備件物流研究綜述

汪志林

[摘要]備件物流管理是企業(yè)生產(chǎn)管理工作中的一項(xiàng)重要的內(nèi)容，它關(guān)系到企業(yè)的正常生產(chǎn)，與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)。良好的備件物流管理可以減少企業(yè)資金的占用，節(jié)約物流成本。通過對(duì)國(guó)內(nèi)外備件物流管理的文獻(xiàn)分析，總結(jié)了當(dāng)前備件物流研究的現(xiàn)狀，并揭示了備件物流管理未來的發(fā)展方向。

[關(guān)鍵詞]備件備件物流綜述

1引言

在設(shè)備維修工作中，為了恢復(fù)設(shè)備的性能和精度，需要用新制的或修復(fù)的零部件來更換磨損的舊零件，通常把這種新制的或修復(fù)的零部件稱為配件。為了縮短修理停歇時(shí)間，減少停機(jī)損失，對(duì)某些形狀復(fù)雜、要求高、加工困難、生產(chǎn)（或訂購(gòu)）周期長(zhǎng)的配件，需要在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)預(yù)先儲(chǔ)備一定數(shù)量，這種配件就稱為備件。

備件管理是指?jìng)浼挠?jì)劃、生產(chǎn)、訂購(gòu)、供應(yīng)、儲(chǔ)備的組織與管理，它是設(shè)備維修資源管理的主要內(nèi)容，備件管理是維修活動(dòng)的重要組成部分，只有科學(xué)合理地儲(chǔ)備與供應(yīng)備件，才能保證企業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行又能節(jié)約成本。否則，一方面如果備件儲(chǔ)備過多，會(huì)造成積壓，增加庫(kù)房面積和保管費(fèi)用，影響企業(yè)流動(dòng)資金周轉(zhuǎn)，增加產(chǎn)品成本；另一方面如果儲(chǔ)備過少，會(huì)影響備件的及時(shí)供應(yīng)，妨礙設(shè)備的修理進(jìn)度，延長(zhǎng)停歇時(shí)間，使企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)和經(jīng)濟(jì)效益遭受損失。因此，如何保障企業(yè)以最少資金保證備件的及時(shí)供應(yīng)稱為企業(yè)日益關(guān)注的課題。本文通過對(duì)國(guó)內(nèi)外備件管理主要文獻(xiàn)進(jìn)行分析，揭示出備件研究的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。

從備件管理的文獻(xiàn)來看，最初對(duì)備件研究成果較多來自軍事和高科技領(lǐng)域，其原因是這些領(lǐng)域設(shè)備的備件價(jià)格高、停機(jī)損失大，停機(jī)后果嚴(yán)重；后來這些研究成果逐漸應(yīng)用到民用，尤其是流程工業(yè)?？紤]進(jìn)一步研究的需要，將備件物流的研究文獻(xiàn)分為備件分類、備件需求、備件采購(gòu)以及備件庫(kù)存等方面進(jìn)行研究。

2國(guó)內(nèi)外備件物流研究綜述

2.1備件分類方面的研究

目前，國(guó)外學(xué)者對(duì)備件分類及特征方面的研究的主要文獻(xiàn)有：

Gajpale（2004）利用一系列的分類技術(shù)對(duì)部件進(jìn)行分類，這些技術(shù)用到了一些比較好的預(yù)測(cè)方法。用到的方法包括FSN分析法、ABC分析法和VED分析法。同時(shí)他們應(yīng)用層次分析法（AHP）對(duì)備件的重要性進(jìn)行了評(píng)估，考慮的因素包括備件的類型、采購(gòu)提前期和缺貨后果等。

Janne Huiskonen（2011）根據(jù)備件在物流系統(tǒng)中的作用提出備件的四個(gè)控制特性，即備件的關(guān)鍵性（criticality）、專用性（specifici-ty）、需求模式（demand pattern）、價(jià)格（value of parts），為后來的學(xué)者研究備件分類起到了一定的借鑒作用。

Braglia等人（2013）考慮備件的庫(kù)存約束、停機(jī)成本、安全和環(huán)境目標(biāo)、所采取的維修戰(zhàn)略及物流等因素對(duì)備件進(jìn)行了分類。綜合考慮從備件的影響因素對(duì)備件進(jìn)行分類已成為備件分類研究趨勢(shì)。

國(guó)內(nèi)大部分學(xué)者對(duì)備件的特性及分類在理論上沒有進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究，大部分都是杰出的實(shí)踐者。

金錫萬、方成武等（2007）在文獻(xiàn)中提到武鋼將備件分為通用件和專用件。

郭智敏、嚴(yán)洪森和陳施華等（2003）在控制備件庫(kù)存重要性的前提下，以ABC分類庫(kù)存控制法和備件“3A”庫(kù)存控制方法為基礎(chǔ)，提出了備件的ABCD分類控制方法。該庫(kù)存控制方法以備件對(duì)生產(chǎn)狀況影響程度、機(jī)器故障損耗率和供應(yīng)渠道的敏捷程度等為分類標(biāo)準(zhǔn)，將備件分為ABCD四類，對(duì)各類備件分別采取適當(dāng)?shù)目刂撇呗?，最終實(shí)現(xiàn)在備件供應(yīng)及時(shí)充足的前提下，備件庫(kù)存占用資金最低的庫(kù)存控制目標(biāo)。

徐曉燕（2015）提出了一種基于分類的備件需求特性的庫(kù)存管理方法。該方法從備件需求預(yù)測(cè)的角度對(duì)備件進(jìn)行了分類，接下來對(duì)每一類備件的需求進(jìn)行預(yù)測(cè)并給出其恰當(dāng)?shù)膸?kù)存決策方法，最后用基于分類的預(yù)測(cè)方法對(duì)備件需求歷史數(shù)據(jù)不足和缺少單位備件缺貨成本參數(shù)的問題進(jìn)行了研究。

黃耕等（2016）對(duì)傳統(tǒng)的備件ABC分類方法進(jìn)行了分析，揭示出其缺陷，在ABC分類方法的基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的三維備件分類方法的思想，根據(jù)大型企業(yè)備件的特性，考慮從對(duì)生產(chǎn)的重要程度、資金占用多少情況和采購(gòu)運(yùn)輸周期長(zhǎng)短三個(gè)維度來分類。

2.2備件需求方面

A.Sleptchenko、M.C.van der Heijden和A.van Harten（2002）考慮了可修理的但在有限修理能力下的多級(jí)、多契約的備件供應(yīng)系統(tǒng)。作者通過模擬證實(shí)了在相似的情況下，文中提出的研究方法比傳統(tǒng)的VARI-METRIC預(yù)測(cè)技術(shù)更精確，精確度提高了5倍。

Willemain等人（2004）采用一種新的時(shí)間序列方法——Boot-strap方法，預(yù)測(cè)固定提前期的累計(jì)分布，認(rèn)為Bootstrap方法比指數(shù)平滑和Croston方法對(duì)間斷需求預(yù)測(cè)精度更高。而Regattieria等人（2015）利用意大利航空公司的歷史數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)20種預(yù)測(cè)技術(shù)的精度，結(jié)果表明加權(quán)移動(dòng)平均、Croston方法和指數(shù)加權(quán)平均法較好。

張志斌等（2011）探討了一種基于影響圖理論的備件消耗因素定性及定量分析方法，給出了用于確定影響備件消耗因素的影響圖和知識(shí)圖，并根據(jù)知識(shí)圖進(jìn)行概率指定，建立了備件消耗計(jì)算模型，為備件消耗預(yù)測(cè)提供了一種比較可信的方法。

趙惠文和王金干等（2014）運(yùn)用貝葉斯方法對(duì)航空備件進(jìn)行了預(yù)測(cè)，依據(jù)航空備件使用壽命中的分布情況，取得相應(yīng)的共軛先驗(yàn)分布，結(jié)合備件故障歷史數(shù)據(jù)，用先驗(yàn)矩陣求得超參數(shù)，提出了一種基于貝葉斯先驗(yàn)分布的航空備件需求預(yù)測(cè)模型。

任博和張恒喜等（2015）用一種機(jī)器學(xué)習(xí)算法——支持向量機(jī)研究了飛機(jī)備件需求預(yù)測(cè)問題。首先探討了支持向量機(jī)回歸預(yù)測(cè)模型的學(xué)習(xí)和預(yù)測(cè)機(jī)制，分析三個(gè)重要參數(shù)對(duì)算法的影響規(guī)律，得出一套定性的參數(shù)選擇方法。然后將支持向量機(jī)引入到裝備綜合保障分析中，構(gòu)建了飛機(jī)備件智能預(yù)測(cè)模型，并對(duì)某型軍用飛機(jī)備件需求進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析。

2.3備件采購(gòu)方面的研究

M.Le Sueur和B.G.Dale（2008）分析了一個(gè)水處理廠備件采購(gòu)存在的問題，提出了與供應(yīng)商建立伙伴關(guān)系、降低庫(kù)存?zhèn)浼⒔鉀Q備件陳舊等改進(jìn)措施，闡明了MRO采購(gòu)改進(jìn)的關(guān)鍵在于建立采購(gòu)基準(zhǔn)。

李偉、鐘曉波、李俊書（2010）介紹了備件采購(gòu)的兩種模式，備件承包采購(gòu)和合同采購(gòu)，并證明了備件承包采購(gòu)優(yōu)于備件合同采購(gòu)模式。

朱建軍、劉士新和王夢(mèng)光等（2014）研究了大型鋼鐵企業(yè)關(guān)鍵備件——軋輥供應(yīng)商的評(píng)價(jià)問題，運(yùn)用區(qū)間數(shù)層次分析模糊評(píng)價(jià)方法對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)時(shí)要綜合考慮軋輥的性能、價(jià)格、質(zhì)量、供應(yīng)商的交貨能力、服務(wù)水平等屬性，對(duì)區(qū)間數(shù)判斷矩陣的權(quán)重的求解方法進(jìn)行了改進(jìn)。

趙振峰、陳榮秋、崔南方（2015）研究了生產(chǎn)企業(yè)備件采購(gòu)拉動(dòng)式兩階段決策模型，分析了EOQ模型不允許缺貨假設(shè)條件在生產(chǎn)企業(yè)備件采購(gòu)決策中應(yīng)用的局限性；提出了生產(chǎn)企業(yè)備件采購(gòu)決策應(yīng)在備件是否允許缺貨的經(jīng)濟(jì)分析后，結(jié)合備件的消耗性運(yùn)用不同訂貨模型的拉動(dòng)式兩階段決策模型；構(gòu)建了生產(chǎn)企業(yè)備件供應(yīng)是否允許缺貨判定模型以及允許缺貨條件下的采購(gòu)批量決策模型。

2.4備件庫(kù)存方面的研究

目前對(duì)備件庫(kù)存管理方面的研究比較多。

Froot（2005）應(yīng)用管理方法、數(shù)學(xué)公式研究了基于航空備件供應(yīng)的管理預(yù)測(cè)系統(tǒng)。他認(rèn)為（Q、r）系統(tǒng)的庫(kù)存策略無需精確地知道每個(gè)月的備件需求，但應(yīng)能預(yù)測(cè)備件采購(gòu)提前期內(nèi)的累積需求，他合理的運(yùn)用了統(tǒng)計(jì)方法（最大似然估計(jì)）和統(tǒng)計(jì)控制技術(shù)大大提高了庫(kù)存管理效率。

Haneveld（2007）研究了慢速移動(dòng)、貴重備件的庫(kù)存優(yōu)化問題。他考慮到在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)因?yàn)樵O(shè)備不能正常運(yùn)行而產(chǎn)生很大的費(fèi)用，所以必須找到合適的方法解決這一問題。在設(shè)備生命周期中，Haneveld把購(gòu)買分成初期購(gòu)買和運(yùn)行過程中購(gòu)買，時(shí)間是一個(gè)連續(xù)變量，而不是把它分成幾個(gè)不同的階段。確定初期購(gòu)買時(shí)是基于無限生命周期假設(shè)，運(yùn)行過程中是基于有限生命周期假設(shè)。總期望成本包括采購(gòu)成本、庫(kù)存持有成本和延期到貨造成的損失費(fèi)用。在初期購(gòu)買優(yōu)化以后，給出整個(gè)生命周期的優(yōu)化策略。

Ruhul Sarker和Amanul Haque（2010）運(yùn)用模擬方法優(yōu)化了維修和備件庫(kù)存供應(yīng)策略。傳統(tǒng)上，維修和備件庫(kù)存分開來對(duì)待或按順序處理，而導(dǎo)致過多的備件庫(kù)存，占用了大量的資金。模擬研究結(jié)果表明共同的優(yōu)化能夠取得更好的效果。

Jelfcry K.Cochran和Theodore P.Lewis（2011）研究備件按需求近似指數(shù)分布的飛機(jī)備件問題，提出了比較好的方法，發(fā)展了現(xiàn)有排隊(duì)論庫(kù)存模型，同時(shí)證明了這種方法還可用于用戶專用的備件供應(yīng)問題。

Matteo Kalchschmidt和Giulio Zotteri（2013）探討了多級(jí)維修備件供應(yīng)鏈的庫(kù)存問題，指出了管理方法和供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)意志能夠提出系統(tǒng)的運(yùn)作效率，同時(shí)驗(yàn)證了開發(fā)完善可靠的信息系統(tǒng)可以大大改善系統(tǒng)績(jī)效。

Hartanto等人（2016）研究了可修備件協(xié)作庫(kù)存問題，包括追求總成本最低的總庫(kù)存水平、庫(kù)存成本分配問題以及無運(yùn)輸和延遲的備件庫(kù)存調(diào)撥模型。

宋英杰等（2013）分析了大型鋼鐵企業(yè)在備件庫(kù)存管理方面存在的問題，指出庫(kù)存管理模式陳舊是其主要原因。針對(duì)此提出了供應(yīng)商管理庫(kù)存、聯(lián)合庫(kù)存模式和零庫(kù)存模式三種庫(kù)存管理模式，為企業(yè)降本增效提供了有效地解決途徑。

張媛、趙玉兵（2014）分析了某鋼鐵企業(yè)備件庫(kù)存管理現(xiàn)實(shí)中存在的問題，提出了采用先進(jìn)的JMI理念構(gòu)建企業(yè)新的備件庫(kù)存管理模式。并在JMI管理思想的指導(dǎo)下，針對(duì)某鋼鐵企業(yè)具體情況指出了該鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)JMI備件庫(kù)存管理過程中的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

熊君星、趙金萍（2015）針對(duì)備件需求的高度不確定性特點(diǎn)，在備件需求預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃（DP）的備件庫(kù)存控制模型以確定備件庫(kù)存的采購(gòu)計(jì)劃。并應(yīng)用實(shí)例來證明此方法的可行性與有效性。

從以上的國(guó)內(nèi)外研究情況可以看出，學(xué)者們已經(jīng)注意到備件物流的重要性，但由于備件物流是一個(gè)新的領(lǐng)域，在許多問題上的研究上還有待于進(jìn)一步的深入。

3備件物流研究展望

3.1備件物流理論的發(fā)展

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用上對(duì)備件物流的研究已經(jīng)很多，但備件物流的理論方面的研究還比較少，今后的研究方向應(yīng)是加強(qiáng)對(duì)備件物流理論的研究，同時(shí)結(jié)合行業(yè)的特點(diǎn)，將針對(duì)不同的行業(yè)探討適合與本行業(yè)發(fā)展的備件物流理論。目前對(duì)備件物流理論的研究尚處在初級(jí)階段，未來加緊對(duì)備件物流理論的研究迫在眉睫。

3.2備件物流系統(tǒng)規(guī)劃

由于備件需求的偶然性、需求的難以預(yù)測(cè)以及備件的缺貨對(duì)于生產(chǎn)造成的影響巨大等特點(diǎn)，決定了備件物流系統(tǒng)的整體優(yōu)化是未來研究的重點(diǎn)。從總體上將備件的需求預(yù)測(cè)、采購(gòu)供應(yīng)、庫(kù)存、配送以及后期的使用跟蹤等綜合起來考慮，對(duì)備件物流系統(tǒng)進(jìn)行研究，達(dá)到備件物流成本的降低，從而使備件物流系統(tǒng)的規(guī)劃更有效。

3.3備件物流的信息化建設(shè)

對(duì)于備件品種多儲(chǔ)備規(guī)模較大的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)備件“零庫(kù)存”和“準(zhǔn)時(shí)制”的科學(xué)化管理，必須要有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持，將備件采購(gòu)管理系統(tǒng)和庫(kù)存系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)有機(jī)集成，形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的信息管理系統(tǒng)，這將是未來備件信息化建設(shè)重點(diǎn)研究的課題。

3.4備件物流的專業(yè)化發(fā)展

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，越來越多的企業(yè)關(guān)注自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，將自己不擅長(zhǎng)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移出去，采取外包、轉(zhuǎn)讓、重組的方式轉(zhuǎn)移給專業(yè)公司。但對(duì)于備件物流來說，由于其專業(yè)性比較強(qiáng)，進(jìn)入行業(yè)的門檻比較高，目前在這一塊做的比較成熟的第三方物流公司比較少，但未來的發(fā)展方向一定是眾多的企業(yè)將備件物流這一塊從本企業(yè)的物流中剝離。目前DHL已經(jīng)開始在做備件物流的嘗試。DHL在亞太地區(qū)陸續(xù)投入14億美元建設(shè)相關(guān)物流設(shè)施，其中在中國(guó)的投資達(dá)到2億美元，包括在上海、北京和廣州快件物流中心，直接為客戶提供2到4小時(shí)內(nèi)的備件配送。因此，如何做到備件物流專業(yè)化將是未來一個(gè)重要的研究方向。