第4章 JT 公司备件库存管理优化方案
4.1 备件库存管理优化指导思想
备件库存管理优化的指导原则是平衡备件的需求和保障，即能维持合理的备件库存以满足计划性和非计划性维修对备件的需求，同时避免备件超储。需求方面，首先确定所关注的装置和设备在其使用寿命期间可能需要的备件，然后分析和预测备件在未来一个时间周期内的消耗量，即消耗定额。保障方面，1备件的储备量，即储备定额；然后根据备件相关费用最小的原理，计算和推荐优化的备件再订购点和经济订购量。
4.2 备件库存管理优化目标
在设备资产管理的持续改进流程中，科学的备件定额有助于保障设备的正常运行。备件库存过多会导致资金积压，减少企业的流动资金，报废的备件降低企业的利润；备件库存过少又将影响设备维修工作的正常进行，特别是影响生产的正常运作。通过备件库存优化管理，可以在保障生产的前提下，降低库存相关的费用。
1、短期目标
经济效益不断提升。以拥有备件费用和漏储生产损失之和最低为原则，确定备件的再订购点和经济订购量。在备件缺货风险降低的前提下，不断降低备件储备资金和资金占用率，提高库存备件资金周转率。
提高备件管理工作效率。生产设备人员在备件库存管理及优化软件系统平台上查询、计划和分析备件需求和供应，工作效率可大幅提升；中层管理人员在平台上审查、反馈和审批备件计划，缩短了决策时间，流程涉及的人员可以随时跟踪审批状态；负责采购商务人员通过软件分析和优化备件定额，既能提升备件定额的准确性，同时大大减少所需的时间和人工，还可以进行超储和漏储的备件的查询和报表输出，方便设备管理人员分发到各设备管理单位核实；通过选择统计周期，软件系统提供了统计各生产厂消耗金额最多的备件和消耗数量最多的备件的功能，有助于设备管理人员明确备件管理和计划的重点，提高备件管理的成效。
备件定额及采购决策的准确性得到提高；备件定额管理信息化系统的应用将使备件定额基于备件采购、库存、使用及报废等真实历史数据，以及科学的备件定额评估和优化的数学统计模型，从根本上改变备件定额凭经验、因人而异、不系统及不规范的现状；在提报补库计划或采购申请时，软件可以列出需采购备件清单，清单中列出了建议补库数量、待审批数量、在途数量和其他数量四个值供参考，并在软件系统中完成电子审批。备件定额制定、修改、审批将会变得非常简单，并受控，可以在软件中非常方便的发起定额调整申请，并在系统中按照预定的申请完成定额调整审批。
实现备件对标管理。系统中内置的统计报表提供了备件管理中需要重点关注的指标变动图表，为制定绩效考核指标目标值提供参考。如消耗异常备件提示，分析设备历史消耗备件记录，识别指定时间周期内消耗异常的备件，软件提供的统计报表为管理人员发现问题、识别薄弱环节和制定改进措施提供了决策支持。备件消耗费用跟踪，通过统计报表可以查询指定时间周期内、指定生产厂、指定装置内的各设备维修费用预算的使用情况，也可以统计指定装置历年的备件消耗金额结果，在报表中可以跟踪各装置维修费用预算的使用情况，及时发现超预算设备，同时，可以依据历史报表统计数据，建立和应用设备维修费用管理和考核指标。
2、长期目标
促进完善设备管理基础数据。基础数据是准确进行备件定额预测和优化的基础，通过本项目能够促进提高 ERP 系统中基础数据的集中梳理和规范。如完善设备 BOM 清单。根据设备类别、设备名称、设备规格和供应商四个关键词，可以搜索定位类似设备，系统基于数据库中已有设备的 BOM 清单给出BOM 建议，辅助设备管理人员在设备投产之初就建立了完善的 BOM 清单，为后续的设备管理奠定牢固的数据基础。
有助于备件使用寿命对标管理及供应商评价。软件系统中提供了几种的备件寿命评估结果，可以帮助设备管理人员识别和判断备件使用寿命是否异常，发现采购、安装、保养和维修方面的弱项，采取措施，提升备件使用寿命，降低维修费用。通过备件性价比对标，为供应商评价管理提供依据。此外，备件寿命数据有助于实现设备全寿命周期管理，为工程阶段选择制造商提供参考依据，为投产前的备件准备提供数据参考。
具有推广应用经济效益。备件库存优化模型具有普遍适用的特性，整个公司内的基础数据更加丰富，通过优化模型得到的备件定额优化结果更加准确可信。
事故件集团储备优化。事故件价值大，故障率低，在各厂矿进行储备，经济效益不高，如果在集团层面应用备件定额优化模型及系统，提出事故件清单，通过储备决策后进行集中储备，将大大提高事故件的经济效益。
4.3 备件库存管理优化范围
当前 JT 公司 A 冶炼厂在 ERP 系统有库存记录的备件中主要有：选矿设备、冶炼设备、制酸设备、仪器仪表、电气备件和通用设备（阀门、泵、轴承、风机和标准件）等 7 个大类，大约 68576 种。将采用 VMI 方式和框架协议方式采购的备件、没有库存储备并且没有历史消耗记录的备件、己经报废的备件剔除掉之后还有 11606 多种。备件清单的范围主要包括以下几种：
易损件是指消耗数量较多，价格较低的一类备件，在备件管理及优化模型中，易损件通过备件消耗序列的方差相关系数和变异相关系数共同判定，如标准密封件，标准链条等。
事故件是指备件寿命比设备设计寿命还长，价值非常昂贵，订购提前期很长，在用数量较少，在关键设备上使用的备件，如制氧机叶轮和转子等。
一般件是指寿命比较长，且价格较昂贵的一类备件，在备件管理及优化模型中，一般件是介于易损件和事故件之间的那一类备件，如泵上叶轮，泵轴等。
4.4 备件库存分类优化
国内外许多优秀的公司都采用 ABC 分类策略对公司的备件库存进行分类管理，备件的 ABC 管理法是备件管理中 ABC 分类控制法在备件管理中的应用，根据备件品种规格、占用资金和各类备件库存时间等特点进行分类，并对不同种类、不同特点的备件，采用不同的库存控制方法。
备件 ABC 分类管理法的原理是将维修所需各类备件，按单价高低、用量大小、重要程度、采购难易，分为 ABC 三类。储备期长（周转速度慢）、重要程度高、储备件数较少、采购制造较困难而价格又较高的备件定义为 A 类备件，在订货批量和库存储备方面实行重点管理和控制；资金占用少，采购容易和比较次要的定为 C 类备件，由于其耗用资金不太大而品种较多，为了简化备件管理，可按照计划需用量一次订货，或适当延长订货间隔期，减少订货次数，采用较为简便的方法管理和控制；A、C类之间的备件定为B类备件，实行一般的管理和控制，订货批量可以适当加大，时间可稍有机动，对库存量的控制也可比 A 类稍宽一些。
前文对JT公司的备件库存管理现状进行了分析，JT公司目前对备件库存是根据消耗时间长短粗略进行了 ABC 分类方法，所有的备件库存采用定期采购方法，如月度计划就是按照历史数据和经验申报的，JT 公司对于事故件和一般件区分不清晰，导致巨大的工作量，管理者往往无法把握备件库存管理的重点，对备件管理系统的问题也束手无策。
传统的 ABC 分类法对 JT 公司备件库存管理具有一定的参考价值。但在实际应用中，JT 公司是资本和技术密集型企业，其备件具有一定的特殊性，在备件系统分类的过程中如果仅仅考虑消耗时间这一个因素，很容易导致备件的安全库存设置不当。
根据 JT 公司的实际情况，本文在备件 ABC 分类的基础上，对 JT 公司的ABC 分类同时考虑备件的价值、提前期、数量、寿命等因素，结合公司现阶段库存管理的实际情况，对其备件库存进行改进的 ABC 分类，具体分类的方法是：首先将备件分为易损件、一般事故件、A 类事故件和保险件四大类，定义如下表 4.1 所示：
按月划分历史消耗数据，将备件发生消耗的次数作为样本，没发生需求的月份记为 0,发生 n 次记为 n,取样本方差的倒数为 V;按月份划分历史消耗数据，将每月消耗量作为样本，取样本变异系数为CV,分类如下（见表 4.2）.
现阶段 JT 公司所有备件的管理方法都是采取“集中上报，统一采购”的方式，是一种定期订货模型。JT 公司各使用车间的备件管理者定期制定备件需求计划，并送至物资管理部门审批，审批完成后统一向备件供应商提交材料设备部采购。
根据不同类别备件的实际特点，分别选用不同的备件管理模型，有利于该类备件管理策略的管理实施，从而提高管理的效果与降低备件库存成本。
各种备件对应预测方法如下表所示（见下表 4.3）
4.5 备件库存流程优化
备件库存管理优化由四个主要步骤构成，每一个步骤完成一项主要任务。
首先，从备件清单中定性地确定备件需求的种类。其次，通过数据模型定量分析每一种备件的历史消耗数据，并根据历史数据做出未来一段时间内的备件需求预测。然后，综合运用各种数学方法和管理理念，依据需求预测给出储备定额。最后，建立数学优化模型，以总成本最低为目标方程，用数学规划的方法得到最优化的库存策略，以最小化库存成本，并将此库存定额与当前的库存策略和库存现状进行比较分析，以评估现行库存策略和库存现状，优化备件储备定额。
4.5.1 确定备件需求目录
确定备件需求是备件定额管理的基础，因此是第一个步骤。主要工作是搜集、整理、规范和分析设备及备件的相关基础数据，进而得出所关注的装置和所属设备所需要的备件的清单，即备件需求目录。下图 4.2 示意了此阶段的主要输入和输出。
4.5.2 确定备件消耗定额
此确定了备件需求清单的基础上，下一步工作是预测每一种备件在未来时间内（比如下一年度）可能的消耗，以此完成备件需求预测的全部工作。下图是此阶段工作的输入输出图 4.4.
4.5.3 确定备件储备定额
在预测了备件需求的基础上，接下来的工作是制定备件储备定额。制定备件储备定额的原则是在储备预算的限度内，参考备件的现行定额和库存，并综合考虑设备和备件的重要度。
确定了备件储备定额之后，通过比较和分析，可以确定报废件、超储件、储备不足的备件，并提出初步改进建议。此阶段输入输出如下图制定储备定额阶段输入输出图 4.6 所示。
主要工作项目说明见表 7 制定储备定额工作项目说明
在备件消耗定额分析阶段，根据备件消耗样本的数据特征，采用不同的需求预测方法，确定了备件消耗定额清单。将该阶段的输出作为储备定额分析阶段的输入，针对不同消耗类型的备件应用相应的分析计算方法，得出备件的储备定额，即订购点、订购量、低储值和高储值。本阶段确定备件储备定额的方法示意在下表 4.8 备件储备定额方法。
4.5.4 优化备件储备定额
备件定额优化是在备件消耗定额的基础上，通过建立以再订购点和经济订购量为参数的目标方程，用数学规划的方式解出最优解，得到使备件相关的总成本最小的最优订购点和最优订购量，最终得到优化的备件定额策略。
此步骤的输入输出见下图库存优化阶段输入输出图 4.8.
