第1章 绪论
1.1 选题背景和研究意义
1.1.1 选题背景
装备制造业是为其他各个行业提供技术装备的基础性，战略性的产业。饮料机械行业是为饮料行业提供生产所需要的大型生产成套设备的。饮料机械在饮料企业日常生产活动中占据重要位置。当饮料设备在使用过程中，不可避免的因为磨损、腐蚀、寿命到期而发生故障。若没有及时维修、替换故障备件就会造成生产活动的中断，进而产生巨大的损失。饮料企业在投资一条新产线时，不仅注重饮料机械本身的性能和品质，也更关注装备制造商的售后服务能力。一个良好的售后服务体系不仅能够给装备制造商带来可观的销售利润，也能帮助装备制造商建立良好的市场口碑，进而促进大型设备的销售。随着饮料机械行业的发展和成熟，饮料机械行业的竞争也进入白热化。满足客户的售后服务需求，不仅是装备制造商很大一块利润来源的前提，也是保障客户满意度和忠诚度的重要因数，进而反馈在装备制造商市场份额扩大和经济利益增加等多方面。
类似于饮料机械的大型装备一般都是由众多零件组成的大规模复杂系统。因为其中的一些关键备件出现故障可能会导致设备停机，严重影响生产。为了保证生产的连续性，不得不准备大量的库存以备不时之需。另外，大型设备的备件种类多，类别杂，关键备件往往采购成本偏高。因设备故障停机往往是小概率事件。初期采购成本高而使用概率不高，如果储备不当，往往会造成资金的大量积压，
并在一定存储年限后因备件功能退化或失效而不得不报废，造成固定资产损失。
由于大型制造设备备件①实际使用量不大，关键备件采购价格高，需求的不确定性和专业性等因数造成了以饮料企业为代表的大型生产型企业往往不愿意多备库存，在现实操作中结合设备开机状况，拟定设备维修保养计划，有计划的购买备件满足日常需求。如果设备实际使用方不愿意多备库存，作为设备提供方的饮料机械企业为保证自己设备的优良表现，不得不在备件供应链和库存管理上下苦功夫，以保证在客户有需求时能及时准确的满足客户需求，不管是紧急需求、日常需求和大修需求。
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1.2 国内外研究现状评述
1.2.1 研究现状
对于备件库存管理的研究在国外开始得比较早，该研究领域作为库存管理理论与设备管理理论的交叉领域，跟现实结合比较多，应用性比较强。本文从备件库存架构，备件需求预测①，备件库存管理与控制三个方面叙述。
备件作为供应链中跟设备运行效率密切相关的辅助性生产资料，根据需求频率可以分为常用性备件和流动性差但重要的核心备件。流动性差的核心备件往往可以采用多级库存管理②架构，有利于降低库存，提高客户满意度。现在学术领域，多级库存研究是基于 Sherbrooke C.C.(1968)提出的 Metric(Multi-Echelon Technique For Recoverable Item Control)模型③。以稳态备件需求为基本假设，以最大化可用度或最小化成本为决策目标。从该模型提出后，国内外其他学者基于该模型在不同条件下的应用，有相应的扩展和进一步研究。其中认可范围最广的是 John A. Muckstadt(2001)对 Metric 模型的扩展，也被称为多备件、多订单情况下的 MOD-METRIC 系统模型。
国内很多学者也对多级库存管理有研究，如杨建华（2014）探讨了基于成本优化和时间的优化多级库存优化方法④。黄照协（2014）研究了在不同库存水平条件下的三级备件保障系统备件库存优化模型⑤。陈童等（2015）以两级可维修备件库存系统为研究对象，采用马尔可夫到达过程(MAP)描述备件需求规律，建立了一种描述能力更强、解析计算性更好的(S-1,S)库存优化模型，并推导出系统缺货量分布函数①。
随着计算机技术、大数据、人工智能等在管理领域的推广使用，备件库存管理信息化也成为发展趋势之一。而其中计算机辅助预测系统是最复杂，最有价值的一套系统。程序在运行预测功能时，基本模式为根据历史数据选定基本预测模型，从预测模型中带出预测算法，然后再把历史消耗数据作为变量输入到算法中，算法结果经过优化即为未来物料的需求值。其中根据历史数据选定预测模型为库存需求预测中最重要项目。
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第2章 理论基础
2.1 库存架构理论
如下三个理论都是关于库存如何架构及不同等级之间库存关系的理论研究。
2.1.1 多级备件库存管理
备件保障由两级或两级以上的机构负责管理，该类型系统称为多级备件保障系统。由于装备维修通常采用多级维修体制，相应地备件管理机构也设置为多级。
多级备件库存现有理论多属于 Sherbrooke C.C.在 1968 年提出的 Metric (Multi-Echelon Technique For Recoverable Item Control)模型及其拓展模型，基本上是假设对于备件的需求是稳定的，该模型用成本最小可用备件最大作为目标。按照秦旭伟等所述，近几年，Metric 模型研究目标向最大化服务收益转变。
在本文中，为与 S 公司这个案例更贴近，只研究两级库存管理。在两级库存管理模式中，分为两级，作为上一级的中心仓库和下一级的区域仓库。中央仓库设在交通便利，各项指标最优的位置，不一定最靠近客户，可能是靠近供应商。区域仓库则是按照就近原则，靠近客户地理位置。区域仓库的补货、批量采购等业务由中央仓库统筹。
2.1.2 集中库存
龚其国等指出“集中库存思想起源于 20 世纪 60 年代，是指一个企业定点于一个库存点向多个具有需求不确定的区域市场提供服务。通过集中库存能够有效降低需求的变动性，减少运营成本，增加企业盈利。”
在集中库存研究中，对于集中库存与分散库存对比优化研究进行得最早。在经历了一系列研究后，学者们大部分认同如下三个层次的结论“在一定条件下，集中库存比分散库存成本更低；在一些假设前提下，集中库存比分散库存更高的利润；一些学者得出集中库存在其他方面比分散库存更优；”。对于此结论，也有不同的声音，有一派的说法是根据应用场景下的不同，结论也会不同，例如在研究了需求确定但是供给中断的系统中，分散库存可以有效分散系统风险，因此分散库存在此状况下反倒比集中库存好。
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2.2 需求预测理论
2.2.1 需求预测
库存需求预测是根据物料的历史使用状况预测未来的需求量，为未来行动决定提供支持。它是库存管理的一项基本任务。既然是为未来行动提供决策支持，那预测的准确度高低将会直接影响后续的行动。提高需求预测的准确度意义重大。
通过对备件的需求预测，提前在仓库中准备好备件库存，提高了客户实际需求下订单时的库存满足率，及时发货既能满足客户生产的连续性，减少缺货率。提高客户满意度，增强公司竞争力。由于精准的需求预测带来的库存成本的减低又能改善公司资金利用水平，改善现金流。
在实际操作过程中，备件需求预测比一般产品预测更多了一点不确定因素和离散性。因为随着市场经济的发展和消费者个性化需求的增长，企业需要提供的产品种类越来越多，产品生命周期越来越短。备品备件作为设备的配套，受到设备外部使用环境、使用水平高低等的影响。使备件需求影响因素变得非常复杂，需求时间离散不确定，而且随着备件种类的增多，各种备件特性不一，日常备件消耗变得规律性不强，备件库存预测准确度很难保证。
程凤姣在《基于需求特性的组合式库存需求预测方法》中提出先做物料需求特性分析，根据物料重要性，流动性，周期性，紧急性和规律性分类。再构建出了一种基于需求特性的组合式库存需求预测模型。
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3.1 S 公司外部环境分析 ...................... 16
3.1.1 行业宏观特点分析........................... 16
3.1.2 行业环境的波特五力模型分析......................... 17
第 4 章 S 公司售后备件库存管理现状及存在的问题 ........................ 22
4.1 S 公司售后备件库存管理现状 .......................... 22
4.1.1 S 公司售后库存管理全球架构 ....................... 22
4.1.2 S 公司中国售后备件库存管理状况 ...................... 22
第 5 章 S 公司售后备件库存管理优化方案 ........................... 32
5.1 备件库存架构优化......................... 32
5.2 备件需求预测优化............................. 33
第5章 S 公司售后备件库存管理优化方案
5.1 备件库存架构优化
在本文 4.2.1 两级仓库系统中平级间联动不足中分析到现有备件库存管理体系是一个单向上传的库存管理模式，缺乏联动。就如同一个谷仓。每个 Son(子)仓都自己计划库存，并且很少在平级的子仓之间调配库存。不只是效率低下，库存成本高启，且整体的交付率不高。
打破这种谷仓效应，就要引入多级库存管理优化思想，库存虽然集中于上一级的 Mother(母)库中，但是下一级 Son(子)库间应该也需要有弱连接，而不是完全没有交流。存在于两级的库存应该是一个整体，而不是分裂的库存。
按照上图 5.1 分析可见，如果在 Son(子)库无库存的情况下，Mother(母)库交付率从 0 变到 100，会造成 Son(子)库对于客户供货交期差别 21 天。所以 Mother(母)库是否有库存和交付率设定对于 Son(子)库影响非常大。
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第7章 结论与展望
7.1 主要结论
S 饮料机械公司在实施备件库存管理变革的过程中，应该将备件库存管理思想尽可能的散播于整个公司。因为备件库存管理不只是局限于库存管理部门，而是整个备件供应链中牵一发动全身的部分。备件库存管理上承接客户服务水平这个初始输入，向下影响了日常对客订单的满足，直接的表现就是订单的交货期，进而是客户满意度。
本文通过对 S 公司售后备件库存管理的分析研究，总结分析了三点需要提高的地方并提出解决方案：
备件库存架构分类方面，优化备件全球库存架构，打破谷仓效应，在同级库存中建立联动机制，库存能在同级之间调配，备件库存的使用效率得到提升，客户满意度也会有所提升。备件库存管理方法方面，优化了备件预测方法，重新确认了有进货记录的备件适用的库存预测模型，从简单的两种计算方法变成新的九大类计算函数和模型。并引入了趋势预测、季节预测和市场调查三种方法。
备件库存控制方面，定义了适合 S 公司的备件备库策略，目标交付率和物料计划和采购控制的三种模型，即经济订货批量模型（EOQ）,服务库存模型（ORQ）和风险参数设定。
S 饮料机械公司备件库存管理优化方案实施的过程，是一个备件供应链上从总部到区域，从对分类的认识到资源调配的过程，是多方面协调的结果。比如说研究备件库存管理，就需要确定初始的备件客户服务水平，备件服务水平牵涉到客户需求分类，和基于需求分类下的公司对客户的承诺。此外，一些看似独立的问题，实则是相互关联的，比如说库存预测管理软件。一款新软件的项目实施，必然带来相应的管理和流程方面的变革。另外，管理和流程方面的变革，也是需要新的工具软件的实施。
参考文献（略）