基于物流的維修器材倉儲保障能力評價方法*

宋　祁　張志華　邵松世

(1.海軍工程大學理學院　武漢　430033)(2.海軍工程大學科研部　武漢　430033)

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基于物流的維修器材倉儲保障能力評價方法*

宋祁1張志華2邵松世2

(1.海軍工程大學理學院武漢430033)(2.海軍工程大學科研部武漢430033)

裝備維修器材倉庫作為裝備維修器材供應保障的重要樞紐，其器材倉儲保障能力的高低直接關系到保障對象裝備維修保障活動能否順利實施。論文根據器材倉庫的實際工作流程以及工作特點，結合現代物流理論，分析了器材倉庫保障能力的內涵，把保障能力分為備件保障能力、倉庫作業管理能力與運輸供應能力。在此基礎上，建立了衡量器材倉庫倉儲保障能力的評價指標體系，給出了各指標的定義以及數學模型。最后，運用層次分析法(AHP)對某器材倉庫的倉儲保障能力進行評估，說明論文提出的評價方法切實可行。

維修器材倉庫;物流;保障能力;備件;層次分析法

Class NumberE92

1　引言

裝備維修器材倉庫作為裝備維修器材供應保障的重要樞紐，擔負著為裝備維修保障活動快速、準確、高效供應各類維修器材的任務，直接關系到裝備維修保障活動能否順利實施，對加快戰斗力保障力生成具有重要作用。維修器材倉庫不僅需要根據裝備故障規律科學籌措、合理儲存各種維修器材，而且還需要在保障對象發出器材需求時及時有效完成器材供應，因此，全面掌握維修器材倉庫保障能力，對增強維修器材的科學儲備與及時供應，確保裝備維修保障活動的快速實施，有效降低因維修器材等待而造成的維修延誤時間，最大限度地保持裝備的戰備完好性具有重要意義。

維修器材倉庫作為裝備維修保障體系的重要環節，其保障能力可以借助于現代物流理論進行研究。現代物流理論研究起源于20世紀90年代，如密歇根州立大學的全球物流研究團隊對物流能力進行了深入系統研究[1]，提出了物流能力主要包括定位能力、集成能力、敏捷性和監控能力等，建立了30余項物流能力的評價指標，并形成了近20項通用的物流能力標準。文獻[1]指出了目前物流能力研究中存在的問題。譚清美[2～3]針對突變情況下的應急物流問題，提出了應急物流能力突變控制模型。王海波[4]研究了軍隊后方裝備倉庫能力評價方法，探討了物流能力與保障能力的關系，但給出的部分指標存在冗余或者難以度量等問題。

論文運用現代物流能力理論，通過深入分析裝備維修器材倉庫的核心工作及工作流程，將裝備維修器材倉庫保障能力分解為備件保障能力、倉庫作業管理能力與運輸供應能力三個方面，給出了衡量各個能力的度量指標，建立了保障能力評估模型。最后，通過實例說明該評價方法切實可行。

2　器材倉庫保障能力指標分析

為有效保持裝備技術狀態，在裝備入役時需要同步建立其維修器材供應保障體系。作為維修器材供應保障體系中的重要環節，維修器材倉庫承擔著從接收裝備保障需求信息、數據處理、備件包裝、分揀備件、出庫、轉運直至完成與下級部隊的交接等一系列裝備維修保障任務[4]。由此可見，維修器材倉庫能力應包括能夠提供備件的保障能力、倉庫作業管理能力和運輸供應能力。

2.1備件保障能力及其度量指標

備件保障能力是反映器材倉庫能夠提供各種器材、滿足保障需求的能力，是器材倉庫的核心能力之一。對于倉庫備件保障能力，一方面，器材倉庫需要存儲足夠數量的備件，以便隨時滿足保障對象的備件需求；另一方面，器材倉庫一味追求提高滿足保障對象備件需求的能力，擴大倉庫中存有備件的種類以及數量，就會導致備件的積壓，造成呆件的增多以及資金的浪費，甚至對于有些有壽件來說，還未投入使用就可能已經超出其儲存壽命，造成不必要的浪費，因此，器材倉庫的備件保障能力不僅需要考慮其備件滿足率，而且還應考慮其備件利用率。

1)備件滿足率。備件滿足率就是指當保障對象發出備件供應需求時，器材倉庫能夠在期限內準確提供備件的概率。

(1)

其中，P表示規定時間(如月、季度、半年、年)內器材倉庫的備件滿足率，m表示在該段時間內倉庫向保障對象供應備件的總數，M表示在該段時間內保障對象向器材倉庫請領備件的總數。

2)備件利用率。備件利用率就是指在規定的級別上和規定的時間內，實際使用的備件數與該級別實際擁有的備件數之比[5]。

(2)

其中，L表示規定時間(如月、季度、半年、年)內器材倉庫的備件利用率，N表示在該段時間內倉庫備件的庫存量。

2.2倉庫作業管理能力及其度量指標

倉庫作業是指從備件入庫到備件發送出庫整個倉儲作業全過程，主要包括入庫流程、在庫管理和出庫流程等，倉庫作業流程如圖1所示[6]。

圖1　倉庫作業流程

根據倉庫中的作業流程，倉庫作業管理能力包括揀貨作業、裝卸搬運作業和備件保管三個方面的能力。揀貨作業就是指根據保障對象的需求，從儲存場所揀出物品，并碼放在指定場所的作業[6]，反映揀貨作業能力可以用平均揀貨速度和誤揀率兩個指標進行衡量。裝卸搬運作業就是指在同一區域范圍內以改變備件的存放狀態與空間位置為主要內容和主要目的的作業[7]，它不僅涵蓋了備件入庫、出庫時的裝卸，也涵蓋了備件因需要維護、保養和包裝等原因導致的在倉庫內部的搬運，可以用總裝卸搬運量衡量裝卸搬運能力。此外，能否保證壽命期限內的備件質量優良是衡量器材倉庫保障能力的重要指標，這項指標可以通過報廢率來衡量。

1)平均揀貨速度。平均揀貨速度是指單位時間內倉庫平均揀貨件數。

(3)

其中，Vj表示器材倉庫在規定時間(如月、季度、半年、年)內的平均揀貨速度，j表示在該段時間內倉庫揀貨的總件數，Tj表示在該段時間內倉庫的累計揀貨時間。

2)誤揀率。誤揀率是指器材倉庫未能正確揀選出正確備件的概率。

(4)

其中，W表示器材倉庫在規定時間(如月、季度、半年、年)內的誤揀率，jf表示在該段時間內倉庫揀選錯誤的備件數量。

3)總裝卸搬運量。總裝卸搬運量是指規定時間內設備實際裝卸搬運備件的總重量。

Zs=∑zst

(5)

其中，zs表示某型設備在單位時間內裝卸搬運的實際重量，t表示在規定時間內同型設備的累計工作時間。

4)報廢率。報廢率是指規定時間內倉庫儲存備件報廢的概率。

(6)

其中，Pb表示在規定時間(如月、季度、半年、年)內倉庫儲存備件的報廢率，Nb表示在該段時間內倉庫儲存備件報廢的數量。

2.3運輸供應能力及其度量指標

根據GB/T4122.1-1996,運輸是指用設備將物品從一地點向另一地點運送，其中包括集貨、分配、搬運、中轉、裝入、卸下、分散等一系列操作[7]。運輸通道的運作包括配載作業與運輸作業。配載作業，就是充分利用運輸工具的載重量和容積，采用先進的裝載方法，合理安排備件的裝載[8]。每一型交通工具都有自己額定的裝載能力，裝載能力就是運輸工具的額定載重量和裝載容積。那么對裝載能力的利用率就是配載能力，故可以通過裝載能力利用率來衡量配載能力。運輸作業是完成備件從器材倉庫到保障對象的最后一個環節，它完成的順利與否直接關系到保障對象能否在預定的時間內接收到需要的備件。運輸能力可以通過運輸速度來衡量。

1)裝載能力利用率。裝載能力利用率是指在規定時間內運輸工具的實際裝載量與額定裝載量之比。

(7)

其中，PX表示設備在規定時間(如月、季度、半年、年)內運輸工具裝載能力的利用率，Xs表示在該段時間內運輸工具裝載備件的實際重量，X表示在該段時間內運輸工具裝載備件的額定重量。

2)運輸速度。運輸速度是指器材倉庫在單位時間內運輸備件的重量與運輸距離的乘積。

(8)

其中，VY表示器材倉庫在規定時間(如月、季度、半年、年)內的運輸速度，Y表示在該段時間內倉庫運輸備件的總重量，SY表示在該段時間內倉庫的累計運輸距離，TY表示在該段時間內倉庫的累計運輸時間。

3　器材倉庫保障能力評價方法

為全面掌握器材倉庫保障能力，不僅需要客觀掌握器材倉庫各個方面的保障能力，而且還需要綜合確定其保障能力，以便通過綜合分析器材倉庫的保障能力，從而分析確定器材倉庫存在的薄弱環節，并通過采取有針對性的措施，提升其保障能力。器材倉庫保障能力綜合評價可以利用各種綜合評價方法。為方便評價，本文利用層次分析方法評價器材倉庫保障能力。具體步驟如下：

1)歸一化處理。按照指標的效用以及有無量綱可以分為正向無量綱指標、逆向無量綱指標和正向有量綱指標。對于正向無量綱指標，如備件滿足率、備件利用率和裝載能力利用率等，直接采用指標數值作為評價分數。對于逆向無量綱指標，如誤揀率和報廢率等，采用式(9)進行歸一化

(9)

對于正向有量綱指標，如平均揀貨速度、總裝卸搬運量和運輸速度等，采用式(10)進行歸一化

(10)

2)指標權重確定。利用層次分析法[9]確定指標權重。邀請不少于五位領域專家對各指標的重要性進行打分。為充分挖掘專家經驗，更為客觀確定指標權重，分為如下三步進行：

(1)領域專家對器材倉庫的備件保障能力、倉庫作業管理能力和運輸供應能力的重要性進行打分，并利用層次分析法確定這三個能力的權重為α=(α1,α2,α3)。

(2)領域專家分別對備件保障能力、倉庫作業管理能力，運輸供應能力中的各個指標的重要性進行打分，并利用層次分析法分別確定它們的權重。其中備件保障能力的下層指標權重為β1=(β11,β12)，倉庫作業管理能力的下層指標權重為β2=(β21,β22,β23,β24)，運輸供應能力的下層指標權重為β3=(β31,β32)。

(3)綜合確定指標權重ω=(ω1,ω2,ω3,ω4,ω5,ω6,ω7,ω8)=(α1β11,α1β12,α2β21,α2β22,α2β23,α2β24,α3β31,α3β32)

3)綜合評價計算。把歸一化后的統計數據與各指標權重相乘并累加，即可得到最終的評價分數。

4)影響因素分析。分析影響器材倉庫保障能力的關鍵因素或薄弱環節，并針對其關鍵因素及薄弱環節提出改進措施。

4　算例分析

某器材倉庫庫存備件共計30大類，近萬小項。配有各型叉車、吊車以及貨運卡車，采用公路運輸與鐵路運輸相結合的方式向保障對象供應備件，具體統計數據見表1。

表1　器材倉庫物流相關指標統計

歸一化后統計數據見表2。

表2　數據歸一化后的統計數據

通過專家打分，由層次分析法得出各指標權重ω=(0.4862,0.1621,0.0425,0.0152,0.0397,0.0237,0.0459,0.1838)。其中備件滿足率所占權重接近0.5，是所有指標中權重最大的，可見備件滿足率是關鍵性指標。經過綜合計算，2011～2015年該器材倉庫歷年的評價分數分別為81.1,83.6,86.1,85.4,88.7。從最終評價分數上不難看出該器材倉庫的保障能力總體上有所提升。雖然在2014年，八項指標中有五項指標都高于2013年，但由于備件滿足率、備件利用率和運輸速度所占權重比較大，對整體評價分數的影響比較重，這三項指標的下降導致了2014年的分數不如2013年。

5　結語

論文分析了器材保障倉庫保障能力的內涵與構成，根據器材倉庫的工作流程以及核心工作，結合現代物流理論，把保障能力分為備件保障能力、倉庫作業管理能力與運輸供應能力三種能力，選取了備件滿足率、備件利用率、平均揀貨速度、誤揀率、總裝卸搬運量、報廢率、裝載能力利用率和運輸速度八個指標，并給出了數學模型。通過實例驗證，說明論文給出的評價方法切實可行，具有較強的工程實踐價值。

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Evaluation Method of Warehouse’s Maintenance and Supporting Capacity Based on Logistics

SONG Qi1ZHANG Zhihua2SHAO Songshi2

(1.College of Science,Naval University of Engineering,Wuhan430033)(2.Department of Scientific,Naval University of Engineering,Wuhan430033)

Equipment and maintenance material warehouse is an important hub of equipment and maintenance material supplying.The level of the equipment storage capability is directly related to the security of equipment and maintenance material,as well as the implementation of repairing activities.According to the actual working process and the working characteristics of equipment warehouse,this paper analyzes the intension of the warehouse’s equipment supporting capability based on modern logistics theories.Supporting capability is divided into spare parts supporting capability,operation management capability and timely supplying capability.On this basis,the index system of evaluation on warehouse’s supporting capability is established and the definition and mathematical model of each index are gotten.At last,examples are given to illustrate the effectiveness of this evaluation method by using AHP.

equipment and maintenance material warehouse,logistics,maintenance equipment supporting capacity,spare parts,AHP

2016年3月11日,

2016年4月26日

宋祁，男，碩士研究生，研究方向：海軍裝備效能評估與保障與優化。張志華，男，教授，博士生導師，研究方向：裝備綜合保障、可靠性等。邵松世，男，博士研究生，工程師，研究方向：裝備綜合保障。

E92DOI：10.3969/j.issn.1672-9730.2016.09.026