盧劍鴻，萬 英，汝 楠，陳姝妍，姜彥璘

（西安市軌道交通集團有限公司運營分公司，陜西西安 710016）

城市軌道交通（以下簡稱“城軌”）設備專業(yè)跨度大，覆蓋車輛、線路、通信、信號、自動化等專業(yè)；同時，一個城市的各條線路包含上億個備品備件，制式多樣，相同專業(yè)的備品備件也因技術進步、采購批次或周期的原因出現備件不通用的情況，備品備件費用成本成為城軌運營企業(yè)一項巨大的開支。如何控制備品備件費用成本、提升備品備件管理水平是城軌企業(yè)降低運營成本的關鍵。

1 城軌備品備件管理現狀

1.1 自主維修成本費用構成

城軌備品備件費用主要來源于自主維修成本（委外維修一般由維保單位提供所需物資），自主維修成本主要由消耗性材料、備品備件及高價互換性配件3部分組成（自主維修產生的人工成本一般計入企業(yè)人工總成本中）。

（1）消耗性材料主要包括機械、電氣類設備維修保養(yǎng)（以下簡稱“維保”）中所消耗的清潔用品、潤滑油脂、緊固安裝耗材、管線材料、小五金件等。

（2）備品備件主要為城軌設備設施自主維保中所使用的配件，涉及機械、電氣、機電、建材等行業(yè)的通用型配件，以及電客車、工程車輛、通信信號、軌道道岔、軌道扣件、軌道非金屬等零配件。

（3）高價互換性配件主要包括車輛、車輛牽引、制動、信號、專用通信、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、公安通信、供變電及接觸網、軌道線路、綜合監(jiān)控、火災報警系統(tǒng)（FAS）、氣體滅火系統(tǒng)、屏蔽門、電梯、通風空調、專用低壓配電、自動售檢票系統(tǒng)（AFC）、票務清分系統(tǒng)、人防工程、專用檢修工藝設備等系統(tǒng)備件或單體設備的專用零配件[1]。

由于各城軌運營企業(yè)間耗材及高價互換性配件差異較大，調研數據無法收集，基于數據的可得性，本文主要針對自主維修中備品備件管理進行研究。

1.2 備品備件成本費用調研

本文以中國城市軌道交通協會運營管理專業(yè)委員會2021年度專項課題《城市軌道交通運營成本管控研究》為依托，聯合6家城軌運營企業(yè)對城軌備品備件成本費用開展調研，基于調研結果對城軌運營企業(yè)備品備件管理進行分析與研究。

本文將自主維修成本分為消耗性材料費、備品備件費及高價互換性配件費，表1為2018年—2020年調研城軌運營企業(yè)備品備件成本費用占自主維修成本比例表。由于成本數據具有一定的保密性，根據相關單位的要求，本文中調研數據不出現具體運營企業(yè)名稱，表1中字母A～C僅為城軌運營企業(yè)代號。

表1 城軌備品備件成本費用占自主維修成本比例表 %

隨著城軌線網規(guī)模逐漸擴大，設施設備需要不斷進行升級改造，老舊線路設備維修率也在增高，所需備品備件種類多、數量大，且各類型備品備件因材料材質、加工工藝、制造難度的不同，單價差別較大，所以成本費用占比較高。由表1可知，各調研企業(yè)備品備件成本費用占自主維修成本的比例均在50%以上，個別企業(yè)甚至高達86.82%，且基本呈現逐年遞增狀態(tài)。如何在保證運營安全與服務品質的前提下降低備品備件成本費用，是降低維修成本、提高企業(yè)資源配置效率必不可少的一步。

2 城軌備品備件管理存在的問題

通過廣泛調研，大部分城軌運營企業(yè)備品備件管理的重難點問題主要集中在分類及物資定額方面[2]，具體如下。

2.1 備品備件分類不合理

針對物料分類有ABC分類法[3]、二維物品分類法[4]、VED分類法[5]、層次分析法[6]等，但多數城軌運營企業(yè)考慮到實際的可操作性選用較為簡單的ABC分類法，依據備品備件的價值及重要性將備品備件分為A、B、C 3類[7]，如表2所示。

表2 各類備品備件應對策略表

此種分類雖較為簡單，但在實際工作中備品備件分類界限模糊，管理工作量大，無法對備品備件進行有針對性的儲備管理。

2.2 儲備定額不科學

城軌專業(yè)跨度大，備品備件覆蓋車輛、線路、通信、信號、自動化等專業(yè)，相同專業(yè)的備品備件也會因技術進步、采購批次或周期的原因出現備件不通用的情況。

一般情況下，城軌運營企業(yè)會通過歷史經驗制定物資最低庫存量，從而降低備品備件儲備成本[8]。例如，由各專業(yè)通過分析設備近幾年故障率、消耗規(guī)律、采購周期、設備質保期、物資有效期等指標，結合設備壽命周期、產品升級換代、技術革新改造等因素，通過評估缺件對運營造成的風險等措施來確定關鍵備品備件最低庫存量，在保證生產系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎上達到最少數量的備品備件庫存，減少資金占用。在實際操作過程中，各個專業(yè)為充分滿足日常維修需求，主觀上都會把最低庫存量定高一些，導致定額不科學、庫存量過大、儲備成本較高。隨著技術不斷更新，已儲備的備品備件極易被淘汰，造成物資呆滯、積壓甚至銷毀。

對2018年—2020年西安地鐵1～3號線備品備件入庫、出庫、結存以及呆滯金額進行統(tǒng)計（表3），可看出近3年備品備件入庫占全年總入庫的比例在71%～78%之間，出庫占全年總出庫比例在64%～76%之間，呆滯結存占比在10%～26%之間。

表3 2018年—2020年西安地鐵1～3號線備品備件入庫、出庫、結存情況

3 備品備件管理優(yōu)化策略

針對備品備件分類不合理及儲備定額不科學等問題，充分考慮備品備件管理的可操作性，本文采用卡拉杰克模型建立城軌備品備件分類體系[9]，并針對各個類型備品備件制定相應的采購儲備策略。此外，采用“定量補貨倉+定期補貨倉”的模式及經驗概率法確定備品備件儲備定額模型，提高備品備件管理效率，降低備品備件管理成本。

3.1 基于卡拉杰克模型的備品備件分類

3.1.1 卡拉杰克模型介紹

卡拉杰克模型又稱為“卡拉杰克矩陣”，廣泛被使用在采購領域，它將采購所涉及的相關方面分為2個維度：供應風險和重要性，將采購物資分為4個類別，如圖1所示[10]。

圖1 卡拉杰克模型

（1）瓶頸物資。供應商特定，供應風險高，但對企業(yè)重要性不高。

（2）關鍵物資。供給稀缺，供應風險高，物資對企業(yè)的重要性也高。

（3）杠桿物資。可供選擇的供應商較多，供應風險低，物資對企業(yè)的重要性高。

（4）常規(guī)物資。供給充足，供應風險低，物資對企業(yè)重要性低。

3.1.2 備品備件分類體系構建

綜合考慮備品備件對運營的影響程度、市場競爭情況等要素，結合卡拉杰克模型，確定軌道交通備品備件的分類體系。

（1）瓶頸物資。瓶頸物資對城軌安全運行的影響程度相對而言偏低，但較難找到可替代的產品及供應商，因此企業(yè)基本無議價能力。例如，部分進口備品備件，采購周期長，容易受國際政治環(huán)境的影響出現缺件狀態(tài)。

（2）關鍵物資。關鍵物資對城軌安全運行的影響程度較高，一般要求能在短時間內保質保量供應。這類物資市場競爭不充分，可供選擇的供應商不多。

（3）杠桿物資。杠桿物資對城軌安全運行的影響程度也較高，但市場競爭相對充分，一般采購風險小，采購額度高，企業(yè)有議價能力。對于部分進口的杠桿物資，采購周期較難控制。

（4）常規(guī)物資。常規(guī)物資對城軌安全運行影響程度最低，市場競爭相對充分，但不同品牌物資價格、質量差距大。

3.2 各類備品備件采購儲備策略確定

3.2.1 瓶頸物資采購儲備策略

瓶頸物資的供應商一般是特定的，屬于賣方市場，物資價格較高，企業(yè)在采購時，可隨時觀察市場價格，盡量在低價時買入。此外，還可與供應商建立戰(zhàn)略合作關系，降低成本，縮短交貨提前期。企業(yè)需持續(xù)挖掘賣方市場，尋找潛在供應商并聯合開展替代品研究，研發(fā)具有自主產權的物資替代品，在降低自身采購儲備成本的同時，提升企業(yè)技術創(chuàng)新能力。

3.2.2 關鍵物資采購儲備策略

關鍵物資要滿足快速響應的需求，可通過建立本地配件倉儲中心來降低采購方庫存及資金占用。例如，城軌行業(yè)車輛系統(tǒng)所需的專用備品備件，通過建立本地配件倉儲中心，利用車廠充裕的后備資源，為城軌運營企業(yè)提供一站式車輛系統(tǒng)的備品備件供應服務。

除車輛系統(tǒng)建立本地倉儲中心外，對于其他行車關鍵設備的異地廠家，城軌運營企業(yè)可要求其在當地設立辦事處，并對關鍵配件和長周期配件進行儲備，以滿足故障響應需求。

3.2.3 杠桿物資采購儲備策略

對于國產杠桿物資，供應商較多，可通過建立優(yōu)質供應商資源庫保證物資的供應，降低物資成本。對于進口杠桿物資，其價格往往高于國產備品備件且采購周期長，易受國際政治環(huán)境的影響出現缺件狀態(tài)。若進行國產化替代，不僅在價格和貨期方面有很大的降幅，也有利于我國本土企業(yè)的發(fā)展[11]，零件可以互換通用，從而減少備品備件數量、降低運營成本。利用行業(yè)力量梳理上下游產業(yè)鏈現有生產能力，共享通用型備件國產化技術改革信息及國內外產業(yè)發(fā)展趨勢信息，重點關注前瞻性行業(yè)發(fā)展方向，形成國產化改革產業(yè)聯盟，開展核心技術、關鍵備件全面自主研發(fā)。

3.2.4 常規(guī)物資采購儲備策略

常規(guī)物資采購主要問題是不同品牌物資價格、質量差距大。此類物資可搭建采購信息共享平臺，記錄供應商、產品質量、產品單價等信息。多家企業(yè)在有同一貨物需求的情況下，以相互合作為前提，通過平臺將各自需求整合，從而以一個采購商的方式向供應商統(tǒng)一訂貨，增加單次采購數量，減少單貨運輸成本和制造成本；也可建立電商交易平臺，在平臺發(fā)布采購信息，然后通過網上洽談、比價、競價的方式實現網上訂貨和付款，降低物資采購成本，提高采購效率。

3.3 建立各類備品備件儲備定額模型

備品備件需求無明顯的分布規(guī)律，企業(yè)一般會根據以往需求情況確定需求量。此種方式往往會因倉庫管理員的主觀思維導致儲備量偏高。

本文采用“定量補貨倉+定期補貨倉”模式結合經驗概率法確定備品備件儲備定額模型，儲備定額模型分為4部分，即安全庫存、重購線、重購量及最高儲備量[12]。定量補貨倉由供應商供貨，當定量補貨倉中的物資量達到重購線時按照重購量編制補貨計劃；定期補貨倉由定量補貨倉供貨，可采用每月定期1次補貨方式或物資量低于安全庫存時的補貨方式編制補貨計劃。

3.3.1 定量補貨倉模型

（1）安全庫存模型構建。假設某物資在過去一年每個月的歷史需求量為A1，A2，…，A12則關鍵物資的安全庫存S1為：

式（1）中，Ai為某物資i月歷史需求量；為某物資月平均需求量；L提前為某物資訂貨提前期。安全庫存S1可保障12個月的物資及時供應。

杠桿物資及瓶頸物資的重要性與關鍵物資相比偏低，則安全庫存S2為：

安全庫存S2可保障11個月的物資及時供應。

（2）重購線模型構建。一旦定量補貨倉某物資存貨量低于重購線時立即補貨。關鍵物資的重購線ROP1可選取過去物資需求量的最大值：

杠桿物資或瓶頸物資的重購線ROP2可選取過去物資需求量的第二大值：

（3）重購量模型構建。重購量EOQ即為經濟訂貨批量：

式（5）中，D為該物資年需求量；C為該物資每次訂貨費用；H為該物資年存儲費用。

（4）最高儲備量模型構建。定量補貨倉的最高儲備量S4為重購線與重購量之和：

3.3.2 定期補貨倉模型構建

定期補貨倉采用每月定期1次進行采購，只需構建安全庫存、重購量及最高儲備量模型即可。

（1）安全庫存模型構建。定期補貨倉由定量補貨倉直接補貨，補貨周期為30天，則其安全庫存滿足月平均需求量即可，安全庫S3為：

（2）重購量模型構建。定期補貨倉每次補充的數量都是動態(tài)的，由最高儲備量和存貨量決定，重購量Q=?計算模型為：式（8）中，S最高為最高儲備量；Q實為補貨時的實時庫存量。

（3）最高儲備量模型構建。定期補貨倉最高儲備量為一個補貨周期內的物資需求量和安全庫存之和：

3.4 優(yōu)化后的備品備件管理策略

通過分析，確定城軌4類備品備件管理策略，具體如表4所示。

表4 優(yōu)化后的備品備件管理策略

4 結語

本文針對城軌備品備件管理面臨的2個問題，從構建城軌備品備件分類體系出發(fā)，提出各類備品備件采購儲備策略及儲備定額模型，形成城軌備品備件管理優(yōu)化策略。對城軌運營企業(yè)進一步實施“降本增效”、提升城軌運營企業(yè)經營管理水平、促進行業(yè)可持續(xù)和高質量發(fā)展具有重要意義。本文主要結論如下。

（1）采用卡拉杰克模型，綜合考慮備品備件對運營的影響程度、市場競爭情況等要素，將城軌備品備件分為4類，即瓶頸物資、關鍵物資、杠桿物資及常規(guī)物資。

（2）針對4類備品備件的特性，確定各類物資的采購儲備策略。瓶頸物資盡量在低價時買入，與供應商建立戰(zhàn)略合作關系并尋找潛在供應商聯合開展替代品研究；關鍵物資可建立本地配件倉儲中心或在當地設立辦事處；國產杠桿物資可建立優(yōu)質供應商資源庫，進口杠桿物資可與其他城軌運營企業(yè)形成產業(yè)聯盟，進行國產化改革；常規(guī)物資可建立采購信息共享平臺及電商交易平臺。

（3）采用“定量補貨倉+定期補貨倉”模式結合經驗概率法確定各類備品備件儲備定額模型，包括安全庫存、重購線、重購量及最高儲備量的計算模型，提升備品備件管理工作的科學性和準確性。