基于TRIZ的庫存物品先入先出管理實現方法研究

張亞杰 陳子順 陳妍妍

摘 要：文章介紹了庫存物品實施先入先出管理的重要性，分析庫存物品實施先入先出管理存在的問題，利用TOC（約束理論）尋找沖突，并將TRIZ（發明問題解決理論）矛盾矩陣理論與TOC相結合，發現并解決庫存管理中庫存物品無法實現先入先出的沖突，并用實際案例證明了TRIZ解決庫存管理問題的可行性。

關鍵詞：TRIZ；TOC；庫存管理；先入先出

中圖分類號：F253 文獻標識碼：A

Abstract： The paper presents the importance of inventory FIFO（First in First out）management measures and analyzes why inventory is difficult to realize FIFO， it uses TOC（Theory of Constraints）to look for conflicts and combines TRIZ with TOC to solve the problem. The case proves the feasibility of TRIZ on inventory management.

Key words： TRIZ； TOC； inventory management； FIFO

庫存管理是物流管理中的重要組成部分，庫存不僅是企業建成規模的重要基礎，而且是平衡供求關系的有力保證[1]，近年來企業都紛紛引入先進的庫存管理技術，以應對隨時變化的市場需求，提高顧客滿意度。然而企業不能保證全部產品的質量完好無損，如果出現故障就必須盡快找出故障零件的使用部位以及制造情況，這就需要企業對生產產品進行跟蹤管理，以便出現問題時能夠及時解決，而對庫存物品實施先入先出管理則是跟蹤生產產品的重要基礎。

1 實施庫存物品先入先出管理的重要性

先入先出原則即先制造的物品，按照順序優先使用，舊批次使用完以后，再用新批次的物品，該原則在庫存管理中起著重要作用。

（1）實施倉庫物品先入先出管理是產品質量的有力保證。在舊批次物品有剩余的情況下使用新批次物品，會導致舊批次物品積壓、劣化，再次使用時就會使得產品質量下降，縮短保質時間，難以達到良好的客戶體驗，而處理這些劣化物品則會增加成本，造成人力物力的浪費。（2）實施倉庫物品先入先出管理是及時發現生產問題的重要基礎。如果忽略了先入先出的原則，使用錯批次順序號，會產生批次混入的現象，因此在生產過程中如果發現問題，則難以及時追蹤到問題零件的生產制造情況，使得調查和調整時間增加，給客戶帶來麻煩，進而失去客戶的信賴。（3）實施倉庫物品先入先出管理是避免因需求變化導致誤裝配的必要條件。在生產過程中，客戶需求以及加工工藝、加工材料有時會發生變更，此時需要新批次物品進行加工裝配，如此時使用批次混亂，舊批次物品裝配后便會出現問題，難以滿足新的需求，因而產品性能降低，客戶滿意程度下降。

2 庫存物品實施先入先出管理存在的問題

庫存物品實施先入先出管理的根本原因是有庫存物品存在。企業為滿足生產需要，庫存物品必不可少，因此積極引入庫存管理方法，然而在庫存物品實施先入先出的管理過程中卻存在著諸多問題：（1）庫存物品批次大、數量多，容易發生管理混亂。庫管人員往往通過物料進出明細單、分類賬本建立大量數據信息進行管理，由于數量巨大，品種繁多[2]，庫管人員很難做到將物料按照入庫時間進行整理、擺放，忽略了先入先出的原則，放錯批次順序號。（2）管理裝置復雜，庫存成本增加。有的倉庫開設了兩個門，采用“滑竿法”，安裝類似傳送帶的裝置，一個門運進物品，另一個門運出物品，運走一件物品，裝置就將物品依次前移。這種做法雖然實現了庫存物品的先入先出，但是卻增加了裝置的復雜度和數量。此外采用兩門倉庫不僅需對庫存物品的排列原則要求很高，而且將會付出雙倍的人員投入，增加了改進難度。（3）管理方法混亂，造成資源浪費。一些企業遵循貨物外倒原則，有新生產或購進的零件時，先將倉庫內存貨倒出，然后讓新入的貨物放在最里面，剩余貨放在倉庫大門處，以此來保證先入先出，減少倒貨次數和數量，然而這種辦法不僅浪費人力、堵住倉庫大門，而且僅適用于少量庫存，不適合大批量、多種類的存貨。

3 相關問題的解決方法

3.1 準時制生產的基本概念。在庫存管理的先入先出原則上，準時制生產（Just In Time，JIT）受到越來越多的管理者青睞。追求零庫存的JIT是一種“拉動式”管理。即前道工序的零部件僅在后續工序提出要求時才生產，后工序取走多少，前工序就生產多少，決不積壓[3]。準時制生產的引入就是為了消除庫存，由此便不會出現因先入先出原則所導致的諸多問題。準時制生產的目標是高質量、高速度、“零”缺陷、“零”浪費、“零”庫存。然而眾多公司實施準時制生產的效果并不理想，究其原因是企業還沒有認識到實施準時制生產的詳細流程，并且不能有效解決實施過程中存在的沖突問題，以及缺乏嚴謹的定量分析，因此有必要引入一種創新工具幫助企業解決實際問題。

3.2 TRIZ理論的簡介。前蘇聯發明家阿奇舒勒首先創立TRIZ理論。后來科學家們分析研究世界各國250萬件專利，總結出各種技術發展進化過程中遵循的規律模式，以及分析解決各種技術沖突和物理沖突的創新原理和法則，綜合多學科領域的知識與規律，形成了TRIZ理論體系[4]。

把所研究的對象理想化是自然科學的基本方法之一，理想化是對客觀世界中存在物體的一種抽象，人們可以通過各種技術來實現系統的功能，然而系統在完成人們所需功能時都有負面作用，為了更好地解釋在功能實現過程中的理想化水平，引入如下公式：Ideality=

式中：Ideality——理想化水平；Expenses——代價；Benefits——效益；Harms——危害。

上式表明，產品或者系統的理想化水平與其效益之和成正比，與所有代價和危害之和成反比，人們不斷地提高理想化水平以達到產品或系統創新的目標，而此過程即為實現產品理想解（Ideal Final Result，IFR）的過程。在問題解決之初，就需要不計各種沖突與約束設立理想化模型，理想化包括能解決問題的理想因素，如理想系統、理想過程、理想方法、理想物質等，將理想解作為最終求解目標。理想化是一種有力的方法工具，在創新過程中起著重要作用。

3.3 TOC理論簡介。TOC（約束理論）理論是由高德拉特博士提出，其基本觀點是：任何一個系統都是由相互關聯和相互作用的要素構成的[5]，每個系統都有一個或幾個約束要素，并且系統的性能由其最薄弱的環節所決定。因此，要改進系統的性能就必須確定系統存在的約束環節。TOC的沖突解決圖表是專門用于識別存在于問題中的沖突，它為TRIZ的應用提供了理論基礎。

4 TRIZ與TOC結合產生創新解的方法

在解決實際問題時經常會遇到沖突，而約束理論中的沖突解決圖表CRD（Conflict Resolution Diagram）則是專門用于尋找系統或產品存在的沖突，在運用CRD時需要設定一個目標，作為準時制生產提倡的高質量、高速度、“零”缺陷、“零”浪費、“零”庫存都可以與理想解（IFR）聯系起來，應用IFR作為CRD的目標可以將存在的沖突顯現出來（如圖1），然后運用TRIZ沖突矩陣獲得創新解從根本上消除沖突，如圖2所示解決方法流程：

5 實際解決問題

將倉庫物品能實現先入先出作為一個目標理想解，根據TOC的相關理論概念建立如圖3所示的沖突解決矩陣，為實現“A倉庫物品能夠實現先入先出”需要兩個必要（但非充分）條件“B倉庫物品能在運輸路線上按需移動”和“C倉庫物品運輸裝備功能完善，可實現多種動作”同時存在，如果需要實現必要條件，就分別需要2個必要（但非充分）的先決條件“D提高物品可移動性”和“D'提高裝備復雜程度，限制物品自由移動”，如果D和D'之間有沖突時，就意味要達到目標必須先消除沖突。圖3所示，為了滿足B、C、D、D'對于物品的可移動性提出了相反的要求，因為對于實現目標有沖突因素存在。

（1）兩個先決條件一方面要求“D提高物品可移動性”，一方面要求“D'提高裝備復雜程度，限制物品自由移動”，因兩者相互排斥，所以不可能同時滿足，因此存在物理沖突。（2）“D提高物品可移動性”危害“C倉庫物品運輸裝備功能完善，可實現多種動作”。（3）“D'提高裝備復雜程度”危害“B倉庫物品能在運輸路線上按需移動”。（4）如果改進“D提高物品可移動性”，也就是改善“B倉庫物品能在運輸路線上按需移動”的特性，那么“C倉庫物品運輸裝備功能完善，可實現多種動作”將惡化。

因此，B和C之間存在技術沖突，D和D'存在物理沖突。

根據TRIZ理論中的矛盾矩陣可以解決技術沖突。將上述矛盾用39個通用工程參數描述。

改善的參數：33可操作性。

惡化的參數：36裝置的復雜性。

應用這兩個工程參數在TRIZ的沖突矩陣表中可以得到推薦的發明原理有：32改變顏色；26復制；12等勢性；17維數的變化，如表1所示。通過分析發明原理。

32改變顏色：改變物體或環境的顏色。

26復制：用簡單的、低廉的復制品代替復雜、昂貴、易碎的或不易操作的物體。

12等勢性：改變工作條件，使物體不需要被升高或降低。

17維數變化：將一維空間中運動或靜止的物體變成二維空間中運動或靜止的物體，將二維空間中的物體變成三維空間中的物體。

通過分析得出具體解決方案如下：用簡單低廉的看板代替產品進行移動，看板上寫上產品的信息，產品上標簽張貼與看板相同的信息。不同種類的產品標示出產品的名字。這樣拿走一個看板，其它的看板一次向前移動一個位置，入庫的新產品從空位依次補充。取貨員可以拿著看板去倉庫取對應的產品。如圖4所示看板移動過程，此外利用空中搬運小車可以使得搬運路線布局自由，節省地面空間，實現點到點的精準搬運，降低了物料送達的差錯率，實現真正的準時制[6]，如圖5所示。

可用計算機軟件系統（或電子看板）來實現上述過程，不僅省去了看板這一實物，也可以防止人為原因將看板順序排錯[7]。當空中小車去倉庫取貨時，倉庫管理者可以從計算機中找到該物品然后把該物品的信息打印出來，取貨員可以憑此信息到倉庫找到對應的商品。

6 結 論

TRIZ理論是解決系統沖突的有力工具，準時制生產是倉庫管理的重要方法，利用TRIZ理論可以解決JIT中難以解決技術問題，使得庫存物品實現先入先出，貨品信息得以跟蹤管理，減少因生產問題所引起的庫存管理成本的增加，提高產品生產效率和質量，使得企業的競爭力得以提升。

參考文獻：

[1] 朱榮花. 試論企業中物流管理之殺手——庫存問題[J]. 網絡財富，2010（7）：43-44.

[2] 張慶濤. 淺談庫存管理系統對存貨管理的提升及改善[J]. 時代金融，2014（2）：161.

[3] 張林格. 實施準時化（JIT）生產方式的基本條件探討[J]. 現代財經，2005，7（25）：38-40.

[4] 檀潤華. TRIZ及應用[M]. 北京：高等教育出版社，2010：27-29.

[5] 陳子順，檀潤華，張建輝. TRIZ在六西格瑪測量階段的應用研究[J]. 機械設計與研究，2008，25（10）：19-21.

[6] 徐佳明. 空中搬運小車系統在工業物流中的應用[J]. 物流技術與應用，2015（6）：118-119.

[7] 劉昊，吳寶華，孫靜. 有效庫存管理方法的改良和實施[J]. 市場周刊，2006（1）：48-50.