Umeå universitets logga

In this thesis, we analyze the trade-off between working capital and service levels, using JOST Umeå AB’s European supply chain and the distribution center in Biebesheim as a case study. The study focuses on how service level requirements influence working capital tied up in inventory and pipeline inventory. To analyze this relationship, we developed a mixed-integer linear programming (MILP) model to represent inventory dynamics, replenishment decisions, and material flows over a one-year planning horizon. Although the supply chain has a multi-echelon structure, the model applies a single-echelon perspective. Inventory decisions are made at the distribution center, while upstream stages are represented through lead times and pipeline inventory.

The results show that working capital is mainly driven by safety stock and lead times. Increasing the service level leads to higher working capital, with a nonlinear increase at higher service levels. The trade-off analysis indicates that a balanced service level is found around 97–98%, where further service improvements become increasingly costly. The results also show that current safety stock levels are not fully optimized across products.

The thesis concludes that the studied company could benefit from a more structured safety stock framework based on selected service levels and product-level demand characteristics. Together with their current operational knowledge, this could improve the balance between service level and working capital.

I denna uppsats analyserar vi avvägningen mellan kapitalbindning och servicenivåer, med JOST Umeå AB:s europeiska försörjningskedja och distributionscentret i Biebesheim som fallstudie. Studien fokuserar på hur krav på servicenivå påverkar det kapital som är bundet i lager och produkter i transport. För att analysera detta samband utvecklade vi en mixed-integer linear programming-modell (MILP) för att representera lagerdynamik, påfyllnadsbeslut och materialflöden över en planeringshorisont på ett år. Även om försörjningskedjan har en flerstegsstruktur tillämpar modellen ett enstegsperspektiv. Lagerbeslut fattas i distributionscentret, där uppströmssteg representeras genom ledtider och produkter påväg mot distributionscentret.

Resultaten visar att kapitalbindning främst påverkas av säkerhetslager och ledtider. En högre servicenivå leder till ökad kapitalbindning, där ökningen blir icke-linjär vid högre servicenivåer. Avvägningsanalysen visar att en balanserad servicenivå återfinns omkring 97–98%, där ytterligare förbättringar i servicenivå blir allt mer kostsamma. Resultaten visar även att de nuvarande säkerhetslagernivåerna inte är fullt optimerade mellan produkter.

Slutsatsen är att det studerade företaget skulle kunna dra nytta av ett mer strukturerat ramverk för säkerhetslager, baserat på valda servicenivåer och produktspecifika egenskaper i efterfrågan. Tillsammans med företagets befintliga operativa erfarenhet skulle detta kunna bidra till en bättre avvägning mellan servicenivå och kapitalbindning.