核電廠備件計劃管理措施

柳　鵬，郭向利，姚麗陽

（1.中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300；2.中核深圳凱利集團公司，廣東 深圳 518033）

核電廠備件計劃管理措施

柳鵬1，郭向利1，姚麗陽2

（1.中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300；2.中核深圳凱利集團公司，廣東 深圳 518033）

核電廠備件計劃管理是備件管理工作的核心。為保證核電機組安全穩(wěn)定運行，以最經(jīng)濟的方式，可靠及時地提供備件，是核電廠備件計劃管理工作的根本目的。文章在學習總結(jié)和工作實踐的基礎上，就如何提高核電廠備件計劃管理水平，在備件科學合理分類、庫存定額優(yōu)化、戰(zhàn)略備件聯(lián)合儲備以及管理指標體系的建立等方面做了一些思考。

核電廠；備件；計劃管理

備件是設備檢修的主要物質(zhì)基礎。及時采購、儲存和供應備件，可以減少設備檢修時間、縮短換料大修工期，減少因停機造成的損失。在此意義上講，備件需要充分的庫存保障，即“庫存合理可行盡量高”。當前，隨著市場競爭的加劇，企業(yè)的各項管理活動均在圍繞著經(jīng)濟指標開展工作，備件管理就是其中重要的一項。備件管理的經(jīng)濟性，就是要用最少的資金對備件進行儲備， 即“庫存合理可行盡量低”。這看似矛盾的兩個方面，正是備件計劃管理的難點所在、也是關(guān)鍵所在。對備件進行合理的計劃管理，保證機組安全穩(wěn)定運行的同時，減少備件的庫存積壓，對提高核電廠的經(jīng)濟效益有著極其重要的意義。

1　備件管理常見問題

近年來，隨著預防性維修模式在電廠等企業(yè)的普及，相應的備件管理水平也有了一定程度的提高。但在很多大型企業(yè)中，備件所占用的費用依然很高。備件成本的居高不下，不僅增加生產(chǎn)成本，同時還占用流動資金。

從諸多企業(yè)的實踐總結(jié)和經(jīng)驗反饋來看，備件管理極易出現(xiàn)以下問題［1］：

1） 備件庫存量大、領(lǐng)用率低，備件過期報廢量較大；

2） 備件長期存放，因保養(yǎng)不當容易發(fā)生銹蝕等損壞情況，保養(yǎng)成本也較高；

3） 隨著設備的更新?lián)Q代和電廠的技術(shù)改造，部分備件只能閑置或者報廢處理；

4） 基礎數(shù)據(jù)欠缺，缺少資源和信息共享平臺，無法實現(xiàn)資源共享和備件互通；

5） 庫存定額不合理，不能按照設備類別和需求的輕重緩急分類儲存和管理備件；

6） 管理理念和認識較保守，備件仍然追求“合理可行盡量多”。

核電廠為了保證機組的安全穩(wěn)定運行，縮短換料大修工期，同時出于核安全的考慮，很容易儲備大量的備件，導致庫存壓力增大、流動資金占用上升，從而影響企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營。

上述6方面的問題是核電廠亟須認真借鑒和對待的。鑒于此，很有必要結(jié)合內(nèi)外部的實踐和經(jīng)驗，認真思考如何做好核電廠備件計劃管理工作。

2　備件計劃管理

備件計劃管理是根據(jù)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗對備件消耗的預測，結(jié)合本企業(yè)的生產(chǎn)維修水平、設備檢修計劃和備件市場供應情況來編制備件生產(chǎn)、訂貨、儲備和供應的工作。備件計劃的編制與企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營實際有密切的聯(lián)系，一般分年度計劃和月計劃、定期檢修計劃和日常維修計劃。

備件計劃管理是備件管理工作的核心，是備件采購和供應的依據(jù)。備件能否做到既及時供應又不造成積壓，關(guān)鍵在于計劃管理的準確性和有效性。備件計劃管理工作涵蓋設備分類、定額管理、儲備策略、計劃編審等多個方面。

2.1備件需求計劃

備件需求計劃是備件管理工作的起始點。備件需求計劃通常由備件需求部門提出，或者由備件管理工程師提出。

制定備件需求計劃，應該根據(jù)備件的歷史消耗量及未來維修需求量，并在考慮庫存定額（最大庫存和安全庫存）的基礎上進行制定，其他還要綜合考慮的因素包括計劃或預計使用時間、設備采購周期以及備件交付的不確定性等。備件計劃管理部門要對備件需求計劃初稿再加以綜合、平衡和核對，方能提出較為完善的計劃終稿進行立項（見圖1）。

圖1　備件全生命周期管理Fig.1 Spare parts life cycle management

從備件需求分析到備件計劃的審核立項、采購部門的采購、廠商交貨、倉庫驗收、入庫、領(lǐng)用出庫，構(gòu)成了備件全生命周期管理的閉環(huán)系統(tǒng)。

核電廠備件的多樣性、消耗的不確定性要求備件管理工程師必須進行動態(tài)管理，充分的前期準備和數(shù)據(jù)統(tǒng)計是必不可少的。例如定期或不定期對出庫信息、采購情況做好統(tǒng)計分析，合理制定備件的經(jīng)濟儲備量和安全儲備量，及時調(diào)整新提出的備件計劃，做到既保證備件供應，又避免企業(yè)資金的閑置，達到一個相對的平衡點。

2.2備件管理信息化

建立統(tǒng)一的備件信息數(shù)據(jù)庫，以便掌握備件信息，提高在庫備件的使用率。

從備件計劃管理的角度，該數(shù)據(jù)庫的功能和信息需要涵蓋：出入庫統(tǒng)計、備件型號規(guī)格、備件的時效、返修和維護信息等，并能按需要形成各種報表。還需重點考慮的問題是建立良好的使用流程，能有效地追蹤到每個備件從入庫到出庫以及使用情況。

如今，隨著備件管理理論的深入研究和各企業(yè)對備件管理工作要求的進一步提高，許多大型企業(yè)都在實施備件ERP（企業(yè)資源計劃）系統(tǒng)管理。通過在ERP系統(tǒng)中建立從備件代碼編制開始到備件被維修替換報廢的整個管理臺賬，充分發(fā)揮管理系統(tǒng)程序化處理手段的優(yōu)勢，設計出更加智能化的管理模塊，推進備件代碼的系統(tǒng)化和標準化管理、建立備件與檢修管理的關(guān)聯(lián)關(guān)系、實現(xiàn)備件采購全流程系統(tǒng)化管理等等［2］。這些功能的實現(xiàn)和管理手段的提升，都對降低備件管理工作負荷、提高設備管理工作效率，具有非常重要的意義。

3　備件分類與定額管理

為了做好備件計劃管理，必須做好備件分類、庫存定額以及儲備策略等基礎工作，這其中，備件的分類是庫存定額和儲備策略的前提。

3.1備件屬性分類法

備件的分類有利于分類施策，既可以快速有效地找出重點備件，也有助于提高備件管理工作的針對性和有效性。

備件的分類方法有很多，目前較為普遍和較為實用的是按照屬性進行備件分類。屬性分類法以備件的使用壽命為基準，結(jié)合備件的重要程度和交貨期等，將備件劃分為事故件、計劃件、常用件和準計劃件4類。

該分類方法得到的4類備件定義如下：

1）事故件（突發(fā)事故型）：以生產(chǎn)保險為目的的必備零部件。事故件的使用壽命長，正常情況下不進行更換，但存在突然損壞的可能性和更換周期的不確定性，該備件一旦損壞，將造成巨大停產(chǎn)損失或重大事故。該類備件可以設置安全庫存量。

2）計劃件（劣化潛變型）：指周期更換及狀態(tài)管理的備件，其更換具有一定的計劃性。此類備件可以不納入庫存控制，根據(jù)需要進行采購即可。

3）常用件（定額消耗型）：是指需求量較為穩(wěn)定的備件，可以制定出消耗定額。該類備件可以進行定期或定量的庫存補充。

4）準計劃件（良否判斷型）：指更換周期較難預測，需靠設備管理人員根據(jù)設備狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)主觀判斷是否需要備件進行維修和更換。原則上對于準計劃件不設置安全庫存量。

按照該方法，在備件庫存中主要是事故件和部分常用件。理想情況下，計劃件和準計劃件庫存量會很少甚至接近零庫存。屬性分類法是從備件用戶的角度，而不是從備件供應的角度來進行分類，因此，這種分類方法對庫存控制很有幫助，是一種較為理想的分類方法。然而，這種分類的劃分標準在實際應用時的具體化面臨很多困難，需做許多細致嚴密的工作。

由于備件管理的特殊性和復雜性，備件庫存的影響因素很多，為了有效控制備件庫存，可同時從不同角度對備件進行劃分，例如資金占用、檢修計劃、設備重要性等級、備件屬性等等。對于核電廠而言，可以結(jié)合自身情況，從簡單分類做起、從部分備件入手，逐步實現(xiàn)備件的合理分類。

3.2庫存定額管理［3］

備件的庫存定額是指在保證生產(chǎn)正常進行的前提下備件的極限儲備量（即安全庫存和最大庫存），它是提出備件采購計劃和控制合理庫存的重要依據(jù)。儲備定額應根據(jù)設備裝機數(shù)量、重要程度和儲備方式制定，是評價庫存結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)科學儲備的基礎工作。

不是所有的備件都需要庫存定額管理，儲備定額主要適用于定期更換的、易損耗的備件，例如3.1節(jié)中提到的事故件和常用件。備件儲備定額的大小涉及很多因素，如備件管理體制、設備維修方式及備件的類別、需求量（消耗量）、訂貨周期、訂貨量、制造周期等。

備件儲備定額的管理方法是確定備件的最大庫存量、安全庫存量，下面舉一種計算方法進行說明。

最大庫存量，可以考慮所需備件的最大數(shù)量加上庫存保險儲備量，按訂貨周期與消耗量來確定。

式中：Qmax——最大庫存量；

M——月平均消耗量；

T——供貨周期（月）；

K——儲備系數(shù)。

綜合考慮各種備件的質(zhì)量、交付不確定性、保養(yǎng)維護水平、關(guān)鍵程度等因素后得出的綜合補加系數(shù)，一般取值為1.0～1.5。

安全庫存量，指備件訂貨周期中的正常備件消耗量，還需考慮意外事故和可能增加的備件保險儲備量。一般情況下，庫存量下降到安全庫存量之前，就要進行采購。

或者 Qmin=M×Td×K

式中：Qmin——最低儲備定額；

M——月平均消耗量；

Td——最短供貨周期（月）；

Qd——計劃外消耗的附加保險儲備量；

K——備件的儲備系數(shù)。

以上確定備件最大庫存、安全庫存定額的方法是較為常規(guī)的做法。核電廠應根據(jù)實際情況，制定符合生產(chǎn)需要的、更加具體的備件定額管理方案和流程。

科學決策和有效管理的狀態(tài)下，決定備件儲備定額的參量都是變化的，也就意味著儲備定額不應該是固定不變的值。為了體現(xiàn)儲備定額的適時性、正確性，必須結(jié)合備件的歷史出庫信息等因素，定期或不定期地對定額進行修正，實現(xiàn)備件庫存定額的動態(tài)管理。

3.3基于分類的庫存和儲備策略

對于不同類別的備件，應綜合考慮備件的重要性和儲備的經(jīng)濟性等因素，采取不同的存儲策略。較為有效的方法是在備件正確分類的基礎上， 考慮不同的定額管理和儲備策略［4］。

例如，基于3.1節(jié)所介紹的備件屬性分類法，就可以針對不同類別的備件分別制定不同的庫存管理方案。對事故件，可以設定安全庫存量以保障突發(fā)事故情況下備件的供應。對計劃件，按使用計劃安排采購計劃，理想情況下可以做到零庫存管理，即按需采購。對于常用件可以分兩類來解決，對于使用量變動的常用件，可設定一個能滿足變動的安全庫存量來保證；對使用量穩(wěn)定的常用件，用定期補充實現(xiàn)無庫存供應。對準計劃件基本上也按計劃件對待，即無庫存供應。

備件的存儲策略通常有兩類：定期存儲和定量存儲。定期存儲是指按既定的周期進行庫存補充，補充到最大庫存量。該策略適合于具有無法預知的隨機性故障的零部件（例如事故件）。定量存儲是指當庫存下降到某個設定的訂貨點時，就觸發(fā)定量的采購，主要適用于單價較低、需要量較穩(wěn)定的備件（例如常用件），該方法應用最為廣泛，有研究者將其總結(jié)為備件儲備定額“三點制”，即定量存儲中的最高點（最大庫存定額）、最低點（安全庫存定額）和訂貨點（采購觸發(fā)點）之間的關(guān)系，見圖2。

圖2　備件儲備定額“三點制”Fig.2　The three points of inventory ration management

4　戰(zhàn)略備件聯(lián)合儲備

4.1聯(lián)合儲備

聯(lián)合儲備是指對于相同規(guī)格類型的備件，由幾家企業(yè)合作進行采購和儲備，如圖3所示。

聯(lián)合儲備是一種備件共存、共享的庫存管理模式，該模式強調(diào)各方同時參與，共同制定庫存控制計劃，可大幅度減少資金占用量和降低生產(chǎn)成本，又不會影響到生產(chǎn)和檢修對于備件的需要。

聯(lián)合儲備有多種方式，例如［5］：

1） 設備制造廠家針對同型號產(chǎn)品電廠建立共享的供應商參與聯(lián)儲模式；

2）通過第三方組織、面向多家發(fā)電企業(yè)和供應商，突破供應商儲備的限制的第三方集中庫存聯(lián)儲模式；

3）共享備件分別存放在各電廠倉庫，通過信息系統(tǒng)建成整體的虛擬倉庫，通過借用或購買手續(xù)實現(xiàn)備件的共享。

無論哪一種方法，本質(zhì)都是多個公司將同類型備件型號集中、歸納后，分類型集體采購，各公司分類儲備。

聯(lián)合儲備模式適用于通用性強、價值高和供貨周期長的備件。

圖3　聯(lián)合儲備模式Fig.3 The modes of combination storage

4.2戰(zhàn)略備件的定義

戰(zhàn)略備件是指在電站的設計壽期內(nèi)，對機組可用率或核安全有直接的重大影響，且采購、制造周期長，價格昂貴，維修更換時間較長的關(guān)鍵重要設備或部件。該設備或部件在設計壽期內(nèi)無預測更換，是基于假定的替換考慮，以避免其意想不到損壞或失效導致電廠長期停堆而采購的整體設備或部件，或基于對其維修優(yōu)化考慮所采購的整體設備或部件。此類備件通常價格昂貴而應用概率較小，例如核電廠的主變壓器，主泵電機、汽輪機轉(zhuǎn)子等。

從核電廠戰(zhàn)略備件的定義來看，類似于備件屬性分類法中的事故件，只是其事故概率更低、預期更換可能性更小、重要程度更高。

4.3戰(zhàn)略備件的聯(lián)合儲備

基于聯(lián)合儲備的優(yōu)勢和戰(zhàn)略備件的特點，核電廠可以考慮建立戰(zhàn)略備件聯(lián)合儲備機制［6］。

在建立備件聯(lián)合儲備機制過程中，需牽頭單位將地域相鄰或一個集團內(nèi)部的多個電廠組織起來，成立備件聯(lián)合儲備體。對各電廠設備的型號、規(guī)格、制造廠等基礎資料和各公司現(xiàn)有儲備情況等基礎資料進行收集，統(tǒng)計出同型號、同規(guī)格的備件，并進行資源整合，將已分類的備件分配給各個會員單位進行儲備。同時，借助ERP信息系統(tǒng)將電廠共享的備件庫存狀況及時公布，每個電廠均可通過該系統(tǒng)及時了解各企業(yè)的庫存情況或?qū)ふ壹毙璧膫浼?/p>

戰(zhàn)略備件的聯(lián)合儲備還需組織參與單位共同制定聯(lián)合儲備管理辦法、簽訂聯(lián)合儲備合作協(xié)議、建立聯(lián)合儲備信息系統(tǒng)等。

5　備件管理指標體系

在企業(yè)精細化和集約化管理過程中，能夠量化的指標是有效的管理工具之一?！傲炕碧峁┛商幚?、可分析的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為管理和決策提供了可靠的依據(jù)。備件的計劃管理也可以建立起相應的管理指標體系。

為了建立合理的管理指標體系，就要從相關(guān)的業(yè)務流程各個環(huán)節(jié)進行仔細研究，找出關(guān)鍵因素及相關(guān)數(shù)據(jù)，設定合理的評價指數(shù)。有研究者通過實踐總結(jié)出了包括計劃需求準確指數(shù)、缺貨系數(shù)、滯留系數(shù)、到貨系數(shù)和事故備件儲備系數(shù)在內(nèi)的備件管理指數(shù)類指標［7］。從核電廠備件計劃管理的角度來看，本文認為計劃需求準確指數(shù)和滯留系數(shù)更具實際意義和指導意義。

5.1計劃需求準確指數(shù)

備件需求計劃是備件管理流程的起點，也是基礎。備件需求一經(jīng)制定，就決定了備件到貨后的結(jié)果。如果需求制定得不合理，將現(xiàn)場短時間內(nèi)不需要的備件列入需求計劃，到貨后便會造成備件積壓。反之，則導致現(xiàn)場急需的備件沒有庫存。建立備件計劃需求準確指數(shù)這一指標，目的在于衡量備件需求計劃制定的水平，其定義為統(tǒng)計周期內(nèi)所制定的備件需求總數(shù)中，已使用備件所占比重。

計劃需求準確指數(shù)=已使用備件項目總數(shù)/備件需求項目總數(shù)

指數(shù)越高，說明在制定計劃的時候充分考慮到了近期的設備檢修需求，計劃制定較為合理；反之，則說明對近期檢修需求考慮不周，如果長期偏低則會造成備件積壓。

5.2滯留系數(shù)

備件管理的理想情況是：需求提出并按期采購到貨，在到貨后比較合適的短時間內(nèi)就用于現(xiàn)場檢修，即需求提出—采購—設備檢修領(lǐng)用各環(huán)節(jié)之間的時間節(jié)奏緊湊合理。 這需要基于設備管理人員對設備的運行狀態(tài)、故障可能性的準確把握。現(xiàn)實情況中，往往做不到。對于部分備件，一定會被用于現(xiàn)場設備檢修，但時間未知或儲備很久才使用。此類備件若過早提出備件需求，采購到貨后也會造成備件積壓。對此，定義備件從到貨入庫直至被領(lǐng)用的時間段為備件在倉庫存放時間，用該時間除以該項備件的采購周期，稱之為備件滯留系數(shù)。

滯留系數(shù)=備件在倉庫存放時間/備件的采購周期

用每項備件的采購周期作為基準，統(tǒng)計出備件在倉庫存放時間，從而計算出相應的滯留系數(shù)，如果相當數(shù)量備件項目的滯留系數(shù)都很大，那么必然會造成大量的備件庫存積壓。

在備件管理的業(yè)務流程中，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)設置相應的指數(shù)指標，可以對備件管理業(yè)務進行評價、控制，從而促進備件管理水平的提升。

6　結(jié)束語

核安全是核電廠的生命線，設備的及時檢修和備件的充分保障顯得尤為重要。而核電廠作為企業(yè)實體，追求利潤是其存在的根本動力之一。備件計劃管理工作既關(guān)系到備件保障，又關(guān)系到節(jié)本增效，是企業(yè)運營的有力抓手。

核電廠備件管理人員需要不斷學習，將備件分類、庫存定額、儲備策略以及企業(yè)管理等方面的理論方法靈活應用到實踐中去，才能有效開展好備件計劃管理工作。

［1］ 趙篙正. 備件管理現(xiàn)狀的調(diào)查分析與探討［J］. 西北工業(yè)大學學報（社會科學版），1999， 19（02）：25-27.（ZHAO Gao-zheng. Investigation and Discussion on the Present Situation of Spare Parts Management［J］. Journal of Northwestern Polytechnical University （Social Science）， 1999，19（02）：25-27. ）

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Some Considerations about Spare Parts Plan Management in Nuclear Power Plants

LIU Peng1， GUO Xiang-li1，YAO Li-yang2
（1. Nuclear Power Operations Management Co.， Ltd.， CNNC， Haiyan，Zhejiang Prov. 314300， China； 2. Shenzhen Kaili Group Co.， Ltd.， CNNC，Shenzhen，Guangdong Prov. 518033， China）

The plan management is the core of spare parts management. The ultimate intention of this work is to provide spare parts reliable and timely in the most economical way to ensure the stable and safety operation of nuclear power plants. This article takes some considerations about classification， inventory ration， combination storage and management index system on the basis of study and work practice to help to improve the spare parts plan management in nuclear power plants.

nuclear power plant； spare parts； plan management

TM623 Article character：A Article ID：1674-1617（2016）03-0241-06

TM623

A

1674-1617（2016）03-0241-06

2016-06-18

柳 鵬（1983—），男，甘肅人，工程師，碩士，現(xiàn)從事核電廠備品備件計劃管理工作。