汔車供應鏈結構的可靠性研究

張國慶 劉媛華

摘要：供應鏈結構的可靠性被認為是供應鏈的固有屬性，對于供應鏈可靠性分析的基礎就是對于供應鏈結構的分析。文章主要從汽車供應鏈的結構出發(fā)，對組成汽車供應鏈的供應鏈單元深入分析并推導出單元中的節(jié)點和可靠性的計算公式，接下來，考慮了庫存在汽車供應鏈系統(tǒng)中的影響，首先對庫存本身的可靠性進行了分析，然后論證了庫存在汽車供應鏈系統(tǒng)中不同位置對系統(tǒng)可靠性的影響。

關鍵詞：結構可靠性;供應鏈單元;節(jié)點;結構可靠性;庫存

中圖分類號：F273.7 文獻標識碼：A

0引言

供應鏈系統(tǒng)可靠性是指供應鏈系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定任務的能力。由于供應鏈系統(tǒng)的復雜性，任何一個供應鏈單元的失效都有可能導致供應鏈系統(tǒng)的崩潰。文獻[2]用馬爾可夫過程理論對制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過程建立了供應鏈可靠性評估模型，文獻[3]運用兀.A分析法以供應商、制造商、分銷商三級供應鏈為研究對象，對其失效原因進行了診斷研究。文獻【4】運用系統(tǒng)動力學、故障樹分析法和Go法對汽車供應鏈有了一個整體分析，文獻【5】運用可靠性工程中的可靠性成本函數(shù)的概念對汽車供應鏈可靠性的分配技術進行了研究。總的來說，目前對于汽車供應鏈可靠性的研究還是比較少的。

本文從供應鏈結構出發(fā)，將供應鏈的各個部分劃分為各個單元，單元中包括“節(jié)點”和“邊”，以此來對汽車供應鏈結構的可靠性進行分析研究。供應鏈的基本組成部分是由“節(jié)點企業(yè)”和“邊”組成。其中“節(jié)點”主要是指企業(yè)內(nèi)部進行生產(chǎn)制造等一系列活動，“節(jié)點企業(yè)”指的是相關企業(yè)的集合?！斑叀本褪倾暯印肮?jié)點”與“節(jié)點企業(yè)”的相關活動。

根據(jù)給出的單元定義和供應鏈的特征，可以將節(jié)點企業(yè)和邊當成一個單元考慮。所以，供應鏈就是由提供不同功能的單元所組成，而單元就是由節(jié)點與邊串聯(lián)或者并聯(lián)所組成。

1汽車供應鏈的結構可靠性分析

1.1串聯(lián)結構單元結構可靠性分析。在供應鏈系統(tǒng)中，節(jié)點與邊都表示流程或者活動，為了方便描述，之后的節(jié)點同樣可表示邊。

由式（1）可知，只有各個節(jié)點都滿足自身的可靠度函數(shù)，該單元才符合單元的可靠度函數(shù)，如果隨機變量TTFi獨立，那么式（1）可表示為;

2考慮庫存的汽車供應鏈結構可靠性

2.1問題提出。實際上，汽車供應鏈系統(tǒng)非常復雜，受到技術、人才、成本等多重因素的影響，給汽車供應鏈系統(tǒng)的可靠性帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為了能夠保證在市場中有一定的競爭力，設置一定的安全庫存是必須的。下面從庫存出發(fā)對汽車供應鏈的可靠性進行分析。

2.2庫存自身的可靠性分析。庫存在供應鏈中的作用主要體現(xiàn)在兩方面：存貨和供貨，主要是對于上游供應商所提供的產(chǎn)品進行存貨，同時為下游客戶進行供貨。綜合庫存的作用，可以將庫存可靠性理解為：庫存對其上游企業(yè)存貨或者能夠為其下游供應鏈供貨的能力大小。

從上式可以得出：（1）供貨可靠性與倉庫的上游系統(tǒng)修復率uo成正相關。uo越大，Af跟著變大。uo越大就意味著供應鏈上游的供貨能力越強，因此，供貨可靠性也會跟著提高。

（2）供貨可靠性與倉庫的當前庫存量成正相關，Vo=A1·V越大，供應鏈可靠性就越高。Vo越大，滿足客戶需求的能力就越強，響應客戶需求的時間就越快，因此，供應鏈可靠性也會隨之提高。（3）供貨可靠性與供貨需求（S23D）成負相關。假設供應鏈下游庫存的可靠度A。不便，當短時間內(nèi)D突然變大，庫存難以滿足客戶需求，供應鏈可靠性A，就會降低。

2.3汽車供應鏈中的庫存分析。如果供應鏈上沒有設置庫存，只要有一個單元失效，那么整條供應鏈都會失效，但是有庫存的話，情況就會大不相同。例如，如果上游供應鏈出現(xiàn)失效的話，但是倉庫里有貨，供應鏈照樣可以運行，依然可以向下游供貨;如果倉庫里面沒有貨，但是上游供應鏈正常運行，依然可以立刻向下游進行供貨，使得整條供應鏈能夠正常運行。因此，可以認為，倉庫供貨與供應鏈上游系統(tǒng)有著某種并聯(lián)的關系。

綜上所述，分別對下面兩個問題進行分析：

3算例分析

假設某一汽車供應鏈的由三個單元和庫存組成，三個單元分別為供應商、整車廠和分銷商。其中，供應商可靠性A1=0.94，制造商可靠性A2=0.92，分銷商可靠性A3=0.88，倉庫的存貨可靠性Ad=0.95，庫存存貨和上游供應鏈的修復率uo=5.2，倉庫安全庫存量V=80，顧客的平均需求為D=60。

由此可以進行以下論證：

4總結

本文從汽車供應鏈的結構出發(fā)，引入了節(jié)點、邊與單元的概念。將整個供應鏈看成是若干個單元串并聯(lián)所組成。并對串并聯(lián)的單元可靠性進行了公式推導，由此求解出了汽車供應鏈結構可靠性的計算方法。接下來考慮了庫存在汽車供應鏈系統(tǒng)中的影響，然后論證了庫存在汽車供應鏈系統(tǒng)中不同位置對系統(tǒng)可靠性的影響。本文僅從結構上對于復雜的汽車供應鏈系統(tǒng)進行了分析，但仍需要對研究的內(nèi)容進一步完善。