基于時間驅動作業成本法的物流作業成本分析*

□ 陳鎧敏，王 晶，張曉芹，鄭少涌

(廣東東軟學院 信息管理與工程學院,廣東 佛山 528225)

近年來，隨著機器學習算法與大數據技術的成熟，其技術已在各行各業的企業管理、組織、營銷中發揮了重大作用，因此，越來越多的企業正加速構建符合自身業務特點的數據化管理新模式。對于物流企業以及制造型企業的內部物流而言，其本身的業務特點確定了日常作業中便會產生大量的作業數據。而作業數據本身是企業用于分析企業運作效率、發現作業瓶頸的重要數據原料。

目前，大部分已有的文獻主要利用作業數據作業流程動作改進。另外，還有一部分文獻利用作業成本法進行作業成本分析。雖然利用作業成本法對作業進行成本分析具有重要的分析價值，但是由于作業成本法本身的特點，在企業的實際應用中存在實施難度較大，實施成本較高，難以推行等問題。針對該問題，本文提出了基于時間驅動作業成本法作業流程分析模型。時間驅動作業成本法是由卡普蘭等[1]于2004年提出的。該方法提出目的，是為了解決作業成本法在實際企業應用中存在實施難度大、實施成本高的難題。該方法一經提出，便受到了工業屆與學術屆的廣泛關注。隨后，出現了大量學者對方法的研究，但大部分的學者主要將該方法應用到醫療管理領域[2-3]和圖書館管理領域[4-5]。例如：Yun,B.J.(2016)等[2]將TDABC成本法應用到急救醫療領域，并證明了該方法相比目前主流的急救醫療成本系統所生成的成本信息更加精確。Jo?o Gregório(2016)等[3]將TDABC成本法應用到制藥行業，該方法為行業管理問題上提供了新的思維模式。另外，Stouthuysen,K.(2010)等[4]將TDABC模型應用到圖書館并對其成本控制能力進行了闡述。Siguenza-Guzman,L.等[5]將TDABC應用于圖書館的圖書存取流程中，并對作業流程進行了成本分析。2016年，張琳等[6]將TDABC成本法應用到集裝箱碼頭的裝卸作業的成本控制上，同時利用支持向量機進行了成本預測。2017年，丁一等[7]將TDABC方法與經典報童問題相結合應用到集裝箱碼頭的裝卸作業折扣定價問題上。

針對目前TDABC成本法在國內實際企業應用較少的現狀，本文通過對某制造型企業倉儲系統進行仿真，利用其產生的作業數據與成本信息構建TDABC成本模型，并展示如何利用該成本法進行作業成本分析，為其他同類企業倉儲管理提供實際應用借鑒依據。

1 問題描述

本文以產品倉儲系統為仿真背景，該倉儲系統作業流程包括：多產品從生產、裝盤、傳送、入庫、出庫、裝車、發貨完整作業流程。利用TDABC成本法對該作業構建作業成本模型，并利用TDABC成本模型進行作業流程分析，將作業效率與成本進行掛鉤。幫助企業在短時間內發現生產流程中存在的不合理現象，為后續作業優化做好數據分析基礎。多產品作業流程如圖1所示。

圖1 產品制造流程圖

在該產品的生產倉儲過程中，包含三大產品作業流程：產品包裝流程、產品倉儲流程、產品發貨流程。三大作業流程又由多個作業子流程構成，因此，該多作業流程屬于典型的多階段作業流程。由于子作業之間通常存在等待與預置等，前后工序間必然無法做到無縫銜接，必然存在無效作業現象。因此，本文利用TDABC成本對其作業流程成本建模并進行效率分析。

2 模型構建

隨著學者與企業對傳統作業成本法(ABC)的深入研究與應用，現在管理者已經普遍認為ABC方法不僅是一種改進的成本計算方法，更是對作業流程進行效率分析與管理的重要手段與工具。ABC核心思想是“產品消耗作業，作業消耗資源”[6]。如圖2所示：

圖2 作業成本動因圖

雖然，無論是學術界還是工業界對于ABC成本法的提出大加贊賞，認為其在作業流程分析中將發揮重大作業。但是在實際應用中，因實施難度大、實施成本高等特點，讓眾多企業最終選擇了放棄。于2004年，卡普蘭教授提出了TDABC成本法，該方法最大程度地彌補了ABC的缺陷，從而再一次為工業進行作業效率分析提供了新出路。下述將詳細介紹多產品倉儲系統如何進行TDABC成本建模。

多產品倉儲系統TDABC模型的應用步驟[7]如下：

步驟1：區分作業流程中的資源組(產品包裝區、產品儲存區、發貨區)；

步驟2：根據企業財務數據將成本分攤到各資源組Ci(i=1,2,3)；

步驟3：構建各資源組時間方程，并計算各資源組實際時間耗費情況Ti(i=1,2,3)；

步驟4：將步驟2計算得到成本項Ci(i=1,2,3)除以各資源組耗費時間Ti(i=1,2,3)，即可得各資源組的產能成本率Ii(i=1,2,3)；

步驟5：根據各資源組子作業流程所耗費的時間與產能成本率相乘，即可得到各作業子流程的成本。

產能成本率計算流程如圖3所示[6]：

圖3 產能成本率計算流程

(1)

時間方程的構造，需要識別各資源組的作業子活動，用xk代表第k個子活動的耗費時間。符號說明：

χ1…χ17各子活動耗費時間；

Ti表示各資源組i總耗費時間；

ak表示該倉儲系統某個時間段內使用第k個子活動的數量。

三大作業區作業子活動參數說明：

表1

某個時間段內，各資源組的時間耗費計算公式，如下所示：

T1=a1*χ1+a2*χ2+a3*χ3+a3*χ4+a5*χ5+a6*χ6

(2)

T1=a7*χ7+a8*χ8+a9*+χ9+a10*+a11*χ11+a12*χ12+a13*χ13+a14*χ14+a15*χ15

(3)

T1=a16*χ16+a17*χ17

(4)

某個時間段內，各資源組的增值成本CV與非增值成本NCV計算公式，如下所示：

CV=(a2*χ2+a4*χ4+a6*χ6)*I1+(a8*χ8+a10*χ10+a11*χ11+a13*χ13+a15*χ15)*I2+(a17*χ17)*I3

(5)

NCV=(a1*χ1+a3*χ3+a5*χ5)*I1+(a7*χ7+a9*χ9+a12*χ12+a14*χ14)*I2+(a16*χ16)*I3

(6)

(7)

3 算例分析

為進一步展示TDABC模型的實際應用效果，本節利用Flexsim2017對A企業倉儲系統進行仿真，模擬其作業流程，仿真時長一周，即為168小時(h)，模型時間單位：秒。該倉儲系統中共有3種產品，分別從其他車間送達該車間。 產品到達時間間隔均服從正態分布，均值為20，方差5。包裝區打包機打包時間30秒/個，所有傳送帶運送速度為1m/s，堆垛機裝卸貨物速度2s/個，產品裝車速度2s/個。假定成本信息如表2所示，則根據公式(1)可計算產能成本率的結果如表2所示。

數據來源：A企業財務系統

根據公式(2)-(4)對各作業區子活動進行時間統計，統計結果如圖4所示。

圖4 作業流程子活動狀態分析圖

對于包裝區資源組，有效作業時間占比69.4%，即耗費時間T1=168*69.4%=116.592小時；對于存儲區資源組，有效工作時間占比70.0%，即耗費時間T2=168*70%=117.6小時；對于發貨區資源組，有效工作時間占比55.2%，即耗費時間T3=168*55.2%=92.736小時。因此，根據公式(5)-(6)可計算出各大資源的增值成本與非增值成本，如圖5所示。圖5表明，發貨區非增值作業率最高，包裝區次之，存儲區最小。

圖5 三大資源組增值成本與非增值成本使用情況

4 結論與未來展望

本文提出倉儲系統TDABC模型，并對其作業流程進行作業效率成本分析。在算例部分，利用Flexsim軟件對該倉儲系統進行仿真實驗。利用TDABC模型相關公式對各大資源組進行增值作業與非增值作業成本利用效率分析。分析發現各資源組存在不同程度的非增值作業，且各功能區非增值作業占比均在30%以上，比例較高。需要進一步做作業流程優化，有了本文所介紹的作業分析方法，接下來就可以進一步優化導致非增值作業比例較高的子活動流程。