談地鐵運營公司緊固件庫存管理——以南京地鐵為例

葛 光 （南京地鐵運營有限責任公司，江蘇 南京210012）

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

隨著城市軌道交通事業的快速發展，地鐵運營物資管理水平也在不斷提高。一方面，為確保地鐵的正常運行，各項物資供應要與需求相匹配；另一方面，地鐵物資涉及面廣，涵蓋了軌道、車輛、供電、通信、信號等系統[1]。緊固件是地鐵物資的重要組成部分，是保證地鐵正常運行不可或缺的零部件。在實際工作中，不同物資庫存管理方法不盡相同，如何能夠有效地管理地鐵庫存物資，滿足檢修人員對物料的需求，提高工作效率，日益成為亟待解決的重要課題；緊固件庫存管理同樣如此。本文以南京地鐵為例，結合工作實際，分析地鐵運營公司緊固件庫存管理相關問題，交流緊固件庫存管理問題解決方案，為今后緊固件庫存管理工作提供指導以及對兄弟地鐵具有一定的借鑒意義。

南京地鐵運營有限責任公司成立于2003 年，是負責南京地鐵線路運營工作的實體，主要工作包括運輸服務、列車運行、控制監督、員工培訓及設施設備的維護與修理等。檢修中心負責列車的檢修工作；由于列車緊固件品種規格繁多，擺放混亂，位置不明，造成了修理工人難以獲得所需的緊固件，同時倉庫管理員也很難明確緊固件采購需求以確保供應。針對上述情況，文中對南京地鐵運營分公司緊固件庫存管理進行了分析探討。

1 緊固件庫存管理目標

緊固件庫存管理是公司各相關部門人員協調工作的過程，整個過程包括緊固件數據管理、緊固件選取、各部門職責劃分、緊固件使用流程等方面[2]。緊固件庫存管理并非易事，涉及多個方面。不良的緊固件庫存管理可能會擾亂正常運營秩序，造成人力、物力和財力的浪費，所以，緊固件庫存管理要有其明確的目標以提高工作效率。緊固件庫存管理目標如下：

（1） 提高維修工人揀選效率，降低倉庫管理員工作復雜程度。

（2） 確保緊固件及時供應，保證列車正常運行。

（3） 實現自我管理，減少浪費，降低成本。

2 南京地鐵緊固件庫存的特點

地鐵列車使用的緊固件區別于其他的地鐵物資，有著其固有的特點。在實際工作中，了解地鐵緊固件的特點，便于采用適當的方法對其進行有效的管理。

2.1 緊固件種類、規格型號繁多

地鐵列車組成復雜，每個組成單元需要的緊固件可能具有一定的差異。緊固件按類型可分為螺栓、螺柱、螺釘、螺母、自攻螺釘、木螺釘、墊圈、擋圈、銷、鉚釘、組合件和連接副、焊釘等[3]。地鐵列車螺栓有很多種，如司機室門鎖固定螺栓、六角頭螺栓、六角頭半牙螺栓、沉頭內六角螺栓、內六角圓柱頭螺栓等；墊圈種類也很多，如平墊圈、開口彈簧墊圈、大外徑墊圈、大外徑平墊圈等；其他類緊固件同樣如此。另外，每種緊固件具有多種規格型號，如六角螺母的規格型號有M3 8 級軍綠DTR0021322306、M16 8.8 DAC500、M6 級ZN12D/FEDTR0021322310、M16；A2-70 等規格型號。

2.2 緊固件用量大且需求不確定

地鐵列車是由各種零部件通過緊固件結合而成的，每臺列車具有數量龐大的緊固件，一旦列車需要維修，就會有緊固件的需求，而列車是需要日常檢修的，所以緊固件在地鐵列車維修中使用量大。據不完全統計，南京地鐵2013 年各種緊固件出料數量約106 110 個。由于緊固件需求是隨機的并且用途廣泛，物料員并不能準確預測其需求量。

2.3 緊固件價值低

雖然緊固件種類數量多，但是緊固件價值低。一般而言，少量的占總支出60%～70%的品項被劃分為A 類，其僅占總庫存品項數10%～15%；品項的支出和庫存品項比例都在20%～30%，被劃分為B 類品項；品項通常占總支出10%～15%，庫存卻占品項總數60%～70%，被劃分為C 類品項；這就是ABC 分類法[4]。根據ABC 分類法，地鐵緊固件屬于C 類物資，相對于其他地鐵物資價值低、數量多。

3 南京地鐵緊固件庫存管理面臨的問題

3.1 緊固件申購計劃難以確定

地鐵緊固件需求是隨機的，有時對其需求較多些，有時卻較少。緊固件需求是獨立需求，預測較為困難，物料管理人員難以作出詳細的申購計劃，即不知在什么時候申購哪種緊固件，申購多少緊固件。物料管理人員往往是根據經驗估計來制定緊固件申購計劃。由于緊固件擺放毫無條理，物料管理人員很難知道現有緊固件準確的數量，是否有緊固件缺貨。地鐵緊固件雖然價值低，但是對列車維修至關重要。雖然有的緊固件缺貨可能不會引起列車正常運行，但是有的緊固件一旦缺貨就會影響整個列車的正常運行?？煽康木o固件申購計劃是列車維修正常運行的重要保障。

3.2 緊固件可獲得性低

這里所述的可獲得性是指維修工人能否及時找到緊固件所在位置并獲取使用來講的。由于地鐵緊固件的品種規格繁多，再加上擺放隨意，毫無規律可循，維修工人常?；ㄙM較長的時間尋找所需的緊固件，從而造成了地鐵列車檢修的延誤。有時不同品種規格的緊固件混在一起，維修工人很難準確挑選所需的緊固件，不僅給維修帶來不便，也降低了班組的工作效率。同時，緊固件擺放混亂也給物料管理人員帶來不便，維修工人頻繁詢問物料員某類緊固件信息，不僅影響物料員正常工作秩序，也會傳遞錯誤的信息誤導物料員進行采購，導致重復采購，資金占用（如圖1）。

4 南京地鐵緊固件庫存管理問題對策

圖1 改進前擺放混亂的緊固件

南京地鐵已引入全面生產維護（TPM） 和以可靠性為中心的維修（RCM） 核心理念，實現安全運營與降本增效的目標。筆者針對緊固件日常庫存管理工作中的問題進行了深度思考，提出了解決南京地鐵緊固件庫存管理問題的方法，并獲得了良好的效果。

4.1 制定科學合理的申購計劃

科學合理的申購計劃應以緊固件能滿足維修工人需求、避免缺貨、減少浪費為前提，如何確定申購各種緊固件的批量是其中關鍵環節。合理的訂貨批量是物料采購人員所追求的。對于緊固件這種C 類物資，其價值低、影響/供應風險低，對其檢查間隔期長度一般較長，采用頻繁監控的定期訂貨顯然不合理，一方面浪費管理精力，另一方面可能會發生突然缺貨現象。下面通過分析再訂貨水平系統、經濟訂貨批量等方面，說明南京地鐵是如何制定緊固件申購計劃的。

4.1.1 實施再訂貨水平系統

根據多年經驗，南京地鐵采用再訂貨水平系統補充緊固件庫存是合理有效的，即當庫存水平（加上已訂貨庫存） 下降到預定再訂貨水平時，進行再訂貨。

在地鐵緊固件庫存管理中，根據確定再訂貨水平，物料采購人員能夠作出什么時候采購的決定。再訂貨水平的計算方法就是前置期需求的最佳估計量加上安全庫存，公式如下[5]：

其中：

ROL代表再訂貨水平；

Rd=緊固件使用速度（每天/周）；

L=前置期（天/周）；

S=安全庫存水平。

（1） 確定緊固件使用速度

從上文可知，緊固件種類繁多且價值低，如果確定每種緊固件使用速度是不現實的，因為這樣既費時又不能帶來很高的價值。通常制定申購計劃是憑借以往經驗，這時公司偏向于多采購緊固件。隨著地鐵事業的發展，分析相關緊固件使用歷史數據，確定某階段緊固件的使用速度成為可能。由于緊固件是低值的且需求彈性相似，把所有種類緊固件放在一起研究并不會有太大影響，所以這里通過研究所有種類緊固件數量以確定緊固件使用速度。

筆者對南京地鐵2013～2014 年連續60 周緊固件周需求初步統計數據如表1。

表1 南京地鐵緊固件周需求統計表

對其進行統計分組如表2：

根據分組統計得出緊固件周需求分布圖（圖2）。

由圖2 可以看出，過去60 周南京地鐵一號線緊固件需求量大都集中在1 475～1 524 范圍之間，則緊固件使用速度值在此范圍概率較大。通過Excel 測得，地鐵1 號線緊固件周平均需求量1 496，標準差為79，則緊固件周平均需求量在1 475～1 524 范圍內。根據周緊固件總需求可以大概推測出每種緊固件的周需求量，若緊固件種類為4 種，則預知每種緊固件需求大概300 件左右。周需求平均數即可代表緊固件使用速度，標準差可以表示緊固件需求的變化量，可以用以下公式得到：

其中：式中n代表樣本，X代表平均需求，Xi代表緊固件樣本即每周緊固件用量?？梢酝ㄟ^標準差調整緊固件使用速度，使得再訂貨水平更加科學。

（2） 確定安全庫存水平

由于緊固件前置期和使用速度兩者都會變化，在下批訂貨到達之時，庫存量往往會高于或低于平均水平。安全庫存水平取決于再訂貨時間，再訂貨時間越早，預期安全水平就會越高。南京地鐵緊固件前置期大約是3 個月，安全庫存設置一般是1 周緊固件的需求量。

圖3 表明了基本的再訂貨水平模型。

然而在現實工作中，緊固件的使用速度和前置期是不規則的，上述模型并不完全適用，它只是為工作提供了參考理念。緊固件主要是滿足地鐵維修需求，雖然其價值和庫存成本低，但不能大量采購。采購過多會占用一定的資金，產生一定的資金成本與機會成本；采購過少顯然不行，既產生頻繁采購帶來的采購成本，又不能滿足地鐵列車維修需要，因此就要制定既滿足需要又能節約成本的采購批量。

4.1.2 確定緊固件經濟訂貨批量

地鐵緊固件最重要的是滿足需求，保證列車正常運行。在能滿足需求的情況下，要考慮緊固件庫存成本問題。緊固件庫存成本主要由持有成本和訂貨成本組成。持有成本主要是流動資金的成本、保管成本與廢棄成本；在日常工作中，持有成本是估計出來的，單位訂貨成本基本上是固定的，緊固件這種常規低值物資采購一般是簽訂年度框架合同。

緊固件庫存持有成本可以通過公式近似計算：

其中：

P是單位采購成本；

i是持有成本率，以庫存產品平均價值百分比表示；

Q為緊固件訂貨批量；

Q/2 是緊固件平均庫存。

采購緊固件訂貨成本可以通過以下公式計算：

其中：

C0=單位訂貨成本；

D/Q=期內訂貨次數（即期內需求量除以每次訂貨批量）。

綜上，可以得出緊固件庫存總成本函數：要使緊固件庫存總成本最小，則對函數兩邊求Q的導數得：

令C'=0，則

南京地鐵緊固件訂貨成本大約每次500 元；期內需求即是緊固件使用速度；持有成本率以緊固件庫存產品平均價值百分比表示；緊固件單位價格各不相同，一般取平均價格加上分攤的運費來確定。通過以上經濟訂貨批量模型可以容易算出緊固件訂貨量，然而實踐中不可能完全依靠經濟訂貨批量，經濟訂貨批量僅僅是對實際工作的指導，物料采購人員會根據實際情況圍繞經濟訂貨批量進行適當的調整，作出科學合理的權衡。

最終，物料采購員參照緊固件再訂貨水平和經濟訂貨批量制定緊固件申購計劃，這樣相對于經驗直覺而言更加科學合理。

4.2 采用“雙箱”可視化管理

4.2.1 引進“雙箱”可視化管理系統

如果公司采用混亂的庫存管理手段，則即使有科學合理的緊固件申購計劃，也不能解決緊固件庫存管理所面臨的問題。正確的緊固件庫存管理方法能夠改變混亂的管理局面，使緊固件能夠有效供應。為減少管理者管理緊固件的精力，把主要工作集中于重要領域，同時，維修工人能夠迅速判斷緊固件位置和庫存狀況，需要采用一種實用且明顯能表明緊固件已是否需要再訂貨的方法。經過探索實踐，南京地鐵采用“雙箱”可視化管理是有效的。

在簡單的“雙箱”系統中，在第二個箱子中保持在訂貨水平數量加安全庫存數量的庫存，而只使用第一個箱子中的庫存。當第一個箱子的庫存用完后，便開始進行下一次再訂貨。在這種制度中，對于緊固件這種低值的物資無需對其使用情況進行記錄，但每次訂貨后通過關注貨箱被用光時間而重新估計使用速度，如圖4。

4.2.2 緊固件庫存管理中“雙箱”系統的應用

經過科學論證，南京地鐵在緊固件庫存管理方面采用了“雙箱”可視化管理方法。緊固件存放在物流盒中，物流盒分為藍色和紅色兩種，藍色物流盒存放被使用庫存，紅色物流盒存放在訂貨水平庫存和安全庫存，藍色物流盒放在紅色物流盒的上面，如圖5 所示。所有物流盒都放置于貨架上，貨架分為三層，每層單元存儲位背靠背放置不同種類的緊固件；每層單元存儲位一側的整排擺放相同種類不同規格型號的緊固件，每種緊固件標識要清晰，需有物資編碼、名稱、規格型號等信息，這些標識在貨架、物流盒上需明確標出，便于維修工人識別。同時，將緊固件螺栓、螺母、墊片、開口銷、鉚釘、鉚螺母、接線端子等物資進行分類擺放。每排同種的一組雙箱緊固件應按規格型號大小順序排列，便于維修工人揀選，加快工作進度，如圖6 所示。

圖4 “雙箱”系統示意圖

圖5 實施“雙箱”可視化管理后效果圖

圖6 各組“雙箱”按規格大小順序擺放示意圖

采用“雙箱”可視化庫存管理，可充分利用分存控制法將訂購點的數量從庫存量中分出，當庫存只剩下訂購點一箱時即提出訂購請求?！半p箱”可視化管理的實施，維修工人能夠在30 秒內迅速找到所需的緊固件，大大提高揀選效率；物料管理人員每季度只要花約5 分鐘巡視，即可掌握緊固件庫存狀況，作出是否制定采購申請的判斷。

5 結束語

本文主要結合筆者工作經驗對緊固件庫存管理問題進行討論，也算是同行業經驗交流，或許對同行業的兄弟地鐵有一定借鑒意義，當然緊固件庫存管理方法不僅如此，其他同仁或許會有更好的管理方法。在今后的工作中，將不斷改進管理方法，為提高地鐵運營效率不斷努力。

[1] 李文英. 對地鐵物資管理的探討[J]. 科技傳播，2012(9):23-24.

[2] 韋耀華，唐運軍. 緊固件管理模型的建立[J]. 企業科技與發展，2009(18):45-47.

[3] 陳繼軍. 論企業對緊固件的管理[J]. 企業標準化，2000(1):31-40.

[4] 方濤. 城市軌道交通企業運營物資庫存管理[J]. 中國物流與采購，2012(3):50-51.

[5] 湯姆森，唐洛克,等. 如何進行庫存管理[M]. 北京：中國物資出版社，2013:127-137.