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摘要：
本文在总结北京奔驰汽车有限公司设备维护中心维修用备件库存管理、消耗及订购情况的基础上，基于库存管理的ABC分类分析法，分析冲压车间各类备件库存的种类和分布。同时，以装焊车间为例，依据备件的消耗历史，制定了利用SAP系统规范车间备件领用的策略。最后，基于备件的定量订货模型，提出了ABC三类备件的补货策略，为进一步优化维修备件的库存管理，消耗控制及自动补货工作提供了相关参考。
关键词：
备件；库存管理；消耗分析；订购策略
引言
随着工业4.0理念的提出，智能化、高柔性的设备越来越广泛地应用于汽车行业。因此，人们对设备的运行保障要求也越来越苛刻。备件作为重要的维修器材，是设备正常运转的重要保证。特别是随着设备自动化程度的提高，设备变得日益复杂，设备所需的备件种类也越来越多。随着备件种类及消耗量的增加，备件库存及其占用的费用也日益增高[1]。如何有效订购备件，如何提高设备订购的命中率，如何制定科学的备件库存，充分发挥维修备件的生产支持作用，使备件品种及数量配置最优，同时减少维修成本，已成为许多生产制造类企业面前的关键课题[2]。
1北京奔驰维修用备件库存管理情况分析
北京奔驰汽车有限公司（以下简称北京奔驰）是戴姆勒全球唯一拥有前驱车平台、后驱车平台和动力系统平台的合资企业，也是一家年产达到40万辆的大规模生产制造类企业。生产的连续化和生产设备的多样化，对维修备件的管理和控制提出了更高标准。目前，北京奔驰设备维护中心在库备件货值3.7亿，在库备件种类将近4万种，分散在各个车间存放。各个库房库存价值分布情况如表1所示。随着整个工厂产能的持续提升，备件总库存金额正在随之逐月上升。针对目前备件数量大、种类多、管理困难的现状，北京奔驰设备维护中心采用ABC分类法对备件进行管理和分类。同时，各个车间及对应库房根据自身特性，对备件的分类归属做出了一些针对性的调整。将ABC管理方法应用于冲压车间及库房的过程中时，考虑到冲压自动化生产线具有集成度高、设备复杂、生产效率高的特点，综合分析伺服冲压线的备件分类状态、备件消耗情况，得出了伺服线的ABC分类分析图表，可以看出目前伺服线的备件种类与资金情况。与标准的ABC分类备件分布不同，伺服冲压线A类备件（关键备件）的种类较多，约占55%～65%；而A类备件资金占比也相对较高，可达到85%左右。究其原因，主要是伺服线系统集成度高、技术难度大，机械、液压、电气系统耦合关系复杂。无论哪一类别的哪一备件发生故障，都会导致整条生产线的停机。伺服冲压线B类备件（计划备件）与标准ABC分类管理的备件分布一致，种类占比与资金占比基本相同，在15%～25%。伺服线的C类备件（消耗品）种类占比约20%，而资金占比小于10%，与标准ABC分类管理的备件分布有很大不同。究其原因，主要是伺服线在设计与制造方面技术领先，设备的各系统集成度高、紧凑、整体性强，因此消耗品的种类相对较少。另外，各装置和零部件的选型级别高，消耗类的部件级别也相对高，因此消耗类的备品（如：线缆、螺栓、密封、气管等）的使用寿命较长，消耗量较少[4]。
2北京奔驰维修用备件日常消耗情况分析
在运用ABC分类法做好备件库存管理的同时，规范备件库存的消耗也是维修备件管理的一项重点工作。一般来说，备件的出库与现场维护工作紧密结合。常规的设备维护活动按照是否造成设备停机，大致分为紧急维修、修正性维修和预防性维修[5]。结合备件的ABC管理方法，可以发现三种维修工作实际上是与三类备件相互对应的。预防性维护主要消耗B类易损备件和C类消耗备件；纠正性维修主要消耗A类关键备件和B类易损备件；紧急维修主要消耗A类关键备件。表3为MRAI装焊车间2016年5月份设备备件消耗数量级种类统计。装焊车间车间内共有大小技术设备42种。常规情况下，装焊车间消耗的设备备件主要集中在点焊技术、通用电气类、HSN、通用机械类、螺柱焊和激光技术。这些技术消耗的备件数量在装焊车间总消耗备件数量中的占比超过80%，其中大部分消耗的备件集中在易损易耗件。MRAI装焊车间2015年度消耗的所有设备备件中消耗类、易损类以及风险类备件所占的比例。在该装焊车间运营一年的时间内，消耗类备件和易损类备件的领用种类分别占据所有领用种类的6.5%和35.8%。从种类上看，易损易耗类备件占据了所有领用备件的42.3%。然而，从数量上看，易损易耗类备件则占据了装焊车间常规备件消耗量的66.1%。即在装焊生产线体的常规运营中，易损易耗类设备备件的消耗占据了所有设备备件消耗量的2/3。换言之，如何有效控制和优化易损易耗类备件的消耗，对降低设备维护成本具有极为重要的意义[6]。统计了2016年1月装焊车间备件消耗的形式。当月线下维修消耗的备件数量占所有数量的38%。对于设备维护部门而言，希望通过跟踪分析和改进，提高设备备件以线下维修的形式消耗的比例，尽量避免备件在紧急性停机情况下被更换[7]。针对装焊车间备件消耗的现状，车间设备维护部门通过2015年最后一个季度对备件消耗数据的跟踪分析，在2016年开始尝试制定了备件消耗的计划，并逐月进行跟踪。同时，开始尝试将易损类备件消耗活动进行计划性开展，并通过国产化等途径降低备件消耗成本。2016年装焊车间易损类备件每月的消耗计划金额与实际金额对比图。根据2015年易损备件消耗金额，结合2016年相比于2015年产量变化，计划金额由2016年每月产量数据计算得出。2016年10月装焊车间主要技术的易损备件消耗累计金额跟踪。计划金额同样根据2015年消耗金额和2016年产量变化比例计算得出。从2016年主要技术的易损备件消耗统计来看，部分技术实际消耗金额与计划金额差异较大。具体原因如下：（1）点焊修磨刀片和Arplas冲凸模实际消耗明显低于计划金额，因为备件采购不及时，导致超期使用未更换；（2）Eckold冲模和WHP凸凹模实际消耗明显低于计划金额，因为根据使用经验，备件的更换周期延长降低了消耗量；（3）涂胶易损件消耗明显低于计划金额，因为部分易损件定义为辅料消耗，未计入备件消耗统计；（4）螺柱焊易损件消耗低于计划金额，因为螺柱焊目前采取整枪替换的维修方式，相关的易损备件并不在V/W205装焊车间进行消耗。想要提高备件消耗利用率，应该尽量提高备件消耗的计划性[8]。最直接的方式便是将易损备件的消耗与预防性检修计划相结合，尽量将易损备件消耗计划化。结合备件消耗周期特点，通常有两种方式将备件消耗与预防性检修计划挂钩：一是提前在预防性检修计划中定期关联物料领用；二是在预防性检修工单中临时关联物料领用。对于消耗周期固定为具体时间的易损类备件（主要是消耗类），将备件在预防性检修计划中定期关联物料领用的操作非常简单，只需要在SAP系统中的检修计划中直接关联物料。当系统定期弹出预防性检修单时，会自动产生与之对应的物料领用需求[9]。装焊车间Impact技术在预防性检修计划中定期关联易损备件的案例。Impact检修计划的040步序中明确规定，每三个季度需要更换缓冲块、枪鼻O型圈及圆盘刷。在系统中的该步序直接添加组件，关联对应的备件物料号。通过此操作，每次Impact技术弹出季检工单时，便会自动生成对应的物料预留单。维修人员在实施季检工作前，可以凭物料预留单直接领用需要的易损备件，从而在实施预防性检修工作时可以直接更换，以保证这些需要定期更换的易损备件最大程度地按照固定计划进行消耗。前文提到的更换周期为固定次数的易损类备件（主要是消耗类）。而对于无法统一更换周期时间的易损类备件，需要不停跟踪对应的技术，在达到更换标准时进行更换。对于此类备件，可以采取定期检查，及时在预防性检修计划中提前关联物料领用，以提高消耗的计划性和准确性。装焊车间HSN技术在预防性检修计划中不定期提前关联物料领用的案例。HSN铆模铆杆为该技术最常用的消耗性备件。铆杆和铆模的规定更换周期为15万次打钉。因为每把HSN铆枪在一个工作节拍中的打钉数量差异较大，所以无法统一更换周期。对于这样的情况，可以在HSN的预防性检修计划中添加一个周检步序。具体内容：每周检查所有HSN铆枪的铆杆铆模计数器，如有计数达到更换标准，则进行记录；统计后，在预防检修系统中的当周周检工单中，制作物料领用需求，从而领出相应数量的铆杆铆模。通过上述两种途径，尽可能将易损备件的消耗与预防性检修计划相关联，这样才能为将来有效跟踪和统计易损备件的消耗情况获得准确数据，从而为制定优化措施提供可能性[10]。
3维修用备件的订购策略
在优化维修备件的库存管理和日常消耗后，最后一项工作是规范备件的订购。对于日常维护工作中消耗的备件，目前设备维护中心各部门统一按照定量订货方法进行库存的自动补充。定量订货法是指当库存量下降到预定的最低库存量（订货点）时，按规定数量进行订货补充的一种库存控制方法[11]。当库存数量低于重订货点R时，按照订购量Q向采购部门下达采购订单。采购过程中，备件库存持续被消耗，订货提前期L到达后，备件库存刚好达到安全库存量S。此时，工厂收到订货Q，库存数量回升。该策略依靠控制订货点R和订货量Q两个变量来控制采购，既充分保障库存需求，又能降低备件的使用消耗[12]。对应ABC分类法中不同种类的备件，在应用定量订货模型的基础上，应对具体参数做出相应调整。对于消耗件，其特征是需求频率很高但价值很低，因此可以使用大批量、少批次的订货策略。一方面，加大批量更容易降低产品的单价，从而降低成本；另一方面，减少订购批次可以节省订购成本，主要是订购过程中所消耗的人力成本。对于风险件，其特征是需求频率和价值较低。由于该类备件需求频率较低，可以适当降低补货点和补货量。对于关键件，其特征是需求频率很低但价值很高。由于该类备件在短期内出现2次及以上领用的可能性极低，为了降低库存成本，应尽量将补货点和补货量都设置为1[13]。
4结语
制造类企业维修设备备件的管理是企业改善管理、降本增效的一个关键课题[14]。通过备件科学管理，可以有效缩短维修工时，显著降低维修费用，从而节约生产成本。各家企业都有适用自身的备件管理方式，但只有通过生产过程中的持续改善，才能发现最适合本企业的备件管理策略，从而在市场经济中盘活企业固有资源，充分满足市场对设备维修的“优质、快速和低价”的需要，通过可靠的服务和先进的管理占领市场，从而赢得更佳的经济效益[15]。
作者：王强 郭东栋 高飞 王浩阳 单位：北京奔驰汽车有限公司
参考文献
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