航天物資決策支持系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

◎北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司 李濤

中國航天科技集團(tuán)公司 張海利

航天物資決策支持系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

◎北京神舟航天軟件技術(shù)有限公司 李濤

中國航天科技集團(tuán)公司 張海利

航天型號作為大型復(fù)雜工程,其供應(yīng)鏈涉及環(huán)節(jié)多,協(xié)作企業(yè)多,在航天型號物資配套過程中,風(fēng)險是客觀存在的。要做到確保型號物資的質(zhì)量、進(jìn)度和成本要求,最根本的手段就是要最大程度地定義、監(jiān)控和規(guī)避風(fēng)險。而實際上航天供應(yīng)鏈型號物資數(shù)據(jù)分散在各個企業(yè),需要將這些數(shù)據(jù)有效的集中起來,實現(xiàn)實時檢查、監(jiān)控變化、挖掘規(guī)律,從而對航天物資管理工作起到更好的支撐作用。

為此,設(shè)計并構(gòu)建利用先進(jìn)信息技術(shù)且面向航天系統(tǒng)集團(tuán)企業(yè)管控和型號任務(wù)的一體化物資數(shù)據(jù)管控體系已成為當(dāng)前亟待思考的問題之一。

一、系統(tǒng)設(shè)計思路

建立航天物資決策支持系統(tǒng),要對航天物資各個相關(guān)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理。利用信息抽取等信息化技術(shù)手段,從各單位不同系統(tǒng)中獲取相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),通過對這些數(shù)據(jù)的分類、匯總、分析、挖掘,生成型號物資相關(guān)的各種圖表和報告,為航天物資供應(yīng)鏈管理和決策提供數(shù)據(jù)支持與依據(jù)。

航天物資決策支持系統(tǒng)應(yīng)具有以下3個方面特點：

一是通過數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)為航天型號任務(wù)重要決策點提供決策依據(jù)。按照型號、使用單位和供應(yīng)商三條主線通過智能化的技術(shù)進(jìn)行全局性的數(shù)據(jù)挖掘,對型號中供應(yīng)鏈物資相關(guān)的決策點如物資選用、供應(yīng)商選擇、生產(chǎn)計劃制定、儲備計劃制定、新型號綜合論證等方面提供決策支持功能。

二是基于實時數(shù)據(jù)的航天供應(yīng)鏈風(fēng)險監(jiān)控機(jī)制。建立實時業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)控體系,在業(yè)務(wù)發(fā)生第一時間及時提示風(fēng)險,以避免型號物資的質(zhì)量、進(jìn)度和成本風(fēng)險。

三是要具備智能化的數(shù)據(jù)采集手段。能夠?qū)Ω鲉挝坏母黝愋蜌v史數(shù)據(jù)源進(jìn)行智能的整合、清理和歸集,保證航天物資供應(yīng)鏈信息采集的時效性與準(zhǔn)確性。

二、系統(tǒng)設(shè)計實施

1．?dāng)?shù)據(jù)采集

根據(jù)各單位實際情況設(shè)定手工、自動的數(shù)據(jù)同步策略,保證信息采集的時效性與準(zhǔn)確性。具體功能分為：供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)模板配置、Excel數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)完善與清理、數(shù)據(jù)同步策略等。

2．決策支持

決策支持在供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)采集管理的基礎(chǔ)上,提供分析決策管理功能,對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、存儲、匯總、統(tǒng)計、分析,并形成各種圖表,從質(zhì)量、進(jìn)度、成本3個角度按照型號、使用企業(yè)和供應(yīng)商三條主線,通過智能化的技術(shù)進(jìn)行全局性的統(tǒng)計、分析和挖掘,為航天供應(yīng)鏈物資保證工作提供數(shù)據(jù)支持。主要涉及以下5個方面的決策點：

一是選用決策。選用決策支持包括是否優(yōu)選,相近物資間技術(shù)參數(shù)比對,物資的質(zhì)量預(yù)測,物資采購供應(yīng)進(jìn)度預(yù)測、物資成本預(yù)測,待選供應(yīng)商之間的資質(zhì)、評價、供貨狀態(tài)綜合分析以及本企業(yè)本型號的統(tǒng)籌要求等信息。

二是供應(yīng)商決策。供應(yīng)商決策支持主要包括是否合格供應(yīng)商,供應(yīng)商資質(zhì)信息,供應(yīng)商供貨歷史及評價,供應(yīng)商關(guān)系、補(bǔ)償管理、本單位本型號的統(tǒng)籌要求。

三是生產(chǎn)計劃決策。根據(jù)各型號總體計劃要求,綜合各單位產(chǎn)品BOM、當(dāng)前庫存、物資供應(yīng)狀態(tài)等信息提出生產(chǎn)計劃的可行路徑的合理建議,并在集團(tuán)層面供應(yīng)鏈資源庫中查找瓶頸物資可能的解決途徑,對航天型號產(chǎn)品綜合生產(chǎn)計劃決策提供支持。

四是儲備計劃決策。儲備計劃決策支持主要包括后續(xù)的型號計劃安排,各企業(yè)技術(shù)規(guī)劃、物資預(yù)期的質(zhì)量、進(jìn)度、成本情況以及各企業(yè)、各型號的統(tǒng)籌要求。

五是物資批次性質(zhì)量問題決策。針對批次性物資質(zhì)量問題,快速得出問題物資在集團(tuán)范圍的分布情況,包括已計劃、已訂貨、已入庫、已發(fā)放、已裝機(jī)以及已交付的數(shù)量和狀態(tài),快速評估型號質(zhì)量風(fēng)險并給出處理意見,將質(zhì)量損失降至最低。

同時,系統(tǒng)可以按照型號、使用單位和供應(yīng)商三條主線進(jìn)行統(tǒng)計分析。

一是供應(yīng)商統(tǒng)計分析。分析匯總供應(yīng)商的各方面信息,包括供應(yīng)商數(shù)量信息、認(rèn)證信息、質(zhì)量問題信息、采購信息、合同信息等內(nèi)容。此外,供應(yīng)商統(tǒng)計分析還包括供應(yīng)商合同統(tǒng)計分析、供應(yīng)商供貨價格趨勢分析、供應(yīng)商質(zhì)量問題趨勢分析、失效模式分析、失效模式的歷史分布統(tǒng)計等內(nèi)容。

二是使用單位統(tǒng)計分析。與供應(yīng)商統(tǒng)計分析類似,使用單位統(tǒng)計分析包含各單位選用信息、合同信息、庫存信息、供應(yīng)信息、質(zhì)量問題以及新型物資信息等內(nèi)容。此外,使用單位統(tǒng)計分析還包括各企業(yè)合同統(tǒng)計分析、物資質(zhì)量問題統(tǒng)計分析、物資配套執(zhí)行狀態(tài)統(tǒng)計分析、物資采購成本統(tǒng)計分析、庫存物資質(zhì)量狀態(tài)分布統(tǒng)計分析、超期復(fù)驗損耗統(tǒng)計分析、倉庫流量指標(biāo)統(tǒng)計分析、多型號經(jīng)費統(tǒng)計分析、物資入庫價格變化趨勢分析、庫存結(jié)構(gòu)統(tǒng)計分析、積壓物資統(tǒng)計分析、倉儲作業(yè)人員的績效分析等內(nèi)容。

三是工程型號統(tǒng)計分析。工程型號為主線的統(tǒng)計分析包括質(zhì)量問題信息、供應(yīng)商信息、型號配套物資信息、超目錄物資信息、新型物資信息、計劃需求信息、合同采購信息以及型號成本信息等內(nèi)容。此外,工程型號統(tǒng)計分析還包括工程型號物資使用情況統(tǒng)計分析、工程型號物資質(zhì)量問題統(tǒng)計分析、型號物資成本統(tǒng)計分析、型號物資查詢成本變化趨勢分析、型號物資成本分布統(tǒng)計分析等內(nèi)容。

3．風(fēng)險預(yù)警

風(fēng)險預(yù)警功能通過對供應(yīng)鏈業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分析,實現(xiàn)對集團(tuán)內(nèi)各單位物資情況的綜合預(yù)警。預(yù)警管理主要通過對集團(tuán)的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,按照事先定義好的風(fēng)險機(jī)制對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)風(fēng)險,制定對策。具體功能包括：風(fēng)險模板定義、配套風(fēng)險預(yù)警、合同超期預(yù)警、物資有效期預(yù)警、物資短線瓶頸預(yù)警、供應(yīng)商供應(yīng)能力預(yù)警以及質(zhì)量預(yù)警等功能。

在風(fēng)險預(yù)警管理方面,實際上不同組織、角色對風(fēng)險的定義會有所不同,所以系統(tǒng)提供了風(fēng)險定義和監(jiān)控工具,方便各單位對自己所關(guān)注的風(fēng)險進(jìn)行監(jiān)控和檢查。系統(tǒng)針對質(zhì)量、進(jìn)度和成本3個方面分別預(yù)先定義了以下的風(fēng)險。

（1）質(zhì)量風(fēng)險

質(zhì)量風(fēng)險包括供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險、供應(yīng)商質(zhì)量變化趨勢風(fēng)險、物資有效期風(fēng)險、物資使用風(fēng)險、“舉一反三”預(yù)警等方面,對供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合統(tǒng)計分析后及時預(yù)警。

供應(yīng)商產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險是對供應(yīng)商提交物資的質(zhì)量情況提供的風(fēng)險預(yù)警,系統(tǒng)可以設(shè)置供應(yīng)商交貨質(zhì)量問題系數(shù)的閾值,低于閾值時系統(tǒng)自動預(yù)警。其中供應(yīng)商交貨質(zhì)量問題系數(shù)的計算公式為：供應(yīng)商交貨質(zhì)量問題系數(shù)=供應(yīng)商交貨的合格數(shù)量/供應(yīng)商交貨總數(shù)量。例如：可以將供應(yīng)商交貨質(zhì)量問題系數(shù)設(shè)定為80%,當(dāng)系數(shù)低于閾值時,系統(tǒng)自動預(yù)警,提示該供應(yīng)商提供的物資質(zhì)量后續(xù)可能存在更大的風(fēng)險。

供應(yīng)商質(zhì)量變化趨勢風(fēng)險主要是對一段歷史時間內(nèi)供應(yīng)商提供物資的質(zhì)量問題進(jìn)行統(tǒng)計分析,形成發(fā)生質(zhì)量問題的變化趨勢。通過分析找出那些質(zhì)量問題數(shù)量呈增加趨勢的供應(yīng)商,及時提示供應(yīng)物資的質(zhì)量風(fēng)險。

物資有效期風(fēng)險主要分為物資有效期到期預(yù)警和預(yù)配套裝機(jī)時間預(yù)警。

物資使用風(fēng)險主要是對裝機(jī)物資中特殊的物資進(jìn)行預(yù)警,包括裝機(jī)過程中使用的目錄外物資、不一致物資、新品物資等。

“舉一反三”預(yù)警。對集團(tuán)內(nèi)的批次性質(zhì)量問題進(jìn)行“舉一反三”預(yù)警,自定義查詢?nèi)掌诜秶?系統(tǒng)將查詢該日期范圍內(nèi)所有型號的物資發(fā)生的批次性質(zhì)量問題,實現(xiàn)跨單位、跨型號的數(shù)據(jù)綜合統(tǒng)計。

（2）進(jìn)度風(fēng)險

進(jìn)度風(fēng)險主要是針對型號供應(yīng)配套進(jìn)度進(jìn)行統(tǒng)計、分析,及時提示風(fēng)險,確保物資供應(yīng)配套進(jìn)度能夠滿足型號科研生產(chǎn)的要求。進(jìn)度風(fēng)險管理主要包括計劃制定風(fēng)險、需求變化風(fēng)險、合同超期風(fēng)險、檢測超期風(fēng)險、齊套（缺料）風(fēng)險。

計劃制定風(fēng)險主要是考核物資的計劃配套時間小于采購提前期而造成的物資配套不及時的風(fēng)險。當(dāng)物資需求提出的時間和物資計劃裝機(jī)時間的間隔小于該物資的采購提前期時,系統(tǒng)將自動報警,提示物資配套進(jìn)度風(fēng)險。

需求變化風(fēng)險主要是考慮需求發(fā)生變化造成的物資配套進(jìn)度無法保證的風(fēng)險。可以自定義風(fēng)險提示周期,在周期范圍內(nèi)發(fā)生的需求變化系統(tǒng)自動預(yù)警。

合同超期風(fēng)險預(yù)警分別對合同簽訂超期和到貨超期進(jìn)行預(yù)警。合同簽訂超期預(yù)警以采購需求或采購計劃為預(yù)警對象,當(dāng)采購需求或采購計劃中某項物資的計劃裝機(jī)時間扣除采購提前期早于當(dāng)前日期時,系統(tǒng)自動預(yù)警,提示這部分物資有配套進(jìn)度風(fēng)險。到貨超期風(fēng)險預(yù)警以采購合同為預(yù)警對象,對未能按合同交貨期要求交貨的物資進(jìn)行預(yù)警。系統(tǒng)會根據(jù)物資業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的采購合同和到貨單信息進(jìn)行比對,查看超期未交貨的物資記錄并進(jìn)行預(yù)警。

檢測超期風(fēng)險預(yù)警是對供應(yīng)商交貨后的到貨檢驗（復(fù)驗）的進(jìn)度進(jìn)行的預(yù)警。當(dāng)某個批次的到貨物資到貨檢驗（復(fù)驗）的周期超過計劃周期時,系統(tǒng)自動預(yù)警檢測超期風(fēng)險。

齊套（缺料）風(fēng)險是針對庫存物資的風(fēng)險預(yù)警。即便是已經(jīng)采購入庫的物資,也會因其它型號緊急調(diào)撥和物資超期復(fù)驗等造成庫存物資無法按進(jìn)度齊套的情況,因此設(shè)立齊套（缺料）風(fēng)險預(yù)警。可以自定義齊套預(yù)警期,當(dāng)系統(tǒng)記錄的型號物資裝機(jī)日期與當(dāng)前系統(tǒng)日期的間隔小于或等于齊套預(yù)警期時,系統(tǒng)會自動對該型號的物資進(jìn)行齊套情況查詢,發(fā)現(xiàn)缺料時自動進(jìn)行預(yù)警。

（3）成本風(fēng)險

成本風(fēng)險主要包括預(yù)算超支風(fēng)險、庫存成本風(fēng)險2個方面。

預(yù)算超支風(fēng)險是對供應(yīng)鏈型號物資預(yù)算監(jiān)控的手段之一,將預(yù)算執(zhí)行比率作為控制指標(biāo)。其計算公式為：預(yù)算執(zhí)行比率=物資實際采購金額/物資預(yù)算采購金額。可以在系統(tǒng)中設(shè)定預(yù)算執(zhí)行比率的閾值,當(dāng)某型號預(yù)算執(zhí)行比率達(dá)到閾值時系統(tǒng)開始預(yù)警。

庫存成本風(fēng)險包含2個含義,一個是庫存物資持續(xù)增加,庫存物資成本持續(xù)增加,形成資金占壓過多的風(fēng)險；另一個是倉庫中的庫存物資長期未使用,造成超期報廢的風(fēng)險。系統(tǒng)對這2種風(fēng)險分別進(jìn)行預(yù)警。可以在系統(tǒng)中設(shè)定庫存物資金額的上限,當(dāng)庫存物資成本達(dá)到上線時系統(tǒng)自動進(jìn)行庫存物資成本風(fēng)險預(yù)警。同時,在系統(tǒng)中對物資進(jìn)行分類管理,并自定義不同類物資的報廢預(yù)警期。系統(tǒng)自動對庫存物資進(jìn)行監(jiān)控,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某物資的有效期截止日期與當(dāng)前系統(tǒng)日期的時間間隔小于報廢預(yù)警期,且該物資無法通過復(fù)驗繼續(xù)使用必須做報廢處理時,系統(tǒng)自動啟動預(yù)警。為滿足不同單位、角色的風(fēng)險管控需求,系統(tǒng)提供風(fēng)險定義、風(fēng)險監(jiān)控等手段,讓使用者能夠根據(jù)自身的實際情況,從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)自己所關(guān)注的信息。

筆者對航天物資決策支持系統(tǒng)定位和功能進(jìn)行了設(shè)計,在系統(tǒng)應(yīng)用過程中面臨大量基礎(chǔ)信息標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)規(guī)范、接口技術(shù)規(guī)范的統(tǒng)一工作,需要集團(tuán)企業(yè)加大力度對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)籌才能見到效果。此外,隨著人工智能技術(shù)的崛起,采用深度學(xué)習(xí)等人工智能算法將更好地幫助領(lǐng)導(dǎo)和機(jī)關(guān)把握物資管理與發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律,增強(qiáng)系統(tǒng)輔助決策的能力。▲