光伏自動化備件管理淺析

趙愛爽 李少猛 王沛康 張剛 鄭偉

[摘? ? 要]文章首先介紹了光伏設備的現狀，設備的發展對備件的影響和備件管理的重要性。然后介紹了備件現行的管理方法，分析備件管理中存在的問題。給出了備件編碼統一、軟件管理、安全庫存、采購前置招標、備件閉環管理以及廠家外庫管理等多方面的自動化備件管理措施，以實現光伏備件的高效管理。

[關鍵詞]備品備件;備件管理;庫房管理;管理軟件;前置招標

[中圖分類號]TH12 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）07–0–03

Analysis on the Management of Photovoltaic Automation Spare Parts

Zhao Ai-shuang，Li Shao-meng，Wang Pei-kang，Zhang Gang，Zheng Wei

[Abstract]The article first introduces the status quo of photovoltaic equipment， as well as the impact of equipment development on spare parts and the importance of spare parts management. Then introduced the current advanced management methods of spare parts， and constantly improved the problems found in the management of spare parts. Through various measures such as unification of spare parts coding， software management， safety stock， pre-purchasing bidding， closed-loop management of spare parts， and management of manufacturers' external warehouses， efficient management of photovoltaic spare parts has been realized.

[Keywords]spare parts; spare parts management; warehouse management; management software; pre-bid

經過多年發展，我國光伏行業已基本具備太陽能電池制造設備的整線裝備能力。歷經多次技術升級及換代，國產的太陽能電池關鍵設備相繼在國內各大生產線上得到應用，我國基本具備了太陽能電池制造設備整線供給能力。

PERC高效大尺寸電池已具備規模量產，光伏設備國產化貫穿整線裝備。現有光伏設備：單晶槽式制絨設備、槽式堿拋光清洗設備、管式等離子體、氧化鋁淀積爐、鏈式單面去PSG設備、低壓軟著陸閉管氧化系統、太陽能電池鏈式退火設備、雙軌印刷線、激光開槽、激光摻雜等設備已全部實現了國產化。

在光伏設備發展快速的背后是設備的更新，老舊設備的淘汰;面臨的就是高效的設備回報率，使得光伏設備開機率達到了98%以上，24 h滿負荷運行。為保證設備快節奏，滿負荷運行，需要配置足夠的配套備件保障生產。單臺設備的備件價值約占設備原值的2%～3%，隨著設備的年限的增加會相應增加。

1 光伏設備發展現狀

PERC電池片產能持續走高，發展潛力巨大，經過了多次的工藝升級，由最初的常規PERC工藝已升級為大尺寸硅片210搭載新一代高效PERC電池技術，已成為高效電池的主流。老舊工藝的更迭致使80%～90%的設備不能滿足新工藝的需求，新設備的導入會帶來光伏發展。工藝流程如圖1、2所示。

2 光伏備件管理方法

備件管理在于設備的預防性、預見性、計劃性改善、緊急維修時，能夠替換設備本身現有零件。光伏行業飛速發展的今天，由于設備不斷的升級，造成大規模的閑置設備，而配套備件也成了呆滯備件。

2.1 備件請購管理

由于光伏設備配套備件比較多，在備件請購時需要將待請購的備件進行分類。如圖3所示。

（1）常耗備件。屬于用量穩定，不能斷貨的備件。可采取按月請購，分批到貨，減少資金的占用，設定庫存閾值，最低庫存和最高庫存需要有報警信息，保障合理的庫存。

（2）易損備件。設備的易損備件較多，如：皮帶，軸承，氣缸等，此類備件損壞后影響生產運行，需要少量備用，采用設置安全庫存控制備件備貨數量。可以根據歷史用量設置合理的安全庫存，低于庫存時需要及時補充。此類備件占庫存總量的60%左右，還有一些易損備件損壞后不影響設備正常運行的備件不需要備用，損壞后請購即可。

（3）加工件。屬于非標備件，是由于設備優化、改造升級需要的非標備件，此類備件需要按圖紙進行加工，同時需要規范圖紙管理，一圖一號進行備件請購。

（4）勞保。屬于車間操作保護用品，防備、戒備，保護安全的一種措施。此類備件需滿足車間需要，需注意的是勞保用品的質量，需購買符合國家標準的勞保用品。

（5）工具。用于日常的維修需要的常用工具以及特殊設備的專業用具。

（6）第一次請購備件。屬于新增的備件，采用唯一號碼管理。請購時需要維護物料編碼，維護時需要將備件的名稱、型號、材質、品牌的信息維護到物料編碼內，便于后續請購，同時設置安全庫存，保證現場使用。

（7）維修備件。車間維修除了更換新備件，舊的備件可以自主維修的要自行維修，需要委外維修的要尋找專業的廠家進行維修，提高備件的利用率。

2.2 軟件輔助管理

備件管理流采用：OA（請購流程）+ERP（庫房管理）+MES系統（成本備件分析）的軟件進行管理。

（1）OA軟件可以通過特定流程或特定環節與日常事務聯系在一起，使公文在流轉、審批、發布等方面提高效率，實現辦公管理規范化和信息規范化。備件的請購通過OA軟件進行流程審批管理。

（2）ERP（企業資源計劃）軟件管理是當今國際上一個較為先進的企業管理模式，也提供了企業信息化集成的最佳解決方案，在企業中也很好地被應用。此軟件主要用于庫房備件的管理，備件的到貨入庫，出庫流程審批管理。

（3）MES系統是一套面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統。主要用于庫存管理、成本管理、數據集成分析等方面，可以統籌管理備件，對單臺設備的備件用量損耗管理分析，備件低于安全庫存損耗提醒，通過同類設備損耗的對比，優化設備性能，降低備件的用量，是制造協同管理平臺。

備件的管理除了軟件的協助管理，同時也需要人工對備件的靈活管理。備件管理各公司有不同的管理方法，總的方向是相同的，降低備件的庫存，提高備件的周轉和利用率，實現備件的最大利用價值。

2.3 備件閉環管理

更換下來的舊備件，先進行自主維修，修復的備件留做備用。不能修復的貴重備件可以委外廠家維修，走委外維修流程。剩余不能修復的備件，按要求3日內完成退庫。退庫備件需要按備件的材質、類型和銷售需求對備件進行分類存放，后續銷售人員對報廢備件進行銷售。備件從領用到退庫實現了閉環控制，管理部門和使用部門各司其職，可以更安全地管理備件。如圖4、5所示。

3 備件管理存在的問題

備件管理存在的問題主要有如下3個方面。

（1）備件的備貨數量：由于光伏行業，車間全部為24h，滿產工作模式，這樣對備件的備貨數量有著極其嚴格的要求，上千臺流水線型做業的設備，接近滿負荷運行，保障設備的開機率近98%，對于設備性能和備件損壞的預判有著極高的挑戰、請購到貨速度備件的備貨數量，設備修復時間都影響著設備的運行。

（2）備件采購效率：影響備件到貨時間的主要有，流程節點的審批，廠家備件備貨的時間，國外備件報關等節點都直接影響著備件的到貨速度。

（3）備件庫存周轉率：由于新設備不斷地增加，備件庫存會隨著設備增加配套備件，庫存基數會越來越大，出庫金額是根據車間具體損壞備件決定的，為實時數據，所以提高備件周率需要降低庫存金額，面臨的問題是減少庫存備件的數量，提高備件周轉的時間。以下為控制庫存周轉周轉率的公式：

（4）呆滯備件。設備升級會產生淘汰設備配套的備件，這部分備件為呆滯備件，一般設備淘汰時，配套備件要隨設備進行相應的淘汰，備件淘汰會產生相應的損失，控制備貨數量對于損失的減少起著決定性的因素。

4 備件管理優化措施

庫存備件管理：首先統一物料編碼，每個型號的備件僅有一個物料編碼，各基地間的備件也實現備件物料編碼的統一，可以多基地間互相調撥備件，提高備件的利用率。

安全庫存，根據歷史用量參考年度用量設置合理的安全庫存，安全庫存數值的設定直接影響著設備的運行和庫存的資金占用，安全庫存的設置原則是根據歷史年用量、月用量、以及到貨周期進行設置的，設置安全庫存的備件主要有常耗備件、易損備件和季度采購備件，后續會用到的備件，耗量小的備件或一次性備件以及工具等類型的備件不設置安全庫存，為保障安全庫存的數量，當備件領用后定期補增，出庫原則為先進先出，保障安全庫存數量不變，確保設備維修時有備件能及時更換。

軟件管理+人工管理，請購備件流程采用平臺化辦公系統（簡稱OA系統）實現備件請購，詢比價、合同訂單、入庫等功能同時實現員工與組織的協同，提升員工的效率，實現了無紙化辦公，庫房管理備件采用ERP系統管理，備件領料，產品分類，以及庫存的管理，此軟件可以更好的輔助庫房管理好備件，MES系統主要用于庫存管理、成本管理、數據集成分析等方面，可以統籌管理備件，對單臺設備的備件用量損耗管理分析，備件低于安全庫存損耗提醒，通過同類設備損耗的對比，優化設備性能，降低備件的用量。

采購優化措施：為了提高備件請購及時率，部分備件采用“前置招標”的方法，提高到貨速度，首先整理出一些耗量穩定、短期內會用到的備件，提前進行招標，縮短備件采購時間，，緩解庫存壓力。其次根據備件使用頻率和頻次進行了分類，并結合年用量對備件進行了前置招標此類備件庫存總數量的1/10。

前置招標備件流程前后對比：優化后流程節約7個節點，這樣大大可以節約了備件的請購時間，提高到貨及時率，通過實施備件前置招標措施，備件請購流程更加舒暢，備件到貨速度得到大幅提高。

外庫備件：隨著設備不斷的升級，車間不斷擴產，新設備大批的涌入，一般設備的質保期為一年，此期間內備件消耗一般為廠家免費提供，為了提高個備件到貨時間，需要廠家在本公司內建立自己的備件庫，這樣可以大大提高設備初運行調試時間，以及磨合期間內備件更換及時率，同時為產線快速滿產提供了有利的保障。

設備出保后：要需要購入一大批的備件建立合理的庫存，現采用年度招標建立廠家外庫備件，這樣采購原廠備件，質量經過磨合有保證，較少了備件質量問題，另一方面可以減少我們大批的資金占用，提高了供應商銷售渠道和銷量，所有備件采用先使用后付款的模式進行，減少公司資金占用，提高到貨時間，是現在企業運行采用的一種新型模式。

5 結論

備件管理一直是企業管理的一個重要環節，根據光伏設備的發展趨勢，加強備件管理，減少備件采用流程，縮短備件采購時間，節約維修資金，減少庫存，各企業都有順應時代的發展，充分利用企業內部資源，合理的管理好備件，打通外部資源，借力保障內部需要，雙贏合作。

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