1. Computerized Beer Game
Designing & Managing the Supply Chain
Appendix A
Youn-Ju Woo

2. Outline Introduction The Traditional Beer Game The Scenarios
Playing a round
Options and Settings
Summary

3. Introduction Traditional Beer Game Computerized Beer Game
Role-playing simulation of a simple production and distribution system
MIT developed in the 1960s
Computerized Beer Game
Similar to Traditional Beer Game
Possible to test the various SCM concept

4. The Traditional Beer Game (1)
Retail Manager
Observing external demand
Filling demand as much as possible
Record Back orders
Place order with wholesaler
Factory Manager
Observing demand
Filling demand and back orders
Begins production
Demand Card
Wholesaler Manager
Observing demand
Filling demand and back orders
Place order with distributor
Distributor Manager
Observing demand
Filling demand and back orders
Place order with factory
일반적으로 넓은 판 위에서 이루어짐
판 위에는 전형적인 공급체인의 4 단계가 위치함
- 공장, 유통업자, 도매상, 소매상
개별 단계의 관리자들은 각각 주문을 발생, 재고가 전달됨, 외부수요는 카드로 표현
한 명의 게임 참가자가 하나의 공급체인의 구성단계를 맡음
소매상 관리자 – 매주 소비자의 수요를 관찰하게 됨
소비자 수요 최대 충족, 미납 주문 기록, 도매상에게 주문
도매상 관리자 – 소매상의 주문을 확인, 소매상의 주문 최대 충족 (주문량 + 미납주문), 유통업자에게 주문
유통업 관리자 – 도매상의 주문을 확인, … , 생산자에게 주문
생산 관리자 – 수요 관찰 충족, 미납주문 처리, 생산 개시

5. The Traditional Beer Game (2)
Goal of Team
Minimize : Total cost = Holding cost + Shortage cost
Game Rules
Back-order should be filled ASPS
Each manager has only local information
25 ~50 weeks
Holding cost $0.50, Shortage cost $1
End of the game
Players are asked to estimate customer demand
The demand information is opened to players
Demand is 4 during the 4 weeks and 8 during the last
주문 처리와 충족과정에서 발생하는 지연(delay)는 게임에서의 주문처리, 수송, 생산 리드타임에 있어 발생하게 됨  부조화 유발
게임의 규칙 - 모든 미납 주문은 되도록 빨리 충족되어져야 한다는 것
각 단계에서 관리자는 해당 영역에서의 정보만을 가짐
팀의 목표 - 총비용 = 유지비용 + 미납주문비용 을 줄이는 것
재고유지비용은 0.5 달러, 미납주문비용은 1달러
기간 : 25주~50 주
재고량과 미납주문 수준은 주별로 매우 급격하게 변함
수요는 소매상관리자에게만 공개, 처음 4주는 4개, 그 다음부터는 8개
참가자들에게 추정 수요량 조사결과 매우 다양한 수요를 추정함

6. The Traditional Beer Game (3)
Difficulties
The students focus on correctly following the rules, not developing an effective strategy
Demand pattern does not reflect a realistic supply chain scenario
Doesn’t demonstrate several important issues in SCM
The real objective is to minimize the total system cost, not individual performance
 Shortening cycle times and centralizing information are useful
The computerized Beer Game is developed
전통적인 맥주게임은 현실에서의 공급체인 활동을 반영하지 못하고, 공급 체인을 보다 잘 o리할 수 잇는 방법 제시를 거의 못함
이유는 학생들은 게임을 진행하기 위한 갖가지 프로세스를 제대로 수행하기 위한 것에 보다 집중함, 효과적인 전략 수립시간 확보 어려움
수요패턴은 전혀 현실적인 공급체인 시나리오를 반영하지 못함
중요한 일부 공급체인 관리에서의 이슈를 보여주지 못하고 있음
- 많은 실제 대부분의 공급체인에서 몇몇 단계 또는 모든 단계는 단일 소유주임 , 총비용최소화이지 각 단계별 향상에 있지 않음.  각 단계가 개별적 관리되어 손실이 발생함
공급체인 관리, 전통적인 맥주배송게임에서 밝혀진 많은 문제점들은 사이클 시간을 줄이고, 정보와 의사결정을 중앙집중화 함으로써 개선 시킬 수 있음  이런것들이 전통적인 맥주배송게임에서 없음
이를 위해 컴퓨터화 된 맥주배송게임이 개발 됨

7. The Scenarios (1) A simplified beer supply chain
Consist of a single retailer, a single distributor, a single wholesaler and a single factory
Each component has unlimited storage capacity, fixed lead time and order delay time
Every week, each component tries to meet the demand of downstream component
Meet every back order ASPS
No ignore any order
Member orders item to the upstream component
단순화된 맥주 공급체인을 고려함
- 단일 소매상,도매상,유통업자, 무한의 원자재를 가진 생산자
- 무한의 저장능력, 고정된 공급리드타임, 주문시간 고정
매주 하류 구성원의 수요를 맞추기 위해 노력함
모든 미납주문은 가능한 빨리 충족 되어야 함
모든 주문은 반드시 충족되어야 함
미납주문에 따른 1달러가 부과됨
개별 구성원은 자체로 재고를 보유하고 있음, 중간재고도 보유함
재고비용(중간재고 제외)은 0.5달러
주문자가 주문~공급자에 주문도착 시간 1주일,
공급자가 발주~주문자에 도착 시간 2주일
개별 참여자들은 수요를 모름, 다른 참여자의 주문량과 재고량을 모름
목표는 개별적 혹은 시스템 차원의 총 비용을 줄이는데 있음
옵션 : 리드타임 감소, 글로벌 정보공유, 중앙집중화 관리
Place an order
Supplier gets order W
W+1
Arrive ordered item
W+3

8. The Scenarios (2) Other options to model various situations
Lead time reduction, global information sharing, centralized management
A centralized scenario
Factory manager controls the entire supply chain and has information of external demand and entire inventory
Only factory can place orders
Only retailer pays a $4.0 shortage cost
중앙집중화된 시나리오
- 생산관리자는 전체공급체인을 통제하고 최종 소비자의 수요, 각 공급체인에서의 재고수준 정보를 모두 가지고 있음
- 모든 시스템이 중앙 집중화 되어있으므로 공장 이외의 단계에는 주문을 하지않고, 모든 재고는 가능한 빨리 움직임
- 소매상을 제외한 모든 참여자에게는 미납주문 발생안함
- 소매상만 재고부족비용 부담을 4달러로 함
- 세가지 형태의 주문이 없어지므로 앞의 공급체인 보다 3주나 빨리 고객에게 전달됨
 이러한 상황 묘사를 위해 소프트웨어 사용법에대해 설명함

9. Modeling the first scenario
Playing a round (1)
Modeling the first scenario
Player chooses one component
(Retailer, Wholesaler, Distributor, Factory)
Computer takes the remaining roles
하류= 소비자 쪽 방향, 상류=생산자 쪽 방향
동그라미 부분
Players own information, transit information to downstream, backorder of upstream information are opened

10. Playing a round (2) Order of Events Step 1
◦ Contents of delay 2 moved to delay 1
Step 2
◦ Order from downstream facility are filled
◦ Order = current order + back orders
◦ Remaining orders = current inventory – Order
 Back orders
◦ Except the retailer, the orders are filled to the delay 2 location of the downstream
Step 3
◦ Total costs = accumulated cost from previous period + shortage and Holding cost
◦ Holding cost = $ 0.5 ×(Inventory at facility + in transit to the next downstream)
◦ Shortage cost = $ 1 ×Back orders
Step 4
◦ Player input the order quantity, other orders are placed by computer
주문사건
연속된 주에서 실행됨, 개별 주에서 처음에 소매상, 다음 도매상, 유통업자, 마지막 생산자가 다음 사건을 실행함
1단계 : 지연 2칸의 구성물은 지연 1칸으로 이동, 지연 1칸의 구성물은 재고로 이동 지연 2는 0
2단계 : 하류시설로 부터의 주문은 가능한 만큼 충족됨
주문량 = 현재 주문량 + 모든 축적된 미납량
잔존 주문량 = 현재주문 + 미납주문 - 현재재고 는 미납으
로 처리됨, 가능한 빨리 충족 되야 함
소매상을 제외한 주문량은 하류 시설의 지연 2칸에 즉시 충
족, 2주 지연의 시작이 됨
3단계 : 총비용 = 미납주문 + 재고비용
4단계 : 주문량 입력 10

11. In transit to inventory
Playing a round (3)
Understanding the Screen
Example; Distributor
Total cost : Accumulated cost from previous period and shortage
and Holding cost
Backorder: Orders received by the Distributor but not yet met
from inventory
Number of items in inventory
In transit to inventory
Delay 1: No. of items will arrive in one week

12. Playing a round (4) 1. Click start Week 0 Week 1
Input order quantity
Start Button
Week 0
Initial inventory : 4 unit
Delay 1 : 4 unit
Delay 2 : 4 unit
Week 1
Inventory : 8 unit
Delay 1 : 4 unit
Delay 2 : 0 unit

13. Playing a round (5) 2. Enter a demand amount ( Ex, Input 3)
Make balance inventory holding costs and shortage costs
Check the amount of back order your upstream supplier already has to fill
After entering the quantity, the remaining members play automatically, the screen is updated
Total cost = ( ) ×$ 0.5 = $ 6

14. Playing a round (6) 3. Select Next Round
The upstream supplier will try to meet last period’s order (3)
Enter order 6
Total cost = $ 6 + ( ) ×$ 0.5 = $ 12

15. Playing a round (7) 3. Select Next Round
Total cost = $ 12 + ( ) ×$ ×$ 1 = $ 36
How much order quantity should be entered?
Order = current order + back orders
Level of back order at the beginning of this round, before the player attempted to fill downstream orders
How much total back order
Current level of back order

16. Options and Settings (1)
File Commands
File-Reset : Reset the game
File-Exit : Exit the game
Options Commands
Options-Player 16

17. Options and Settings (2)
Options Commands
Options-Policy
s-S: When inventory falls below s, the system order to bring inventory to S
S-Q: When inventory falls below s, the system places an order for Q
Order to S: Each week, the system order bring inventory to S
Order Q: Each week, the system orders Q
Updated s: The order-up-to level s is updated
- The moving average of demand over past 10 wks
- Inventory level falls below s, the system orders up to s, the maximum order size is S
Echelon: A modified version of perododic review echelon policy 17

18. Options and Settings (3)
Options - Short Lead Time
Remove delay 2, shorten lead time to 1 week
Option - Centralized
The interactive player manages the factory, can observe external demand and react it
The inventory is only held by Retailer
Option - Demand
Set the external customer demand
Deterministic – Select the constant
demands and weeks
Random Normal – Select Means,
stds, weeks
Option – Global Information
Display iventory and cost information
and external demand at all of the stages 18

19. Options and Settings (4)
The Graphs Commands
Graphs - Player
Graphs – Others
Graphs - System 19

20. Options and Settings (5)
The Reports Commands
Reports - Player
Reports – Others
Reports - System 20

21. Summary Usage of Computerized Beer Game Test the Traditional Beer Game
Possible to test the various SCM concept
Shortened lead time
Centralized SCM
SCM with Global information system
Setting Various Demand
Display Results
Graph
Report 21

22. Designing & Managing the Supply Chain Appendix B Youn-Ju Woo
The Risk Pool Game
Designing & Managing the Supply Chain
Appendix B
Youn-Ju Woo

23. Outline Introduction The Scenarios Playing several round
Options and Settings
Summary

24. Introduction Concept of Risk Pooling Risk Pooling Game
If each retailer maintains separate inventory and safety stock, the higher level of inventory is needed than using pooling system
Risk Pooling Game
Execute both system simultaneously
A system with risk pooling – Centralized System
A system without risk pooling – Decentralized System
Compare the performances to understand the concept

25. The Scenarios Centralized Game Decentralized Game
A supplier serves a warehouse, which serves three retailers
Decentralized Game
Three retailers order separately , and supplier ships material directly to each retailer
If the demand is not fulfilled at the time, it is lost.
The goal in both system is to maximize profit
Supplier
Warehouse
Retailer
Order
Supply
2 periods
Supplier
Retailer
Order
Supply
4 periods
단순화된 맥주 공급체인을 고려함
- 단일 소매상,도매상,유통업자, 무한의 원자재를 가진 생산자
- 무한의 저장능력, 고정된 공급리드타임, 주문시간 고정
매주 하류 구성원의 수요를 맞추기 위해 노력함
모든 미납주문은 가능한 빨리 충족 되어야 함
모든 주문은 반드시 충족되어야 함
미납주문에 따른 1달러가 부과됨
개별 구성원은 자체로 재고를 보유하고 있음, 중간재고도 보유함
재고비용(중간재고 제외)은 0.5달러
주문자가 주문~공급자에 주문도착 시간 1주일,
공급자가 발주~주문자에 도착 시간 2주일
개별 참여자들은 수요를 모름, 다른 참여자의 주문량과 재고량을 모름
목표는 개별적 혹은 시스템 차원의 총 비용을 줄이는데 있음
옵션 : 리드타임 감소, 글로벌 정보공유, 중앙집중화 관리

26. Playing a round (1) Description of Screen Order from supplier
Allocation to retailers
Inventory of retailers
Cost of goods sold
Inventory at least 4 period away from retailers
Holding Cost
= Revenue – (COGS + Holding)
Supplier
= Demand met / Total demand * 100
하류= 소비자 쪽 방향, 상류=생산자 쪽 방향
동그라미 부분
Players own information, transit information to downstream, backorder of upstream information are opened

27. Playing a round (2) Order of Events Step 1. Step 2. Step 3. Step 4.
Centralized System: Four period moves to three periods
away, inventory three periods is added to warehouse inventory
Inventory one moved to retailer inventory
Each retailer fills demand as much as possible
Both systems faces the same demand
Centralized System: Enter an order for the supplier or keep the default value
Allocate the warehouse inventory to the retailers
Decentralized System: Enter an order for each retailer or keep the default value
The allocation amount must be less than or equal to the total warehouse inventory
Press Orders button
Orders are filled
Cost, Revenue, and service level is calculated
하류= 소비자 쪽 방향, 상류=생산자 쪽 방향
동그라미 부분
Players own information, transit information to downstream, backorder of upstream information are opened 27

28. Playing a round (3) 하류= 소비자 쪽 방향, 상류=생산자 쪽 방향 동그라미 부분
Players own information, transit information to downstream, backorder of upstream information are opened 28

29. Playing a round (4) 하류= 소비자 쪽 방향, 상류=생산자 쪽 방향 동그라미 부분
Players own information, transit information to downstream, backorder of upstream information are opened 29

30. Options and Settings (1)
Play – Play Options
Initial Conditions
The retailers must have same initial inventory
The transit inventories should be same
Demand
Normal distribution
with mean and standard deviation
The slider control enables to control
the correlation of demand at retailers 30

31. Options and Settings (2)
Inventory Policy
Safety Stock policy
- Select order-up-to levels
- Using multipliers by
mean demand and Std. deviation
Weeks of Inventory policy
- A single value multiplied by
mean demand
Cost
Holding cost, Cost, and Revenue cost
are per item per period 31

32. Options and Settings (3)
The Reports Commands
Reports - Orders
Reports – Demands 32