夏連福、王昊、方翊臣、張彥、李麗 /中國運載火箭技術(shù)研究院

鋼板物資供應(yīng)流程包括需求、采購和庫存發(fā)放3 個階段。其中，庫存發(fā)放階段負責完成用戶需求供應(yīng)，實現(xiàn)采購資金收回并適時啟動新一輪訂貨。鋼板庫存除了具有數(shù)量屬性外，還具有尺寸屬性，隨著板面尺寸減小，尺寸利用率會越來越低，尺寸因素的影響增加了鋼板庫存發(fā)放管理的難度。因此，在鋼板庫存發(fā)放階段，需要監(jiān)控庫存數(shù)量和尺寸的變化，評估用戶供應(yīng)風險和資金收回風險并采取相應(yīng)策略，以確保生產(chǎn)和庫存的有序運行。

一、庫存發(fā)放階段

1.庫存發(fā)放階段的劃分

鋼板經(jīng)過檢驗合格后，將實物搬運入庫，并進行庫存信息錄入。發(fā)放開始后，庫存數(shù)量逐步下降，直到全部發(fā)放完成，庫存數(shù)量結(jié)零。在鋼板的庫存發(fā)放階段，根據(jù)庫存數(shù)量的變化，整個發(fā)放過程還可以進一步劃分為A、B 和C 3 個階段，如圖1 所示。

在圖1中，橫軸表示庫存時間，縱軸表示庫存數(shù)量，虛線c 表示庫存數(shù)量的實際下降軌跡，為了便于分析，將虛線c 簡化成直線，即實線d。在縱軸上，a 表示入庫數(shù)量，1.5b 和0.5b 分別表示1.5 倍和0.5 倍的平均年用量，在庫存數(shù)量從a 經(jīng)過1.5b 和0.5b，最終下降為0 的過程中，鋼板發(fā)放階段的庫存時間被進一步劃分為A 階段、B 階段和C 階段。庫存A、B和C 階段對應(yīng)的庫存數(shù)量和時間跨度，見表1。

通過統(tǒng)計歷史發(fā)放數(shù)據(jù)和預(yù)測未來需求數(shù)量，得出圖1 中的平均年用量b；綜合考慮平均訂貨周期，選定用來劃分庫存階段的1.5b 和0.5b。

2.鋼板的尺寸效用

在鋼板的發(fā)放過程中，需要按照需求尺寸切割下料，要求鋼板庫存不但要滿足需求數(shù)量，還要滿足需求尺寸，因此庫存數(shù)量和庫存尺寸成為鋼板庫存的2 個重要屬性。庫存數(shù)量反映了鋼板滿足需求數(shù)量的能力，庫存尺寸反映了鋼板滿足需求尺寸的能力，在發(fā)放時，根據(jù)發(fā)放尺寸計算發(fā)放數(shù)量，從而使得庫存數(shù)量和庫存尺寸同步下降。然而，鋼板滿足需求尺寸的實際能力應(yīng)由“庫存尺寸×庫存尺寸利用率”決定，在發(fā)放過程中，隨著庫存尺寸越來越小、越來越不規(guī)則，庫存鋼板的尺寸利用率也會不斷降低，這使得鋼板庫存滿足需求尺寸的能力總是比滿足需求數(shù)量的能力下降得更快。不僅如此，因為需求尺寸和需求數(shù)量是用戶需求不可分割的2 個方面，所以鋼板庫存滿足用戶需求的能力總是比庫存數(shù)量所反映出的要低。

表1 庫存A、B和C階段的庫存數(shù)量和時間跨度

使用“尺寸效用”表示鋼板庫存滿足需求尺寸的能力，令“尺寸效用＝庫存尺寸×庫存尺寸利用率”，尺寸效用與庫存數(shù)量的關(guān)系如圖2 所示。

在圖2 中，e 曲線略低于d曲線，并且隨著庫存發(fā)放的進行，二者的差異不斷積累和擴大。

鋼板尺寸效用的特點包括：一是隱蔽性，尺寸效用難以記入庫存信息系統(tǒng)，在庫存信息系統(tǒng)中，尺寸效用及其與庫存數(shù)量的差異都處于隱藏狀態(tài)；二是擴大性，發(fā)放過程中，庫存尺寸利用率不斷降低，尺寸效用與庫存數(shù)量的差異不斷積累和擴大；三是不確定性，鋼板的尺寸利用率與未來需求尺寸的大小和領(lǐng)用順序有關(guān)，在需求出現(xiàn)之前，其準確數(shù)值難以確定，導致尺寸效用難以確定。鋼板尺寸效用的特點易造成對庫存供應(yīng)能力的誤判，從而對物資供應(yīng)產(chǎn)生不利影響。

二、庫存發(fā)放階段風險分析

圖1 庫存發(fā)放階段的劃分

圖2 鋼板的尺寸效用示意圖

保證用戶供應(yīng)和采購資金收回是鋼板庫存發(fā)放階段的2 個主要目標，風險的識別和管控是完成工作的重要保障。

1.用戶供應(yīng)風險分析

在庫存發(fā)放過程中，庫存數(shù)量和尺寸效用整體呈下降趨勢，用戶供應(yīng)風險整體呈上升趨勢，但在庫存A、B 和C 階段又存在各自不同的表現(xiàn)，如圖3 所示。

在圖3 中，f 曲線表示用戶供應(yīng)風險。在庫存A 階段，庫存數(shù)量和尺寸效用高，物資供應(yīng)能力強，用戶供應(yīng)風險初始值較低，隨著庫存發(fā)放的進行，風險逐漸呈上升趨勢。在庫存B 階段，雖然庫存數(shù)量持續(xù)降低，但與需求數(shù)量相比仍然較高，雖然尺寸效用和庫存數(shù)量的差異不斷擴大，但因此造成的不利影響能夠被較高的庫存數(shù)量所彌補，且用戶供應(yīng)風險仍然是緩慢升高的趨勢。在庫存C 階段，庫存數(shù)量和尺寸效用發(fā)生大幅下降，二者差異也越來越大，庫存數(shù)量難以彌補尺寸效用過低對鋼板供應(yīng)能力的影響，用戶供應(yīng)風險加速攀升，庫存數(shù)量能夠滿足需求但庫存尺寸不能滿足需求的情況開始出現(xiàn)。

2.資金收回風險分析

在鋼板的物資供應(yīng)過程中，最主要的資金支出是采購資金支出，包括原材料購買費用和檢測費用。然而，物資庫存形成了對采購資金的占用，因此在保證用戶物資供應(yīng)的同時，確保采購資金的收回是庫存發(fā)放階段的另一項重要任務(wù)，這對于保證物資供應(yīng)工作的有序運行非常重要。

采購資金被核算在物資價格中，庫存通過物資發(fā)放來逐漸收回采購資金，當庫存數(shù)量較大或者物資發(fā)放困難時，資金收回風險便會升高。資金收回風險在庫存發(fā)放階段的變化如圖4 所示。

在圖4 中，g 曲線表示資金收回風險。在庫存A 階段，庫存數(shù)量較大，資金收回風險初始值較高，隨著庫存發(fā)放的進行，風險逐漸下降。在庫存B 階段，隨著庫存發(fā)放的進行，風險繼續(xù)下降。在庫存C 階段，由于庫存數(shù)量和尺寸效用發(fā)生較大幅度降低，二者差異也逐漸擴大，導致物資發(fā)放的困難開始增多，從而使得資金收回風險開始大幅攀升。

在庫存C 階段，鋼板庫存數(shù)量減少，邊角料頭增多，尺寸效用與庫存數(shù)量的差異不斷擴大，這些因素增加了庫存發(fā)放的難度。此時如果繼續(xù)發(fā)放，會導致邊角料頭進一步增多，后續(xù)更難發(fā)放；如果不發(fā)放，庫存運行停滯，無法收回資金。C階段的發(fā)放情況如圖5所示。

圖3 用戶供應(yīng)風險示意圖

圖4 資金收回風險示意圖

圖5 C階段發(fā)放示意圖

在圖5 中，當庫存尺寸與需求尺寸完全相同時，才能實現(xiàn)庫存全部發(fā)放、資金全部收回。

3.風險分析總結(jié)

綜合用戶供應(yīng)風險和資金收回風險的分析，2 種風險在庫存發(fā)放階段的分布如圖6 所示。

在圖6中，2種風險在庫存A、B 和C 階段的分布用高、中和低來描述，見表2。

在表2 中，A 階段是資金收回風險的高風險區(qū)，C 階段是用戶供應(yīng)風險和資金收回風險的高風險區(qū)。

三、庫存發(fā)放階段策略研究

根據(jù)風險分析結(jié)果，策略研究以庫存數(shù)量和庫存尺寸為主線，研究其在庫存A、B 和C 階段的相應(yīng)策略，以期達到降低高風險區(qū)不利影響，發(fā)揮中低風險區(qū)積極作用的目的。

1.數(shù)量策略

在庫存A、B 和C 階段中，隨著庫存數(shù)量由高到低的變化，庫存風險也隨之改變，根據(jù)各階段風險的高低，通過調(diào)整庫存數(shù)量變化節(jié)奏來應(yīng)對，相應(yīng)的數(shù)量策略見表3。

圖6 風險的分布示意圖

在表3 中，數(shù)量策略的主要宗旨是縮短A 階段，延長B階段，C 階段及時啟動訂貨。在庫存A 階段中，雖然用戶供應(yīng)風險低，對用戶供應(yīng)有利，但資金收回風險高，對物資供應(yīng)總體運行的削弱作用大。對于采購困難的關(guān)鍵物資，應(yīng)該提高訂貨數(shù)量，進行戰(zhàn)略儲備，對于大多數(shù)采購容易的普通物資，應(yīng)該控制訂貨數(shù)量，縮短A 階段。在庫存B 階段，庫存數(shù)量大于0.5 倍的年均用量，庫存尺寸比較完整，2 種風險都適中，庫存狀態(tài)達到最優(yōu)，所以應(yīng)使庫存長時間地保持在B 階段。在庫存C 階段，及時啟動訂貨是解決用戶供應(yīng)風險高的根本措施。此外，C 階段較高的資金收回風險與庫存尺寸有關(guān)，需要借助尺寸策略來解決。

通過調(diào)整發(fā)放速度，能夠縮短A 階段和延長B 階段，如圖7所示。

表2 庫存發(fā)放各階段蘊含風險的高低

表3 數(shù)量策略

在圖7 中，加快發(fā)放速度使A 階段縮短為A'，放慢發(fā)放速度使B 階段延長為B'。

2.尺寸策略

由于庫存數(shù)量和尺寸效用在C 階段發(fā)生較大幅度降低是二者差異逐漸擴大造成的，為此尺寸策略通過抬高圖6 中的e 曲線、壓低d 曲線來達到縮小二者差異的目的，以解決C 階段資金收回風險過高的問題，具體如表4所示。

在表4 中，通過提高鋼板訂貨尺寸和下料布局合理性，提升庫存鋼板的尺寸效用，抬高圖6中的e 曲線，通過在每次下料發(fā)放中分攤預(yù)估的邊角料頭重量，加快庫存數(shù)量的下降速度，壓低圖6 中的d 曲線，從而縮小e、d 曲線的差異，解決C 階段資金收回風險過高的問題。

在實際發(fā)放中，每次下料都會帶來鋼板剩余板面尺寸利用率的進一步降低，在庫存發(fā)放的中后期，較低的尺寸利用率造成邊角料頭逐漸出現(xiàn)和增多，所以每次下料都應(yīng)分攤最終邊角料頭的預(yù)估重量。經(jīng)過長期經(jīng)驗積累，一項鋼板產(chǎn)生的邊角料頭總量約占庫存數(shù)量的10%左右，為此表4 把分攤比例設(shè)定為10%，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整。

圖7 發(fā)放速度與庫存階段變化示意圖

表4 尺寸策略

表5 庫存策略匯總

3.庫存策略匯總

綜合數(shù)量策略和尺寸策略的研究，總體庫存策略見表5。

根據(jù)鋼板庫存數(shù)量與平均年用量的關(guān)系，庫存發(fā)放階段可以進一步劃分為A、B 和C 3 個階段，鋼板尺寸效用和庫存數(shù)量差異的不斷積累和擴大，是C 階段用戶供應(yīng)風險和資金收回風險高的主要原因，通過采取適當?shù)膸齑鏀?shù)量和尺寸策略，管控用戶供應(yīng)風險和資金收回風險。與需求和采購階段相比，庫存發(fā)放階段的研究容易被忽略，因此研究此階段有助于加深對庫存運行規(guī)律的認識，豐富庫存控制手段，以實現(xiàn)物資供應(yīng)的全流程管理。