D公司物料復(fù)雜性影響及管理研究

摘 要：文章介紹了D公司的物料現(xiàn)況及復(fù)雜性原因，并對物料的多樣性帶來的復(fù)雜性成本進(jìn)行分析，再結(jié)合D公司實(shí)際情況及多目標(biāo)優(yōu)化求解方法，提出了相應(yīng)的復(fù)雜性優(yōu)化方法。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜性管理；物料

中圖分類號：F234.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）33-0018-02

1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

齊磊磊[1]認(rèn)為復(fù)雜性的產(chǎn)生根源：系統(tǒng)中多個子系統(tǒng)數(shù)目、子系統(tǒng)間的非線性相互作用、系統(tǒng)的進(jìn)化機(jī)制、系統(tǒng)處于混沌的邊緣、層級結(jié)構(gòu)、自組織機(jī)制、適應(yīng)性以及人類認(rèn)識能力的局限性等。同時這些因素之間聯(lián)系非常密切并不是彼此孤立的。

徐路寧與張和明[2]認(rèn)為如果設(shè)計(jì)人員在選用材料上選用了產(chǎn)品實(shí)際性能所不需要的高級材料，或者本來可以選用外購件、標(biāo)準(zhǔn)件和通用件而沒有選用，卻自行設(shè)計(jì)加工制造；本來可以繼承老產(chǎn)品成熟技術(shù)的卻沒有繼承，而另行設(shè)計(jì)零、部件；在確定產(chǎn)品的技術(shù)要求時，選擇過高的公差配合、形位公差等級、表面粗糙度等，這些都將增加制造的復(fù)雜性和延長生產(chǎn)周期，從而導(dǎo)致增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

Hussein，B.A.，G.Pigagaite and P.P.Silva研究在新產(chǎn)品和過程開發(fā)項(xiàng)目中復(fù)雜性的來源，及處理這些復(fù)雜性的方法。研究還探討了實(shí)現(xiàn)這些方法的重要條件。通過半結(jié)構(gòu)化訪談十個高級項(xiàng)目經(jīng)理進(jìn)行收集。這些項(xiàng)目經(jīng)理都是從兩種類型的項(xiàng)目，新產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目和內(nèi)部流程改進(jìn)項(xiàng)目。研究表明，在產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目復(fù)雜性的主要來源是之間的相互依賴的任務(wù)和項(xiàng)目的新穎性。在過程改進(jìn)項(xiàng)目中，復(fù)雜性的主要來源是終端用戶的多樣性和不確定性。其研究結(jié)果顯示，對過程改進(jìn)項(xiàng)目，進(jìn)一步解決復(fù)雜性可以通過有力的設(shè)計(jì)前端介入和全面的利益相關(guān)者的參與。對產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目中，通過技術(shù)手段減少的數(shù)量和任務(wù)之間的相關(guān)性可以解決復(fù)雜性問題。

Mattsson，S.，導(dǎo)入了復(fù)雜性指數(shù)（CXI），它是幫助制造企業(yè)開發(fā)的一種方法，用來評價復(fù)雜性，并協(xié)助減少復(fù)雜性對操作的影響。該方法針對復(fù)雜性，并且以沃爾沃汽車公司作為測試對象。此方法可以使受訪者之間得以重現(xiàn)性，因此它可以被認(rèn)為是一個有價值的工具，用于可視化問題站。建議客觀數(shù)據(jù)可能是一個方法識別與CXI站應(yīng)該深入測試的方法，并且CXI可用于表明改進(jìn)或適當(dāng)?shù)闹С止ぞ摺?/p>

娜仁與劉洪[3]在分析產(chǎn)品復(fù)雜性與其競爭優(yōu)勢關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出了產(chǎn)品復(fù)雜性與低成本協(xié)同的兩維度企業(yè)競爭優(yōu)勢演化分析模型和不同情境下的演化路徑，結(jié)合格蘭仕微波爐產(chǎn)品案例，指出以簡化產(chǎn)品復(fù)雜性方式來降低生產(chǎn)成本并不是企業(yè)未來的發(fā)展方向，而應(yīng)該通過提高自己的創(chuàng)新能力實(shí)現(xiàn)增加產(chǎn)品復(fù)雜性，減少對他人的技術(shù)依賴來降低產(chǎn)品成本。

王浩濤[3]認(rèn)為模塊化設(shè)計(jì)是一種強(qiáng)調(diào)預(yù)測、分析、總結(jié)和有步驟及計(jì)劃的設(shè)計(jì)方法。施行模塊化設(shè)計(jì)，可以有效降低產(chǎn)品的復(fù)雜度，提高產(chǎn)品開發(fā)效率，縮短新產(chǎn)品上市周期，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣化和零部件通用化的兼顧，解決物料種類和數(shù)量不斷膨脹帶來的各種問題，降低系統(tǒng)成本，獲取核心競爭力。模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是所設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)的零部組件能夠產(chǎn)出最大的組合和通用性，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化的高效率高質(zhì)量生產(chǎn)，還能滿足不同用戶的個性化要求。

綜上所述，現(xiàn)有的研究對復(fù)雜性管理主要的途徑就是提高通用物料、模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)比例。而所謂設(shè)計(jì)的模塊化，是把設(shè)計(jì)方法從整合設(shè)計(jì)改變?yōu)槟K化設(shè)計(jì)。整合設(shè)計(jì)是對于每出現(xiàn)一個新型號產(chǎn)品時最適合單體情形的設(shè)計(jì)方法。對設(shè)計(jì)不做出規(guī)劃，而只是單純地進(jìn)行整合性設(shè)計(jì)，就無法從源頭上解決產(chǎn)品復(fù)雜度日益上升的問題。與此相反，模塊化設(shè)計(jì)的做法是，對將要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品從整體上進(jìn)行審視，確定模塊化部件，對模塊化部件進(jìn)行組合后衍生出多種多樣的產(chǎn)品。模塊化設(shè)計(jì)是一種強(qiáng)調(diào)預(yù)測、分析、總結(jié)和有步驟及計(jì)劃的設(shè)計(jì)方法。從整合設(shè)計(jì)到模塊化設(shè)計(jì)的變革，這一過程也就是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和研發(fā)戰(zhàn)略與管理的變革。另外，目前主要的研究領(lǐng)域也集中在汽車行業(yè)，并沒有太多關(guān)于復(fù)雜性管理的研究，尤其是針對IT領(lǐng)域。因此，研究D公司物料復(fù)雜性的管理具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2 當(dāng)前企業(yè)物料管理存在的問題及影響

隨著D公司服務(wù)器產(chǎn)品的不斷推出，相應(yīng)物料的DPN料號數(shù)量更是達(dá)到11%的增長率。截止2014年8月，現(xiàn)有物料共有7 700個DPN，預(yù)計(jì)在2015年將達(dá)到8 300個DPN。物料料號數(shù)量的增加，意味著物料復(fù)雜性的增加，同時對該物料的有效管理也增加了難度。與此同時，通過對新服務(wù)器的物料調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前D公司對已有物料的重復(fù)使用率不到20%，只有17%。重復(fù)使用率低，意味著在服務(wù)器的新項(xiàng)目設(shè)計(jì)中工程師更傾向于設(shè)計(jì)一款新的物料，而不是在新的項(xiàng)目中使用現(xiàn)有的物料，從而減少未來新增的物料種類數(shù)量。

之所以存在物料復(fù)雜性增加，主要原因有兩方面：一方面，受制于服務(wù)器產(chǎn)品設(shè)計(jì)。首先，由于D公司產(chǎn)品有著不同的家族產(chǎn)品，對物料的要求是不一樣的。其次，D公司產(chǎn)品的生命周期較短，每代產(chǎn)品對物料的規(guī)格要求也不一樣。最后，D公司產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要一定的防呆要求，也導(dǎo)致部分物料無法重復(fù)使用。另一方面，受制于采購管理，而物料復(fù)雜性的增加，對采購管理來說也有幾方面的影響。

①新物料的導(dǎo)入，都需要重新開模設(shè)計(jì)，才能滿足相應(yīng)的技術(shù)規(guī)格。這不僅延長了產(chǎn)品的研發(fā)開發(fā)周期，同時還需要投入更多的人力進(jìn)行物料的開發(fā)設(shè)計(jì)。

②隨著新物料的不斷導(dǎo)入，將使得每個物料的用量局限于對應(yīng)的產(chǎn)品的銷量，而無法擴(kuò)大現(xiàn)有物料的購買數(shù)量。這導(dǎo)致在物料采購時，失去了批量采購規(guī)模效應(yīng)的可能，從而無法從供應(yīng)商那里獲得優(yōu)惠的折扣價格。

③由于物料總體品類的增加，也使得物料的供應(yīng)風(fēng)險和庫存成本控制之間變得更難把握。

④物料復(fù)雜性的增加，使得與物料相關(guān)的部門，包括研發(fā)、采購、質(zhì)量等都需要承受更多的管理負(fù)擔(dān)，有可能需要更多的人力才能保持物料的有效供應(yīng)。

3 物料復(fù)雜性成本及收益分析

3.1 物料復(fù)雜性成本

物料的復(fù)雜性成本分為直接成本和間接成本。

3.1.1 直接成本

對企業(yè)而言，直接會對供應(yīng)鏈運(yùn)營帶來的成本影響。它分為兩部分，非經(jīng)常性工程成本（Non Recurring Engineering Cost），簡稱NRE成本，和季度談判節(jié)約成本（Quotation of Quarter Savings）。NRE成本包括所有非經(jīng)常性成本，如：開模費(fèi)、模具費(fèi)、品質(zhì)稽核費(fèi)、各類安規(guī)認(rèn)證費(fèi)等。季度談判節(jié)約成本（Quotation of Quarter），是指通過集聚需求來進(jìn)行季度談判，從而從供應(yīng)商那獲取一定的價格折扣，以便帶來采購成本的降低。

3.1.2 間接成本

間接成本是指隨著物料種類數(shù)量的增加帶來隱性成本，它包含四部分：人力成本、呆滯料成本、物料加急成本和倉儲成本。

①人力成本是指所有參與該物料管理的人員的勞動力成本，這是容易理解，但往往被企業(yè)忽略。參與物料物料管理的人員包括全球物料經(jīng)理、全球供應(yīng)經(jīng)理、元器件工程師、品質(zhì)工程師、電子工程師、機(jī)械工程師、物料計(jì)劃員、高級經(jīng)理等。關(guān)于這部分的成本在本文中將通過全職等效人數(shù)（Full Time Equivalent FTE）進(jìn)行計(jì)算。

②呆滯料成本（Excess and Obsolete），也稱EO成本，是指由于物料的復(fù)雜性，導(dǎo)致部分物料由于自身的特殊性，無法用于其它產(chǎn)品上，從而在相應(yīng)的服務(wù)器結(jié)束產(chǎn)品生命周期后，還存在無法使用的庫存。

③物料加急成本（Expedite），是指由于預(yù)測的不準(zhǔn)確，返工等，導(dǎo)致物料缺貨，從而需要通過加急從不同倉庫調(diào)配物料。當(dāng)物料物料的增加，將無法使用風(fēng)險共擔(dān)的方式降低預(yù)測不準(zhǔn)確帶來的供應(yīng)風(fēng)險。

④庫存成本（Inventory Cost），是指由于物料的復(fù)雜性增加，在物料管理時，為了保證所有的物料不間斷供應(yīng)，需要額外增加日供應(yīng)庫存天數(shù)DSI（Daily Supply Inventory），從而帶來庫存成本的增加。

綜上可知，復(fù)雜性總成本是這些成本的加總。

3.2 物料復(fù)雜性收益

當(dāng)物料的復(fù)雜性增加，一方面，對供應(yīng)鏈的整體運(yùn)營成本帶來了影響，但另一方面，由于新物料的導(dǎo)入，使得企業(yè)的產(chǎn)品變得更個性化、多樣化，這也吸引了更多的消費(fèi)者來購買，為企業(yè)帶來額外的收益。通過每年D公司新增的產(chǎn)品帶來的銷售額及在該銷售額中，新物料的貢獻(xiàn)比率就可以計(jì)算出物料的復(fù)雜性收益。當(dāng)平均每個物料的成本等于平均每個物料帶來的收益時，物料的種類數(shù)量達(dá)到最優(yōu)。

4 物料復(fù)雜性優(yōu)化研究

為了減少物料的種類數(shù)量，就需要對現(xiàn)有的物料進(jìn)行重新評估，確認(rèn)有哪些物料是可以進(jìn)行產(chǎn)品替代。但由于物料的產(chǎn)品替代，需要涉及多方面因素，需要多部門的參與才能完成。鑒于減少當(dāng)前物料數(shù)量的可行性，本文主要探討的是如何減少未來物料種類的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性最優(yōu)。目前D公司物料的平均重復(fù)使用率只有17%。但其中個別服務(wù)器中，重復(fù)使用率可達(dá)35%，這也意味著即便受限于物料設(shè)計(jì)的特殊性，仍然是有機(jī)會通過提高平均重復(fù)使用率，來減少未來物料種類的數(shù)量，從而減緩物料數(shù)量增長的趨勢。而在尋找可重復(fù)使用的物料時，往往需要工程師花費(fèi)大量的時間進(jìn)行技術(shù)規(guī)格的查詢比對。為了方便工程師找到最合適的可供重復(fù)使用的物料，提高工程師的工作效率，可借助多目標(biāo)優(yōu)化求解來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

在考慮從現(xiàn)有物料中找到合適的可以在新產(chǎn)品中重復(fù)使用的物料，首先要保證物料的規(guī)格符合新產(chǎn)品對物料的規(guī)格要求。在建立多目標(biāo)優(yōu)化求解模型時，變量主要考慮的物料的相關(guān)參數(shù)，而目標(biāo)函數(shù)則主要考慮物料的價格及供應(yīng)風(fēng)險這兩個因素，其約束條件則是物料的規(guī)格最相近，價格最優(yōu)和供應(yīng)風(fēng)險最低。

5 結(jié) 語

本文主要是基于在D公司物料的現(xiàn)狀及采購管理方式，分析了D公司原材料復(fù)雜性不斷增加的根本原因，結(jié)合D公司實(shí)際情況，給出了復(fù)雜性成本及收益的估算方法，并引入多目標(biāo)優(yōu)化方法，幫助D公司工程師進(jìn)行新物料的設(shè)計(jì)，提高了工程師的效率，從而減少復(fù)雜性對整個服務(wù)器產(chǎn)品采購成本的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 齊磊磊.論復(fù)雜性的基本根源——從系統(tǒng)科學(xué)的角度[J].系統(tǒng)科學(xué)學(xué)報，2009，17（1）：6-10.

[2] 徐路寧，張和明.產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段成本控制的相關(guān)對策[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2005，24（3）：75-77.

[3] 娜仁，劉洪.基于產(chǎn)品復(fù)雜性與低成本協(xié)同的企業(yè)競爭優(yōu)勢演化路徑[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2011，32（7）：148-153.

[4] 王浩濤.模塊化設(shè)計(jì)與管理實(shí)踐淺析[J].企業(yè)研究，2011（24）：36-37.