谈地铁运营公司紧固件库存管理——以南京地铁为例

葛 光 （南京地铁运营有限责任公司，江苏 南京210012）

GE Guang (Nanjing Metro Operation Co., Ltd., Nanjing 210012, China)

随着城市轨道交通事业的快速发展，地铁运营物资管理水平也在不断提高。一方面，为确保地铁的正常运行，各项物资供应要与需求相匹配；另一方面，地铁物资涉及面广，涵盖了轨道、车辆、供电、通信、信号等系统[1]。紧固件是地铁物资的重要组成部分，是保证地铁正常运行不可或缺的零部件。在实际工作中，不同物资库存管理方法不尽相同，如何能够有效地管理地铁库存物资，满足检修人员对物料的需求，提高工作效率，日益成为亟待解决的重要课题；紧固件库存管理同样如此。本文以南京地铁为例，结合工作实际，分析地铁运营公司紧固件库存管理相关问题，交流紧固件库存管理问题解决方案，为今后紧固件库存管理工作提供指导以及对兄弟地铁具有一定的借鉴意义。

南京地铁运营有限责任公司成立于2003 年，是负责南京地铁线路运营工作的实体，主要工作包括运输服务、列车运行、控制监督、员工培训及设施设备的维护与修理等。检修中心负责列车的检修工作；由于列车紧固件品种规格繁多，摆放混乱，位置不明，造成了修理工人难以获得所需的紧固件，同时仓库管理员也很难明确紧固件采购需求以确保供应。针对上述情况，文中对南京地铁运营分公司紧固件库存管理进行了分析探讨。

1 紧固件库存管理目标

紧固件库存管理是公司各相关部门人员协调工作的过程，整个过程包括紧固件数据管理、紧固件选取、各部门职责划分、紧固件使用流程等方面[2]。紧固件库存管理并非易事，涉及多个方面。不良的紧固件库存管理可能会扰乱正常运营秩序，造成人力、物力和财力的浪费，所以，紧固件库存管理要有其明确的目标以提高工作效率。紧固件库存管理目标如下：

（1） 提高维修工人拣选效率，降低仓库管理员工作复杂程度。

（2） 确保紧固件及时供应，保证列车正常运行。

（3） 实现自我管理，减少浪费，降低成本。

2 南京地铁紧固件库存的特点

地铁列车使用的紧固件区别于其他的地铁物资，有着其固有的特点。在实际工作中，了解地铁紧固件的特点，便于采用适当的方法对其进行有效的管理。

2.1 紧固件种类、规格型号繁多

地铁列车组成复杂，每个组成单元需要的紧固件可能具有一定的差异。紧固件按类型可分为螺栓、螺柱、螺钉、螺母、自攻螺钉、木螺钉、垫圈、挡圈、销、铆钉、组合件和连接副、焊钉等[3]。地铁列车螺栓有很多种，如司机室门锁固定螺栓、六角头螺栓、六角头半牙螺栓、沉头内六角螺栓、内六角圆柱头螺栓等；垫圈种类也很多，如平垫圈、开口弹簧垫圈、大外径垫圈、大外径平垫圈等；其他类紧固件同样如此。另外，每种紧固件具有多种规格型号，如六角螺母的规格型号有M3 8 级军绿DTR0021322306、M16 8.8 DAC500、M6 级ZN12D/FEDTR0021322310、M16；A2-70 等规格型号。

2.2 紧固件用量大且需求不确定

地铁列车是由各种零部件通过紧固件结合而成的，每台列车具有数量庞大的紧固件，一旦列车需要维修，就会有紧固件的需求，而列车是需要日常检修的，所以紧固件在地铁列车维修中使用量大。据不完全统计，南京地铁2013 年各种紧固件出料数量约106 110 个。由于紧固件需求是随机的并且用途广泛，物料员并不能准确预测其需求量。

2.3 紧固件价值低

虽然紧固件种类数量多，但是紧固件价值低。一般而言，少量的占总支出60%～70%的品项被划分为A 类，其仅占总库存品项数10%～15%；品项的支出和库存品项比例都在20%～30%，被划分为B 类品项；品项通常占总支出10%～15%，库存却占品项总数60%～70%，被划分为C 类品项；这就是ABC 分类法[4]。根据ABC 分类法，地铁紧固件属于C 类物资，相对于其他地铁物资价值低、数量多。

3 南京地铁紧固件库存管理面临的问题

3.1 紧固件申购计划难以确定

地铁紧固件需求是随机的，有时对其需求较多些，有时却较少。紧固件需求是独立需求，预测较为困难，物料管理人员难以作出详细的申购计划，即不知在什么时候申购哪种紧固件，申购多少紧固件。物料管理人员往往是根据经验估计来制定紧固件申购计划。由于紧固件摆放毫无条理，物料管理人员很难知道现有紧固件准确的数量，是否有紧固件缺货。地铁紧固件虽然价值低，但是对列车维修至关重要。虽然有的紧固件缺货可能不会引起列车正常运行，但是有的紧固件一旦缺货就会影响整个列车的正常运行。可靠的紧固件申购计划是列车维修正常运行的重要保障。

3.2 紧固件可获得性低

这里所述的可获得性是指维修工人能否及时找到紧固件所在位置并获取使用来讲的。由于地铁紧固件的品种规格繁多，再加上摆放随意，毫无规律可循，维修工人常常花费较长的时间寻找所需的紧固件，从而造成了地铁列车检修的延误。有时不同品种规格的紧固件混在一起，维修工人很难准确挑选所需的紧固件，不仅给维修带来不便，也降低了班组的工作效率。同时，紧固件摆放混乱也给物料管理人员带来不便，维修工人频繁询问物料员某类紧固件信息，不仅影响物料员正常工作秩序，也会传递错误的信息误导物料员进行采购，导致重复采购，资金占用（如图1）。

4 南京地铁紧固件库存管理问题对策

图1 改进前摆放混乱的紧固件

南京地铁已引入全面生产维护（TPM） 和以可靠性为中心的维修（RCM） 核心理念，实现安全运营与降本增效的目标。笔者针对紧固件日常库存管理工作中的问题进行了深度思考，提出了解决南京地铁紧固件库存管理问题的方法，并获得了良好的效果。

4.1 制定科学合理的申购计划

科学合理的申购计划应以紧固件能满足维修工人需求、避免缺货、减少浪费为前提，如何确定申购各种紧固件的批量是其中关键环节。合理的订货批量是物料采购人员所追求的。对于紧固件这种C 类物资，其价值低、影响/供应风险低，对其检查间隔期长度一般较长，采用频繁监控的定期订货显然不合理，一方面浪费管理精力，另一方面可能会发生突然缺货现象。下面通过分析再订货水平系统、经济订货批量等方面，说明南京地铁是如何制定紧固件申购计划的。

4.1.1 实施再订货水平系统

根据多年经验，南京地铁采用再订货水平系统补充紧固件库存是合理有效的，即当库存水平（加上已订货库存） 下降到预定再订货水平时，进行再订货。

在地铁紧固件库存管理中，根据确定再订货水平，物料采购人员能够作出什么时候采购的决定。再订货水平的计算方法就是前置期需求的最佳估计量加上安全库存，公式如下[5]：

其中：

ROL代表再订货水平；

Rd=紧固件使用速度（每天/周）；

L=前置期（天/周）；

S=安全库存水平。

（1） 确定紧固件使用速度

从上文可知，紧固件种类繁多且价值低，如果确定每种紧固件使用速度是不现实的，因为这样既费时又不能带来很高的价值。通常制定申购计划是凭借以往经验，这时公司偏向于多采购紧固件。随着地铁事业的发展，分析相关紧固件使用历史数据，确定某阶段紧固件的使用速度成为可能。由于紧固件是低值的且需求弹性相似，把所有种类紧固件放在一起研究并不会有太大影响，所以这里通过研究所有种类紧固件数量以确定紧固件使用速度。

笔者对南京地铁2013～2014 年连续60 周紧固件周需求初步统计数据如表1。

表1 南京地铁紧固件周需求统计表

对其进行统计分组如表2：

根据分组统计得出紧固件周需求分布图（图2）。

由图2 可以看出，过去60 周南京地铁一号线紧固件需求量大都集中在1 475～1 524 范围之间，则紧固件使用速度值在此范围概率较大。通过Excel 测得，地铁1 号线紧固件周平均需求量1 496，标准差为79，则紧固件周平均需求量在1 475～1 524 范围内。根据周紧固件总需求可以大概推测出每种紧固件的周需求量，若紧固件种类为4 种，则预知每种紧固件需求大概300 件左右。周需求平均数即可代表紧固件使用速度，标准差可以表示紧固件需求的变化量，可以用以下公式得到：

其中：式中n代表样本，X代表平均需求，Xi代表紧固件样本即每周紧固件用量。可以通过标准差调整紧固件使用速度，使得再订货水平更加科学。

（2） 确定安全库存水平

由于紧固件前置期和使用速度两者都会变化，在下批订货到达之时，库存量往往会高于或低于平均水平。安全库存水平取决于再订货时间，再订货时间越早，预期安全水平就会越高。南京地铁紧固件前置期大约是3 个月，安全库存设置一般是1 周紧固件的需求量。

图3 表明了基本的再订货水平模型。

然而在现实工作中，紧固件的使用速度和前置期是不规则的，上述模型并不完全适用，它只是为工作提供了参考理念。紧固件主要是满足地铁维修需求，虽然其价值和库存成本低，但不能大量采购。采购过多会占用一定的资金，产生一定的资金成本与机会成本；采购过少显然不行，既产生频繁采购带来的采购成本，又不能满足地铁列车维修需要，因此就要制定既满足需要又能节约成本的采购批量。

4.1.2 确定紧固件经济订货批量

地铁紧固件最重要的是满足需求，保证列车正常运行。在能满足需求的情况下，要考虑紧固件库存成本问题。紧固件库存成本主要由持有成本和订货成本组成。持有成本主要是流动资金的成本、保管成本与废弃成本；在日常工作中，持有成本是估计出来的，单位订货成本基本上是固定的，紧固件这种常规低值物资采购一般是签订年度框架合同。

紧固件库存持有成本可以通过公式近似计算：

其中：

P是单位采购成本；

i是持有成本率，以库存产品平均价值百分比表示；

Q为紧固件订货批量；

Q/2 是紧固件平均库存。

采购紧固件订货成本可以通过以下公式计算：

其中：

C0=单位订货成本；

D/Q=期内订货次数（即期内需求量除以每次订货批量）。

综上，可以得出紧固件库存总成本函数：要使紧固件库存总成本最小，则对函数两边求Q的导数得：

令C'=0，则

南京地铁紧固件订货成本大约每次500 元；期内需求即是紧固件使用速度；持有成本率以紧固件库存产品平均价值百分比表示；紧固件单位价格各不相同，一般取平均价格加上分摊的运费来确定。通过以上经济订货批量模型可以容易算出紧固件订货量，然而实践中不可能完全依靠经济订货批量，经济订货批量仅仅是对实际工作的指导，物料采购人员会根据实际情况围绕经济订货批量进行适当的调整，作出科学合理的权衡。

最终，物料采购员参照紧固件再订货水平和经济订货批量制定紧固件申购计划，这样相对于经验直觉而言更加科学合理。

4.2 采用“双箱”可视化管理

4.2.1 引进“双箱”可视化管理系统

如果公司采用混乱的库存管理手段，则即使有科学合理的紧固件申购计划，也不能解决紧固件库存管理所面临的问题。正确的紧固件库存管理方法能够改变混乱的管理局面，使紧固件能够有效供应。为减少管理者管理紧固件的精力，把主要工作集中于重要领域，同时，维修工人能够迅速判断紧固件位置和库存状况，需要采用一种实用且明显能表明紧固件已是否需要再订货的方法。经过探索实践，南京地铁采用“双箱”可视化管理是有效的。

在简单的“双箱”系统中，在第二个箱子中保持在订货水平数量加安全库存数量的库存，而只使用第一个箱子中的库存。当第一个箱子的库存用完后，便开始进行下一次再订货。在这种制度中，对于紧固件这种低值的物资无需对其使用情况进行记录，但每次订货后通过关注货箱被用光时间而重新估计使用速度，如图4。

4.2.2 紧固件库存管理中“双箱”系统的应用

经过科学论证，南京地铁在紧固件库存管理方面采用了“双箱”可视化管理方法。紧固件存放在物流盒中，物流盒分为蓝色和红色两种，蓝色物流盒存放被使用库存，红色物流盒存放在订货水平库存和安全库存，蓝色物流盒放在红色物流盒的上面，如图5 所示。所有物流盒都放置于货架上，货架分为三层，每层单元存储位背靠背放置不同种类的紧固件；每层单元存储位一侧的整排摆放相同种类不同规格型号的紧固件，每种紧固件标识要清晰，需有物资编码、名称、规格型号等信息，这些标识在货架、物流盒上需明确标出，便于维修工人识别。同时，将紧固件螺栓、螺母、垫片、开口销、铆钉、铆螺母、接线端子等物资进行分类摆放。每排同种的一组双箱紧固件应按规格型号大小顺序排列，便于维修工人拣选，加快工作进度，如图6 所示。

图4 “双箱”系统示意图

图5 实施“双箱”可视化管理后效果图

图6 各组“双箱”按规格大小顺序摆放示意图

采用“双箱”可视化库存管理，可充分利用分存控制法将订购点的数量从库存量中分出，当库存只剩下订购点一箱时即提出订购请求。“双箱”可视化管理的实施，维修工人能够在30 秒内迅速找到所需的紧固件，大大提高拣选效率；物料管理人员每季度只要花约5 分钟巡视，即可掌握紧固件库存状况，作出是否制定采购申请的判断。

5 结束语

本文主要结合笔者工作经验对紧固件库存管理问题进行讨论，也算是同行业经验交流，或许对同行业的兄弟地铁有一定借鉴意义，当然紧固件库存管理方法不仅如此，其他同仁或许会有更好的管理方法。在今后的工作中，将不断改进管理方法，为提高地铁运营效率不断努力。

[1] 李文英. 对地铁物资管理的探讨[J]. 科技传播，2012(9):23-24.

[2] 韦耀华，唐运军. 紧固件管理模型的建立[J]. 企业科技与发展，2009(18):45-47.

[3] 陈继军. 论企业对紧固件的管理[J]. 企业标准化，2000(1):31-40.

[4] 方涛. 城市轨道交通企业运营物资库存管理[J]. 中国物流与采购，2012(3):50-51.

[5] 汤姆森，唐洛克,等. 如何进行库存管理[M]. 北京：中国物资出版社，2013:127-137.