公司生产设备备件管理优化研究介绍 第一章介绍
1.1 研究背景及意义。
设备是制造企业进行生产的基础。企业能否实现连续生产、产品质量是否稳定可控、产品能否按时交付，很大程度上取决于企业设备的整体维护状况和设备的可靠性。性别。
近年来，越来越多的行业或企业正在使用高度智能化的设备。这些设备性能好、精度高，极大地提高了公司的生产效率，给公司带来了效益。然而，高度自动化、数字化的设备也相对复杂，一旦出现故障，修复难度加大。面对日益增大的市场竞争压力，企业通常通过减少产成品库存来减少营运资金的占用。这种JIT模式要求设备可靠性更高，不允许因设备意外停机而导致产品交付问题。发生次数[2].
因此，设备管理越来越受到企业管理者的重视。设备管理大致可分为两部分。一是设备的维护和管理，包括维护策略的选择和人员管理；二是设备备件管理，主要是通过备件进行管理。分类、备件需求预测结合库存控制模型等来控制总库存。设备管理的理想状态是以最小的维护成本保证设备的最佳运行状态。这就需要设备管理人员在维护成本和设备状态之间找到最佳平衡点。除了备件消耗外，设备维护成本中占用流动资金最大的部分就是备件库存。与设备管理相比，备件库存是一个缓冲池。一方面，从经济批量角度来看，它是备件采购的中间储存场所；另一方面储存是为了应对设备备件需求的不确定性。 。
所以如何平衡备件库存和设备状态是设备管理中的一个重要问题。
S 公司目前库存总额超过2000万元，品种17000个。近50%的备件没有近五年的消耗记录。库存积压近千万元。因此，如何减少备件库存、如何减少备件种类、如何减少呆滞库存是S公司库存管理的首要任务。那么如何确定库存数量和订购时间，使其既能满足设备维修工作的需要，保证设备的正常运行，又能提高库存备件的周转率，最大限度地提高库存备件的使用效率。营运资金。在保证S公司设备状况的前提下，如何优化设备维护管理、优化备件库存管理是本次研究的核心。
1.2国内外研究现状。
随着现代工业技术的发展，流水线的形成，生产节奏的加快，设备停机给企业造成的损失越来越大，对设备管理的要求也越来越高[3]。国内外对设备的要求管理方面的研究主要集中在设备维护策略和备件管理方面。备件管理研究分为备件分类研究、备件预测研究、备件库存控制模型研究等。
1.2.1 设备维护策略。
许多学者对设备维护策略的选择和决策过程进行了广泛的研究。陶继斌等人利用前馈神经网络算法根据设备的各种状态因素来确定设备的维护需求水平并制定相应的维护策略[4]。
曲丽等人。将约束理论应用到设备维护方法中。他们首先对设备系统进行分析，然后识别设备系统的约束条件，根据约束条件将设备分为关键设备和非关键设备。分类属性用于选择不同的维护方法和组合[5]。葛猛采用模糊多属性群决策方法，根据设备的状态因素选择维护决策[6]。
夏良华等提出对设备采取有针对性的、动态的、灵活的维护策略，并给出设备维护选择方法和决策流程[7]。朱庆祥等.重点制定企业设备年度维护计划。提出了基于现代维护理念的决策模型[8]。李宝文提出了TNPM维护策略[9]。
国际著名设备专家J.Moubray将维护分为两类。一是主动维护，包括状态维护、预测性维护、定期维修和定期报废（定期更换维护）。第二类是非主动维护，主要包括计划外恢复性维护、故障检查和改进设计维护[10]。
1.2.2 备件分类。
国内对备件分类方法的研究大多围绕ABC分类展开。根据设备属性、备件属性、备件供应难度、备件通用性等指标，将备件分为ABC三类，即关键少数（A类）和次要多数（B类和C类），然后采取相应的库存控制策略措施。
钟梅等人在备件分类管理研究中引入了备件管理的时间变量，提出根据备件的使用寿命、核算周期以及备件周期内的使用成本对备件进行分类管理。时间需求特征修改了传统的ABC分类方法[11]。冯阳等.研究了不常见备件的分类，提出了基于AHP+ABC的备件分类模型。该模型考虑了设备属性、备件属性和备件可用性等反映设备和采购状况的指标，因此分类结果更符合实际管理需要[12]。郭志敏等人将备件的分类标准总结为四个指标，一是备件对生产的影响程度，二是备件的故障特征模式，三是备件的可用性，四是备件的可用性。为备件的可替代程度，从而形成ABCD四类备件[13]。
金夏芳在ABC分类方法的基础上提出了基于VED的备件ABC分类方法，即在ABC分类的基础上增加了VED（Vital、Essential、Deirable）分类方法。基于ABC-VED分类方法，考虑了备件装备的关键因素以及备件本身的通用性和可用性，使得该模型的分类结果更加合理[14]。
徐宝强等人在ABC分类管理研究的基础上，对备品备件进行分类分类。该模型根据其重要性生成设备的 ABC 分类，然后生成设备所在零件的 ABC 分类，最后生成备件所在零件的 ABC 分类。最终形成3A备件分类模型[15]。
Rene Botter基于理论进行案例分析，对制造电子设备企业的备件进行VED分类，并基于分类进行订单数量、订单点和批次优化控制[16]。
Cobbaert K、Van Oudheusden D、Haneveld、Teuter等人根据备件消耗速度对备件进行分类，将备件分为快动备件和慢动备件，并进行相应类别的库存管理[17] .
1.2.3备件预测研究。
根据备件需求特点，备件需求预测大致可以分为两类：一类是备件持续消耗的需求预测；二是间歇性消费的需求预测。一般来说，指数平滑法和指数加权移动平均法是预测备件持续消耗需求的较好方法；对于间歇性备件消耗需求的预测，Croston方法是一种有效的方法，预测精度较高。该方法适用于备件消耗区间的需求模式相对稳定且备件消耗服从正态分布，如泊松分布[18]。 Kamath 提出了贝叶斯方法，在备件需求模式不明确的情况下预测备件需求[19]。
国内专家冯阳、尹迪采用一阶指数平滑法对罕见备件需求进行预测。建立了船舶间歇性备件需求预测模型[20]。
陈福民和赵建军建立了由慢耗备件和装机件组成的制冷系统备件可靠性模型。该模型根据设备系统的可靠性特点确定备件需求的预测工具，并根据设备的生产饱和度等指标计算备件的存储量[21]。
Hossein Jamshidi 和 Ajeet Jain 提出根据公司执行情况制定备件库存绩效指标，利用指数平滑法确定绩效指标的权重，然后根据绩效指标将库存备件分类为 ABC 类。绩效指标和权重 [22].
Thomas R.Willemain 使用新的时间序列算法对间歇性备件需求和计划备件需求进行累积分布式预测[23]。
Robert GBrown 认为，备件的需求是连续的、递延的，可以通过指数平滑来预测短时间内的需求[24]。
1.2.4备件库存策略研究。
备件库存管理的目标是以最少的备件库存保证既定的设备状态目标下的备件需求。库存控制理论的研究早在上世纪初就开始了。但随着生产技术的提高，特别是互联网技术的快速发展，库存管理也迅速发展，物料需求计划、及时管理和供应商管理等应运而生。库存等先进的库存管理思想[25]。与一般生产原材料相比，零配件的需求格局相对较差。备件的品牌、类型、规格相对较多，其需求预测和库存管理相对较为复杂。 。由于每个公司的生产设备有很大不同，生产环境和业务经营条件也不同，因此每个公司都会根据公司自身的特点建立适当的备件库存管理[26]。
李有为和高琪对关键备件进行了研究，以备件的“可用性”作为模型的约束条件，以单位时间总维修成本最低作为模型的目标函数。通过分析备件或部件系统本身，基于可靠性与采购决策的关系，建立了基于备件可靠性的采购决策模型，并通过应用实例证明了该模型的适用性[27]。
胡荣兵和谢军的目标是基于备件生命周期优化预防性维护和备件采购。他们将备件的剩余生命周期作为模型中的一个因素，并以剩余生命周期作为模型的目标函数和约束条件，建立了优化模型。 [28].
崔南方和丁六明从备件使用寿命的角度研究了如何确定慢耗材备件的最优订购数量和再订购时间点，并给出了基于零件使用周期函数的慢耗材备件。库存控制模型。应用实例表明，该模型可以有效提高慢速易耗备件的库存周转率，降低备件仓储成本[29]。
顾玉琪、王正晓提出了适合轻纺企业慢耗材备件库存控制特点的管理模式。该模型从备件可用性角度出发，以备件需求服从指数分布为例，制定慢速易耗备件的备件存储量。通过数据对比验证了该模型在慢耗备件库存管理决策中的灵活性[30]。
杨华、郭伟等建立了同一集团企业下多个仓库的联合库存控制模式。该模型以备件持有成本、短缺成本和备件横向配置成本之和为目标函数，以备件需求满足率为约束条件。模型验证表明，多仓库联合库存控制模型的总运营成本和库存资金占用显着低于分散库存的运营成本和各个子库存的资金占用[31]。
张宇、李文峰等人提出了基于虚拟联盟的企业间动态库存控制模型。企业通过建立虚拟批量库存联络中心，整合各企业的库存资源，实现统一订货和无缝库存管理。转移。该模型以各仓库的再订货时间点和期望安全库存水平作为输入参数，通过多次迭代，得到联盟企业的最优订货时间点和期望安全库存水平计划[32]。
丁六明从备件使用周期函数的角度出发，分析了备件故障概率函数，通过权衡备件的持有成本和短缺成本，给出了总成本最小的备件库存控制模型[ 33].
李有为等以备件使用寿命函数为约束，以单位时间内备件总成本最低为目标函数。通过分析备件可用性、再订购点和订购数量之间的关系，建立了基于备件可靠性的备件订购算法[34]。
Radhackrishma P、Gopalan M R 等人利用遗传算法计算前置时间内供应链备件库存的最优策略[43]。 R. Dekker 研究了交货时间确定且需求符合泊松分布的备件，并制定了相应的备件库存优化策略[35]。
金锡万等人以备件持有成本、仓库存储能力和采购提前期为约束，以备件库存总成本为目标函数，结合备件类型和采购周期，建立了非线性备件库存。库存结构。优化模型[36].
1.3 研究内容和方法。
本文在分析S公司当前备件库存问题的基础上，提出了两种解决方案。首先，本文基于设备树建立备件清单，然后根据设备树对备件优先级进行分类，建立维修策略，通过优化维修策略进一步减少或规范备件需求，从而达到减少库存的目的。其次，通过备件库存管理，减少库存资金占用。在库存管理方面，本文通过四个步骤来优化管理。第一步是根据频率和价值基于ABCD对备件进行分类，然后根据设备关键度和备件关键度进行优化。最终形成四类备件，即战略备件和核心备件。 、控制备件和常用备件。第二步是预测不同需求类型的备件需求，并利用相应的库存控制模型来控制和优化库存结构和总量。第三步，对集团内部分专用备件、品牌系列备件、通用性强的备件实行差异化库存模式。第四步，通过规范新品仓储流程和呆滞库存利用，进一步压缩和巩固库存规模。本文结构如下：第一章绪论，主要论述备件管理的研究背景和意义，以及国内外设备维修策略、备件分类、预测和管理的研究现状。库存策略。同时也对本文的研究内容和方法进行了阐述。第2章设备维护策略和备件库存管理概述。本章概述了设备维护和备件管理的历史和基本方法。第三章S公司设备及备品备件现状。第一部分对S公司设备管理现状进行分析和总结。第二部分分析S公司备件库存管理中存在的一系列问题。 第四章S公司设备管理优化方案本章从备件入手，基于设备树建立备件清单，然后根据设备树确定维护策略。备件故障模式，通过各种备件维护策略的优化，最终改善备件需求。第五章S公司备件库存管理解决方案主要通过四个步骤来优化S公司的备件库存。第一步是根据价值、频率、设备重要性和备件重要性将备件分为 ABCD 类别。第二步是预测各类备件的需求并制定相应的库存控制策略。第三步，差异化库存模型。第四步，控制新品积压和呆滞库存。第六章结论与展望，主要分析了论文的不足之处，同时也展望了未来对备件需求预测的思路以及对详细设备管理的期望。
