（机械制造及其自动化专业论文）动车组配件供应链管理体系设计.pdf

韭塞銮鋈厶：兰亟堂色监室 撞墓 摘要 多年以来，速度一直是人类的向往。2 0 0 7 年4 月1 8 日零时，中国铁路第六次 大面积提速调图全面实施。1 4 0 对时速2 0 0 公里及以上的国产化动车组，飞驰在祖 国的钢铁犬动脉上，从此，中国铁路发展跨入到一个新的历史阶段，中国铁路盼 望已久的高速时代终于变成了现实。作为代表世界先进发展水平的动车组，不仅 带来我国铁路制造技术的升级飞跃，而且对相关的管理活动也产生深远的影响。 即一流的技术必然激发和推动一流的管理。为了提高动车组运行的安全性，保障 动车组持续稳定地运营，以及有效控制成本，贯彻现代物流和供应链管理的理念， 加强物流管理是有效的手段。 由于动车组维修与保养涉及的配件品种多，金额大，配件供应商情况复杂， 维修保养活动地域跨度大，而且，在一段时期内动车组维修保养的很多部件都需 要进口，所以，针对动车组维修保养设计一套新的管理模式和管理流程迫在眉睫， 而这其中很关键的一点就是配件的“采购供应运用”。建立一套适应动车 组运行需要、适合我国铁路现实情况、经济性好、科学合理的动车组配件供应链 管理体系，这是十分必要的。 本论文以设计适合中国国情的动车组配件供应链管理体系为目的，主要研究 以下内容： ( 1 ) 借鉴国外动车组配件供应链管理的经验，结合国内铁路物资现有管理体 制的分析，提出我国动车组配件供应链管理体系的思路和组织框架。 ( 2 ) 分别利用集合覆盖模型、优先考虑维修基地的选址模型以及考虑时间约 束和运输方式的供应一配送系统模型对动车组配送网络进行优化设计，比较采用三 种求解算法的优缺点，给出最佳选址方法。 ( 3 ) 设计动车组配件的采购与供应模式；利用改进的运输模型解决了基地和 运用所的需求量超过所属的配送中心库存量的情况下的运输组织问题；利用a b c 分类法和a h p 分类法实现了基于多个准则的动车组配件分类，在a r e n a 平台下对 动车组库存系统进行仿真优化，得到了总成本最小的库存管理策略 关键词：动车组；配件；供应链管理；选址模型；多准则 分类号：f 2 7 j e 塞銮强占堂亟堂焦论盘 一旦塾堡丛疆 a b s t r a c t s p e c di sp e o p l e so b j e c t i v e f o l 。al o n gt i m e t h es i x mc l l i mr a i l w a y s s p e 吐i n c r c 弱i n gs t a n e do na p r i l l8 ，2 0 0 70 0 ：o oa m 0 n eh l m d r e d 锄df o n yc h r s w i n lt h es p e e do f m o 陀t i i 孤2 0 0k m ，l la r em r u l i j l gi l lo l l rc o 瑚n y c l l i n a sr a i l w a y 铷t e r e di n t oan e w 坛s t o r ye r a t h e1 l i g hs p e c dd r e 锄o fc l i i n a sr a i l w a yb e c 枷em l e c h rw l l i c hh 勰a d v a n c e dl e v e li nt h ew o r l dn o to n l yp m m o t 髓t h ea d v 柚c e m e n to f r a j l w a y sm 锄u f a c m r ct c c l l i l o l o g y b u ta l s oh 硒掣e a ti m p r e s s i o no nm er e l a t e d m a i l a g 哪ta f f 萄r s t b p r 卸“n gt e c h n o l o g ym u s tb r i n gt o p r a i l l c i n gm 柚a g e l t l e n t h l o r d e rt om a l 【es u r et h a tc 职c 锄o p c r a t es a f e l y 锄dc o s t l e 鹊，l l s i n gt l l ec 仰t c r i l p o f a r y 1 0 舀s t i c s 她ds u p p l yc h a i nm 趾a g 锄e mi s 锄e 丘t i v ei n c t l l o d b a u s en l es i t l i a t i o f r e p a i rp a r t su s e di nt h ec h r sm a i n t e n 妯c ei sc o m p l e x i 戗 f | o r e x 锄p l e ，也en 啪b e ri sg r e a t ，t i l ep r i c ei sl l i g h ，m es u p p l i e r s ss i t u a t i o ni s c ( m l p l e x ，t l l er e p a i rd i s t r i c ti sa b r o a da n dm a n yr c p a i rp a r t sn e c dt ob ei m p o n c di na c 砌nt i i n e h e i l c e ，d e s i g n i n gas u p p l yc h a i nm a i l a g 锄e n tm o d ea i l dp r o 掣s so fm e r c p a i rp a r t si su r g 锄cy 0 i l eo ft h ek e yp o i n t si s “p r o c u r c s u p p l y - a p p l i c a l i o n ”ni s n e e d c dt oe s t a b l i s ha s u p p l yc h a i ns y s t e mw b i c hm u s tm a t c hc h r so p e r a t i o na n do u r c o u n t r y sa c t u a ls i t u a t i o n s ，i ti sa l s on e e d e dt ob ee c o n o m i ca ：n ds c i e n t i f i c 1 1 l i st l l e s i sf u s e so nt h ed e s i 印o ft l l ec h rs u p p l yc h a i nm a i l a g e i l l e n ts y s t e m a d 8 州v et o 也en a t i o n a ls i t i l a t i o i l so fa l i n a ，w h o s em o s tw o r ki sp r e s e n t e di l it h e l b l l 0 哺，i i l ga s p e c t s ( 1 ) u s et h ee x p 甜e n c 酷o f f o r e i 印c o 硼t r i e sf o rr e 向e n c e 锄d 锄a l y z et h es i t i i 撕o n o fo i | rc o 埘m y ，p r o p o s et h es 缸组e g yo fe s t d b l i s h i i l gc h rr 印a i rp a r t s 辄p p l yc h a i n m 黝g 哪e n t ( 2 ) u s et l l es e tc o v e r i n gm o d e l 、p r i o rc o n s i d 啪t i o no fm er 印a i rb a s em o d e l 觚d s u p p l y 碰s t r i b u t em o d e lb 勰c dt i m e 锄d 咖s p o r t a t i o nm o d et od e s i g nt h ec h rr 印a i r p a r t sd i s t r i b u t i o n 埘：h r o r k c o m p a r ct l l et i l r e em o d e l sa n dd e t 谢n e t 1 1 eb e s tm c m o d ( 3 ) d e s i 卵也ep r o c u 凇n e i l t 锄ds u p p l ym o d eo fr e p a i rp a n su s i n gt 1 1 ei m p m v c d m m s p o r t a t i o nm o d e it os o l v et 1 1 es p e c i a ls 油a t i o ni nt l l ep r o g r e s so fd i s t r i b u t i o n u t h em e t h o d so f a b c 锄da h pt oc i a s s i 母t l 他r 印a i rp a r t s s i m u l a t et h ei n v e m o r y s y s t e m i i l 觚n a 柚dg e tt i i eb e s t 佃v e l l t o r ys t r a t e g y k e y w o r d s ：c 职；r 印a i rp a n s ；s u p p l yc h a i nm a i l a g e m e n t ；k i c a t i 彻m o d e l ；m u i t i - c r i t e r i a 韭塞交照左堂殛堂僮论交丛s 卫i 丛冱 c l a s s n o ：f 2 7 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阋和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 右妖 签字日期气叼年p 月f j ，日 导师签名： 巾t 璋 签字日期：z 卯7 年，2 月，占日 | j e 塞交煎厶堂殛堂焦论塞独剑挂度盟 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研 究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：套铖签字日期：以刁年b 月日 致谢 本论文的工作是在我的导师刘阶萍副教授的悉心指导下完成的，刘阶萍老师 严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年 来刘老师对我的关心和指导。 李建勇教授，鄂明成副教授在项目的研究过程中给予了我很大的关心和帮助， 在此向所有项目组的老师表示衷心的谢意。 王小椿教授、陆一平副教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意 见，在此表示衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，张丽嫒、谢芳等同学对我论文中的数据收集 部分给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。 j e 瘟交通盘堂亟堂鱼论塞 箍= 重缝业 l ，l 课题的背景和意义 第一章绪论 2 0 0 7 年4 月1 8 日零时，中国铁路第六次大面积提速调图全面实施。1 4 0 对时 速2 0 0 公里及以上的国产化动车组，飞驰在祖国的钢铁大动脉上，这是我国铁路 客运发展的一大飞跃，从此。中国铁路发展跨入到一个新的历史阶段，中国铁路 盼望已久的高速时代终于变成了现实。 由于动车组与铁路既有客车在技术层面上很大的不同，其运作方式完全不同， 因此需要采用不同的管理模式来保障其安全运行。虽然动车组具有检修率低的特 点，但动车组的维修和保养同样十分重要。从四方股份、长客股份和b s p 公司制 造生产地动车组的修程修制来看，动车组的修程分为一级维修至五级维修共五个 等级，级维修是动车组运行每日都需进行的工作，二级维修是每月都要进行的 工作，再动车组投入运行的一年时间内就要开展三级维修。因此，在动车组上线 试车之时起，维修保养体系就应开始运作，在动车组正式上线运营之丽，维修保 养体系就应基本建立并开展运作。支撑维修保养体系运作涉及多方面的管理问题， 其中，配件保障是重中之重， 由于动车组维修与保养涉及的配件品种多，金额大，配件供应商情况复杂， 维修保养活动地域跨度大，而且，在一段时期内动车组维修保养的很多部件都需 要进口，所以，针对动车组维修保养设计一套新的管理模式和管理流程迫在眉睫， 而这其中很关键的一点就是配件的“采购供应运用”。建立一套适应动车 组运行需要、适合我国铁路现实情况、经济性好、科学合理的动车组配件供应链 管理体系，这是十分必要的。 在动车组的运营方面，国外有很多的成功经验。德国、法国、日本等在这一 领域有多年的实践经历，他们在技术领域和管理层面都积累了丰富的经验，这些 经验十分值得借鉴。同时，由于国外的铁路管理体制和铁路实际情况等方面的差 异，简单移植国外的做法对我国来讲是不可取的。目前，我国动车组主要应用于 城市地铁和轻轨轨道交通方面，动车组的数量不大，开行范围较小，而且速度不 高。城市轨道交通部门积累的经验对铁道部门有一定的借鉴价值但这些经验尚 不能满足铁道部2 0 0 公里以上时速动车组运行的需要。动车组维修与保养方面面 临的技术和经济问题迫切需要进行研究，以形成适应我国铁路发展的管理模式。 韭塞交道叁鲎亟堂建论奎玺= 重绪盈 建立动车组配件供应链管理体系，实现配件的“采购供应运用”全过程 科学化、合理化，为动车组的运行提供强大的保障与支持，这是十分必要的，也 是刻不容缓的。2 1 1 2 国内外现状 1 2 1 德铁( d b ) 动车组配件供应链管理 德铁运量位居欧洲第一，也是全球最大的运输与物流服务商之一。德铁拥有 动车组情况见表1 1 所示。 表1 1 德铁动车组拥有情况一览表 3 】 1 h b i e l 1 7 n l et a b l eo f e m ui i ld b 机车5 ，6 0 0 台客车1 0 ，8 0 0 列 i c e 1 9 6 列座位l ，4 0 0 ，o o o 个 其他动车绢车辆6 ，6 9 j 辆货车1 0 9 0 0 0 列 动车组配件的采购与供应链管理由德铁总部下属的运营业务部的车辆配件部 门主要负责。车辆配件部门负责所有车辆配件的采购与运输，相当于物流中心， 对配件进行集中管理。拥有员工3 3 5 人，包括分布在各动车段的人员。副总是r a l f l n t l l i 先生。车辆配件部下设四个部门：配件采购部，采购战略部，模块化管理部 与物流部，如图1 1 所示。 配件采购部负责配件的采购，包括机械部件采购、电气部件采购、内装饰设 备采购和c 类部件管理采购。德铁在四个城市设立采购中心：柏林、明顿、法兰 克福与慕尼黑，分布如图1 2 所示，很好地覆盖了德国全境。 j s 丞窑蕴厶堂爨堂焦j 金銮 簋= 童绪论 图i 1 车辆配件部门组织机构与职能 f i g 1 1t h ev e i c l er c p a i rp a n sd c p 跏c 1 1 t ss t n l c t l i f ea n d m c t i o n 图1 2 德铁采购中心与维修点分布 f i g1 2 t h e d j s 啪b u t i o n o f p f o c u 他c 锄t e r 锄d r 印a i r 删n t s | l 鏖銮疆本堂亟堂僮论室 一 复= 童绪鲶 大修厂需要的零部件数目最多。维修厂与维修点共有1 1 6 处，设有自己的仓 库。仓库在组织结构上原来归属于维修段，改革后归属于采购中心。仓库管理员 隶属于采购中心，执行两项职能：一是日常的进出库，二是订货功能。 四个城市在功能上略有不同，各有侧重： ( 1 ) 柏林：采购零部件，提供供应链服务以及零部件物流。 ( 2 ) 明顿；位于汉诺威附近。采购内饰件，负责车辆技术，模块化管理。 ( 3 ) 法兰克福：零部件物流。 ( 4 ) 慕尼黑：车辆配件部门的副总在慕尼黑工作。慕尼黑负责采购零部件， 采购战略及模块化管理。 德铁所有的大批零部件选择多家供应商，以避免受到独家供应商的制约。战 略部是经过实践的教训，最近几年才成立的。如以前德铁的制动机供应商只有 l h o t r 一家，i a o r r 不断提高价格。现在则是三家供应商：k n o 珥f a i v e l y 和s a b 。 战略部主要负责大批采购相关的政策策略的制订，市场培育与市场研究，以 及与政策策略相关的内容( 包括供应商的选择等) 。战略部负责与供应商签署框架 性协议。比如，决定4 0 给第一家供应商，6 0 给另一家供应商，均在框架性协议 中明确规定。更具体的购买协议等由采购部门负责。模块化零部件管理部不负责 采购，针对机车车辆模块化零部件，负责提出技术条件。这些模块化零部件都是 重要部件。模块化零部件管理部提出技术要求，对方( 供应商、制造商) 提供符 合标准的模块化部件。如，给几家造车厂针对传动系统、制动系统等大部件提出 技术要求，厂商则要满足该技术条件。造车厂会据此对零部件提出要求。前三个 部门负责与采购相关的信息，物流部负责主要负责配件物流。配件的供应链影响 着维修质量与速度。物流部在配件供应链中起着非常重要的作用。 四个部门之闻的关系是：由模块化零部件管理部提出技术要求一战略部在可 供选择的供应商中选择决策，签署框架性协议一采购部负责采购一物流部实施。 2 0 0 5 年度德铁配件的采购总额为5 7 1 亿欧元，供应商1 ，2 3 6 个。其中通过合 同订货总额4 4 8 亿欧元，零散采购额1 2 3 欧元，见表1 2 。 表1 2 德铁2 0 0 5 年度采购一览表 t a b 】e1 2 t h e p f o c u 坨m 肋t t a b l e o f d b 采购总额( 亿欧元)合同数 合同订货 4 4 82 4 0 0 零散采购 1 2 3 5 7 9 7 4 合计5 7 l 4 按照工作单与成本核算中心的统计，德铁2 0 0 5 年度实际消耗配件价值l o 7 亿 欧元，库存量价值4 5 6 亿欧元，备件种类达1 4 0 ，5 0 0 余种。其中1 ，3 7 亿欧元折旧 费( 主要是电子设备的折旧) ，1 3 9 亿欧元报废成本。德铁库存周转( 消耗价值 平均库存) 为2 3 2 。 德铁2 0 0 5 年度采购备件数目1 8 3 ，8 4 5 件，其中实际消耗8 5 ，5 7 0 件( 不包括汉 堡s - b a l l l l 和柏林) 。c 类部件数目7 2 7 ，5 1 9 件，实际消耗2 6 3 ，8 1 7 件。具体情况如 表1 3 、表1 4 所示。 表1 3 德铁2 0 0 5 年度备件采购一览表 t a b l e l 3 t h er e p a i r p a r t s p r o c u r e m c l l t t a b l eo f d b i n 2 0 0 5 总计 实际消耗 大型件1 7 6 2 21 3 5 8 4 重修件1 9 0 8 57 1 4 3 外购件 1 4 7 1 3 86 4 8 4 3 合计1 8 3 8 4 58 5 5 7 0 表1 4 德铁2 0 0 5 年度c 类部件采购一览表 1 a b l e l 41 1 1 ccr 印a i rp a r t sp r o c u r e m e n tt a b l eo f d bl n2 0 0 5 总计 实际消耗 人型件1 4 2 9 2 99 5 1 0 2 重修件8 4 4 6 91 0 9 8 1 外购件5 0 0 1 2 l1 5 7 7 3 4 合计7 2 7 5 1 92 6 3 8 1 7 德铁对零配件的可缺货情况有明确的要求，规定每年所有零配件平均缺货天 数不超过1 天。德铁2 0 0 4 年度的平均缺货天数比以前低，为1 0 3 天。 配件供应的主要用户是德铁各经营单位的维修车间。包括：d b 长途客运公司， 短途客运公司，货运公司及维修部门。客户对配件需求情况如表1 5 所示。 5 拙瘟銮遵叁堂烫堂僮硷塞差二童缝监 表1 5 德铁车辆配件主要用户一览表 n l b l e l 5t 1 l em a i nc o 潞u 哪e ro f d b 主要朋户名称配件需求分布 维修部门6 i 1 9 n e t zp l c ，2 9 8 德铁服务部fj 1 2 6 长途客运 1 3 6 5 货运 6 5 l 筠 短途客运 1 4 1 9 其它 o 2 2 合计1 0 0 1 2 2 国内动车组配件管理 为实现我国铁路与国际接轨的跨越式发展目标，我国铁道部提出在2 0 0 5 年将 实现第6 次大面积提速，部分提速干线列车速度要达到2 0 0k m h ，实现发达国家 既有铁路线路的提速目标值。 2 0 0 4 年9 月，我国铁路通过公开招标方式，成功引进2 0 0k m h 动车组技术， 这为进一步实施既有线第6 次大面积提速和客运专线建设提供了装备保证，也为 加速推进机车车辆装备现代化提供了有力的技术平台。这次引进坚持按照“引进 先进技术，联合设计生产打造中国品牌”的总体要求，走技贸结合、自主创新 的路子。 2 0 0 4 年9 月招标的标的共1 4 0 列动车组，分为7 包，每包2 0 列。最后通过综 合评审，由中外双方自主选择的中国北车集团长春轨道客车股份有限公司与法国 阿尔斯通公司合作、中国南车集团四方机车车辆股份有限公司与日本川崎重工合 作、青岛四方一庞巴迪鲍尔铁路运输设备有限公司( b s p 中、加合资企业) 共3 家 企业集团中标，中标数量分别为3 包、3 包、l 包。其中： ( 1 ) 长春轨道客车股份有限公司与法国阿尔斯通公司合作提供的3 包6 0 列 电力动车组采用阿尔斯通公司的宽体p e n d o l i n o 列车技术( 该技术原为意大利f i a t 公司所有，2 0 0 0 年6 月，f i a t 公司铁路分部被a 1 s t o 珊公司兼并：本次中标的 p e n d o l i n o 技术，不含该技术的核心部分之一摆式系统) 。这次中标的8 节式 c a 2 5 0 型动车组以阿尔斯通公司为芬兰锖4 造的摆式宽体动车组为基型，主要参数是 6 j e 塞奎烫叁堂亟堂僮论塞 蓥= 重缓i 幺 最高速度2 0 0k m h ，最大加速度o 6m s 2 ，列车总长2 1 1 5m ，车体宽度3 2 0 0 咖， 最大轴重为1 7t ，采用水冷i g b t 元件和交流异步牵引电动机、3 个变压器和5 个 逆变器组，总定员为6 2 2 人。含技术转让费的合同总额约6 2 亿多欧元。按照项 目实施计划，阿尔斯通公司意大利萨维格利阿诺工厂和法国拉罗歇尔工厂负责提 供3 列编组完备的动车组和6 列车的散件以及在中国制造另外5 1 列动车组所需设 备。预计动车组于2 0 0 7 年交付运用。 ( 2 ) 四方机车车辆股份有限公司与以日本j l i 崎重工为首的、有三菱电机和日 立公司参加组成的日本集团合作提供的3 包6 0 列电力动车组，是以日本铁路运用 的e 2 1 0 0 0 型动车组为基型，采用4 动+ 4 拖8 节编组，速度为2 0 0k m h 。三相交 流传动和v w f 控制，车体为双层结构。两端带控制台的头车长2 5 7m ，其余中问 车厢长2 5m ，最大宽度为33 8 0 咖，最大高度为3 ，9 1 5 舢，最大轴重是1 2t 。 日本e 2 1 0 0 0 型动车组为8 动+ 2 拖l o 节编组，总定员是8 1 4 入，总功率为96 0 0 k w ，最高运营速度达到2 7 5k i n h ，并首次批量采用主动有源悬挂系统。e 2 一l o o o 型动车组在2 0 0 3 年4 月的一次试验中，最高试验速度达到3 6 2k m h 。项目合同总 额约1 2 7 亿美元。按照合同规定，头3 列在日本制造；另外6 列以散件形式供货， 由四方股份公司组装；其余动车组以技术转让方式由四方股份公司制造。首列动 车组交付时间为2 0 0 6 年6 月。 ( 3 ) 青岛四方一庞巴迪一鲍尔铁路运输设备有限公司( 中、加b s p 合资企业) 在2 0 0 4 年9 月获1 包2 0 列动车组合同后，又于2 0 0 5 年5 月3 0 同再获1 包2 0 列 追加订购合同。两批4 0 列8 节式电力动车组合同总额共约7 5 亿美元。这种动车 组的基型车是b o m b a r d i e r 公司2 0 0 2 年9 月和2 0 0 3 年3 月分别为瑞典一家机车车 辆租赁公司和名为v a s t t r a t i k 的地方运输局设计制造的“r e g i n a ”标牌的宽体式 电力动车组。r e g i n ac 2 0 0 8 型8 节式动车组最高速度为2 0 0l ( i l l h ，最大加速度是 o 6m s 2 ，列车全长2 1 4m ，车体最大宽度3 ，3 3 1 唧，列车总重4 2 0 t ，最大轴重是1 6 t 。全列定员为7 6 0 人。 上述招标购买的1 4 0 列动车组仅是中国铁路对2 0 0k m h 动车组需求的一小部 分，绝大部分将通过技术引进、消化吸收，由我国企业制造。 2 0 0 5 年u 月，我国铁道部与中国北车集团唐山机车车辆厂及其合作伙伴德国 西门子公司签订购买6 0 列3 0 0l ( 1 l l h 动车组及技术转让协议。这种高速动车组以 德国i c e3 型高速列车为基型，8 列编组，定员6 0 1 人，功率大于88 0 0k w ，轴重小 于1 7t 。西门子公司向唐山厂转让包括动车组总成、牵引变流、牵引控制等9 项 关键技术，并让其具有相应的生产能力，国产化率逐步达到7 0 以上。2 0 0 9 年底静 全部交付。 经过两年多的技术引进和消化吸收，国产化工作进展顺利。2 0 0 7 年4 月1 8 日 7 j e 塞交迫厶堂亟凳僮论窒筮= 重绪论 零时，中国铁路第六次大面积提速丌始。1 4 0 对时速2 0 0 公里及以上的标有“c h r 和谐号”的国产化动车组，飞驰在祖国的钢铁大动脉上。c r h 系列动车组每列8 辆 编组，并可实现两动车组联挂运行。 伴随着动车组总成、车体、转向架、牵引变压器、牵引变流器、牵引电机、 牵引控制系统、列车网络控制系统、制动系统等九大关键设计和制造技术引进的 同时。维修技术和维修管理体系的研究也在紧锣密鼓的展开着。目前我国已建立 北京、上海、武汉、广州4 个综合维修中心，将来根据路网的发展，再建设其他 维修中心。 引进的四种代表世界先进发展水平的动车组，以高技术为支持，产品高度模 块化和电子化。它们不仅带来我国铁路制造技术的升级飞跃，而且对相关的管理 活动也产生深远的影响。即一流的技术必然激发和推动一流的管理。现代物流作 为一种融高新技术为一体的先进组织和管理技术，在国内外应用发展已达到相当 高度，引入这种管理模式和手段才能与动车组的技术和运营特征相适应。为了提 高动车组运行的安全性，保障动车组持续稳定地运营，同时有效控制成本指出， 贯彻现代物流和供应链管理的理念，加强物流管理是有效的手段，这一点已经在 业界形成了共识。 在铁路内部，既有一套比较完整和庞大的物资体系。经多年的实践和经验总 结，探索出一条比较适应既有运作和管理体系的中国铁路物资管理模式。但这些 模式并不能适应新型的动车组运营与管理体系，它不能担当动车组物资的组织和 供应的重任，是因为本身还存在着相当的局限性： ( 1 ) 既有的物资管理体系基本上是条块分割，未在路内构建成网。各物资部 门在路内以铁路局为主体实施管理，在局管内以专业分工为界、以基层站段为单 位分别运作。管理的跨度小，资源未整合，物资周转慢，资金利用效率低，不能 形成规模经营。 ( 2 ) 既有的物资管理体系基本上是一个采购、存储、供货系统，受既有管理 体系、业务流程和利益格局的制约，专业化管理水平低。其物资计划定额、库存 结构、供应商管理均要依靠专业系统支持才能完成，其尚不能构成一个完整意义 上的供应链管理。 ( 3 ) 既有的物资管理体系信息化程度不高，目前的网络互连还停留在信息查 询的水平，不能实现网上业务协作，既不能实现快速的客户反应机制，也由于重 复建设、资源共享不畅等问题，物资浪费严重，运作成本偏高。 ( 4 ) 既有的物资管理体系物流服务水平低，其配送服务尚停留在仓库和仓库 之间，不能直接配送到工位，物流过程时f h j 长、成本高。动车组相关物资价值高、 品种多，对提高服务水平和加强成本控制有更高的要求，这是既有物资体系难以 8 j e 巫窑垣筮堂亟芏焦论童 簋二童绻淦 满足的。 ( 5 ) 既有的物资管理体系缺乏一套行之有效的供应商管理机制，供应商为数 众多，变更频繁，渠道分散，不但供应能力参差不齐，而且不利于实现低成本的 稳定的规模物流，铁路部门至今尚未建立一批稳定协作、共同发展的供应商体系。 虽然铁路物资体系业已试图按照现代物流的模式进行改革和创新，但整体再 造的代价非常巨大，时问周期也会比较长。动车组作为一个新兴的事物，其基础 设施、管理方式均向国际先进水平接轨，国家也重点扶持和投资。作为动车组管 理配套体系中的一个分支，物流体系新建具有良好的外部经济氛围和内部建设的 环境，同时又有专门集训后培养的人才，因此在动车组管理范畴内部建设一个专 业物流体系，代价低，见效快，专业优势强，这个方案是最优的。 经过这些年的发展，物流企业的社会化、现代化的程度己发展到一定高度。 但由于铁路运输、技术管理的特殊性和复杂性，路外的物流企业也很难适应铁路 专业管理的要求，因此全部委托路外的物流企业( 第三方物流) 进行支持服务也 不具备可行性。如果我们把眼光投向路外的社会资源，在自主建立服务于动车组 的物资体系的基础上，部分利用社会物流资源应该是一个较好的选择。 综上所述，设计动车组的整体管理方案时，必须优先考虑建立一个独立的、 专用的物流管理体系，这是动车组开行和维修的必然要求，也是路内外市场选择 的结果。 1 3 课题来源 本课题来源于铁道部软科学研究计划项目：铁道部动车组配件供应链管理体 系设计及应用( 2 0 0 6 j 0 0 3 ) 1 4 本文研究内容和方法 本论文以铁道部动车组配件供应链管理体系设计为主线，研究供应链网络规 划、建模及优化的基本理论，对比分析国内外动车组配件维修供应的特点，提出 适合中国国情的动车组配件供应链管理体系。具体包括以下几个方面： ( 1 ) 根据动车组配件供应多品种、多供应商、多需求地、多运输方式及对配 送时间要求严格的特点，分别通过集合覆盖模型、优先考虑维修基地的选址模型 以及考虑时间约束和运输方式的供应一配送系统模型，进行比较，最后确定了最佳 方法，解决了动车组配送中心的选址问题。 ( 2 ) 通过a b c 分类法和层次分析法的综合应用，实现了考虑配件单位成本、 9 e 基变通叁芏亟堂僮论童 簋二童绪论 年度采购费用( 反应配件的维修频次) 、采购提前期、配件的关键性、配件的可替 代性和供应商情况等多种因素的动车组配件分类。 ( 3 ) 设计和研究动车组配件的采购模式和运输组织策略，并通过a r e n a 平台 对供应链系统建模、仿真和优化，解决了动车组运用所、维修基地和配送中心的 库存管理策略。 论文研究框架如图1 3 所示 1 5 本章小结 图1 3 论文结构框架 f i g1 3t 1 1 e s i ss t m c f u r e 本章介绍了本课题的研究背景和意义，通过分析德国的动车组配件供应链管 理的经验，国内现有的铁路物资管理方法以及存在的问题，提出了本文的研究内 容和采用的主要研究方法。 第二章动车组配件供应链体系结构设计 2 1 动车组供应链管理体系的总体思路 构建动车组的物流体系，应克服既有物资管理体系的局限性，同时应从物流 过程、供应链管理的高度进行分析和考查。 在物资源头管理方面，应充分发挥动车组的规模优势，集中统一管理动车组 的物资资源，营造竞争性的市场。其次，要培养动车组自己的供应商体系，建立 平等协作机制，贯彻“扶大扶强、扶小扶专”的方针，整合供应商市场，形成一 批集成化的供应商和代理商；在物流过程方面，首先需提高物资的计划性与规模 性。虽然维修业不同于制造业，但通过供应链上的整合，建立统一平台，可以协 同供应链上各方的行动，增强物资预测的准确性和计划性，实现维修部门的生产 制造化。此外，应充分利用物流新兴技术，尽可能的优化库存结构和储备，提高 配送的质量和覆盖率，压缩配件周转时间，提升物流服务水平。 基于上述的总体思路和策略，形成动车组物流体系管理的指导思想和总体目 标： 指导思想：集中物资管理，以规模换市场，以信息技术提升服务，建设现代 化的物流体系，促进物资的快速周转，降低采购成本和物流成本，保障及时供应， 保证配件质量。 总体目标：构建现代化的物流体系，实现体系中管理信息化，配送业务网络 化，供应商集成化，库存资金最小化，物流人员专业化，向一流的物流企业接轨 不通顺。 2 2 动车组供应链管理的实施阶段 动车组供应链管理可分为质保期、过渡期、国产化后的完善期三个不同阶段。 质保期间，动车组运行后会产生磨耗件、易耗件、密封件、润滑材料等配件 需求，这些配件的物流运作主要依托动车组国内制造厂家。维修单位可与相关的 制造厂家签订委托协议，利用厂家的供应渠道和物流体系，由厂家将这些维修配 件和本身制造所需物资一道采购。原则上维修配件的单价应和制造厂的进货单价 一致，同时从保证运行的角度，维修配件应具有相应的优先权。 在过渡期这段时间，逐步建成动车组供应链体系的硬、软件环境，并按照预 定的方案模拟运作。此阶段开展独立自主的经营方略，重点探索配件消耗的结构 i e 瘟銮通叁堂亟堂焦途塞 差兰童弛至组配往供应壁佳丕缝控建盐 和规律，理清配件供应的渠道，同时孕育和培养自己的供应商体系。通过不断的 积累经验和丰富构想，形成一整套适应动车组物流管理的实施办法和细则。 在国产化后的完善期，随着动车组运营规模的扩大和开行里程的延伸，供应 链体系一方面需扩容扩能，增加配件供应的规模，增广配件配送的覆盖范围，进 行外延式的扩大再生产；另一方面，由于物流体系点多、线长、面广，整体运营 的体量较大，必须防止可能出现的沟通不畅、反映迟缓、供应短缺等现象。从物 流体系内部应加强组织领导，不断优化管理、决策方案，进行集约化生产，走“精 益物流”的道路。 本论文立足于动车组供应链管理实施的第二阶段进行设计和探讨。 2 3 动车组供应链管理的基本框架 2 3 1 动车组物流管理的组织框架 ( 1 ) 管理组织机构 图2 1 动车组物流管理组织结构 f i g 2 1c h rl o g i s t i c s 咐n a g e m e n ts t r u c t u r e 为减少管理层次和提高运行效率，动车组物资管理采用三级管理，即公司动 车组物流管理中心、动车组基地配送中心、运用所供应点。其管理层次和隶属关 系具体见图2 1 。 从图2 1 中可见，动车组的物流部门在公司的统一领导下，它的配送中心、 j e 立銮逼厶堂题堂焦迨塞簋三童塾奎纽醒e 供廛篮佳丕绪控邀让 供应点与维修基地和运用所直接一一对应，密切支持和服务于生产，但组织结构 却从基地的管理范畴中分离了出来，又保持着相对的独立性。这主要出于以下考 虑： 维修基地是专业从事维修的单位，它需要的是物资支持和保障，而 并不需要关心物流的过程。因此将物流体系从生产体系中分离出来，既是专 业分工的细分，同时也有利于动车组物流体系在横向上进行供应链的扩展和 整合。 有利于在公司物流管理中心的统一部署下，打破区域的分割，在纵 向上进行整合，统一配置内部资源，可形成覆盖全国的物流体系。 配送中心合为一体后，市场规模更大，更容易形成规模效应，形成 一致的价格策略和联动机制。 配送中心与维修基地管理脱钩，也能形成更为透明的、比较客观的 检修消耗成本，有利于成本监督和控制。 ( 2 ) 管理组织机构权责和部门设罨 动车组物流管理中心是铁道部负责完成动车物资管理的专业机构，统一、集 中管理动车组物资。它具体负责物资的计划、采购、调拨、资金使用，同时主责 物资管理制度的制订以及对基地配送中心的管理和考核。在管理中心可设立市场 战略研究部、采购部、物资管理部、物资运输部、供应调度部、财务结算部开展 业务管理活动。 配送中心贯彻执行动车组物资管理中心的决策，负责所在地物资仓储管理以 及向基地维修车间及运用所实施配送业务，及时向上级提报配件采购需求计划， 并受动车组物流管理中心的委托进行指定物资的采购。其下辖运用所供应点。此 外，基地配送中心负责对物资消耗数量进行分析和预测，辅助上级做出采购决策。 在基地配送中心可设置计划采购部、配送管理部负责各流程的管理和控制。人 员配备可考虑在4 0 人左右。 运用所供应点是专门服务运用所的物资单位，负责运用所物资的的配件供应 和周转，及时提报配件需求计划，反馈配送质量信息。作为配送服务功能的一个 延伸，供应点可安排3 4 人从事具体的配件供应。 2 3 2 动车组供应链体系构建的思路 随着商品消费市场的不断发达，仓储周转速度的逐渐加快，过去大批量的货 物运输改为多批次、少批量，这就造成物流成本上升、城市交通堵塞和环境污染 等各项问题。因此，需要采取“配送中心”这种新型高效的物流活动方式。正如 j e 压窑望厶堂亟堂僮途塞筮三童动主绝墼仕送应篮佳丞结控邀让 变革中的配送中心一文所指出的：“由于客户在服务处理的内容上、时间和 服务水平上都提出了更高的要求，为了顺利的满足客户的这些要求，就必然引进 先进的分拣设备和配送设备，否则就不可能建立正确、迅速、安全、廉价的作业 体制。因此，不少企业都建立了配送中心”。可见配送中心是为了系统化和大规 模化的必然结果。 但德铁的供应链系统却没有配送中心，在我们构建的供应链系统中准备建设 配送中心。这是由于中德两国不同国情决定的。由于历史的原因，德国的工业基 础比较好，特别是由于德意志民族的严谨精神，其机械，钢铁及化工等行业发展 极其成熟，而这些产业的成熟使铁路基础设施、机车、车辆的制造及研究处于世 界的前列。因此，德铁动车组需要的配件大部分可由本国供应商提供，并且德国 位于欧洲中部，是北欧至南欧，西欧至东欧的重要通道，为欧洲的交通枢纽，每 天有3 5 0 0 辆国际列车在德国境内运行，位于欧洲其他国家的配件供应商也可以 方便的对德铁的各维修段进行供货。这种供应商与维修段的布局结构使德铁采用 了现在的由采购部综合所有维修段的信息进行处理，统一完成采购行为，由供应 商直接向维修段供货的供应链结构，避免了交叉物流的产生。而我国才刚刚开始 开行动车组，在一段时期内动车组维修保养的很多部件都需要进口，由于供应商 分布在世界各地，如果照搬德铁的供应链模式将会带来高昂的运输成本并且由于 国际运输的交货时间长不能准时得为各需求地进行配件的配送。因此，在我们构 建的供应链网络中要建立配送中心。 2 4 本章小结 本章提出了建设动车组配件供应链管理体系的总体思路，动车组配件供应链 管理的实施阶段和动车组供应链管理的基本框架。对构建动车组配件供应链管理 体系进行了全面地定性分析。 4 韭立交通厶堂亟堂焦论窑 箍三重动王组配遂虫：垒选丝 3 1 概述 第三章动车组配送中心选址 配送网络设计是供应链配送系统的一个重要部分。配送系统的构成是由一 些节点和线路组成的，节点和线路的活动是供应链配送系统活动的基础，如图 3 一l 所示，网络设计是否合理对整个配送系统的合理化和物资流通的社会效益有 着决定性的影响，同时也是具有战略意义的企业投资决策问题。 o 供应商d c需求地 图3 1 供应链配送网络结构 f i g3 1s u p p l yc h a j i ld i s m b u t j o nn e r ks 咖c t i l 佗 由于物资资源的分布、需求状况、运输条件和自然环境等因素的影响，使得 在同一计划区域内的不同地方，设置不同规模的网点，划定不同的供货范围，其 整个配送系统和社会的经济效益是不同的。配送网络设计优化就是要解决在已有 的条件下使得设计的网点物流费用最少。社会效益最佳，对顾客的服务质量最好， 当然这只是理想条件下的结果，实际上这些目标会相互制约，彼此之间存在着矛 盾。为达到这些目标，网络设计通常要讨论如下几个问题；( 1 ) 计划区内应设置 物流配送节点的数目；( 2 ) 节点的地理位置；( 3 ) 各个节点的规模；( 4 ) 各个节 点的进货与供货关系，即从哪些资源厂进货，向哪些顾客供货；( 5 ) 计划区内中 转供货与直达供货的比例等。一1 0 1 3 2 铁道部动车组检修布局方案 根据铁路跨越式发展思路确定的北京、上海、武昌、广州建立现代化动车组 峦銮通厶堂亟堂焦途塞 蓥三童麴至缦酲鲎虫：垒瑟址 检修基地的构想，四大基地建设在能力和规模上要立足干线，并辐射周边地区： 在覆盖范围上要立足于时速2 0 0 公里，兼顾3 0 0 公里，做到“一次规划，分布实 施”。同时为充分发挥检修基地功能，科学合理地配置检修资源，四大检修基地 由铁道部统一管理，面向全路，服务全路。 依据路网布局与发展规划，结合动车组的配属和使用方案，初步确定四大检 修基地的辐射范围，如图3 2 所示。 1 北京基地重点辐射东北、华北及京津环渤海地区，如天津、沈阳、长春、 啥尔滨、大连、石家庄、太原、济南、青岛，覆盖京广、京津、京哈( 大) 、石 太、京沪、胶济客运专线。 2 武汉基地重点辐射华中( 中原) 、西南地区及华北部分地区，如长