifade ederek kalite ölçülerinin getirdiği maliyetlerdeki kırbaç etkisine ve kalite gelişim programlarının gereksinimlerine dikkat çekmektedir. Yaptığı bu çalışmada problemi dinamik programlama yaklaşımı ile ele almıştır. Yönetimsel kaynaklı parametrelerde ayarlamalar yapılarak işletmenin karlılığında %5 oranında bir artışın oluştuğu sonucunu ortaya koymuştur. Yapılan çalışmalarda kırbaç etkisine neden olan faktörler için
çoklu talep tahmini güncellemelerinden sakınmak,
yığın sipariş miktarlarının azaltılması,
fiyat dalgalanmalarının durağan fiyatlar haline getirilmesi,
tedarik kıtlığının ve abartılı siparişlerin ortadan kaldırılması
6
gibi çözüm yöntemleri önerilmiştir.
5.1.Talep Tahmin Güncellemeleri Etkilerinin Azaltılması Tedarik zincirinde tüm üyeler birbirlerine bağlı olarak bir takım tahminler yapmaktadır. Zincirde tahminlerin düzeltilerek ilerlemesi kırbaç etkisini ortaya çıkaracağından doğrudan müşteriden talep alma yöntemi kullanılmalıdır. Bunun için Mason- Jones (1997) müşteri taleplerine ilişkin verilerin zincir boyunca paylaşıldığı “bilgi zenginleştirilmiş” (information enrichment) tedarik zinciri modelini önermiştir. Zincirin ilk halkasının nihai müşteri talebini gözlemlediği ve zincirin sonraki halkalarındaki birimlerin tahminlerini kendilerine gelen sipariş bilgilerinden yararlanarak yapmak zorunda oldukları geleneksel tedarik zinciri ile bilgi zenginleştirilmiş tedarik zinciri arasındaki temel fark; bilgi zenginleştirilmiş tedarik zincirinde her zincir üyesi kendi tahminini son tüketicinin siparişine bağlı olarak yapmaktadır. Burada dikkat edilmesi gereken, bilgisi zenginleştirilmiş tedarik zinciri bir satıcı idareli stok modeli değildir. Bilgisi zenginleştirilmiş tedarik zincirinde her safha kendine sipariş edilen ürünleri kendinden bir önceki zincir üyesine vermek durumundadır. Yani tedarikçi ürünleri direkt müşteriye teslim etme yetkisine sahip değildir. Satıcı İdareli Stok(vendor managed inventory): Tedarik zincirinde yukarıda bulunan üyelerin, aşağıda bulunan üyelerin talep ve stok bilgilerine ulaşarak, aşağıdaki üyeler için gerekli tahminleri ve yeniden tedarikleri güncellemeleri durumu Satıcı İdareli Stok (Vendor Managed Inventory /VMI) ya da Sürekli İkmal Programı (Continuous Replenishment Program /CRP) olarak bilinir. Zincirde kırbaç etkisinin azaltılması için önerilen bu modelde; alıcı işletme tedarikçiye ürünle ve stokla ilgili kesin bilgiler sağlar. Tedarikçi, envanterin tutulması ve yönetilmesiyle ilgili sorumluluğu almış olur. Sözü geçen envanterler genellikle alıcı işletmenin lokasyonlarında (fabrika ya da depolarında) bulunmaktadır.
7
Şekildeki sembolik diyagramda görülen VMI modeli, kasıtlı olmayarak stoksuz kalma durumunu en aza indirir.
5.2.Yığın Siparişlerden Kaynaklanan Etkilerin Azaltılması Partiler halinde sipariş verme kırbaç etkisi tetiklemektedir. İşletmeler daha sık ve küçük partiler halinde sipariş vererek kırbaç etkisini azaltabilirler. Bir kamyon dolusu sipariş vermenin daha az maliyetli olduğu durumlarda da işletmeler bir tedarikçiden ya da komşu tedarikçilerden az miktarlarda çok çeşitte ürünler alarak bir kamyon dolusu malzeme tedarik edebilirler. Aynı şekilde birbirine yakın müşterilere kamyon dolusu dağıtım yapılabilir. Bu şekilde haftalık yapılan dağıtımlar günlük dağıtımlara indirilebilir. Elektronik Veri Değişimi (electronic data interchange): Tedarik zincirinde kırbaç etkisinin azaltılmasında bilginin merkezileştirilmesi kadar paylaşımı da önemlidir. Tedarik zinciri üyeleri arasında sipariş bilgisinin paylaşımı için elektronik veri değişimi (Electronic Data Interchange/EDI) yöntemi önerilmiştir.
8
Zincire katılan işletmeler arttıkça, alım-satım-ticaret sağlayan ve kolay bir mekanizma olan EDI’nin önemi artar. Yapılan simülasyon deneyleri sonucunda, EDI’ nın tedarik zincirindeki ortalama stok maliyetleri, kümülatif maliyetler, aşırı stoklar gibi değişkenlerin değerlerinde istatistiksel olarak azalmalar sağladığı tespit edilmiştir. Ayrıca bilgi gecikmeleri de kesin bir şekilde azalmaktadır. Bunun yanında işletmelerde kağıtsız, bilgisayar destekli sipariş verme (Computer-Assisted Ordering /CAO) sistemi oluşturularak müşteri siparişleri sıklaştırılabilir. 5.3.Fiyat Dalgalanmalarından Kaynaklanan Etkilerin Azaltılması Kamçı etkisini azaltmanın yollarından biri de fiyat indirimlerinin seviyesini ve sıklığını kontrol altında tutmaktır. Tedarikçiler, üreticiler ya da dağıtıcılar belli zamanlarda fiyat indirimi, promosyon, miktar indirimi ya da iskonto yaparlar. Bunun sonucunda fiyatlarda dalgalanmalar oluşur. Müşteri bu avantajlı durumu kullanarak ihtiyacından fazlasını alarak stoklar. Fiyatlar normale döndüğünde stoktan tüketim başlar.
9
Üretici talep tahmini yaparken müşterinin satın alma modelini göz önünde bulundurur. Ancak yaşanan bu durum tüketicinin satın alma modelini sağlıklı olarak yansıtmadığından üretimi etkiler. Yani satın alma miktarındaki değişim, tüketim miktarındaki değişimi yansıtmadığında kamçı etkisi ortaya çıkar.
Üyelerin birbirine seri olarak bağlı olduğu geleneksel tedarik zinciri ile satıcı idareli stoklamaya (VMI) dayanan tedarik zincirinin performanslarını mukayese eden çalışmalar sonunda; VMI’nin, ürünlerde yapılan iskontolardan ve fiyat değişkenliğinden kaynaklanacak ani talep değişikliklerine cevap vermede etkili bir yöntem olduğu görülmektedir. Bu yöntem, müşterilerin stok için alımlarına sebep olabilecek fiyat indirimlerinin seviyesinin ve sıklığının kontrol altında tutmak için kullanılabilir. 5.4.Tedarik Kıtlığından Kaynaklanan Etkilerin Azaltılması Kırbaç etkisine neden olan faktörlerin başında talep bilgisinin zincir boyunca ilerlerken çarpıtılması gelmektedir. Bilginin iletimi esnasında karar vericinin yaptığı hatalar, bilginin geciktirilmesi ve yanlış aktarılması sonucu kırbaç etkisi oluşabilir. Yapılan çalışmalar, çok kademeli bir tedarik zincirinde, müşteri talebi bilgisinin tedarik zinciri boyunca paylaşılmasının etkiyi azaltmakta çok önemli olduğunu göstermektedir. Müşterilerin istedikleri siparişin ne zaman ellerinde olabileceğini bilmesi için stok ve kapasite bilgilerinin paylaşılması gerekmektedir. Bu şekilde müşterilerin ihtiyaçlarından fazla sipariş vermelerini engelleyebilir. 10
Zhang (2004) tarafından yapılan çalışmada tek malzemeli- tek yüklemeli stok sisteminde (single-item-single-inventory system) talep verilerindeki gecikmenin stok kontrolü açısından kırbaç etkisine olan etkilerinden bahsedilmektedir. Buna göre, sistem OUT yöntemi ile kontrol edildiğinde gecikmiş talep bilgilerinin sebep olduğu etki, sipariş sürecinde azaltılmaktadır. Order up to (OUT) yöntemi: Bu yöntem, müşteri - envanter kapasite dengesini sağlamak için kullanılan ve birçok MRP sisteminde standart olan bir sipariş verme yöntemidir. Genellikle aynı tedarikçiden sipariş verilen birden çok ürünün koordine edilmesi için kullanılır. 6.Kamçı Etkisi Örnekleri Barilla SpA
Elektronik Endüstrisi
11
Procter & Gamble: Pampers
12
7.Bira Dağıtımı Oyunu (Beer Game) Bira dağıtımı oyunu, 1960′larda MIT (Massachusetts Institute of Technology)’de, bir üretim ve dağıtım sistemini simüle etmek ve işlemler yönetimi derslerinde eğitim amacıyla kullanılmak üzere ortaya çıkarılmıştır. Klasik bira oyununda, her takım, tedarik zincirinin dört farklı aktörünü canlandıran Fabrika, Ana Dağıtıcı, Toptancı ve Perakendeci rolleri farklı kişilerden oluşmaktadır. Tüketici taleplerini karşılamak durumunda kalan bu aktörler, belirli bir talep değişkenliğinde, kendi taleplerini tedarik zinciri üzerindeki tedarikçilerine iletmekte, belirli bir tedarik süresi sonunda da teslim almaktadır. Stok maliyeti, karşılanamayan siparişlerin maliyeti, sipariş maliyeti gibi maliyetlerin ortaya çıktığı oyunda, stok yönetimi politasını belirleyerek maliyetleri en aza indirmek için her zaman diliminde talep miktarına karar verilmesi beklenmektedir. Oyun sonunda en iyi stok yönetimi politikasını uygulayan tedarik zinciri (ve onun aktörleri) oyunu kazanmaktadır.
13
Bira oyunu daha önceden belirlenmiş olan varsayımlar altında oynanmaktadır. Siparişlerin haftalık olarak verilmesi, gelen taleplere ilişkin bilginin tedarik zinciri ortakları arasında paylaşılmaması, belirli bir tedarik süresinin olması, belirli bir başlangıç stoğunun varlığı klasik oyunda kullanılan varsayımlar arasındadır. Oyunun başlangıcında birim stok maliyeti ve birim karşılanamayan sipariş maliyeti verilmekte, toplam maliyet bunların toplamı olarak hesaplanmaktadır. Bira oyunundaki her takımın tedarik zinciri performansı oyunun sonunda ortaya çıkan maliyetler, stok durumu, ekonomik sipariş miktarları, sipariş verme sayısı gibi faktörlere bakılarak görülebilmektedir. Oyunun sonunda, kullanılan stok yönetimi politikasının tartışılması gereken konulardan biridir.
14
Gerçek tedarik zinciri sisteminin pek kapsamlı olmayan ve basite indirgenmiş hali olan bira dağıtım oyunu, kırbaç etkisinin ne olduğunu ve nasıl oluştuğunu net olarak ortaya çıkaran bir simülasyon çalışmasıdır. Yapılan analizlerde her takımın kendi işletme politikalarına bağlı olarak farklı miktarlarda sipariş verdiği görülmüştür. Sipariş grafiklerinin karşılaştırılması ile de, son kullanıcı talebinin gerçek olmayan (abartılı) yansımasının üretim yapan birimde görüldüğü farkedilmektedir.
8.Sonuç Kırbaç etkisi tedarik zinciri üyelerinin karar verme aşamasında yaptıkları bir takım hataların sonucudur. Bu durum işletmelerde ölçülmesi çok zor olan verimsizliklere sebep olmakta ve tedarik zincirinin her üyesi için artan maliyetlere neden olmaktadır. Bu etkinin azaltılması ve ortadan kaldırılması için işletmeler buna sebep olan durumları belirlemelidir. Bu sebepler tahmin hataları, talep tahmini metotları, talep tahminlerinin tedarik zincirinde ilerlerken düzeltilmesi, uzun tedarik süreleri, bilginin paylaşılmaması, sipariş miktarının fazla olması vb. gibi sıralanabilir. Ancak sebep ne olursa olsun kırbaç etkisini azaltmak için bilginin merkezileştirilerek zincirdeki üyelerin sağlıklı iletişiminin sağlanması gerekir. Üretici kendi stok seviyesini bayisi ile paylaşmalıdır. Tedarik edilecek ürünün çeşitliliği arttırılarak sipariş sıklığı sağlanmalı ve buna bağlı olarak yığın siparişler azaltılmalıdır. Zincirdeki üyelerin aynı tahmin metotlarını kullanması ve aynı sipariş politikasını oluşturması ve siparişlerin kesin olması da etkiyi azaltır. İşletmelerin kendi içlerindeki iletişimin sağlıklı bir şekilde yürütülebilmesi de çok önemlidir. Bunun için organizasyonel ilişkiler kuvvetlendirilmelidir. Bütünleştirilmiş yeni bilgi sistemlerinin kullanılması ile bilginin iletimi esnasında oluşacak gecikmeler ve çarpıtmalar azaltılarak kırbaç etkisi hafifletilebilir. Sonuç olarak işletmeler, kırbaç etkisinin olumsuzluklarını ortadan kaldırmak, işletmelerinin ve tedarik zincirinin verimliliğini ve karlılığını arttırmak için etkinin sebeplerini iyi analiz ederek gerekli stratejileri belirlemelidirler. Sebebi tam olarak tanımlanmamış bir problem için uygulanacak her hangi bir yöntemin başarısız olma ihtimali yüksek olacağından yöntem yada yöntemler seçilmeden önce sistem ayrıntılı olarak gözden geçirilmelidir.
15
9.Referanslar
Henry C. Co, Bullwhip Effect Presentation, Technology and Operations Management, California Polytechnic and State University
Grahame Baker, The Greenwich Manufacturing Workshops, Supply Chain Management
Ali Aliakbari, What is the “Bullwhip effect” in supply chain?”
Abhishek Kumar Pandey, Bullwhip Effect Presentation
Turan PAKSOY, Esra KESKİN, tedarik zincirinde bilgi çarpıtmasının etkisi: kırbaç etkisi
Rami Atia, “What is EDI?”
Gerard Gaalman, Stephen Disney, investigation of an order-up-to policy with conditional expectation forecasting and arbitrary lead-times
Scott Frahm, Taming the Bullwhip Effect
Jim Cantrell, VMI Model (http://www.amosoft.com/articles/vendormanaged-inventory.html)
Puneit Singh, Dynamics Of Supply Chain: Understanding the “Bullwhip Effect”
Hau L. Lee, Industry-Propelled Evolution of Teaching and Research in Supply Chain Management
John H. Vande Vate, The Bullwhip Effect
http://beergame.mit.edu/guide.htm
16
