備件物流研究綜述

汪志林

[摘要]備件物流管理是企業生產管理工作中的一項重要的內容，它關系到企業的正常生產，與企業的經濟效益密切相關。良好的備件物流管理可以減少企業資金的占用，節約物流成本。通過對國內外備件物流管理的文獻分析，總結了當前備件物流研究的現狀，并揭示了備件物流管理未來的發展方向。

[關鍵詞]備件備件物流綜述

1引言

在設備維修工作中，為了恢復設備的性能和精度，需要用新制的或修復的零部件來更換磨損的舊零件，通常把這種新制的或修復的零部件稱為配件。為了縮短修理停歇時間，減少停機損失，對某些形狀復雜、要求高、加工困難、生產（或訂購）周期長的配件，需要在倉庫內預先儲備一定數量，這種配件就稱為備件。

備件管理是指備件的計劃、生產、訂購、供應、儲備的組織與管理，它是設備維修資源管理的主要內容，備件管理是維修活動的重要組成部分，只有科學合理地儲備與供應備件，才能保證企業生產的順利進行又能節約成本。否則，一方面如果備件儲備過多，會造成積壓，增加庫房面積和保管費用，影響企業流動資金周轉，增加產品成本；另一方面如果儲備過少，會影響備件的及時供應，妨礙設備的修理進度，延長停歇時間，使企業的生產活動和經濟效益遭受損失。因此，如何保障企業以最少資金保證備件的及時供應稱為企業日益關注的課題。本文通過對國內外備件管理主要文獻進行分析，揭示出備件研究的現狀及發展趨勢。

從備件管理的文獻來看，最初對備件研究成果較多來自軍事和高科技領域，其原因是這些領域設備的備件價格高、停機損失大，停機后果嚴重；后來這些研究成果逐漸應用到民用，尤其是流程工業。考慮進一步研究的需要，將備件物流的研究文獻分為備件分類、備件需求、備件采購以及備件庫存等方面進行研究。

2國內外備件物流研究綜述

2.1備件分類方面的研究

目前，國外學者對備件分類及特征方面的研究的主要文獻有：

Gajpale（2004）利用一系列的分類技術對部件進行分類，這些技術用到了一些比較好的預測方法。用到的方法包括FSN分析法、ABC分析法和VED分析法。同時他們應用層次分析法（AHP）對備件的重要性進行了評估，考慮的因素包括備件的類型、采購提前期和缺貨后果等。

Janne Huiskonen（2011）根據備件在物流系統中的作用提出備件的四個控制特性，即備件的關鍵性（criticality）、專用性（specifici-ty）、需求模式（demand pattern）、價格（value of parts），為后來的學者研究備件分類起到了一定的借鑒作用。

Braglia等人（2013）考慮備件的庫存約束、停機成本、安全和環境目標、所采取的維修戰略及物流等因素對備件進行了分類。綜合考慮從備件的影響因素對備件進行分類已成為備件分類研究趨勢。

國內大部分學者對備件的特性及分類在理論上沒有進行深入系統的研究，大部分都是杰出的實踐者。

金錫萬、方成武等（2007）在文獻中提到武鋼將備件分為通用件和專用件。

郭智敏、嚴洪森和陳施華等（2003）在控制備件庫存重要性的前提下，以ABC分類庫存控制法和備件“3A”庫存控制方法為基礎，提出了備件的ABCD分類控制方法。該庫存控制方法以備件對生產狀況影響程度、機器故障損耗率和供應渠道的敏捷程度等為分類標準，將備件分為ABCD四類，對各類備件分別采取適當的控制策略，最終實現在備件供應及時充足的前提下，備件庫存占用資金最低的庫存控制目標。

徐曉燕（2015）提出了一種基于分類的備件需求特性的庫存管理方法。該方法從備件需求預測的角度對備件進行了分類，接下來對每一類備件的需求進行預測并給出其恰當的庫存決策方法，最后用基于分類的預測方法對備件需求歷史數據不足和缺少單位備件缺貨成本參數的問題進行了研究。

黃耕等（2016）對傳統的備件ABC分類方法進行了分析，揭示出其缺陷，在ABC分類方法的基礎上提出了改進的三維備件分類方法的思想，根據大型企業備件的特性，考慮從對生產的重要程度、資金占用多少情況和采購運輸周期長短三個維度來分類。

2.2備件需求方面

A.Sleptchenko、M.C.van der Heijden和A.van Harten（2002）考慮了可修理的但在有限修理能力下的多級、多契約的備件供應系統。作者通過模擬證實了在相似的情況下，文中提出的研究方法比傳統的VARI-METRIC預測技術更精確，精確度提高了5倍。

Willemain等人（2004）采用一種新的時間序列方法——Boot-strap方法，預測固定提前期的累計分布，認為Bootstrap方法比指數平滑和Croston方法對間斷需求預測精度更高。而Regattieria等人（2015）利用意大利航空公司的歷史數據，檢驗20種預測技術的精度，結果表明加權移動平均、Croston方法和指數加權平均法較好。

張志斌等（2011）探討了一種基于影響圖理論的備件消耗因素定性及定量分析方法，給出了用于確定影響備件消耗因素的影響圖和知識圖，并根據知識圖進行概率指定，建立了備件消耗計算模型，為備件消耗預測提供了一種比較可信的方法。

趙惠文和王金干等（2014）運用貝葉斯方法對航空備件進行了預測，依據航空備件使用壽命中的分布情況，取得相應的共軛先驗分布，結合備件故障歷史數據，用先驗矩陣求得超參數，提出了一種基于貝葉斯先驗分布的航空備件需求預測模型。

任博和張恒喜等（2015）用一種機器學習算法——支持向量機研究了飛機備件需求預測問題。首先探討了支持向量機回歸預測模型的學習和預測機制，分析三個重要參數對算法的影響規律，得出一套定性的參數選擇方法。然后將支持向量機引入到裝備綜合保障分析中，構建了飛機備件智能預測模型，并對某型軍用飛機備件需求進行了預測和分析。

2.3備件采購方面的研究

M.Le Sueur和B.G.Dale（2008）分析了一個水處理廠備件采購存在的問題，提出了與供應商建立伙伴關系、降低庫存備件并解決備件陳舊等改進措施，闡明了MRO采購改進的關鍵在于建立采購基準。

李偉、鐘曉波、李俊書（2010）介紹了備件采購的兩種模式，備件承包采購和合同采購，并證明了備件承包采購優于備件合同采購模式。

朱建軍、劉士新和王夢光等（2014）研究了大型鋼鐵企業關鍵備件——軋輥供應商的評價問題，運用區間數層次分析模糊評價方法對其進行評價。評價時要綜合考慮軋輥的性能、價格、質量、供應商的交貨能力、服務水平等屬性，對區間數判斷矩陣的權重的求解方法進行了改進。

趙振峰、陳榮秋、崔南方（2015）研究了生產企業備件采購拉動式兩階段決策模型，分析了EOQ模型不允許缺貨假設條件在生產企業備件采購決策中應用的局限性；提出了生產企業備件采購決策應在備件是否允許缺貨的經濟分析后，結合備件的消耗性運用不同訂貨模型的拉動式兩階段決策模型；構建了生產企業備件供應是否允許缺貨判定模型以及允許缺貨條件下的采購批量決策模型。

2.4備件庫存方面的研究

目前對備件庫存管理方面的研究比較多。

Froot（2005）應用管理方法、數學公式研究了基于航空備件供應的管理預測系統。他認為（Q、r）系統的庫存策略無需精確地知道每個月的備件需求，但應能預測備件采購提前期內的累積需求，他合理的運用了統計方法（最大似然估計）和統計控制技術大大提高了庫存管理效率。

Haneveld（2007）研究了慢速移動、貴重備件的庫存優化問題。他考慮到在設備出現故障時，會因為設備不能正常運行而產生很大的費用，所以必須找到合適的方法解決這一問題。在設備生命周期中，Haneveld把購買分成初期購買和運行過程中購買，時間是一個連續變量，而不是把它分成幾個不同的階段。確定初期購買時是基于無限生命周期假設，運行過程中是基于有限生命周期假設。總期望成本包括采購成本、庫存持有成本和延期到貨造成的損失費用。在初期購買優化以后，給出整個生命周期的優化策略。

Ruhul Sarker和Amanul Haque（2010）運用模擬方法優化了維修和備件庫存供應策略。傳統上，維修和備件庫存分開來對待或按順序處理，而導致過多的備件庫存，占用了大量的資金。模擬研究結果表明共同的優化能夠取得更好的效果。

Jelfcry K.Cochran和Theodore P.Lewis（2011）研究備件按需求近似指數分布的飛機備件問題，提出了比較好的方法，發展了現有排隊論庫存模型，同時證明了這種方法還可用于用戶專用的備件供應問題。

Matteo Kalchschmidt和Giulio Zotteri（2013）探討了多級維修備件供應鏈的庫存問題，指出了管理方法和供應鏈結構意志能夠提出系統的運作效率，同時驗證了開發完善可靠的信息系統可以大大改善系統績效。

Hartanto等人（2016）研究了可修備件協作庫存問題，包括追求總成本最低的總庫存水平、庫存成本分配問題以及無運輸和延遲的備件庫存調撥模型。

宋英杰等（2013）分析了大型鋼鐵企業在備件庫存管理方面存在的問題，指出庫存管理模式陳舊是其主要原因。針對此提出了供應商管理庫存、聯合庫存模式和零庫存模式三種庫存管理模式，為企業降本增效提供了有效地解決途徑。

張媛、趙玉兵（2014）分析了某鋼鐵企業備件庫存管理現實中存在的問題，提出了采用先進的JMI理念構建企業新的備件庫存管理模式。并在JMI管理思想的指導下，針對某鋼鐵企業具體情況指出了該鋼鐵企業實現JMI備件庫存管理過程中的一些關鍵環節。

熊君星、趙金萍（2015）針對備件需求的高度不確定性特點，在備件需求預測的基礎上，提出了一種基于動態規劃（DP）的備件庫存控制模型以確定備件庫存的采購計劃。并應用實例來證明此方法的可行性與有效性。

從以上的國內外研究情況可以看出，學者們已經注意到備件物流的重要性，但由于備件物流是一個新的領域，在許多問題上的研究上還有待于進一步的深入。

3備件物流研究展望

3.1備件物流理論的發展

在實際生產應用上對備件物流的研究已經很多，但備件物流的理論方面的研究還比較少，今后的研究方向應是加強對備件物流理論的研究，同時結合行業的特點，將針對不同的行業探討適合與本行業發展的備件物流理論。目前對備件物流理論的研究尚處在初級階段，未來加緊對備件物流理論的研究迫在眉睫。

3.2備件物流系統規劃

由于備件需求的偶然性、需求的難以預測以及備件的缺貨對于生產造成的影響巨大等特點，決定了備件物流系統的整體優化是未來研究的重點。從總體上將備件的需求預測、采購供應、庫存、配送以及后期的使用跟蹤等綜合起來考慮，對備件物流系統進行研究，達到備件物流成本的降低，從而使備件物流系統的規劃更有效。

3.3備件物流的信息化建設

對于備件品種多儲備規模較大的企業，實現對備件“零庫存”和“準時制”的科學化管理，必須要有計算機系統的支持，將備件采購管理系統和庫存系統、銷售管理系統、生產管理系統、財務管理系統有機集成，形成企業標準的信息管理系統，這將是未來備件信息化建設重點研究的課題。

3.4備件物流的專業化發展

隨著市場競爭越來越激烈，越來越多的企業關注自身的核心競爭力，將自己不擅長的業務轉移出去，采取外包、轉讓、重組的方式轉移給專業公司。但對于備件物流來說，由于其專業性比較強，進入行業的門檻比較高，目前在這一塊做的比較成熟的第三方物流公司比較少，但未來的發展方向一定是眾多的企業將備件物流這一塊從本企業的物流中剝離。目前DHL已經開始在做備件物流的嘗試。DHL在亞太地區陸續投入14億美元建設相關物流設施，其中在中國的投資達到2億美元，包括在上海、北京和廣州快件物流中心，直接為客戶提供2到4小時內的備件配送。因此，如何做到備件物流專業化將是未來一個重要的研究方向。