设备备件库存结构及备件管理思路

设备备件库存结构及备件管理构想李葆文摘 要企业备件库存是维修成本的重要构成。当代企业实施维修成本战略管理，做好备件库存优化十分必要。合理适当的备件库存，又是生产流畅运行的保障。随着社会化服务体系的不断完善，企业的备件供应更多依赖于备件信息管理、厂外备件库和社会虚拟备件库来完成。在新的环境下，企业内部的备件管理模式应不断创新并做适应性调整。本文试图探索新形势下的备件分类管理、编码规则、库存优化模型、计划的生成及条码管理的应用。文中还论述了备件管理计算机信息系统框架。关键字：备件 库存 优化目前企业普遍存在因为库存结构不合理而造成库存积压、资金浪费的现象，但库存管理又是一个十分烦琐复杂的问题。在库存管理中，我们既不希望占有过多的流动资金，又不希望备件短缺，影响设备的及时修复。由于我们对备件的损坏规律和订货规律不能及时和准确地掌握，这也就给合理库存结构模型的设计带来困难。一般设备管理软件中的备件管理，实际上仅仅是出、入库的数据库管理，可以完成统计、表格生成和掌握库存状况，但对这种库存结构是否经济合理，就不能回答也无能为力了。为了把备件库存真正纳入管理的过程，我们结合企业备件管理现状，本着边调研、边摸清规律、边进入模型的思路，使备件结构逐渐由黑箱变成灰箱，再逐渐透明。其实，整个备件管理的过程也就是备件损坏规律、订货规律逐渐透明化，库存结构逐渐经济合理化的过程。一、备件的3A管理思路为了区别备件的轻重缓急，我们对设备进行ABC分类，然后再对部件（总成）作ABC分类，最后对零件作ABC分类。需要说明的是，设备的ABC分类与传统的分类方法有所不同。传统的分类注重设备的精密、大型、稀有、贵重和关键，我们新的分类思路，更加重视设备在生产流程中的作用，注重设备停机对生产的影响，造成的后果。1、设备的ABC分类A类设备：主流程上，对生产直接影响、影响很大的设备；B类设备：非主流程上，但对生产影响较大的设备，如能源、气体供应设备；或虽在主流程上，但不构成很大影响的设备等等；C类设备：非主流程上，对生产影响不大，故障后可以等待修复的设备。2、部件的ABC分类：A类部件：设备的核心、主要负载部位，对设备生产运行影响直接，影响重要，发生故障后果严重、停机损失严重；B类部件：设备的较重要部位，发生故障影响设备功能、产品质量、生产效率和安全环保，但不会造成严重停机损失；C类部件：设备的辅助部位，发生故障暂不会对设备功能、产品质量、生产效率和安全环保产生即时的影响。3、零件的ABC分类：A类零件：部件的核心、主要负载部位，对设备生产运行影响直接，影响重要，发生故障后果严重、停机损失严重；B类零件：部件的较重要部位，发生故障影响设备功能、产品质量、生产效率和安全环保，但不会造成严重停机损失；C类零件：部件的辅助部位，发生故障暂不会对设备功能、产品质量、生产效率和安全环保产生即时的影响。我们可以由设备、部件和零件的ABC分类派生出从AAA，到CCC共27种零件类别。然而，为了压缩库存，仅有若干类纳入库存结构模型管理范畴，其余类均作零库存处理，也就是说，当领用部门提出申请，才去订货、采购，平时不作储备。纳入备件库存结构模型管理范畴的备件又被分成四级。为了便于分析，我们可以用一个三维正方形来表示备件库存结构，正方形在原点的顶点代表AAA，即最重要备件，远离原点的顶点代表CCC，即最不重要的备件。我们以靠近原点的远近来区分重要程度，以两个垂直AAA-CCC对角线的三角形为分界面，如图1所示。这样得到四个不同的级别。第一级：AAA，BAA，ABA，AAB；即靠近三维坐标系原点小三角形里的四个点，代表了最重要，需要做冗余库存的零件。第二级：ABB，ACA，BCA，ACB，ABC，AAC，BAC，BBA，CAB，CBA，BAB，CAA，BBB；即夹在靠近原点小三角形和中间大三角形之间的点，代表了较重要，可以做一般库存的零件。第三级：ACC，BCB，CCA，CBB，CAC，BBC；即夹在中间大三角形到原离原点小三角形之间的点，代表了不重要，可以做短缺库存的零件。第四级：BCC，CCB，CBC，CCC；代表最不重要，可以只存信息，不存实物的零件。 部件维 ACA BCA CCA ACB BCB BBA CCB ACC BCC ABA CCC CBA ABB CBB ABC BBC AAA CBC BAA CAA AAB CAB 设备维 AA C BAB BAC CAC 零件维 图1 辅助备件分类的正方形根据备件的损坏和更换规律，备件的状态分成三类。 一型备件：大流量消耗备件，损坏和订货周期清楚、确定； 二型备件：长周期损坏件，消耗量较小，损坏和订货周期清楚、确定； 三型备件：损坏或订货周期不清楚的损坏件。综合以上的分类和分级，我们构造了以下备件库存结构表。 表1 备件库存结构表 零件等级 结 构 模 3A 2A 1A 其他 备件 型 类型 一型 冗余需求模型 一般需求模型 可短缺需求 零库存 模型 二型 保险周期库存 零库存周期订 短缺周期订 零库存 模型 货模型 货模型 三型 保险上下限 一般上下限 短缺上下限 零库存 模型 模型 模型 其他 零库存 零库存 零库存 零库存二、备件结构数学模型体系为便于企业应用，考虑应用中的近似性，我们对标准的模型作了简化处理，按照库存结构表归纳出的9种模型，其近似的计算公式和示意图介绍如下。1、冗余需求模型设 R某备件年需求量（件/年） P 某备件单件购买费用（元/件） C 某备件每批次订货费用（元/次） Q 某备件每次库存批量（件） 待优化 H 单件备件平均年库存保管年库存保管费用（元/件，年） dR 某备件保险冗余数 L 某备件提前订货期（天）则理论库存年费用购买费用订货费用保管费用TCRPRC/QQH/2dTC/dQ = -RCQ-2+H/2, 令dTC/dQ = 0则最经济订货量Q* =2RC/H；重新订货点BR/365LdR；实际全年库存总费用TC*（RdR）PRC/Q*Q*H/2dRH其库存结构图如图2所示。 库 存 最高库存 量 重新订货线 冗余库存量 时间 图2冗余需求库存模型2、一般需求模型设 R某备件年需求量（件/年） P 某备件单件购买费用（元/件） C 某备件每批次订货费用（元/次） Q 某备件每次库存批量（件）待优化 H 单件备件平均年库存保管年库存保管费用（元/件，年） L 某备件提前订货期（天）则理论库存年费用购买费用订货费用保管费用TCRPRC/QQH/2dTC/dQ = -RCQ-2+H/2, 令dTC/dQ = 0则最经济订货量Q* =2RC/H；重新订货点BR/365L；实际全年库存总费用TC*RPRC/Q*Q*H/2其库存结构图如图3所示。 库 存 最高库存 量 （经济订货批量） 重新订货线 时间 图3一般需求库存模型3、可短缺需求模型设R某备件年需求量（件/年）P 某备件单件购买费用（元/件）C 某备件每批次订货费用（元/次）Q 某备件每次库存批量（件） 待优化H 单件备件平均年库存保管年库存保管费用（元/件，年）dR 某备件可短缺数L 某备件提前订货期（天）则理论库存年费用购买费用订货费用保管费用TCRPRC/QQH/2dTC/dQ = -RCQ-2+H/2, 令dTC/dQ = 0则最经济订货量Q* =2RC/H；重新订货点BR/365LdR；实际全年库存总费用TC*（RdR）PRC/Q*Q*H/2dRH其库存结构图如图4所示。 库 存 最高库存 量 重新订货线 时间 可短缺库存量 图4冗余需求库存模型4、保险周期库存模型设 P 某备件单件购买费用（元/件） C 某备件每批次订货费用（元/次） Q 某备件每次更换批量（件） H 单件备件平均年库存保管年库存保管费用（元/件，年） E 某备件更换周期（天） M某备件库存时间（天） dR备件保险冗余量（件）则理论库存年费用购买费用订货费用保管费用TC365PQ/E365C/E365QMH/365EdRPdRH365PQ/E365C/EQMH/EdRPdRH其库存结构图如图5所示。 库 最高库存 存 更换数量 量 冗余数量 更换周期 时间 图5保险周期库存模型5、零库存周期订货模型设 P 某备件单件购买费用（元/件） C 某备件每批次订货费用（元/次） Q 某备件每次更换批量（件） H 单件备件平均年库存保管年库存保管费用（元/件，年） E 某备件更换周期（天） M某备件库存时间（天）则理论库存年费用购买费用订货费用保管费用TC365PQ/E365C/E365QMH/365E365PQ/E365C/EQMH/E其库存结构图如图6所示。 库 最高库存（更换数量） 存 量 更换周期 时间 图6零库存周期订货模型6、短缺周期订货模型设 P 某备件单件购买费用（元/件） C 某备件每批次订货费用（元/次） Q 某备件每次更换批量（件） H 单件备件平均年库存保管年库存保管费用（元/件，年） E 某备件更换周期（天） M某备件库存时间（天） dR备件可短缺数量（件）则理论库存年费用购买费用订货费用保管费用TC365PQ/E365C/E365QMH/365E365PdR/EdRMH/E365PQ/E365C/EQMH/E365PdR/EdRMH/E其库存结构图如图7所示。 库 更换数量 存 最高库存 量 时间 更换周期 可短缺数量 图7短缺周期订货模型7、保险上下限模型设某备件最大需求量为MAX，最低库存维持量为MIN，年需求量不明确，订货提前周期不明确，设其保险冗余量为dR，则库存上限即每次订货量UMAXdR库存下限即提前订货点DMINdR其库存结构图如图8所示。 库 存 MAX+dR 量 MAX MIN +dR dR MIN 时间 图8保险上下限模型8、一般上下限模型设某备件最大需求量为MAX，最低库存维持量为MIN，年需求量不明确，订货提前周期不明确，则库存上限即每次订货量UMAX库存下限即提前订货点DMIN其库存结构图如图9所示。 库 存 MAX 量 MIN 时间 图9一般上下限模型9、短缺上下限模型设某备件最大需求量为MAX，最低库存维持量为MIN，年需求量不明确，订货提前周期不明确，设其允许短缺量为dR，则库存上限即每次订货量UMAXdR库存下限即提前订货点DMINdR。其库存结构图如图10所示。 MAX 库 MAXdR 存 量 MIN MINdR 时间 图10短缺上下限模型三、备件信息管理和规范进程备件信息管理程序如图10所示： 车间领用人填写“领用申请、库存、采购信息调查表（三联单）” 车间主管审核批准签字 二级库凭手续完备的三联单发放备件 取条码信息或直接录入计算机 填写三联单二级库内容 将三联单附在相应备件上 二级库凭累积的三联单向一级库领用备件 一级库凭填写完整的三联单向二级库发放备件 一级库填写三联单“备件采购信息”内容 专管员汇总分析备件三联单，构造备件库存结构模型 一级库备件负责人制定备件采购申请 报采购部门执行 图10备件领用及信息管理程序备件管理趋向为：开始时上下限模型备件比例较大，随着对备件损坏和采购规律的了解，使原来一些信息不明确的备件逐渐进入模型，于是，一、二型备件比例逐渐加大。备件管理过程就是不断了解备件损坏、更换及订货规律，不断使备件纳入一、二型结构模式管理的过程。三型备件库存越少，说明管理越明晰，库存资金积压也越少，其变化趋向如图11所示。 3A 2A 1A 第 一 年 第 二 年 第 三 年 一型备件 二型备件 三型备件 图11 备件库存结构变化趋势图四、备件管理逻辑框架 按照以上管理思路，备件计算机管理的逻辑框架如图12所示： 采购部门 一级库 二级库 使用部门 订 订 入 库 库备 出 入 出 备 零 备 货 货 库 存 存件 库 库 库 件 件 件 采 周 结 结信 条 信 信 领 购 期 构 构息 码 息 息