Supply Chain Planning in the Consumer Electronics Industry - PowerPoint PPT Presentation

Supply ¡Chain ¡Planning ¡ ¡in ¡the ¡Consumer ¡Electronics ¡Industry ¡ ¡ Real ¡AI ¡2012 ¡ ¡ David ¡Lesaint ¡ david.lesaint@univ-­‑angers.fr ¡ LERIA ¡-­‑ ¡Université ¡d’Angers ¡-­‑ ¡France ¡

Contents ¡ • TFT-­‑LCD ¡Panels ¡ – Manufacturing ¡operaCons ¡ – Supply ¡chain ¡planning ¡ – SCP ¡as ¡discrete ¡opCmisaCon ¡ • Constraint ¡Programming ¡Approach ¡ – MulC-­‑pass ¡adaptaCve ¡planning ¡ – A ¡generic ¡CP ¡model ¡ – Experiments ¡ • Summary ¡and ¡Outlook ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 2 ¡

Contents ¡ • TFT-­‑LCD ¡Panels ¡ – Manufacturing ¡operaCons ¡ – Supply ¡chain ¡planning ¡ – SCP ¡as ¡discrete ¡opCmisaCon ¡ • Constraint ¡Programming ¡Approach ¡ – MulC-­‑pass ¡adaptaCve ¡planning ¡ – A ¡generic ¡CP ¡model ¡ – Experiments ¡ • Summary ¡and ¡Outlook ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 3 ¡

TFT-­‑LCD ¡Panel ¡Manufacturing ¡ • Panel ¡FabricaCon ¡ • Module ¡Assembly ¡ – etch ¡color ¡filters ¡(CF) ¡and ¡thin-­‑film ¡ – assemble ¡display ¡drivers, ¡back-­‑light ¡ transistors ¡(TFT) ¡onto ¡glasses ¡ units ¡(LEDs), ¡PCB, ¡etc ¡ – match ¡and ¡assemble ¡CF ¡and ¡TFT ¡ panels ¡(cell ¡producCon) ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 4 ¡

Manufacturing ¡Process ¡ • Reentrant ¡flows ¡ ¡ • High ¡uClisaCon ¡24/7 ¡x ¡365 ¡ • MulC-­‑funcConal ¡equipments ¡ • High ¡contenCon ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 5 ¡

LCD ¡Panel ¡Fab ¡Layout ¡ (from ¡Choi ¡ et ¡al . ¡2010, ¡KAIST) • Reentrant ¡flows ¡ ¡ • High ¡uClisaCon ¡24/7 ¡x ¡365 ¡ • MulC-­‑funcConal ¡equipments ¡ • High ¡contenCon ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 6 ¡

LCD ¡Panel ¡Supply ¡Chain ¡ • Panels ¡for ¡TVs, ¡PCs ¡and ¡mobiles ¡ • Three ¡successive ¡stages ¡mixing ¡ producCon ¡and ¡transportaCon ¡ – about ¡20 ¡fab ¡and ¡assembly ¡plants ¡ acCviCes ¡ – hubs, ¡vendor-­‑managed ¡ inventories ¡and ¡customer ¡ 1. Panel ¡fabricaCon ¡ warehouses ¡located ¡worldwide ¡ ¡ 2. Module ¡assembly ¡ – air, ¡sea, ¡road ¡or ¡rail ¡shipping ¡ 3. Shipping ¡ Lead ¡Cmes ¡ Volume ¡ Variability ¡ 1K ¡items ¡ 3-­‑5 ¡days ¡for ¡fab ¡ 1K ¡products ¡ • • • 10K ¡routes ¡ 1 ¡day ¡for ¡assembly ¡ 10K ¡orders ¡/ ¡month ¡ • • • 1K ¡resources ¡ 1-­‑30 ¡days ¡for ¡shipping ¡ 10M ¡panels ¡/ ¡month ¡ • • • 1K ¡inventories ¡ ¡ • ¡ ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 7 ¡

Contents ¡ • TFT-­‑LCD ¡Panels ¡ – Manufacturing ¡operaCons ¡ – Supply ¡chain ¡planning ¡ – SCP ¡as ¡discrete ¡opCmisaCon ¡ • Constraint ¡Programming ¡Approach ¡ – MulC-­‑pass ¡adaptaCve ¡planning ¡ – A ¡generic ¡CP ¡model ¡ – Experiments ¡ • Summary ¡and ¡Outlook ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 8 ¡

Scope ¡of ¡Supply ¡Chain ¡Planning ¡ (from ¡Rohde ¡et ¡al ¡2000, ¡PPS-­‑M) • Plan ¡producCon ¡and ¡transportaCon ¡orders ¡ – for ¡the ¡next ¡4 ¡months ¡[28 ¡daily ¡Cme ¡buckets ¡+ ¡12 ¡weekly ¡buckets] ¡ – every ¡week ¡[rolling ¡plan ¡with ¡20% ¡refreshment ¡rate] ¡ – plan ¡communicated ¡to ¡plants ¡and ¡suppliers ¡for ¡execuCon ¡and ¡procurement ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 9 ¡

Business ¡ObjecCves ¡of ¡SCP ¡ Build ¡a ¡plan ¡for ¡each ¡ confirmed/forecast ¡ sales ¡order ¡ • Just-­‑in-­‑Cme ¡and ¡complete ¡delivery ¡ – minimise ¡lateness ¡and ¡earliness ¡ • Maximise ¡resource ¡capacity ¡uClisaCon ¡ – balance ¡and ¡smoothen ¡uClisaCon ¡ • Reduce ¡transportaCon ¡costs ¡ • PrioriCse ¡customer ¡volume ¡allocaCon ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 10 ¡

Challenges ¡of ¡SCP ¡ Build ¡a ¡plan ¡for ¡each ¡ confirmed/forecast ¡ sales ¡order ¡ • Dynamic ¡nature ¡of ¡parts ¡supplies ¡ – eg ¡semiconductor ¡shortages ¡ • Excessive ¡air ¡freight ¡ • Unbalanced ¡resource ¡uClisaCon ¡ • Inflated ¡demand ¡ – eg ¡sales ¡mistrust ¡SCP, ¡forecast ¡inaccuracies ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 11 ¡

Challenges ¡of ¡SCP ¡ Build ¡a ¡plan ¡for ¡each ¡ confirmed/forecast ¡ sales ¡order ¡ • Dynamic ¡nature ¡of ¡parts ¡supplies ¡ – eg ¡semiconductor ¡shortages ¡ • Excessive ¡air ¡freight ¡ Subop&mal ¡ • Unbalanced ¡resource ¡uClisaCon ¡ Planning! ¡ • Inflated ¡demand ¡ – eg ¡sales ¡mistrust ¡SCP, ¡forecast ¡inaccuracies ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 12 ¡

Contents ¡ • TFT-­‑LCD ¡Panels ¡ – Manufacturing ¡operaCons ¡ – Supply ¡chain ¡planning ¡ – SCP ¡as ¡discrete ¡opCmisaCon ¡ • Constraint ¡Programming ¡Approach ¡ – MulC-­‑pass ¡adaptaCve ¡planning ¡ – A ¡generic ¡CP ¡model ¡ – Experiments ¡ • Summary ¡and ¡Outlook ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 13 ¡

Key ¡Planning ¡Decisions ¡ FOR ¡EACH ¡ORDER: ¡ • Route(s) ¡selecCon ¡ – mulC-­‑level ¡BOMs ¡for ¡products ¡ – alternate ¡routes ¡for ¡each ¡item ¡ • Resource(s) ¡allocaCon ¡ – single ¡or ¡simultaneous ¡resources ¡ – atomic ¡or ¡aggregate ¡resources ¡ WC2 WC1 1/1 ¡ 1/2 ¡ 1/1 ¡ 1/2 ¡ init ¡ 150 ¡ 150 ¡ init ¡ 100 ¡ 100 ¡ • Lot-­‑sizing ¡ use ¡ 100 ¡ 100 ¡ use ¡ 100 ¡ 100 ¡ 1 Route 1 – how ¡much ¡to ¡consume, ¡produce ¡ 1 ITC 17”DF- and ¡store ¡ X 1/1 ¡ 1/2 ¡ 1/1 ¡ 1/2 ¡ demand ¡ demand ¡ 0 ¡ 300 ¡ supply ¡ supply ¡ 100 ¡ 100 ¡ • Scheduling ¡ Efficiency ¡ – when ¡to ¡consume, ¡produce ¡and ¡ 24 ¡ 16 ¡ store ¡ 8 ¡ 0 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/1 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/2 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/3 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/4 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/5 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/6 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/7 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡2/8 ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 14 ¡

Core ¡Combinatorial ¡Model ¡ alternaCve ¡resources ¡ Resource ¡ ... ¡ Resource ¡ BOR ¡ BOR ¡ BOR ¡ c-­‑BOM ¡ Route ¡ Inventory ¡ Resource ¡ c-­‑BOM ¡ p-­‑BOM ¡ BOR ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Route ¡ p-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Inventory ¡ Inventory ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Route ¡ p-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Material ¡ Inventory ¡ BOR-­‑set ¡ Resource ¡ ... ¡ Resource ¡ aggregate ¡resources ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 15 ¡

Core ¡Constraints ¡ alternaCve ¡resources ¡ Resource ¡ ... ¡ Resource ¡ • ¡Cme-­‑phased ¡yield ¡ • ¡priority, ¡cost, ¡proporCon ¡ BOR ¡ BOR ¡ BOR ¡ c-­‑BOM ¡ Route ¡ Inventory ¡ Resource ¡ c-­‑BOM ¡ p-­‑BOM ¡ BOR ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Route ¡ p-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Inventory ¡ Inventory ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Route ¡ p-­‑BOM ¡ c-­‑BOM ¡ Material ¡ Inventory ¡ BOR-­‑set ¡ Resource ¡ ... ¡ Resource ¡ aggregate ¡resources ¡ 5 ¡Oct. ¡2012 ¡ Supply ¡Chain ¡Planning ¡in ¡Consumer ¡Electronics ¡ 16 ¡