許建華　雒永

摘要：文章通過分析生產(chǎn)性物資庫存控制和備件管理理論、應(yīng)用分類管理思想，分析了核電企業(yè)的備件分類標(biāo)準和相應(yīng)的庫存控制辦法。

關(guān)鍵詞：核電企業(yè) 備件管理 庫存控制 控制方法

一、一般制造企業(yè)生產(chǎn)性物資庫存控制方法

典型生產(chǎn)制造企業(yè)是以產(chǎn)出產(chǎn)品為最終目的而進行連續(xù)性生產(chǎn)性活動的組織，現(xiàn)代制造企業(yè)的生產(chǎn)組織方式，可分為福特發(fā)明的生產(chǎn)線和以豐田倡導(dǎo)的精益生產(chǎn)兩大生產(chǎn)方式，前者代表傳統(tǒng)的推動式生產(chǎn)，后者則體現(xiàn)為拉動式生產(chǎn)理念。

（一）推動式生產(chǎn)下的庫存控制

推動式生產(chǎn)是以主生產(chǎn)計劃為核心的一種生產(chǎn)方式，其生產(chǎn)物資的補充采購基于未來市場對產(chǎn)品需求，這種需求包括市場預(yù)估，客戶訂單和生產(chǎn)計劃，即“以產(chǎn)定銷”。這種情況下的生產(chǎn)物資管理采用MRP模式。

MRP是在已知主生產(chǎn)計劃（MPS，根據(jù)客戶實際訂單并結(jié)合市場預(yù)測制定出來的各種產(chǎn)品的排產(chǎn)計劃）條件下，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和物料主數(shù)據(jù)、加工工藝流程、產(chǎn)品交付期以及成品庫存、半成品庫存、在途量、在制量、原材料庫存等信息編制出的物料采購計劃和物料生產(chǎn)計劃。從產(chǎn)品需求通過BOM（物料清單）計算出生產(chǎn)物資需求，當(dāng)生產(chǎn)物資需求使得庫存水平低于預(yù)期的安全庫存時，則產(chǎn)生補充采購訂單。

MRP能夠應(yīng)用，需要具備如下保障條件：相對穩(wěn)定的主生產(chǎn)計劃（MPS）；完善的物料主數(shù)據(jù)（編碼）及BOM（物料分級清單）；強有力的供應(yīng)保障能力，確定的平均采購到貨天數(shù)；支持柔性的加工能力，生產(chǎn)計劃可以隨物料庫存調(diào)整；明確的訂單管理流程，即產(chǎn)品需求是可知的。

（二）拉動式生產(chǎn)下的庫存控制

拉動式生產(chǎn)從客戶有效需求（采購訂單）而不是預(yù)計市場需求為前端開始，前端工序向后端工序產(chǎn)生生產(chǎn)物資需求，即“以銷定產(chǎn)”。其生產(chǎn)物資補充采購的觸發(fā)基于實際的庫存物資消耗，一般可以采取再訂購點（Reorder Point），最小最大庫存（Min-Max）和看板（Kanban）三種物資管理模式。

1.再訂購點（Reorder Point）。

當(dāng)渠道庫存（包括在庫庫存，在途庫存，未交貨訂單）小于預(yù)設(shè)的再訂購點時，補充采購一個固定的訂單量。

再訂購點=平均采購到貨天數(shù)*日用量+安全庫存

2.最小最大庫存（Min-Max）。

當(dāng)渠道庫存小于MAX庫存時，即開始補充采購，補充采購的量為MAX減去渠道庫存的量。

MAX庫存=平均采購到貨天數(shù)*日用量+安全庫存

安全庫存則是MIN庫存。

3.看板（Kanban）。

設(shè)定一個固定數(shù)量的庫存為一個看板，當(dāng)看板代表的物料被消耗時，補充采購相應(yīng)的量。

看板大小=平均采購到貨天數(shù)*日用量+安全庫存

看板數(shù)量=看板大小/每個看板代表的庫存量

（三）生產(chǎn)企業(yè)的庫存控制的影響因素

從上面的分析可以看出，盡管兩種生產(chǎn)模式下所采取的物資管理模式不同，但是庫存控制與生產(chǎn)物資補充采購的基礎(chǔ)都需要確定安全庫存，同時上述模式能夠?qū)嵤┒加匈囉谌缦乱氐拇_認：

1.平均采購的到貨天數(shù)，即供應(yīng)商供貨周期，在生產(chǎn)企業(yè)與供應(yīng)商建立的長期合作模式下，每種物項的可供貨周期是可以精確計算，并且波動較小。

2.物資用量是可以預(yù)計的，無論是MRP下的產(chǎn)品預(yù)估還是拉動式生產(chǎn)下的實際消耗，都可以確切知道每一種物資的預(yù)計用量。

3.安全庫存可以確定。安全庫存的設(shè)置原則是，不缺料導(dǎo)致停產(chǎn)、在保證生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，庫存量最小，因此當(dāng)缺貨成本和庫存持有成本最低時的庫存，即為安全庫存。ERP就是按照以上的基本模型，把每種安全庫存的成本都一一算出，算出每種情況的總成本，然后再取最小數(shù)，此時對應(yīng)的安全庫存即為最合理的安全庫存。

二、備件管理理論

生產(chǎn)型企業(yè)所講的生產(chǎn)物資是經(jīng)過加工、組裝形成最終產(chǎn)品的物資，上述的庫存控制方法就是針對此類物資而言，但是在連續(xù)性生產(chǎn)過程中，同時要保證生產(chǎn)機器設(shè)備的穩(wěn)定性，這就引出了作為設(shè)備管理重要部分——備件管理的問題。核電企業(yè)的庫存生產(chǎn)物資正是以滿足設(shè)備維修需要而儲備的備件和耗材。筆者認為核電耗材類物資的庫存控制近似于拉動式生產(chǎn)下生產(chǎn)類物資的管理。下面就備件管理理論做以說明。

備件庫存系統(tǒng)的不同點主要在于：維修策略決定了對備件的需求；若可以通過拆件完成修理任務(wù)，則不必產(chǎn)生對備件的需求；可靠性信息不足以預(yù)測故障發(fā)生的時間；故障部位不獨立且故障之間的關(guān)聯(lián)信息不易預(yù)測。故而維修策略和可靠性對于備件庫存系統(tǒng)的影響，形成了備件庫存系統(tǒng)在需求和運行機制等方面的特點。

按照備件是否可以修復(fù)將其分為可修復(fù)件（repairable item，recoverable item）和不可修復(fù)件（consumable item）。修理故障設(shè)備時，若失效件是不可修復(fù)件，從庫存中拿出備件進行更換并按照運行規(guī)則補充庫存，失效件報廢處理；若是可修復(fù)件，先從庫存中拿出備件進行更換，失效件進行修復(fù)后再放回庫存。

維修策略分為非計劃維修與計劃維修。非計劃維修稱為事后維修，設(shè)備發(fā)生故障后，分離出失效件并進行更換。對于非計劃維修，設(shè)備故障與備件需求有直接的因果關(guān)系，即備件需求只受可靠性的影響。

計劃維修稱為預(yù)先維修或者基于壽命的維修，有定時更換和視情更換之分。計劃維修中，備件需求受到設(shè)備故障和修理間隔的影響，而修理間隔是修理策略的參數(shù)，也就是說，采用計劃維修時，備件需求受可靠性和修理策略的雙重影響，因而備件需求與設(shè)備故障不完全相關(guān)。

此種情況下，庫存系統(tǒng)的復(fù)雜性在于它的不確定性，而需求對于庫存系統(tǒng)的不確定性貢獻最大。備件需求確定時值得注意的問題三點：設(shè)備的可靠性和維修策略對于備件需求的影響；以概率推理和模擬仿真描述隨機分布的不確定需求；基于需求的分類庫存控制的實際應(yīng)用。

三、核電企業(yè)庫存控制

（一）核電企業(yè)庫存控制因素和策略

美國核動力研究所（INPO：Insfitute of Nuclear Power Operations）出版的設(shè)備可靠性過程描述（Equipment Reliability Process Description）AP-913和工作管理過程描述（Work Management Process Description）AP-928兩份文件分別說明了影響備件庫存的外部需求的設(shè)備可靠性和維修策略，結(jié)合華中科技大學(xué)與大亞灣基地相關(guān)合作項目的研究，將影響核電企業(yè)庫存控制策略的因素總結(jié)如下：

1.備件分類管理原則：安全性、經(jīng)濟性。

2.影響備件庫存控制的因素：備件需求量（受維修策略和設(shè)備可靠性（表現(xiàn)為設(shè)備維修周期）影響）、備件壽命期限，備件庫存管理費用、備件訂貨費用、備件缺貨損失、備件采購周期等在確定備件分類的基礎(chǔ)上，確定備件的安全庫存和補充采購條件則以經(jīng)濟分析為主。

（二）寧德核電ERP環(huán)境下的庫存控制

結(jié)合上述分析，核電企業(yè)庫存控制從物資分類人手，針對每一種分類制定不同的庫存控制策略，是目前比較可行的辦法。核電企業(yè)庫存物資分為四類，分別予以說明。

下面的分析假定所有備件編碼不存在錯號，一號多物，一物多號等信息錯漏，即備件編碼與實物一一對應(yīng)，如果編碼系統(tǒng)不全或者與實際相差太大，將對庫存控制產(chǎn)生重大影響，因此，編碼工作是實現(xiàn)ERP系統(tǒng)下庫存控制的基礎(chǔ)。

1.戰(zhàn)略備件。

（1）戰(zhàn)略備件的界定。一般核電企業(yè)認為戰(zhàn)略備件需滿足三個基本條件：

設(shè)備在正常運行中故障概率低，但存在不可預(yù)期的損壞（中廣核大亞灣基地定義為在電廠設(shè)計壽命期限內(nèi)，沒有定期更換要求的整體）。

價格昂貴（參考金額單價大于￥50萬人民幣，或5萬美元以上）。

制造周期（大于6個月），主要針對國外采購設(shè)備和其他短期內(nèi)無法完成生產(chǎn)制造的備件。

在此基礎(chǔ)上，滿足下列任何要素之一的，即可認定為是戰(zhàn)略備件。

停機停堆風(fēng)險：即單獨失效導(dǎo)致自動或強迫停機停堆的設(shè)備或部件。

核安全影響：因故障導(dǎo)致核安全設(shè)備不可用，有可能違反技術(shù)規(guī)范規(guī)定的后撤時間或維修時間，造成核安全風(fēng)險的設(shè)備。

可用率影響：故障后導(dǎo)致電站無法接受的長期機組可用性損失或風(fēng)險的關(guān)鍵設(shè)備或部件。（這類功率損失的持續(xù)時間長通常是由設(shè)備的修復(fù)時間太長或備件重新制造所需制造周期過長所導(dǎo)致）。

大修關(guān)鍵路徑影響：備件所屬設(shè)備的檢修工作為關(guān)鍵路徑上的工作項，通過整體更換故障設(shè)備或部件縮短設(shè)備檢修時間。

淘汰品風(fēng)險：特定廠家生產(chǎn)的列入停產(chǎn)計劃的EPR機組專用重要設(shè)備或部件，且在電站損失可接受的時間內(nèi)不能完成物項替代。

高輻射風(fēng)險：備件所屬設(shè)備的安裝位處于輻射控制區(qū)，在該區(qū)域內(nèi)開展日常檢修和大修工作存在高輻射風(fēng)險，整體更換故障備件可減少工作人員所受的輻射劑量。

（2）戰(zhàn)略備件的庫存。由于戰(zhàn)略備件一般都屬于價格昂貴的重大設(shè)備，庫存數(shù)量基本都在一項左右，一部分來源于電站工程建設(shè)階段，另一部分在電站運行階段補充采購；戰(zhàn)略備件的庫存數(shù)量一般通過采購技術(shù)經(jīng)濟分析論證確定；戰(zhàn)略備件的庫存策略還可以結(jié)合設(shè)備老化壽期管理要求進行調(diào)整。同時因為戰(zhàn)略備件一旦缺貨，造成的缺貨成本（安全風(fēng)險、政治因素等）遠遠大于備件的庫存成本，因此需采取保守原則，不宜采用概率模型。

戰(zhàn)略備件的安全庫存設(shè)置在引入集團備件共享和同型號機組跨集團共享等戰(zhàn)略協(xié)議之后，則不必在各個基地按最小1項的原則儲備。

2.CCM備件。

（1）CCM備件的定義。CCM設(shè)備是指單獨失效能導(dǎo)致自動或強迫停機停堆的設(shè)備。CCM部件是CCM設(shè)備上部件單獨失效能導(dǎo)致自動或強迫停機停堆的部件的總稱。CCM備件是CCM設(shè)備維修需要更換的CCM部件或設(shè)備。

CCM備件可以進一步分為三類：自動停機停堆CCM備件；強迫停機停堆CCM備件；高風(fēng)險CCM備件。

（2）CCM備件的庫存控制。華中科技大學(xué)和大亞灣基地的合作項目，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，建立了基于優(yōu)先級的備件庫存模型。也有基于備件需求是泊松分布，然后建立需求不確定情況下的備件庫存模型?？傮w來講，這些模型的初衷都是假設(shè)或者推論備件需求和設(shè)備穩(wěn)定性符合某種概率模型，然后運用缺貨成本和庫存持有成本最小的經(jīng)濟分析，確定最小庫存和補充采購策略。包括秦山電站在內(nèi)，其所采取的辦法并沒有優(yōu)劣之分，但是數(shù)學(xué)模型過于復(fù)雜，最終都需要開發(fā)形成軟件系統(tǒng)才可能應(yīng)用于實際工作。

目前一般新建電廠采取的是類似于專家法的一種辦法，即由有經(jīng)驗的維修工程師根據(jù)經(jīng)驗制定庫存策略，這是操作成本最小，且易于操作。

3.一般備件和消耗性材料。

（1）一般備件和消耗性材料定義。所謂一般設(shè)備備件是指非關(guān)鍵設(shè)備的備品備件和設(shè)備或系統(tǒng)上容易損壞、消耗量較大的備品備件（包括燈泡、電阻、電容、儀控模塊、二極管、墊片、填料、0型圈等），通常價格相對較低、采購周期相對較短的備品備件。此類備件有很多是通用性的備品備件，而且通常存在特定的存儲有效期。

所謂消耗性材料是指除上述備件外，設(shè)備維修是所需要的輔助性物資。

（2）一般備件和消耗性材料庫存控制。此類物資在保證供應(yīng)渠道穩(wěn)定的前提下，理論上可以做到“零庫存”，但基于核電站保守決策的出發(fā)點，可以參照拉動式生產(chǎn)下的庫存控制辦法，但是仍需要歷史使用數(shù)據(jù)的支持，一般生產(chǎn)企業(yè)至少采用過去52周的歷史數(shù)據(jù)作為分析的基礎(chǔ)。除此之外，鑒于核電企業(yè)采購管理的特殊性，采用VMI或者JMI等供應(yīng)鏈管理策略可以降低物資采購周期，從而降低庫存管理成本。

四、總結(jié)

本文通過分析一般生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)物資管理和核電企業(yè)的備件管理理論，總結(jié)了相關(guān)核電企業(yè)的實際經(jīng)驗做法與理論探索，希望對核電企業(yè)物資庫存管理能夠有所啟發(fā)。此外，基于服務(wù)外包的供應(yīng)鏈管理服務(wù)企業(yè)，在工業(yè)品供應(yīng)鏈整合方面也有諸多值得借鑒之處，核電企業(yè)也可以將采購與庫存管理等非核心業(yè)務(wù)外包，基于社會化的工業(yè)品供應(yīng)鏈管理平臺能更有效，更大范圍的跨電站、跨企業(yè)，甚至跨行業(yè)協(xié)調(diào)，從而更大程度降低供應(yīng)鏈運營成本，提升核電企業(yè)的物資采購與庫存管理能力。