企業設備采購和供應鏈管理研究

摘 要：采購和供應管理（PSM）作為管理學的一個分支發展迅速，新興工業4.0后的技術升級給予了PSM飛躍式發展提供了技術保障。這些技術的深度應用幫助解決PSM中的很多挑戰，更支撐整個供應鏈的發展。本文以A公司備件管理系統設計應用為例，利用RFID技術，搭建了基于B/S架構的備件管理系統，改進了備件管理模式及服務水平，在提升備品備件使用效率的同時有效降低了成本。

關鍵詞：采購;供應鏈;備件管理

一、引言

在當前日趨激烈的市場競爭環境下，組織績效中的企業經濟效益已經成為企業成功的關鍵因素之一，由于競爭的激烈性，在現實中通過增加銷售額提升利潤卻越來越難，于是降低成本顯得越來越重要。因而采購和供應管理（PSM）是降低成本的重要一環，在某種程度上它有可能從戰略上影響組織的績效。

當企業處于供應鏈的供應端時，組織績效會影響整個供應鏈的結果。很長時間以來，PSM一直是我國國內企業薄弱的環節，通過提高采購與供應鏈管理水平和效率，對于我國企業降低采購成本，提高產業效益具有很好裨益作用。

在PSM發展的幾十年來，技術促進了能力的發展，特別是在訂購過程和戰略采購中包括利用網絡物理系統（CPS）、工業物聯網（IIOT）、云計算、深度計算和人工智能在內的一系列技術正在興起，并獲得了廣泛的關注。Frederico等人曾經進行了系統的文獻綜述：揭示了近年來涉及這些技術的各種論文，在幾個共同的主題中，其中最重要的是這些技術為商業領域的新能力開發提供了機會，它們可能促成一場新的工業革命，稱為工業4.0。此外，工業4.0技術可能會影響PSM、物流和供應鏈管理的進一步能力發展。更具體地說，工業4.0技術有可能在供應基礎的各個層面創造新的透明度和可見性，從而在供應商關系中實現更快的信息交換。這可能有助于在供應鏈問題上與供應商進行更密切的合作，并有助于在供應商關系管理流程中實現戰略采購和訂購周期之外的能力開發。

將技術的影響深度作為橫軸（從實現對現有PSM流程的可見性到推動PSM流程的改進）與影響范圍作為縱軸（從對內部可用信息的影響到整個供應鏈可用信息）聯系起來關系。當技術專門用于更好地了解現有的內部流程，而不是供應基礎和供應鏈時，技術的影響僅限于一個組織。新信息用于通知內部流程改進是可以預見的，技術影響的深度也會增加。但是如果新信息與各個供應基礎共享，則可以更廣泛地利用這些信息，從而對供應鏈產生潛在影響。如果與供應鏈中的其他方（如關鍵供應商）共同關注流程改進，則技術影響的范圍和深度可能推動各企業供應鏈的大規模改進。

技術可以實現的范圍和深度需要人類的深度和大范圍參與。新技術要提供的不僅僅是對現有流程的可見性，而且PSM的關鍵節點中發揮關鍵作用。工業4.0技術確實帶來了可見性變化，這種可見性也給PSM優化流程加強了供需雙方的協作功能，如幫助推動事務活動自動化和推動員工生產力的電子化成套設備采購。這種影響可能會使新的PSM能力推動供應基礎影響和供應鏈變化。

在整個供應鏈的企業擴大試點規模真正開始展現基于物聯網技術的采購和供應鏈管理走向更加成熟。也正是被越來越多的企業所重視，PSM管理走向上了歷史舞臺。與之相關的研究也就鋪開，可以說PSM效率提高是降低企業供應鏈乃至價值鏈成本的重要環節。

二、國內制造廠商備件管理現狀

中國制造是中國面向世界、走向世界、引領世界的最重要的名片之一。而制造業離不開備件管理，而今精細化的備件管理已成為降低企業維修成本中的重要管理科目之一，更是充滿開發潛力的管理環節。

目前，西方國家普遍采用“3A”備件管理模式。為解決設備備件庫存大、維修費用大的問題，區分備件的優先順序，國外企業一般采用ABC法對設備、零部件進行分類。然而，“ABC”分類不同于傳統的分類方法：傳統的分類側重于零部件的數量和價值，新的分類思路更注重零部件在生產過程中的作用以及設備停機對生產的影響。盡管我國不少企業也開始借鑒采用國外先進“ABC”分類法，但是還是避免不了企業花巨資在投資的備件存量。設備一旦改造更新，每年都會產生一定數量報廢的備件，這樣就造成資金的浪費。據統計，國內真正擁有科學優化的備件庫存結構的企業寥寥無幾。事實上，企業采購物資真正目的不是想要獲得物資資源本身，而是想要通過企業的一系列生產經營活動獲取企業所采購物資資源的增加值部分，即企業生產的產品價值與采購物資價值的差值，成功的企業采購不是花費采購資金最小的采購，而是能夠使物資資源增益最大的采購。

國內企業備件管理目前依靠工作人員經驗，計算備件的上、下限采購和供應鏈管理模式。這樣做一方面可能會存在著備件超買，資金嚴重浪費，而另一方面又會出現設備在需要維修無備件或需要緊急采購狀況，甚至部分進口備件突然缺貨，會使得整體備件費用非常高昂，給企業造成沉重負擔。因而，勢必推動企業推出一套既符合企業生產運行實際情況和備件市場現實狀況，又可不斷優化企業備件庫存結構的動態管理模式。

綜上所述，本文將圍繞備件管理的目標是：

第一、保證在生產正常有序前提下，滿足各類設備維修、維保、檢修所需的備件;

第二、在確保設備使用的可靠性和可維護性的前提下，維持備件購買使用的經濟性，盡可能地減少備件對整體資金的占用;

第三、通過精細化的備件管理，將設備檢修停機時間降到最低，將因設備突發故障所造成的停產損失和檢修所需費用減到最小;

第四、爭取把備件的儲備降到合理最低水平，把備件庫存管理到最佳狀態。

三、以A企業備件管理項目實施

針對A企業生產分析研究發現，影響生產備品備件的采購量主要因素包括：生產設備運轉時間、生產設備綜合性能、備品備件采購的難易程度。

（1）生產設備運轉時間，運轉時間越長發生故障的概率也就越大，備品備件需要采購量增加。

（2）生產設備綜合性能：生產設備產品質量、制造工藝等會對備品備件的消耗產生影響，一般而言，生產設備質量越好，平均故障間隔時間越小，備品備件的采購需要量就越小。

（3）備品備件采購的難易程度：普通的備品備件易于采購，采購周期短，則儲備量就不用太多;反之，某些專用備品備件采購困難，采購周期長，則儲備量就要相對多一些，采購量也就需要更高一些。

由于目前A企業由于企業產業升級，自動化水平提升，規模擴大，在2015年后進行異地技改后，各種設備的備件數量品種比原先大量增加。一方面，專用設備使用比例升高，專用設備備品備件數量成倍上升;另一方面，由于產能增加，規模擴大，通用設備使用量亦是原來的數倍，所以通用設備備品備件的使用量也大量增多。

此外，廠區備品備件使用傳統的庫存管理技術，如一維或者二維條碼技術，雖然在單個備件和耗材的錄入及出庫的管理中可以實現，由于備品備件規模很大，在要求倉庫管理人員對品規擺放和實物使用非常熟悉的情況下，實物盤點時效率還比較低下，一旦其他人動了備件位置，很容易導致備件在系統顯示中出現“丟失”。

很多實踐表明，供應商開始引入高規格的信息化系統，進行推送管理實踐（如制定與客戶的合作規范、庫存預警與客戶推送、產品和制造過程的模塊化設計推薦等措施），同時利用先進的物聯網技術（如RFID）將提高企業管理績效。本系統正是希望利用物聯網技術、互聯網技術乃至人工智能技術，實現對備品備件的創新管理。

1.系統主要實現功能

RFID即射頻識別技術，又稱為無線射頻標簽（E-Tag），是一種非接觸式的自動識別技術。它通過射頻信號自動識別目標對象，可快速地進行物品追蹤和數據交換。

本系統基于RFID技術，實現對備件數據自動化采集和處理，減少手工錄入環節，實現對備件到貨驗收、入庫作業、調撥出庫作業、移庫移位作業、盤點庫存作業等的作業速度的提升，并保證數據高效準確。員工可以利用系統的庫位管理功能，及時掌握備件庫存所處的當前位置，有利于提高備件管理的工作效率，降低盤庫差錯率。

該系統主要實現如下重要功能：

（1）備件庫存管理：通過RFID對庫存數據準確管理，實現快速出入庫、盤點等流程，并對價值較高的備件實現資產一對一監控。

（2）備件使用壽命管理：備件使用生命周期全過程管控，用于評估使用效率和壽命。

（3）備件采購預警：對備件庫存量達到警戒值時，平臺自動預警，提醒及時采購;利用人工智能算法庫存，計算使用消耗等情況，統計、匯總年度備件需求，為采購計劃提供有效的數據依據;允許合同期限內的備件供應商準入平臺，開放部分平臺功能。

2.系統硬件架構

本系統主要由數據庫系統、手持RFID讀寫器、PC端管理系統等三部分組成。手持終端通過無線網絡，在局域網內連接訪問系統，數據庫服務器接入局域網并提供數據存儲;PC端管理系統在PC上通過B/S架構實現，在傳統的備件倉儲管理軟件功能上，利用RFID技術完成備件入庫、出庫等相關功能。

基于B/S架構的備件管理系統，由于具有單機版和PDA版本，適應靈活的操作環境，結合易用性、可擴展性、高可靠性的特點。兼顧無線通信和有線網絡，使得整個備件管理更加彈性和靈活。

（1）備件更換。按照根據設備計劃維修信息或者設備故障維修信息匹配相關備件的基本信息形成工單;當需要更換備件時，員工憑工單申領備件，網上填寫出庫單，并將更換下舊備件作為返修件入庫;

（2）備件采購計劃制定。依據計劃維修備件需求計劃，參照歷史故障維修消耗備件的統計數據制定月度、年度需求計劃，采購計劃匯總后，并考慮備件應急采購計劃采購量，所有加起來的數量作為次年預計采購數量，并利用歷史單價計算預算金額;

（3）備件庫存管理。備件驗收入庫后更新備件數據庫，生成RFID數據，并粘貼標簽對應備件。通過手持PDA定期盤點，實現賬物相符;

（4）備件生命周期管理。通過手持RFID讀寫器對更換過的備件進行生命周期的追蹤，記錄其使用壽命。通過備件消耗數據的自動化統計分析，實現全面動態地調整備件儲備定額的上下限。

3.系統設計

4.系統實現的四大模塊功能

（1）系統基礎設置模塊。提供用戶賬號維護、角色權限設置、修改賬號、系統日志等功能;系統設置主要對系統賬號及權限做相應的管理，可以新增、修改、刪除賬戶，分配角色權限，供應商賬號為基礎資料里供應商新增時自動生成。

（2）基礎資料管理模塊。提供物品分類、庫區管理、儲位管理、物品檔案、發卡管理、供應商管理等功能;基礎資料管理主要為搭建基礎數據及框架。用于合理劃分并創建備件物品的類別，以后可以有效地對備件做分類查詢或統計;按需添加庫區及儲位，為備件分類存放在指定區域，可以方便領用及管理;入庫前必須完善備件物品及供應商基礎信息，入庫時只需選擇相應的備件物品及供應商即可。

（3）物品管理模塊。

提供入庫管理、出庫管理、回庫管理、維修管理、報廢管理、盤點管理等功能;物品管理為系統的核心操作所在，對備件物品做入庫、出庫、回庫、維修、報廢等操作，入庫時將RFID標簽綁定備件，通過RFID唯一性的特點對單個備品備件作追溯及生命周期管理;盤點可以生成盤點任務，通過RFID手持讀寫器對盤點任務做實際操作。

（4）查詢管理模塊。提供物品查詢、單據查詢、出入庫統計、庫存查詢、預警查詢等功能。報表管理用于物品、庫存及歷史單據的查詢;預警查詢可以有效地控制庫存，大大降低零庫存風險。

四、項目成果

A公司通過建立基于RFID技術的備品備件創新管理系統后，經過需求調研、分析、測試和完善等幾個過程后，系統在運行模式、流通活動中進行大幅度改進。

該系統全面涵蓋A公司備件管理的各個流程環節，主要分為購進管理、備件使用管理、預警及報表系統三大部分。該系統可以通過對庫存信息自動預警、JIT采購以及各種指標的統計分析，全面體現備件管理集中統一、集中采購、集中發放、集中調撥的思想理念;具備向供應商推送備件庫存預警信息。通過整合資源組合，將原先比較分散的功能模塊進行集中管理，優化權限配置，為不同使用對象提供統一、便捷、經濟的服務，以滿足使用對象日益發展的運行需求。

本項目的實施保證了具有關鍵作用、特殊要求、安全性能高的備件的及時供應;通過建立備件采、供、用的物聯網信息系統，及時跟蹤反饋備件管理物流、信息流，既確保備件的正常供應，又降低了備件管理成本。由于引入了備件庫存JIT設計，建立備件預警機制，當備件在警戒線以下的時候，會自動將庫存信息推送到A公司相關的供應商，以保證到達庫存預警的備件能快速地進入采購流程，并從供需雙方同時準備供應采購，從而保證生產運營的順利進行。在實際運行過程中，還可以通過故障維修消耗備件的統計，進行一定的預防性維修，從而使設備的利用率與成本費用能夠達到最佳目標。

本系統運行以來，在提高備件的利用率前提下，可以說通過優化設備備件庫存，梳理相關數據，精確地使用參數化近似算法得到良好的需要備件采購數量，可避免人為盲目采購高資金投入以及重復采購，減少了A企業資金的占用，降低生產成本，達到了很好的經濟社會效益。

五、展望

通過本項目實施，A公司應用“互聯網+”和JIT供應鏈管理的理念，集中融合了庫存管理、盤存管理、預警功能等，解決了以往模塊功能較為分散的問題，改進了備件管理模式及服務水平，在提升備品備件使用效率的同時有效降低了成本。隨著企業PSM技術手段的大規模引入，此次實踐為其他企業做出了很好的借鑒意義。

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作者簡介：王葉昊（1983- ），男，浙江寧波人，工學碩士，浙江省煙草公司寧波市公司，工程師，研究方向：工業工程、供應鏈管理、人工智能技術等