基于联合库存法的维修备件管理实践_余建业.pdf

设备管理与维修2023 5（下）0引言随着自动化程度的不断提高，化工生产企业管理重心逐渐从工艺管理转向设备管理，尤其是对设备关联性强、进口设备比例大的多晶硅企业来说，设备维修的管理水平直接决定了企业的产品制造成本和市场综合竞争力。目前多晶硅生产企业通常采用关联性较强的生产系统，但设备设施的维修维护管理水平没有随之提升，大多数还保留着较为落后的设备管理体系，给企业的生产经营带来较大成本压力。随着全球光伏行业的发展，市场对多晶硅生产企业的要求越来越高，提高多晶硅产品质量、降低工艺制造成本势在必行，TR 公司也由此着力推行低成本战略。经成本测算，TR 公司的设备维修成本较高，主要表现在备品配件大量消耗和库存金额占用大两个方面，如何通过提高维修备件的管理水平来降低设备维修成本，对降低公司制造成本、实现公司低成本战略有着重要意义。1研究现状1.1设备维修模式传统的维修模式为故障停机维修模式，在设备出现故障之前不对设备进行干预，待设备故障后进行的“事后故障维修”。该模式能够实现备件的最小化库存以及对备件的充分使用，但对于设备构造复杂、上下游生产环节关联性强的工艺系统，反而增加了工艺生产的时间成本和管理成本1。随着生产工艺产线系统关联系越来越强，传统的事后维修模式的弊端愈发凸显。为规避这一弊端，美国学者提出了预防性维修的理念，该理念主要是基于设备运行的盆浴曲线（图 1）。盆浴曲线反映了机械设备故障率随着机器设备的工作时期的变动而改变的 3 个阶段：早期调试与工作阶段，故障偶发阶段，故障率迅速增加的故障损耗阶段2。通过实践研究发现，随着设备制造水平和性能可靠性提升，设备使用过程中故障情况趋向于左半边的曲线，因此实际工作中更主张取消定期大型维护和解体维修，用小修理组合取代定期的大修3。但是，由于预防性维修的检查周期较为固定，严格按预防性维修开展维修工作会导致设备频繁拆卸的过度检修状况，这不仅会花费大量的人力资源和备件，还会因频繁拆解装配给设备的正常使用带来隐患。1.2成本控制方法联合库存法是通过在关联企业之间共享库存资源，有效消除库存管理过程中“牛鞭效应”的一种集成化库存管理理念，对于提高供应链的同步化程度具有显著效果4-5。与传统的备件库存管理模式相比，联合库存法具有信息、成本和物流方面的优势，可实现联合库存相关方利益共享、风险共担的目的6。供应链系统是为终端客户提供商品、服务或信息的一种集成7。该系统的引用能够使材料、备件的申报和管理系统化、动态化，让材料、备件的管理从单一的采购管理转变为使用、采购、生产、设计全方位的管理，供应链系统的引用能够降低企业的库存量，实现库存金额的成本控制。2成本分析与优化策略2.1TR 公司成本分析TR 公司库存管理较为原始，各生产部室材料申报相对独立，未引进专业的供应链管理系统，库存管理主要靠 Excel 表单和现场库存盘点来实现。由于库存管理人员专业知识不足、对库存物料认识程度不够，库存台账信息沟通不畅和人为失误等，库存管理较为混乱。从表 1 可以看出，备件库存金额为 7425.38 万元，是公司 2020 年备件材料花费（1507.25 万元）的 4.93 倍，库存金额占用情况极为严重。2.2基于联合库存法的供应链管理为有效控制维修成本，现通过基于联合库存法的供应链系统对 TR 公司现阶段的库存管理进行分析和优化。该系统较公摘要：通过对国内大型多晶硅企业 TR 多晶硅的运营成本研究，提出基于联合库存的维修备件管理成本优化策略，并通过企业实践将维修备件的库存金额下降 7.82%，成功优化该企业的维修成本控制，有效响应公司低成本战略的目标和国家的国有企业体制改革政策。结合管理实践，提出普适性的设备维修成本控制方法论，对同类型企业开展维修成本控制和推行低成本战略有较高参考价值。关键词：设备维修；备件管理；成本控制；联合库存法中图分类号：F406文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.01基于联合库存法的维修备件管理实践余建业，姬冬伟，李阳（陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司，陕西榆林719000）图 1设备运行的盆浴曲线1设备管理与维修2023 5（下）司之前粗放式的库存管理系统的优势，主要体现在区域库存联合使用、备件信息系统可查和显示供货周期按需申报等方面。2.2.1区域联合库存减少备件申报为分析联合库存法对 TR 公司备件申报金额的影响，现建立成本分析计算模型。设公司有 n 个备件需求部室，每个部室有Xi台设备，任意两部室间同类设备的覆盖率为 ij，同类设备的备件相似率为，每个区域每台设备每年的备件采购的平均金额为y?i，备件采购总花费为 Y，则任意两部门之间同类设备的台数 Xij：Xij=ijXi未采用各部室间联合库存时，则备件采购总花费 Y1：Y1=ni=1Xiy?i采用联合库存法后，各部室备件采购总花费 Y2：Y2=ni=1Xiy?i-12ni=1，j=1ijXiy?i()因此，在企业内部采用联合库存法的备件采购成本的成本节约值 Y=Y1-Y2。此时备件采购成本与同类设备相似率、两部门之间同类设备的台数 Xij、两部室间同类设备的覆盖率为 ij以及每个区域每年每台设备的备件采购的平均金额y?i成正相关。将该分析模型带入 TR 公司生产事件进行验证，已知 TR 公司主要生产部室数量为 5，同类设备备件相似率约为 42%，分别为硅烷生产部、粒状硅生产部、超纯硅生产部、公用工程部和综合利用部，其设备数量分别为 326 台、284 台、118 台、89 台和 66台，其设备备件平均金额如表 2 所示。根据 5 个部室同类设备的数量，计算出这 5 个部室之间的同类设备的覆盖率列表（图 2）。根据图2，TR公司引进联合库存法前后备件采购成本减少Y：Y=Y1-Y2=12ni=1，j=1ijXiy?i()=120.42ni=1，j=1ijXiy?i()根据分析计算，TR 公司如果在各部室之间开展联合库存，每年可减少备件申报费用约 422.8 万元，节约金额占全年备件采购金额的 13.44%。2.2.2引进智能系统申报可视化在公司内部引进供应链系统能有效助力区域联合库存的实施，所引进的供应链系统需具备 3 个功能，分别为备件存储数量可视化、备件供货周期可视化和库存分析可视化。（1）备件存储数量可视化能够让各部室材料员申报备件时了解公司现有该备件的数量，当数量高于安全库存时可不进行备件采购，进而减少备件采购支出。备件存储数量可视化如图 3所示，在申报该风机轴承时系统显示现有库存数量为 4 只，此时备件申报人员直接申请领取即可，无须申报。（2）备件供货周期可视化能够让各部室材料员有备件材料需求时了解该备件的供货周期，当需求时间远大于供货周期时可延迟申报，进而减少备件库存金额占用。备件供货周期可视化如图 4 所示，在申报该风机轴承时系统会显示该备件的供货期为 1 个月，此时若备件需求日期超过 2 个月，备件申报员将推迟至备件需求前 1 个月进行该轴承的采购申报。（3）库存分析可视化能够让仓库管理人员定期、直观地了解库存材料的种类和数量，避免出现“僵尸”备件，有效减少库存积压。3实施效果与成果固化3.1实施效果通过引进供应链系统，公司库存管理状况得到明显改善，备件申报前前只需通过系统查询便能知晓全厂各部室同类的备件存储信息，使库存管理更加标准化、精益化、有效化（图 5）。同时，通过库存管理模式的优化，TR 公司在用库存金额得项目期初库存2020 年 10 月2020 年 11 月2020 年 12 月入库领用结余入库领用结余入库领用结余机械类备件4888.52338.79 231.81 4995.49 265.19 182.06 5078.62 340.89 127.22 5292.29电器类备件143.8812.0912.57143.410.51.35142.5610.249.24143.57仪表类备件131439.259.821343.4356.5740.441359.55 171.0430.531500.07工器具备件149.25324.87 340.52133.6169.961.67301.8944.93226.8120.02安全用品及低值易耗188.78139.3697.89230.2541.2651.26220.2595.293.87221.58其他148.9500.22148.7300.8147.9300.09147.85合计6833.38854.36 692.83 6994.91 533.48 277.58 7250.81662.3487.73 7425.38表 1TR 公司 2020 年第三季度库存金额统计情况万元部室设备数量/台备件总金额/万元备件平均金额/（万元/台）硅烷生产部3261161.363.56粒状硅生产部2841312.244.62超纯硅生产部118420.183.56公用工程部89117.361.32综合利用部66134.682.04表 2TR 公司 2020 年各部室备件采购花费均值TR 公司 2020 年各部室同类设备覆盖率列表部室硅烷生产部粒状硅生产部超纯硅生产部公用工程部综合利用部硅烷生产部0.0015.0012.0033.0016.50粒状硅生产部15.000.008.0022.0011.00超纯硅生产部12.008.000.0017.608.80公用工程部33.0022.0017.600.0024.20综合利用部16.5011.008.8024.200.00%图 2TR 公司 2020 年各部室同类设备覆盖率2设备管理与维修2023 5（下）到了有效控制，其中备件库存管理的控制尤为明显。如图 6 所示，优化前，库存金额从 1 月份的 6963.3 万元增至 6 月份的7250.8 万元，增加 287.5 万元，涨幅 3.97%；优化后库存金额从 7月份的 7425.4 万元降至 12 月份的 6844.4 万元，下降 581.02 万元，降幅 7.82%。统计数据说明，在用库存管理占用金额得到了有效控制。3.2成果固化TR 公司行之有效的设备维修成本控制措施是基于联合库存的供应链管理，成本控制策略实施成功后，公司主要采用绩效考核和系统敦促两种途径进行成果固化，将备件库存金占用率作为绩效考核指标分别对设备部、维修部和各生产部室进行绩效考核。在日常设备维修活动开展过程中，引进并使用供应链系统，通过软件系统反向敦促公司设备维修干系人按要求进行设备维修活动，从而使工作更加规范，设备维修成本控制措施和成果也得到固化。4结论与展望通过对 TR 公司现阶段设备维修成本管理现状及成本控制的研究，提出普适于多晶硅行业的维修备件管理的方法论并予以实践应用，有效控制设备维修的成本，从而实现企业总体的成本控制目标，提高企业的市场竞争力，对同类型企业开展维修成本控制和企业推行低成本战略有较高的借鉴和参考意义。通过高效的维修备件管理来控制维修成本是现阶段的热点问题，但目前对维修备件管理的研究陷入瓶颈，在人工智能高速发展、5G 技术不断应用的今天，可以利用大数据、人工智能和 5G技术研究出新的维修备件管理、维修成本控制的模式和理念。参考文献1赵忠波.浅议设备维修管理 J.管理观察，2010（1）：354-355.2杨静.地铁设备维护成本管控研究 D.南京：东南大学，2017.3杨瑜亮.空分设备可靠性和系统经济性的管理探讨 J.冶金动力，2020（6）：26-30.4关书慧.基于双渠道供应链的联合库存模型优化研究 J.中国商论，2021（10）：120-122.5洪欣宁.HT集装箱码头的备件管理优化研究 D.泉州：华侨大学，2020.6邓慧.供应链环境下联合库存管理研究 J.现代商贸工业，2026，37（31）：44-47.7张燕妮，王欢.浅析 JBPM5 在供应链系统中的应用 J.北华航天工业学院学报，2013，23（6）：16-18，22.编辑吴建卿图 3供应链系统中备件存储数量可视化示例图 4供应链系统中备件供货周期可视化示例图 5供应链系统实施成果展示图 6库存金额变化趋势3