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饮料机械生产企业备件库存结构优化探析

时间:2019-06-10 13:58作者:肖盛丽
本文导读:这是一篇关于饮料机械生产企业备件库存结构优化探析的文章,装备制造业是为其他各个行业提供技术装备的基础性,战略性的产业。饮料机械行业是为饮料行业提供生产所需要的大型生产成套设备的。饮料机械在饮料企业日常生产活动中占据重要位置。
  摘要
  
  经过改革开放后四十年来的快速发展,我国饮料机械市场在过去十年保持平均每年 15%-30%的增长。由此而来的外商投资在国内如雨后春笋,带动了相关产业的进一步发展。在大型设备销售竞争白热化过程中,除设备本身质量外,与设备使用相配套的备件供应时间、价格、服务水平已经成为决定饮料机械公司竞争力、利润空间的关键因素。而在零备件供应体系中,建立健全完善的备件库存管理体系对公司未来的发展具有重要意义。

饮料机械生产企业备件库存结构优化探析
  
  本文以 S 饮料机械公司为例,先从外部宏观角度分析了该行业近年发展特点,再借用波特五力模型从中观角度分析 S 公司所处外部环境。接着转变视角,从内部入手,纵向上分析其历史沿革、组织架构变动、财务变化趋势。从第 4 章开始,本文用了大量篇幅描述 S 公司备件库存管理现状,分析现存问题和形成问题的原因,并借用第 2 章理论工具提出优化解决方案。优化方案涉及 S 公司备件库存结构,备件需求预测,库存控制目标,库存模型和策略选择,备件目标交付率设定和安全库存计算等内容。最后转换到实施层面,既有“自上而下”的推动变革又有“自下而上”的平稳实施,并从人员、组织和财务上三重保障。
  
  本文为行业的库存管理理论提供实践参考。并同时检验库存管理理论的普遍性。
  
  关键字:  备件库存管理;多级库存管理;需求预测;库存策略;目标交付率。
  
  Abstract
  
  China economics experiences high growth in the past forty years since Chinese opening-up and reform from 1978. The Beverage machinery industry keep 15%-30% increasing in past 10 years, which there are plenty of investment from oversea entering in this industry. Resulting from this, the competition heated up not only in the price, quality and lead time of machine, but also of the spare parts. The service level of supply chain on spare parts has become the key factor of competitiveness of beverage machine manufacturing company and its new profit point. Concerning the service of spare parts, a stable and effective spare parts inventory management system is significate to this beverage machine manufacturing company.
  
  In this paper, the S beverage machine manufacturing company is researched as an example. First, I recognize its external risks by five forces model. Second, I analyze the internal environment of S company from the perspective of history,organization, and its finance performance. Third, I focus on the current status of inventory management of Spare Parts, its problems and root causes analysis. Based on these, I propose the optimization plan, from perspective of Inventory structure,demand forecasting, inventory strategy and safety stock calculation. Finally, it’s implementation step by step with support from labor, organization and finance.
  
  This paper provides practical reference for the theory of inventory management in the industry. And at the same time it also a prove to check the universality of inventory management theory.
  
  Key words:    Inventory Management; Multistage inventory management; Demand Forecasting; Inventory Strategy; Target Delivery Rate。
  
  第1章 绪论
  
  本章将按照论文的选题背景,目的和研究意义,学术研究背景评述、内容和框架的顺序展开并从整体上概述本文的研究内容和论文框架。
  
  1.1 、选题背景和研究意义。
  
  1.1.1、 选题背景。

  
  装备制造业是为其他各个行业提供技术装备的基础性,战略性的产业。饮料机械行业是为饮料行业提供生产所需要的大型生产成套设备的。饮料机械在饮料企业日常生产活动中占据重要位置。当饮料设备在使用过程中,不可避免的因为磨损、腐蚀、寿命到期而发生故障。若没有及时维修、替换故障备件就会造成生产活动的中断,进而产生巨大的损失。饮料企业在投资一条新产线时,不仅注重饮料机械本身的性能和品质,也更关注装备制造商的售后服务能力。一个良好的售后服务体系不仅能够给装备制造商带来可观的销售利润,也能帮助装备制造商建立良好的市场口碑,进而促进大型设备的销售。随着饮料机械行业的发展和成熟,饮料机械行业的竞争也进入白热化。满足客户的售后服务需求,不仅是装备制造商很大一块利润来源的前提,也是保障客户满意度和忠诚度的重要因数,进而反馈在装备制造商市场份额扩大和经济利益增加等多方面。
  
  类似于饮料机械的大型装备一般都是由众多零件组成的大规模复杂系统。因为其中的一些关键备件出现故障可能会导致设备停机,严重影响生产。为了保证生产的连续性,不得不准备大量的库存以备不时之需。另外,大型设备的备件种类多,类别杂,关键备件往往采购成本偏高。因设备故障停机往往是小概率事件。
  
  初期采购成本高而使用概率不高,如果储备不当,往往会造成资金的大量积压,并在一定存储年限后因备件功能退化或失效而不得不报废,造成固定资产损失。
  
  由于大型制造设备备件①实际使用量不大,关键备件采购价格高,需求的不确定性和专业性等因数造成了以饮料企业为代表的大型生产型企业往往不愿意多备库存,在现实操作中结合设备开机状况,拟定设备维修保养计划,有计划的购买备件满足日常需求。如果设备实际使用方不愿意多备库存,作为设备提供方的饮料机械企业为保证自己设备的优良表现,不得不在备件供应链和库存管理上下苦功夫,以保证在客户有需求时能及时准确的满足客户需求,不管是紧急需求、日常需求和大修需求。
  
  对此,饮料机械企业是一种痛并快乐着的状态。一方面,客户极大程度上依赖于你及时准确的提供备件,那就能通过备件销售获得可观的利润;但另一方面,由于备件库存管理稍有不善,带来的后果也是非常痛苦。例如,库存量过大会导致成本过高,占用宝贵的流动资金。库存量过少又会出现短缺的情况,导致设备停机,客户停产,客户投诉。
  
  鉴于服务备件以上的特点,对于备件库存的研究是售后服务管理中的核心问题,也是增强企业竞争力的重要因素和利润源泉。
  
  1.1.2、 研究意义。
  
  本文以 S 饮料机械公司为例,探讨了优化备件库存管理的思路。S 饮料机械公司是一家生产和销售吹瓶机、灌装机和后续生产设备的公司,其在饮料机械行业一直保持着领先的地位。随着市场环境的变化和国内外竞争加剧,售后服务不论在提供现金流,获得高利润还是在保持公司的市场地位的作用越来越大。S 公司意识到了这个转变,公司内部将更多资源和注意力从传统的制造部门转向了售后服务部门。如何进行此转型和优化备件库存管理对于 S 公司意义重大。
  
  正因为如此,本论文通过分析 S 公司备件库存管理中遇到的问题,抓住现实备件库存管理中几个关键点,例如库存架构、库存需求预测、库存控制策略和方法等,形成可应用于实践的备件库存管理优化方案并探讨了方案如何实施和保障问题。可以为其他类似企业备件库存管理提供借鉴。
  
  除此之外,本文还会分析 S 饮料机械公司所处的外部宏观环境和行业环境,能使大家更深入的了解以 S 公司为代表的大型装备制造公司管理的方式和特点。
  
    1.2 国内外研究现状评述

      1.2.1 研究现状


     对于备件库存管理的研究在国外开始得比较早,该研究领域作为库存管理理论与设备管理理论的交叉领域,跟现实结合比较多,应用性比较强。本文从备件库存架构,备件需求预测①,备件库存管理与控制三个方面叙述。
  
  备件作为供应链中跟设备运行效率密切相关的辅助性生产资料,根据需求频率可以分为常用性备件和流动性差但重要的核心备件。
  
  流动性差的核心备件往往可以采用多级库存管理②架构,有利于降低库存,提高客户满意度。现在学术领域,多级库存研究是基于 Sherbrooke C.C.(1968)提出的 Metric(Multi-Echelon Technique For Recoverable Item Control)模型③。以稳态备件需求为基本假设,以最大化可用度或最小化成本为决策目标。从该模型提出后,国内外其他学者基于该模型在不同条件下的应用,有相应的扩展和进一步研究。其中认可范围最广的是 John A. Muckstadt(2001)对 Metric 模型的扩展,也被称为多备件、多订单情况下的 MOD-METRIC 系统模型。
  
  国内很多学者也对多级库存管理有研究,如杨建华(2014)探讨了基于成本优化和时间的优化多级库存优化方法④。黄照协(2014)研究了在不同库存水平条件下的三级备件保障系统备件库存优化模型⑤。陈童等(2015)以两级可维修备件库存系统为研究对象,采用马尔可夫到达过程(MAP)描述备件需求规律,建立了一种描述能力更强、解析计算性更好的(S-1,S)库存优化模型,并推导出系统缺货量分布函数①。
  
  随着计算机技术、大数据、人工智能等在管理领域的推广使用,备件库存管理信息化也成为发展趋势之一。而其中计算机辅助预测系统是最复杂,最有价值的一套系统。程序在运行预测功能时,基本模式为根据历史数据选定基本预测模型,从预测模型中带出预测算法,然后再把历史消耗数据作为变量输入到算法中,算法结果经过优化即为未来物料的需求值。其中根据历史数据选定预测模型为库存需求预测中最重要项目。
  
  如果历史数据是连续性需求,传统的预测模型就能满足需求。如果历史数据表现为离散型需求②,则选定预测模型本身就非常困难。即使勉强使用传统的统计学方法进行预测,误差也非常大。而在实际操作中,核心备件的需求就非常离散。核心备件不仅采购成本非常高,缺货造成的停机成本也非常大。作为该领域的难点和重点,这类备件的需求预测是学者研究和讨论的热点。
  
  在需求预测国外研究这一块,贝叶斯优化算法是近年来在算法领域兴起的一种新兴算法,用贝叶斯网络概率模型来显式地反映变量之间的依赖关系及可行解的分布,更符合实际问题的本质,在众多领域获得应用。有学者提出可以用贝叶斯优化算法来做离散型备件的需求预测。Philipp Saalmanna(2016)详细讲述了维修需求预测,包括故障预测和备件管理。重点在于智能维修系统和备件供应链计划。这两个领域的适当集成使相关信息能够进行交流,并应用于高级故障预测、机器控制和备件供应链规划③。Orlando Durán(2016)通过对工业厂房备品备件库存政策与总拥有成本关系的仿真研究,得出了工业厂房备品备件库存政策与总拥有成本之间的关系①。Matheus Cardoso Pires 评估了解决线性规划问题的方法,考虑到这些方法能够应用协同规划概念处理与零部件供应链相关的最常见决策模型类型②。
  
  在需求预测国内研究这一块,程凤姣(2018)基于需求特性的组合式库存需求预测方法,提出单一的库存需求预测方法精度低、适用性不强,可以用组合式的库存需求预测更具有可行性。③“该模型以物料的需求特性作为指标,对库存中物料进行聚类分析,并针对每一类别的物料建立相应的预测方法,预测时采用机器学习确定物料所属类别,进而选定对应方法预测需求量”。中南林业科技大学的肖阳在 2018 年的硕士论文《基于供应链的工程机械备件库存控制研究》中通过采用定性与定量分析相结合、数理分析与实证研究相结合的方法,在供应链库存总成本为最优化的思想指导下研究解决工程机械企业备件库存管理中的有关控制决策问题④。
  
  对于库存管理与控制的研究则更多更杂。本人选取了跟本论文相关的几篇国内学者的研究。潘亮在《企业库存控制与优化》中说库存控制又被称为“库存管理”,是对企业生产过程中所用到的物料以及其他资源进行整合的过程。通过库存管理使这类储备保持在一个相对稳定的范围内,能够降低企业的运营成本,提高其抗风险能力。具体该如何对库存进行控制与优化,还应该结合企业自身的特点以及所身处的行业领域,制定出完善的工作方案⑤。本人比较认同这个观点。
  
  上汽通用五菱汽车股份有限公司的黄玉洁(2016)提出了备品备件库存管理策略共 7 条建议,从备件维修、备件替代、兼容替代、标准化、缩短采购周期、共享溢出件和处理呆滞库存方面优化备件库存,非常具有借鉴意义⑥。北京汽车股份有限公司株洲分公司夏忠(2018)以汽车行业整车厂为例, 从维修备件的库存管理的重要性、现状、对策三个角度展开分析①。
  
  1.2.2、 评述。
  
  纵观研究现状,国内外大量专家学者投入很大精力研究库存架构,需求预测理论和模型,库存控制理论和模型。总结出了很多方法和建立了很多模型。为 S公司备件库存管理提供了很好的思路,奠定了良好的理论基础。
  
  但是这些研究也不能完全应用于 S 公司,必须根据 S 公司自身的特点进行调整。更进一步说,这些研究只是针对特定行业,例如汽车的售后维修备件管理,或是军事后勤保障管理,或是只从一个点上建立了一个模型, 不能完全针对饮料机械行业售后备件建立整体、有效、适合 S 公司特点的库存管理体系。
  
  本文将这些理论和其他行业的实践应用于 S 公司,找出了适合 S 公司的备件库存管理方案,为 S 公司提供解决售后备件库存管理问题的方法,并对于类似机械行业提供了可以参考的案例。
  
  【由于本篇文章为硕士论文,如需全文请点击底部下载全文链接】
  
  1.3 研究内容和框架
  1.3.1 研究内容
  1.3.2 论文框架
  1.4 研究方法与创新点
  1.4.1 研究方法
  1.4.2 论文创新点
  
  第 2 章 理论基础
  
  2.1 库存架构理论
  2.1.1 多级备件库存管理
  2.1.2 集中库存
  2.1.3 谷仓效应
  2.2 需求预测理论
  2.2.1 需求预测
  2.2.2 需求预测的分类
  2.2.3 需求预测的步骤
  2.3 库存管理理论
  2.3.1 库存控制
  2.3.2 库存控制目标
  2.3.3 库存控制模型
  
  第 3 章 S 公司经营环境分析
  
  3.1 S 公司外部环境分析
  3.1.1 行业宏观特点分析
  3.1.2 行业环境的波特五力模型分析
  3.2 S 公司内部环境分析
  3.2.1 S 公司的概况及发展
  3.2.2 S 公司的组织架构变动
  3.2.3 S 企业财务状况变化
  
  第 4 章 S 公司售后备件库存管理现状及存在的问题
  
  4.1 S 公司售后备件库存管理现状
  4.1.1 S 公司售后库存管理全球架构.
  4.1.2 S 公司中国售后备件库存管理状况
  4.1.3 S 公司中国区域售后备件库存需求特点
  4.1.4 S 公司中国区域售后备件库存供应特点
  4.2 S 公司售后备件库存管理存在的问题
  4.2.1 两级仓库系统中平级间联动不足
  4.2.2 备件客户需求预测管理不善
  4.2.3 备件库存管理分类方法不合理
  4.2.4 备件库存控制落后
  4.3 S 公司售后备件库存管理问题的原因分析
  
  第 5 章 S 公司售后备件库存管理优化方案
  
  5.1 备件库存架构优化
  5.2 备件需求预测优化
  5.2.1 定量预测-基本预测
  5.2.2 定性预测
  5.3 库存控制优化
  5.3.1 备件库存策略
  5.3.2 备件库存优化
  5.3.3 物料计划与采购控制
  
  第 6 章 S 公司售后备件库存管理优化方案实施和保障
  
  6.1 备件库存管理优化方案实施步骤与措施
  6.1.1 “自上而下”推动变革
  6.1.2 “自下而上”平稳实施
  6.2 备件库存管理优化方案实施保障
  6.2.1 组建项目团队
  6.2.2 组织保障
  6.2.3 财务保障

  第7章 结论

  S 饮料机械公司在实施备件库存管理变革的过程中,应该将备件库存管理思想尽可能的散播于整个公司。因为备件库存管理不只是局限于库存管理部门,而是整个备件供应链中牵一发动全身的部分。备件库存管理上承接客户服务水平这个初始输入,向下影响了日常对客订单的满足,直接的表现就是订单的交货期,进而是客户满意度。

  本文通过对 S 公司售后备件库存管理的分析研究,总结分析了三点需要提高的地方并提出解决方案:

  备件库存架构分类方面,优化备件全球库存架构,打破谷仓效应,在同级库存中建立联动机制,库存能在同级之间调配,备件库存的使用效率得到提升,客户满意度也会有所提升。

  备件库存管理方法方面,优化了备件预测方法,重新确认了有进货记录的备件适用的库存预测模型,从简单的两种计算方法变成新的九大类计算函数和模型。

  并引入了趋势预测、季节预测和市场调查三种方法。

  备件库存控制方面,定义了适合 S 公司的备件备库策略,目标交付率和物料计划和采购控制的三种模型,即经济订货批量模型(EOQ),服务库存模型(ORQ)和风险参数设定。

  S 饮料机械公司备件库存管理优化方案实施的过程,是一个备件供应链上从总部到区域,从对分类的认识到资源调配的过程,是多方面协调的结果。比如说研究备件库存管理,就需要确定初始的备件客户服务水平,备件服务水平牵涉到客户需求分类,和基于需求分类下的公司对客户的承诺。此外,一些看似独立的问题,实则是相互关联的,比如说库存预测管理软件。一款新软件的项目实施,必然带来相应的管理和流程方面的变革。另外,管理和流程方面的变革,也是需要新的工具软件的实施。

  备件库存管理优化这件事情并不是单纯的依赖一种理论或是方法,对于理论和方法的应用实际上就是一个不断完善和改进的过程。要从战略变化的角度看待备件库存管理对于公司运营方面带来的影响,要及时调整库存管理的方式,不断适应整个公司的发展,适应客户需求的变化。才能使公司在持续白热化竞争中找到核心竞争力和保持竞争力。

  参考文献

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