基于TRIZ的库存物品先入先出管理实现方法研究

张亚杰 陈子顺 陈妍妍

摘 要：文章介绍了库存物品实施先入先出管理的重要性，分析库存物品实施先入先出管理存在的问题，利用TOC（约束理论）寻找冲突，并将TRIZ（发明问题解决理论）矛盾矩阵理论与TOC相结合，发现并解决库存管理中库存物品无法实现先入先出的冲突，并用实际案例证明了TRIZ解决库存管理问题的可行性。

关键词：TRIZ；TOC；库存管理；先入先出

中图分类号：F253 文献标识码：A

Abstract： The paper presents the importance of inventory FIFO（First in First out）management measures and analyzes why inventory is difficult to realize FIFO， it uses TOC（Theory of Constraints）to look for conflicts and combines TRIZ with TOC to solve the problem. The case proves the feasibility of TRIZ on inventory management.

Key words： TRIZ； TOC； inventory management； FIFO

库存管理是物流管理中的重要组成部分，库存不仅是企业建成规模的重要基础，而且是平衡供求关系的有力保证[1]，近年来企业都纷纷引入先进的库存管理技术，以应对随时变化的市场需求，提高顾客满意度。然而企业不能保证全部产品的质量完好无损，如果出现故障就必须尽快找出故障零件的使用部位以及制造情况，这就需要企业对生产产品进行跟踪管理，以便出现问题时能够及时解决，而对库存物品实施先入先出管理则是跟踪生产产品的重要基础。

1 实施库存物品先入先出管理的重要性

先入先出原则即先制造的物品，按照顺序优先使用，旧批次使用完以后，再用新批次的物品，该原则在库存管理中起着重要作用。

（1）实施仓库物品先入先出管理是产品质量的有力保证。在旧批次物品有剩余的情况下使用新批次物品，会导致旧批次物品积压、劣化，再次使用时就会使得产品质量下降，缩短保质时间，难以达到良好的客户体验，而处理这些劣化物品则会增加成本，造成人力物力的浪费。（2）实施仓库物品先入先出管理是及时发现生产问题的重要基础。如果忽略了先入先出的原则，使用错批次顺序号，会产生批次混入的现象，因此在生产过程中如果发现问题，则难以及时追踪到问题零件的生产制造情况，使得调查和调整时间增加，给客户带来麻烦，进而失去客户的信赖。（3）实施仓库物品先入先出管理是避免因需求变化导致误装配的必要条件。在生产过程中，客户需求以及加工工艺、加工材料有时会发生变更，此时需要新批次物品进行加工装配，如此时使用批次混乱，旧批次物品装配后便会出现问题，难以满足新的需求，因而产品性能降低，客户满意程度下降。

2 库存物品实施先入先出管理存在的问题

库存物品实施先入先出管理的根本原因是有库存物品存在。企业为满足生产需要，库存物品必不可少，因此积极引入库存管理方法，然而在库存物品实施先入先出的管理过程中却存在着诸多问题：（1）库存物品批次大、数量多，容易发生管理混乱。库管人员往往通过物料进出明细单、分类账本建立大量数据信息进行管理，由于数量巨大，品种繁多[2]，库管人员很难做到将物料按照入库时间进行整理、摆放，忽略了先入先出的原则，放错批次顺序号。（2）管理装置复杂，库存成本增加。有的仓库开设了两个门，采用“滑竿法”，安装类似传送带的装置，一个门运进物品，另一个门运出物品，运走一件物品，装置就将物品依次前移。这种做法虽然实现了库存物品的先入先出，但是却增加了装置的复杂度和数量。此外采用两门仓库不仅需对库存物品的排列原则要求很高，而且将会付出双倍的人员投入，增加了改进难度。（3）管理方法混乱，造成资源浪费。一些企业遵循货物外倒原则，有新生产或购进的零件时，先将仓库内存货倒出，然后让新入的货物放在最里面，剩余货放在仓库大门处，以此来保证先入先出，减少倒货次数和数量，然而这种办法不仅浪费人力、堵住仓库大门，而且仅适用于少量库存，不适合大批量、多种类的存货。

3 相关问题的解决方法

3.1 准时制生产的基本概念。在库存管理的先入先出原则上，准时制生产（Just In Time，JIT）受到越来越多的管理者青睐。追求零库存的JIT是一种“拉动式”管理。即前道工序的零部件仅在后续工序提出要求时才生产，后工序取走多少，前工序就生产多少，决不积压[3]。准时制生产的引入就是为了消除库存，由此便不会出现因先入先出原则所导致的诸多问题。准时制生产的目标是高质量、高速度、“零”缺陷、“零”浪费、“零”库存。然而众多公司实施准时制生产的效果并不理想，究其原因是企业还没有认识到实施准时制生产的详细流程，并且不能有效解决实施过程中存在的冲突问题，以及缺乏严谨的定量分析，因此有必要引入一种创新工具帮助企业解决实际问题。

3.2 TRIZ理论的简介。前苏联发明家阿奇舒勒首先创立TRIZ理论。后来科学家们分析研究世界各国250万件专利，总结出各种技术发展进化过程中遵循的规律模式，以及分析解决各种技术冲突和物理冲突的创新原理和法则，综合多学科领域的知识与规律，形成了TRIZ理论体系[4]。

把所研究的对象理想化是自然科学的基本方法之一，理想化是对客观世界中存在物体的一种抽象，人们可以通过各种技术来实现系统的功能，然而系统在完成人们所需功能时都有负面作用，为了更好地解释在功能实现过程中的理想化水平，引入如下公式：Ideality=

式中：Ideality——理想化水平；Expenses——代价；Benefits——效益；Harms——危害。

上式表明，产品或者系统的理想化水平与其效益之和成正比，与所有代价和危害之和成反比，人们不断地提高理想化水平以达到产品或系统创新的目标，而此过程即为实现产品理想解（Ideal Final Result，IFR）的过程。在问题解决之初，就需要不计各种冲突与约束设立理想化模型，理想化包括能解决问题的理想因素，如理想系统、理想过程、理想方法、理想物质等，将理想解作为最终求解目标。理想化是一种有力的方法工具，在创新过程中起着重要作用。

3.3 TOC理论简介。TOC（约束理论）理论是由高德拉特博士提出，其基本观点是：任何一个系统都是由相互关联和相互作用的要素构成的[5]，每个系统都有一个或几个约束要素，并且系统的性能由其最薄弱的环节所决定。因此，要改进系统的性能就必须确定系统存在的约束环节。TOC的冲突解决图表是专门用于识别存在于问题中的冲突，它为TRIZ的应用提供了理论基础。

4 TRIZ与TOC结合产生创新解的方法

在解决实际问题时经常会遇到冲突，而约束理论中的冲突解决图表CRD（Conflict Resolution Diagram）则是专门用于寻找系统或产品存在的冲突，在运用CRD时需要设定一个目标，作为准时制生产提倡的高质量、高速度、“零”缺陷、“零”浪费、“零”库存都可以与理想解（IFR）联系起来，应用IFR作为CRD的目标可以将存在的冲突显现出来（如图1），然后运用TRIZ冲突矩阵获得创新解从根本上消除冲突，如图2所示解决方法流程：

5 实际解决问题

将仓库物品能实现先入先出作为一个目标理想解，根据TOC的相关理论概念建立如图3所示的冲突解决矩阵，为实现“A仓库物品能够实现先入先出”需要两个必要（但非充分）条件“B仓库物品能在运输路线上按需移动”和“C仓库物品运输装备功能完善，可实现多种动作”同时存在，如果需要实现必要条件，就分别需要2个必要（但非充分）的先决条件“D提高物品可移动性”和“D'提高装备复杂程度，限制物品自由移动”，如果D和D'之间有冲突时，就意味要达到目标必须先消除冲突。图3所示，为了满足B、C、D、D'对于物品的可移动性提出了相反的要求，因为对于实现目标有冲突因素存在。

（1）两个先决条件一方面要求“D提高物品可移动性”，一方面要求“D'提高装备复杂程度，限制物品自由移动”，因两者相互排斥，所以不可能同时满足，因此存在物理冲突。（2）“D提高物品可移动性”危害“C仓库物品运输装备功能完善，可实现多种动作”。（3）“D'提高装备复杂程度”危害“B仓库物品能在运输路线上按需移动”。（4）如果改进“D提高物品可移动性”，也就是改善“B仓库物品能在运输路线上按需移动”的特性，那么“C仓库物品运输装备功能完善，可实现多种动作”将恶化。

因此，B和C之间存在技术冲突，D和D'存在物理冲突。

根据TRIZ理论中的矛盾矩阵可以解决技术冲突。将上述矛盾用39个通用工程参数描述。

改善的参数：33可操作性。

恶化的参数：36装置的复杂性。

应用这两个工程参数在TRIZ的冲突矩阵表中可以得到推荐的发明原理有：32改变颜色；26复制；12等势性；17维数的变化，如表1所示。通过分析发明原理。

32改变颜色：改变物体或环境的颜色。

26复制：用简单的、低廉的复制品代替复杂、昂贵、易碎的或不易操作的物体。

12等势性：改变工作条件，使物体不需要被升高或降低。

17维数变化：将一维空间中运动或静止的物体变成二维空间中运动或静止的物体，将二维空间中的物体变成三维空间中的物体。

通过分析得出具体解决方案如下：用简单低廉的看板代替产品进行移动，看板上写上产品的信息，产品上标签张贴与看板相同的信息。不同种类的产品标示出产品的名字。这样拿走一个看板，其它的看板一次向前移动一个位置，入库的新产品从空位依次补充。取货员可以拿着看板去仓库取对应的产品。如图4所示看板移动过程，此外利用空中搬运小车可以使得搬运路线布局自由，节省地面空间，实现点到点的精准搬运，降低了物料送达的差错率，实现真正的准时制[6]，如图5所示。

可用计算机软件系统（或电子看板）来实现上述过程，不仅省去了看板这一实物，也可以防止人为原因将看板顺序排错[7]。当空中小车去仓库取货时，仓库管理者可以从计算机中找到该物品然后把该物品的信息打印出来，取货员可以凭此信息到仓库找到对应的商品。

6 结 论

TRIZ理论是解决系统冲突的有力工具，准时制生产是仓库管理的重要方法，利用TRIZ理论可以解决JIT中难以解决技术问题，使得库存物品实现先入先出，货品信息得以跟踪管理，减少因生产问题所引起的库存管理成本的增加，提高产品生产效率和质量，使得企业的竞争力得以提升。

参考文献：

[1] 朱荣花. 试论企业中物流管理之杀手——库存问题[J]. 网络财富，2010（7）：43-44.

[2] 张庆涛. 浅谈库存管理系统对存货管理的提升及改善[J]. 时代金融，2014（2）：161.

[3] 张林格. 实施准时化（JIT）生产方式的基本条件探讨[J]. 现代财经，2005，7（25）：38-40.

[4] 檀润华. TRIZ及应用[M]. 北京：高等教育出版社，2010：27-29.

[5] 陈子顺，檀润华，张建辉. TRIZ在六西格玛测量阶段的应用研究[J]. 机械设计与研究，2008，25（10）：19-21.

[6] 徐佳明. 空中搬运小车系统在工业物流中的应用[J]. 物流技术与应用，2015（6）：118-119.

[7] 刘昊，吴宝华，孙静. 有效库存管理方法的改良和实施[J]. 市场周刊，2006（1）：48-50.