超市化库存管理在装调车间的应用

高晓雪

（中国航空工业导弹院，河南 洛阳 471000）

0 引言

物料超市的概念起源于美国的“超级市场”（Super Market），指的是人们获取实际需求物品的购物场所。工厂内的物料超市是存储原材料、半成品和成品的指定区域，它的形式可以是货架、箱体、地面空格等。它的优点是取用快捷和补货及时，物料使用情况一目了然，避免缺货和减少管理环节［1］。在现实生产过程中，大部分物料可根据物料清单（Bill of Material，BOM）确定其需求量，并根据具体的生产组织模式制定相应的现场配套计划，例如物料需求计划（Material Requirements Planting，MRP）［2］等，安排计划各组件的配套，具有一物一配套、物物相对应的特点。但对于批次性生产过程中使用到的调整件来说，其具有需求不确定性的特点。需求不确定主要是因为批次生产过程中，因机械加工尺寸合格范围存在一定区间，其用量会根据本批次的机械加工尺寸而变动。若仍按照其他配套件的管理方式来管理调整件，根据使用经验盲目投放大量使用频次高的调整件、少量使用频次低的调整件。这种方式无法准确反映调整件使用情况且风险应对能力差（主要风险为某批次机械加工零件的尺寸大部分偏向小概率尺寸，导致调整件短缺），导致库存准确率低、发生物料多余或物料短缺的情况。

研究调整件超市化库存管理的意义在于将较小的调整件物料对生产的影响降到最低，做好及时、恰当地补货，不因某个小部件的缺失而影响整个生产计划、不因小部件的过度需求计划而浪费加工资源，使成本控制及生产流程更加优化，既能提高库存准确率、减少物料供应资源浪费，又能提升生产效率。

1 某车间调整件现有管理模式

某车间精密装调产品在装配过程中包含较多装调工序。此工序在现场操作时，需要对各类器件之间的间隙进行调整。要调整出合适的间隙，就需要现场配备较多种类的调整件，以保证装调选配的需求。该精密装调产品装调过程中涉及的调整件种类繁多，有将近50 多种垫片、销子。每种调整件因选配尺寸需求不同，其用量也存在差异。一般来说，每种调整件具有3 种及以上规格，一批次产品中某一种规格用量较多，但偶尔出现机加尺寸极端偏差，某些不常用的调整件规格需大量使用的现象。

目前，该产品调整件的库存管理采用年度需求计划的方式进行物料配套。上报的年度需求计划依据以往的生产经验，划分不同尺寸调整件的用量比例，较常用到的调整件多报、较少用到的调整件少报。为了弥补机加尺寸的极端波动误差，对某一种尺寸的调整件需求量均会预留较多安全库存，以保证生产的连续性。现有的管理模式具有粗放管理、经验管理的特点，其实施过程中存在一定的优缺点。优点主要为管理成本低，年度上报需求计划，只需一年统计一次调整件用量，不需每批次都展开用料统计工作。但其缺点也较为突出。

（1）依据经验上报需求量，因批次间用量需求不同，经常因机加尺寸的极端偏差，导致上报的某种不常用规格的调整件短缺，影响生产进度。

（2）以年为周期进行管理，周期过长，导致现场调整件损耗大、资源浪费多。

（3）库存盘点周期长，导致库存准确率很低。

调整件所具有的不确定性需求给实现精益物料供应带来较大的挑战。因此，为实现准确、高效、精益的物料供应，需要改变其管理模式，应用超市化的概念，提升管理效率。

2 调整件超市化库存管理

若采用超市化库存管理的方式去管理调整件，生产人员就会自己按需去添加和取用物料，使库存供应与需求更好的匹配。调整件超市是介于供应和消耗产品步骤之间的存储零件的区域，以超市购物的方式引入生产物料的取用［3］。

2.1 调整件超市的管理范围

在某精密装调产品在装配过程中，按实际所需确定纳入超市化库存管理的调整件种类。主要包括垫圈、垫片、销子三种，其中垫圈与垫片共14 种，销子6 种。

2.2 调整件超市的物料订购

确定调整件超市物料订购的策略，便能够确定目视化管理中，警戒线的设置方案。调整件的补货原则：留有安全库存，确保生产不断线。基于此原则，对于补货策略来说，主要是确定补货点、补货提前期T、安全库存量Q（即警戒线）。根据生产特点来看，调整件超市取货时间一般为批次性生产开始前，因此超市的订货点一般发生在上一批次结束后、下一批次启动前。因此需根据批次生产的情况确定补货提前期、补货量。

补货提前期T：即订货到交货的周期，需考虑以下因素：调整件加工时间（T加）、运输时间（T运）、入库出库时间（T库）。

安全库存量Q：根据超市补货点的批次性周期，t 为一个批次的生产周期，Q0为一个批次极端情况下的调整件用量（即最大用量）。为满足生产不断线的需求同时减少高频次补货，需要根据具体情况，合理设置库存警戒线：

当T＜t 时，Q=Q0。此种情况下，第k 批启动时库存为Q0；第k+1 批启动时，剩余库存为0，补货按时到达，则Q 为Q补；一般来说，因补货提前期小于批次生产周期，不考虑第k+1 批启动时仍未有补货到位的情况。因此，调整件超市应保证一批次用量的安全库存量，足以满足调整件需求极端情况。

当T=t 时，Q=2Q0。此种情况下，第k 批启动时库存为2Q0；第k+1 批启动时，剩余库存为Q0，若补货按时到达，则Q 为Q0+Q补；若补货未按时到达，仍有一批可应对偶发风险；一般来说，因补货提前期与批次生产周期一致，不考虑第k+2 批启动时仍未有补货到位的情况。因此，调整件超市应保证两批次用量的安全库存量，足以满足调整件需求极端情况。

当2t＞T＞t 时，Q=3Q0。此种情况下，第k 批启动时库存为3Q0；第k+1 批启动时，剩余库存为2Q0；第k+2 批启动时，剩余库存为Q0，补货按时到达，则Q 为Q0+Q补；一般来说，因补货提前期小于两倍的批次生产周期，不考虑第k+2 批启动时仍未有补货到位的情况。因此，调整件超市应保证三批次用量的安全库存量，足以满足调整件需求极端情况。

某精密装调部件的补货提前期与批次周期基本一致，因此选择Q=2Q0。

2.3 目视化原则建立调整件超市

在精密装调班组内建立调整件超市，将生产需要的调整件安置在超市中。调整件有三种。对于垫片垫圈类调整件，采用“轴向累装”的方式，将垫片叠放在固定直径的塑料轴上。同时根据设置的安全库存量2Q0，根据相应的垫片厚度、批次用量，计算并在轴上标注警戒线的位置。

对于销子类调整件，采用“瓶装”的方式，将销子放置于一定规格的塑料盒中，并将塑料盒统一放置。同时根据设置的安全库存量2Q0，根据每盒销子的数量，计算警戒线的位置。

2.4 调整件超市的实施

调整件超市的实施过程，需涉及到生产线、库存超市、库存补充相关单位（计调、研产部、机加分厂），超市化运作管理按照一定流程展开。

2.4.1 取用

（1）班组内物料管理员根据需要从调整件超市获取调整件至作业区域。取用时需在超市出入库登记本中登记。

（2）物料管理员将取出的调整件分配到作业工位，盛于作业工位上的料盒中。

（3）生产线取用数量一般为一个批次所需的数量，以保证本批次使用的需求。

2.4.2 补足

（1）调整件超市使用设定警戒线的方式进行补料。

（2）班组物料管理人员在每批次启动时，定期核查调整件超市，发现库存低于警戒线时，负责提出补料申请。调度将补货申请（包括调整件需求数量及需求日期）提交至主管计划、研产部负责人。

（3）班组长负责调整件超市的日常维护和检查工作。

3 应用结果

应用超市化库存管理的理念，将调整件布局在固定区域，对提升库存准确率有着明显成效。同时，创新性地加入超市物品目视化展示方法，利用形象直观、色彩适宜的各种视觉感知信息来组织现场生产活动，达到提高劳动生产率的目的［4］。在定期检查、维护的情况下，生产线断料情况减少，生产效率有所提高，采用调整件超市化库存管理，极大地保证生产线调整件资源有效利用，同时调整件不出现短缺现象。

4 结语

超市化库存管理可以准确、高效、合理地控制零件需求及库存，不因零件的用量不准确而浪费生产资源，不因零件的缺失而影响整个生产计划，使资源利用、生产流程更加优化，既能提高生产效率，又能提升库存的准确率。未来生产越来越趋向智能化，不同于其他尺寸较大、适合打码管理的零件，此类调整件若要适应智能化的库存管理，需要思考类似轴向安置的管理方法，智能识别库存情况、提出预警。