設備備件庫存結構及備件管理構想李葆文摘 要企業備件庫存是維修成本的重要構成。當代企業實施維修成本戰略管理，做好備件庫存優化十分必要。合理適當的備件庫存，又是生產流暢運行的保障。隨著社會化服務體系的不斷完善，企業的備件供應更多依賴于備件信息管理、廠外備件庫和社會虛擬備件庫來完成。在新的環境下，企業內部的備件管理模式應不斷創新并做適應性調整。本文試圖探索新形勢下的備件分類管理、編碼規則、庫存優化模型、計劃的生成及條碼管理的應用。文中還論述了備件管理計算機信息系統框架。關鍵字：備件 庫存 優化目前企業普遍存在因為庫存結構不合理而造成庫存積壓、資金浪費的現象，但庫存管理又是一個十分煩瑣復雜的問題。在庫存管理中，我們既不希望占有過多的流動資金，又不希望備件短缺，影響設備的及時修復。由于我們對備件的損壞規律和訂貨規律不能及時和準確地掌握，這也就給合理庫存結構模型的設計帶來困難。一般設備管理軟件中的備件管理，實際上僅僅是出、入庫的數據庫管理，可以完成統計、表格生成和掌握庫存狀況，但對這種庫存結構是否經濟合理，就不能回答也無能為力了。為了把備件庫存真正納入管理的過程，我們結合企業備件管理現狀，本著邊調研、邊摸清規律、邊進入模型的思路，使備件結構逐漸由黑箱變成灰箱，再逐漸透明。其實，整個備件管理的過程也就是備件損壞規律、訂貨規律逐漸透明化，庫存結構逐漸經濟合理化的過程。一、備件的3A管理思路為了區別備件的輕重緩急，我們對設備進行ABC分類，然后再對部件（總成）作ABC分類，最后對零件作ABC分類。需要說明的是，設備的ABC分類與傳統的分類方法有所不同。傳統的分類注重設備的精密、大型、稀有、貴重和關鍵，我們新的分類思路，更加重視設備在生產流程中的作用，注重設備停機對生產的影響，造成的后果。1、設備的ABC分類A類設備：主流程上，對生產直接影響、影響很大的設備；B類設備：非主流程上，但對生產影響較大的設備，如能源、氣體供應設備；或雖在主流程上，但不構成很大影響的設備等等；C類設備：非主流程上，對生產影響不大，故障后可以等待修復的設備。2、部件的ABC分類：A類部件：設備的核心、主要負載部位，對設備生產運行影響直接，影響重要，發生故障后果嚴重、停機損失嚴重；B類部件：設備的較重要部位，發生故障影響設備功能、產品質量、生產效率和安全環保，但不會造成嚴重停機損失；C類部件：設備的輔助部位，發生故障暫不會對設備功能、產品質量、生產效率和安全環保產生即時的影響。3、零件的ABC分類：A類零件：部件的核心、主要負載部位，對設備生產運行影響直接，影響重要，發生故障后果嚴重、停機損失嚴重；B類零件：部件的較重要部位，發生故障影響設備功能、產品質量、生產效率和安全環保，但不會造成嚴重停機損失；C類零件：部件的輔助部位，發生故障暫不會對設備功能、產品質量、生產效率和安全環保產生即時的影響。我們可以由設備、部件和零件的ABC分類派生出從AAA，到CCC共27種零件類別。然而，為了壓縮庫存，僅有若干類納入庫存結構模型管理范疇，其余類均作零庫存處理，也就是說，當領用部門提出申請，才去訂貨、采購，平時不作儲備。納入備件庫存結構模型管理范疇的備件又被分成四級。為了便于分析，我們可以用一個三維正方形來表示備件庫存結構，正方形在原點的頂點代表AAA，即最重要備件，遠離原點的頂點代表CCC，即最不重要的備件。我們以靠近原點的遠近來區分重要程度，以兩個垂直AAA-CCC對角線的三角形為分界面，如圖1所示。這樣得到四個不同的級別。第一級：AAA，BAA，ABA，AAB；即靠近三維坐標系原點小三角形里的四個點，代表了最重要，需要做冗余庫存的零件。第二級：ABB，ACA，BCA，ACB，ABC，AAC，BAC，BBA，CAB，CBA，BAB，CAA，BBB；即夾在靠近原點小三角形和中間大三角形之間的點，代表了較重要，可以做一般庫存的零件。第三級：ACC，BCB，CCA，CBB，CAC，BBC；即夾在中間大三角形到原離原點小三角形之間的點，代表了不重要，可以做短缺庫存的零件。第四級：BCC，CCB，CBC，CCC；代表最不重要，可以只存信息，不存實物的零件。 部件維 ACA BCA CCA ACB BCB BBA CCB ACC BCC ABA CCC CBA ABB CBB ABC BBC AAA CBC BAA CAA AAB CAB 設備維 AA C BAB BAC CAC 零件維 圖1 輔助備件分類的正方形根據備件的損壞和更換規律，備件的狀態分成三類。 一型備件：大流量消耗備件，損壞和訂貨周期清楚、確定； 二型備件：長周期損壞件，消耗量較小，損壞和訂貨周期清楚、確定； 三型備件：損壞或訂貨周期不清楚的損壞件。綜合以上的分類和分級，我們構造了以下備件庫存結構表。 表1 備件庫存結構表 零件等級 結 構 模 3A 2A 1A 其他 備件 型 類型 一型 冗余需求模型 一般需求模型 可短缺需求 零庫存 模型 二型 保險周期庫存 零庫存周期訂 短缺周期訂 零庫存 模型 貨模型 貨模型 三型 保險上下限 一般上下限 短缺上下限 零庫存 模型 模型 模型 其他 零庫存 零庫存 零庫存 零庫存二、備件結構數學模型體系為便于企業應用，考慮應用中的近似性，我們對標準的模型作了簡化處理，按照庫存結構表歸納出的9種模型，其近似的計算公式和示意圖介紹如下。1、冗余需求模型設 R某備件年需求量（件/年） P 某備件單件購買費用（元/件） C 某備件每批次訂貨費用（元/次） Q 某備件每次庫存批量（件） 待優化 H 單件備件平均年庫存保管年庫存保管費用（元/件，年） dR 某備件保險冗余數 L 某備件提前訂貨期（天）則理論庫存年費用購買費用訂貨費用保管費用TCRPRC/QQH/2dTC/dQ = -RCQ-2+H/2, 令dTC/dQ = 0則最經濟訂貨量Q* =2RC/H；重新訂貨點BR/365LdR；實際全年庫存總費用TC*（RdR）PRC/Q*Q*H/2dRH其庫存結構圖如圖2所示。 庫 存 最高庫存 量 重新訂貨線 冗余庫存量 時間 圖2冗余需求庫存模型2、一般需求模型設 R某備件年需求量（件/年） P 某備件單件購買費用（元/件） C 某備件每批次訂貨費用（元/次） Q 某備件每次庫存批量（件）待優化 H 單件備件平均年庫存保管年庫存保管費用（元/件，年） L 某備件提前訂貨期（天）則理論庫存年費用購買費用訂貨費用保管費用TCRPRC/QQH/2dTC/dQ = -RCQ-2+H/2, 令dTC/dQ = 0則最經濟訂貨量Q* =2RC/H；重新訂貨點BR/365L；實際全年庫存總費用TC*RPRC/Q*Q*H/2其庫存結構圖如圖3所示。 庫 存 最高庫存 量 （經濟訂貨批量） 重新訂貨線 時間 圖3一般需求庫存模型3、可短缺需求模型設R某備件年需求量（件/年）P 某備件單件購買費用（元/件）C 某備件每批次訂貨費用（元/次）Q 某備件每次庫存批量（件） 待優化H 單件備件平均年庫存保管年庫存保管費用（元/件，年）dR 某備件可短缺數L 某備件提前訂貨期（天）則理論庫存年費用購買費用訂貨費用保管費用TCRPRC/QQH/2dTC/dQ = -RCQ-2+H/2, 令dTC/dQ = 0則最經濟訂貨量Q* =2RC/H；重新訂貨點BR/365LdR；實際全年庫存總費用TC*（RdR）PRC/Q*Q*H/2dRH其庫存結構圖如圖4所示。 庫 存 最高庫存 量 重新訂貨線 時間 可短缺庫存量 圖4冗余需求庫存模型4、保險周期庫存模型設 P 某備件單件購買費用（元/件） C 某備件每批次訂貨費用（元/次） Q 某備件每次更換批量（件） H 單件備件平均年庫存保管年庫存保管費用（元/件，年） E 某備件更換周期（天） M某備件庫存時間（天） dR備件保險冗余量（件）則理論庫存年費用購買費用訂貨費用保管費用TC365PQ/E365C/E365QMH/365EdRPdRH365PQ/E365C/EQMH/EdRPdRH其庫存結構圖如圖5所示。 庫 最高庫存 存 更換數量 量 冗余數量 更換周期 時間 圖5保險周期庫存模型5、零庫存周期訂貨模型設 P 某備件單件購買費用（元/件） C 某備件每批次訂貨費用（元/次） Q 某備件每次更換批量（件） H 單件備件平均年庫存保管年庫存保管費用（元/件，年） E 某備件更換周期（天） M某備件庫存時間（天）則理論庫存年費用購買費用訂貨費用保管費用TC365PQ/E365C/E365QMH/365E365PQ/E365C/EQMH/E其庫存結構圖如圖6所示。 庫 最高庫存（更換數量） 存 量 更換周期 時間 圖6零庫存周期訂貨模型6、短缺周期訂貨模型設 P 某備件單件購買費用（元/件） C 某備件每批次訂貨費用（元/次） Q 某備件每次更換批量（件） H 單件備件平均年庫存保管年庫存保管費用（元/件，年） E 某備件更換周期（天） M某備件庫存時間（天） dR備件可短缺數量（件）則理論庫存年費用購買費用訂貨費用保管費用TC365PQ/E365C/E365QMH/365E365PdR/EdRMH/E365PQ/E365C/EQMH/E365PdR/EdRMH/E其庫存結構圖如圖7所示。 庫 更換數量 存 最高庫存 量 時間 更換周期 可短缺數量 圖7短缺周期訂貨模型7、保險上下限模型設某備件最大需求量為MAX，最低庫存維持量為MIN，年需求量不明確，訂貨提前周期不明確，設其保險冗余量為dR，則庫存上限即每次訂貨量UMAXdR庫存下限即提前訂貨點DMINdR其庫存結構圖如圖8所示。 庫 存 MAX+dR 量 MAX MIN +dR dR MIN 時間 圖8保險上下限模型8、一般上下限模型設某備件最大需求量為MAX，最低庫存維持量為MIN，年需求量不明確，訂貨提前周期不明確，則庫存上限即每次訂貨量UMAX庫存下限即提前訂貨點DMIN其庫存結構圖如圖9所示。 庫 存 MAX 量 MIN 時間 圖9一般上下限模型9、短缺上下限模型設某備件最大需求量為MAX，最低庫存維持量為MIN，年需求量不明確，訂貨提前周期不明確，設其允許短缺量為dR，則庫存上限即每次訂貨量UMAXdR庫存下限即提前訂貨點DMINdR。其庫存結構圖如圖10所示。 MAX 庫 MAXdR 存 量 MIN MINdR 時間 圖10短缺上下限模型三、備件信息管理和規范進程備件信息管理程序如圖10所示： 車間領用人填寫“領用申請、庫存、采購信息調查表（三聯單）” 車間主管審核批準簽字 二級庫憑手續完備的三聯單發放備件 取條碼信息或直接錄入計算機 填寫三聯單二級庫內容 將三聯單附在相應備件上 二級庫憑累積的三聯單向一級庫領用備件 一級庫憑填寫完整的三聯單向二級庫發放備件 一級庫填寫三聯單“備件采購信息”內容 專管員匯總分析備件三聯單，構造備件庫存結構模型 一級庫備件負責人制定備件采購申請 報采購部門執行 圖10備件領用及信息管理程序備件管理趨向為：開始時上下限模型備件比例較大，隨著對備件損壞和采購規律的了解，使原來一些信息不明確的備件逐漸進入模型，于是，一、二型備件比例逐漸加大。備件管理過程就是不斷了解備件損壞、更換及訂貨規律，不斷使備件納入一、二型結構模式管理的過程。三型備件庫存越少，說明管理越明晰，庫存資金積壓也越少，其變化趨向如圖11所示。 3A 2A 1A 第 一 年 第 二 年 第 三 年 一型備件 二型備件 三型備件 圖11 備件庫存結構變化趨勢圖四、備件管理邏輯框架 按照以上管理思路，備件計算機管理的邏輯框架如圖12所示： 采購部門 一級庫 二級庫 使用部門 訂 訂 入 庫 庫備 出 入 出 備