第 1 章 绪论
1.1 研究背景及问题提出
1.1.1 研究背景
集成电路的发明和应用是人类现代科技发展史上最为璀璨的明珠之一。50 多年来，集成电路已经深入到我们生活的方法面面，广泛地应用于制造业、电力、水利、信息技术产业、交通运输业、医疗等领域。集成电路的主要三大细分领域分别是设计、制造和封装测试。根据智研咨询发布的《2020-2026 年中国集成电路设计行业竞争现状及投资发展研究报告》①显示，2019 年我国在集成电路产业项下销售额共计 7562.3 亿元，同比增长 15.80%，其中，设计方向销售额为 3063.5 亿元，同比增长 21.6%，占总值的 40.5%；制造方向销售额为 2149.1 亿元，同比增长 18.2%，占总值的 28.4%; 封装测试方向销售额 2349.7 亿元，同比增长 7.10%，占总值的31.1%。其中，技术含量较高的集成电路设计所创造的销售额比重最大。然而，我国高端领域的集成电路与国外相比依然有很大差距，比如存储器、通讯芯片、各类传感器等产品。自 2015 年以来，我国在集成电路方面的进口额逐年攀升，其中 2019年 1-12 月期间累计进口金额为 3050.1 亿美元，累计出口金额为 1016.5 亿美元，贸易逆差高达到 2033.60 亿美元②。数据表明，我国在高端领域芯片方面仍然主要依赖进口。
为了壮大我国集成电路产业，2014 年工信部印发了《国家集成电路产业发展推进纲要》③，将集成电路产业发展升级为国家战略，且在“十三五”期间，集成电路产业发展是我国科技强国的重中之重。同年 9 月，集成电路产业投资基金成立，首期资金超 1300 亿元。2015 年国务院在《中国制造 2025》①的报告中明确提出中国集成电路自给率目标是在 2020 年达到 40%，2025 年达到 50%，这意味着 2025 年我国集成电路产业规模预计将会占到全世界 35%。2018 年集成电路产业又被列入《2018年国务院政府工作报告》②实体经济发展首要产业，可见我国对集成电路的发展重视程度非同一般。在国家的政策支持和鼓励下，国内的集成电路企业更是秣马厉兵，竞争十分激烈，如何在低成本短周期内开发出更先进的产品从而抢占市场先机对企业显得尤为重要。
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1.2 研究目的及意义
1.2.1 研究目的
EDA 厂商开发设计的集成电路仿真设备结构复杂，不仅包含自身设计的零件，同时也包含着由不同的供应商提供的其它零件，因此维修所需的备件种类复杂和数量需求不定，占用了大量资金却只解决了少量问题。此外，该类设备的备件有专业性强，需求预测难，采购生产流程复杂，供货周期长等特点，加剧了 EDA 厂商对维修用备件的管理难度。目前，EDA 厂商普遍将精力放在研发和市场推广方面，对于备件管理缺乏合理的认识，通常采用传统粗放型的管理模式，对备件既缺乏合理的需求预测和合理的分类，又缺乏有效的信息沟通方式，导致备件库存成本常年居高不下。再者，EDA 厂商的客户分散在世界各地，厂商难以迅速地位客户提供备件服务。即便在中国这样的市场，因为地域辽阔，也很难及时地满足所有客户的需求。
随着市场竞争的日益激烈，EDA 厂商在关注技术和销售的同时，企业必须兼顾售后，通过二者的相互影响，让用户得到满意的产品和服务。本研究对集成电路仿真设备的备件管理进行研究，既要避免关键备件的缺货，保障客户端设备的“不间断”运行，又要通过合理的库存控制降低库存总量，同时配合分类管理和流程管理提高效率，提升 EDA 行业的备件库存周转率，精简库存管理流程，最终减少 EDA厂商在备件管理上的浪费，更好的服务于中国集成电路企业。
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第 2 章 A 公司外部环境及竞争能力分析
2.1 A 公司简介
A 公司是一家 EDA 软件和硬件公司。该公司总部于 1981 年在美国成立，主营业务是通过软件和硬件为客户实现集成电路设计的模拟仿真，为客户的研发节约时间，同时避免客户在生产芯片时因错误的设计造成的不可估量的经济损失。
A 公司的主要产品包括集成电路逻辑算法的仿真验证，印刷电路板的排线设计，现场可编程门阵列，嵌入式系统以及软件和线束系统等。当今电路板与半导体元件的设计变得非常复杂，同时伴随着深亚微米工艺技术在集成电路设计的深入应用，想把一个创意转换成实际的产品，难度系数不容小觑。与此同时，电子产品竞争的白热化加剧压缩了产品的设计周期。
A 公司的产品帮助客户大大缩短了设计周期，通过仿真验证，及时解决了设计开发中遇到的瓶颈。A 公司的客户遍布各个行业包括计算机，通信，消费电子，物联网，医疗设备，工业电子等，其业务遍及北美，欧洲，日本和环太平洋地区。目前 A 公司在全球范围大约有 5000 名雇员，年收入大约 10 亿美元，其组织架构图如下图 2.1 所示。 该公司于 2016 年被德国工业巨头 S 收购。
A 公司于 2002 年在上海成立了外商独资子公司，负责拓展中国市场，提供技术支持服务以及售后产品的维修服务。在售后维修服务里，技术维修部和客服部由中国区总经理直接管理，而负责在华的备件仓储和物流业务则由国际仓储物流部门集中管理，备件的供给由海外 EDA 产品部采购计划部负责，该部门按照不同国家和地区的客户群体大小和消耗使用情况，在每个季度进行一次备件采购数量调整并及时和国际仓储物流部门紧密合作及时送到在华的备件仓库，满足客户的维修需求。
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2.2 外部宏观环境分析
近年来，许多外商进入中国市场后都遇到了各种“水土不服”的问题。像 A 公司一样研发制造都在海外的公司，在中国市场遇到的最大挑战之一便是售后维修问题。由于备件的供给方在海外，且缺乏对中国备件需求的预判，不了解跨境物流和进出口操作，以及难以全面控制留在中国的备件，致使备件管理成本高，效率低。
2.2.1 政治环境分析
EDA 行业目前主要由美商主导，属于寡头垄断结构。出口国通过实施出口管制以直接或者间接的方式阻止限定的技术或者商品扩散至名单上的国家以及企业和个人，以利于维持本国的技术领先地位，经济利益及国土安全等目的。当在华客户被列入美国出口管制清单后，不仅无法出口产品到中国，而且对已售的设备也无法提供备件进行维修，对买卖双方都将造成重大的经济损失。例如 2018 年美国制裁中兴事件，A 公司因美国出口管制限制，被迫切断和大客户中兴的合作，严重影响了其当年的营收，中兴的主要经营活动也受到极大的影响，最终被迫以高达 11.9 亿美元的罚款接受了美国的制裁。再例如 2019 年美国以国家安全为由制裁华为及 144 家中国集成电路企业，使得 A 公司的营收受到了再次受到了冲击，导致技术研发资金紧缺，阻碍了在技术上的投入。目前，我国政府为了改变这种被美国政府“卡脖子”的现状，大力扶持国产 EDA 产业，建立一系列便利服务平台，鼓励国内企业自主研发，虽然在部分领域实现了弯道超车，但是大多领域仍然远远落后于美国。另一方面，我国作为一个新兴的巨大经济政治体，虽然有着丰厚的资本和实力，但是由于政治文化形态和历史原因，根本无缘全球的技术并购，只能自主研发。如果 A 公司在备件库存管理方面做出一定突破，不遗余力且争分多秒帮助在华客户及时修好故障设备，赢得在华客户的信赖，那么买卖双方从短期及长期来看必然是一个双赢的结果。
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第 3 章 精益六西格玛视角下的 A 公司备件库存管理分析 .......................... 25
3.1 A 公司备件库存管理简介 ............................... 25
3.2 备件库存管理问题调研 ............................... 26
第 4 章 基于精益六西格玛的备件库存管理优化设计 ..........................32
4.1 总体方案设计 ............................... 32
4.1.1 备件需求预测优化 ....................32
4.1.2 信息传递渠道优化 ................................34
第 5 章 实施保障 .........................54
5.1 统一精益六西格玛管理理念 ........................... 54
5.1.1 培养企业内部领袖 ........................54
5.1.2 倡导团队有效合作 .................................55
第 5 章 实施保障
5.1 统一精益六西格玛管理理念
任何新项目的开展，都离不开公司管理层管理理念和意识的趋同以及员工的持续学习和创造精神，其统一的意识形态是项目顺利开展的必要前提。基于共同的战略目标和坚定的企业愿景，项目团队便可以强有力的凝聚在一起，这是项目成功的前提保障。正如下图 5.1 所示，理念是一种目光长远的思维方式。
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第 6 章 总结及研究展望
6.1 总结
本文通过实际工作中采集到的可靠性数据分析了备件历史使用情况和库存周转率，从中发现 A 公司的备件库存中存在的诸多挑战，包括备件需求的随机性，备件物流分析，以及服务的响应时效性。利用精益六西格玛，跟踪各个流程，进行了合理严谨的优化。在优化过程中，对安全库存的设置提出了两方面的建议，其一安全库存的设置不再按照年度调整，而是按照每个阶段的需求实现动态周期调整，其二为泊松分布的随机需求下，如何在满足服务水平的情况下，减少库存，以达到安全库存水平最优。在备件物流分析方面，重新梳理了流程，提高了货物物流时效，又节约了现金流。在信息渠道沟通建设方面，实时进行库存数据信息交换。最后通过一级库和二级库的整合，在不影响服务时效性情况下，降低了仓储物流成本。
当今的技术密集型企业的竞争不仅仅是售前产品技术上的竞争，而且也是售后设备维护服务质量上的竞争。在这种情况下，如何结合企业自身的情况和所售设备的备件需求特点，提出针对备件库存的管理优化方案对企业有着重要的意义。本研究将精益六西格玛思想应用到 A 公司的备件库存，既能解决供应商的设备维护时效性的能力，又能减少备件库存的冗余，提高周转率，减少交货提前期，而且大大减少了现金的支出，保护了企业的现金流。
本研究的不足主要体现在两个方面，第一个不足是关于备件需求的预测，单纯的依靠历史数据来分析未来备件的需求是片面的。备件的需求预测是由多方面的因素决定的，比如客户群体规模的变化，产品的更新迭代，产品自身的质量，以及备件的生产周期，国际的宏观政治经济环境变化等等，第二个不足是物流分析的不足，通常备件库存的管理涉及了两个方向的物流，一个是在“正向”的备件出库物流，另一个则是“逆向”的坏件返修物流。
参考文献（略）