模糊FMEA在斯蒂尔公司仓储管理中的应用研究

发布时间：2015-02-02 08:54

 

【摘要】 随着改革开放三十多年来我国经济的飞速发展，越来越多的跨国企业在我国投资建厂，国内大中小型企业也雨后春笋般出现。而伴随着实体经济的发展，物流行业在国民经济中占得地位也越来越重要。作为物流行业的重要环节之一的仓储环节，在物料配送、物料流动中占有非常大的作用。同样，在实体制造企业，仓储管理的目的主要体现在提高物流速度、保证供货的前提下降低物流成本，从而为企业降低成本、提高收益、提高客户满意度和市场占有率。现代物流的概念产生后，对仓储管理提出了新的要求。本文对仓储管理的研究以具体企业为例，使用FMEA方法，首先根据专家小组的合作，识别了该仓储部门作业中具体的、所有的失效模式。然后使用模糊FMEA的方法对所有的失效模式进行评价，计算得出的质心值结果即为该失效模式的得分。然后对失效模式进行排序，得出对仓储作业流程影响较大的失效模式，根据排序结果制定相应的应对措施。本文的创新之处主要体现在两个方面：一是将FMEA方法用于仓储管理，结合仓储作业的特点，识别了仓储作业所有的潜在失效模式。二是将模糊理论同FMEA相结合，将定性的打分计算得出定量的质心值，通过质心值对失效模式进行排序。通过对斯蒂尔公司仓储作业流程的失效模式识别、评价和应对，一方面对该公司仓储管理有很好的指导意义：另一方面，扩充了FMEA的应用领域，完善了FMEA的相关理论。 

1 仓储管理与 FMEA 方法相关理论

本文在第一章中阐明了论文研究的背景、意义，指出仓储管理研究的必要性，在文献综述部分对 FMEA 和国内外仓储管理的现状进行了分析，指出将 FMEA 作为一种仓储管理方法对仓储管理进行风险管理的可行性和目的，并提出本文对于FMEA 方法的创新，根据 FMEA 方法，提出利用企业真实数据的相关计算方法，对仓库潜在风险进行识别、评价，最终制定应对策略。本章将对 FMEA 方法的定义、步骤等和仓储管理相关理论进行介绍，为本文的研究提供坚实的理论基础。

1.1 仓储管理相关理论
1.1.1 仓储与仓储管理概念
仓储是指暂时保管和存储物流系统内暂时不流通的货物。“仓”指仓库，是用来存放、保管物品的建筑区域的总称，是仓储的主要场所[29]。“储”是指对物品的存储、收留、送出，具有动态特征。仓储活动是物流活动中起到支柱作用。在现代化物流概念下，仓储赋予了新的涵义，从简单的仓库管理功能扩展至货物入库、保管、运输、分拣、装卸、出库的功能。同时也囊括了信息处理、货物配送计划安排的任务。
仓储管理从狭义上看是对仓库内部货物进行的管理，主要目的是充分利用仓库空间，提高货物收货、入库、出库的效率，保证物流系统下一个环节对货物的及时送达。从狭义上看，仓储管理的管理内容还包括经营策略、流程作业管理、出货频率管理、库存管理、人事管理、仓储软件系统管理维护等。
1.1.2 仓储管理主要内容
仓储管理的基本原则是提高出入库效率、保证货物质量、确保操作安全。降低库存率。在坚持仓储管理原则的基础上，通过设计仓储管理的每个业务步骤、规划和优化仓储流程，以最低的管理成本达到仓储管理的目标。仓储管理的主要内容有：仓库位置选择与建设、仓储作业流程、仓储设备配备、仓储成本控制、仓储信息管理及库存管理等[30]。
（1）仓库位置选择与建设
根据公司的战略规划、顾客需求分析和公司的实际情况，进行仓库内部布局的设计、建筑面积确定和作业区域的布置。确定仓库的类型和规模，实现仓库流程和布局的合理化，可能的降低仓储管理的成本。
（2）仓储设备配备
仓储设备的选取和应用要根据仓库的类型、仓库布局、仓储目标、产品特性进行选择。仓储设备的选择主要包括硬件和软件两部分。硬件设备主要包括货架、叉车、分拣机、手持终端等。而软件的选取主要是对仓储管理软件的选取[31]，选择适当的仓储管理软件，既能保证仓储作业的效率和准确度，又能降低仓储管理成本。
（3）仓储作业流程
仓储作业流程是仓储作业最基本的管理，高效优质的仓储作业可以为仓储实现仓储目标，降低成本的有效保障。对仓储作业流程的管理，主要包括工作人员安排、货物库内运输路线优化、库位管理、现场管理、仓储系统维护和使用。通过合理的职责划分和详细的工作分工，提高仓储效率，保证下游客户的满意度。
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1.2 FMEA 相关理论
1.2.1 FMEA 的概念
FMEA 是英文“Failure Modes and Effects Analysis”的缩写。其字面意思翻译成中文为“失效模式与效果分析”。而很多文献的描述中，FMEA 真正的意义在于前面的字母 P，即（Potential），潜在的失效模式，它的用途是：在失效模式（或称风险）发生之前，对可能发生的失效模式进行定量的评价，并根据评价结果采取措施。因此，FMEA 经常被用作一种风险管理的方法。
1.2.2 FMEA 的要点
本文罗列了几项可以帮助理解 FMEA 和容易出现理解偏差的几个要点：
（1）FMEA 注重对失效模式的事前预测和分析，在失效模式发生之前，采取措施预防失效模式的发生，而不是强调对失效模式事后的补救和处理。
（2）FMEA 的小组成员集体工作的结果。不管是在失效模式识别和流程分析上，都需要小组成员共同努力。特定情况下，还需要别的部门相关人员 的协助，参与小组讨论，识别失效模式。
（3）FMEA 是重复进行的工作。在 FMEA 项目进行完时，要制定出 FMEA 的表格，所有的失效模式以及失效模式相关的信息都在表格中体现，并最终作为制定策略的依据。但是 FMEA 表格要不断进行更新，因为当流程出现改变或者采取的措施出现实际效果之后，不仅是失效模式会有所变化，不同失效模式的严重度、可能性和认知性都会发生改变，最终导致计算结果 RPN 值（综合指数）的排序发生改变。
（4）明确 FMEA 研究中客户与供应商的概念。供应商是指执行此工序或被研究对象的前一个工序。可以是一个工序，也可以是确切的供应商。客户不一定是最终消费产品的消费者，而是此工序或被研究部门的前一个工序。在本文中，仓储部门需要进行收货业务，其供应商即厂外的原材料供应商。由于，斯蒂尔仓库的性质是生产企业的原材料仓库，其客户则为生产部门，保证生产线上有料可用。
1.2.3 FMEA 的步骤
FMEA 的步骤体现在 FMEA 表格制作上，本文通过 FMEA 表格建立的步骤解释FMEA 的实施步骤[37]。见表 1-1.

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2 斯蒂尔公司仓储管理现状

2.1 斯蒂尔公司介绍
斯蒂尔公司（STIHL）是一家家族式的德国的制造公司，在世界各国制造企业中有很高的知名度。根据创始人 Stihl 先生的名字命名，是目前世界上规模最大的油锯生产商，其主要产品为园林绿化器材，包括：油锯、绿篱剪、割灌机、吹风机、园林刀具等。其产品远销世界各地，，是园林工具制造企业中的佼佼者。
斯蒂尔公司创建于 1926 年，创始人 Stihl 先生发明了一台油动力的油锯。该油锯将林业工人从伐木工作中解放了出来，提高了劳动生产率，将立即收到了林业工人的热烈欢迎。公司秉承稳健的成长策略。在推出每种新的产品和制作工艺、开设每一家分厂的时候，必须要进行复杂有效地研究和可行性分析。在此基础上，公司从成立至今，研发生产出种类齐全、质量过硬的园林工具。公司在扩张的道路上，没有采取借用银行贷款进行扩张，而是利用一家制造工厂的盈利进行下一家工厂的投资建设，保证了斯蒂尔公司在金融危机的大环境下可以顺利发展壮大，在德国、美国、巴西、瑞士、阿根廷等国家纷纷设立分公司，随着中国改革开放，劳动力成本的优势和生产技术的进步，2006 年，斯蒂尔公司在青岛建设了新的工厂。
斯蒂尔青岛公司成立于 2006 年 7 月，当年 9 月份正式投产。斯蒂尔青岛公司是一家组装行制造企业，有六条组装线，位于青岛城阳区出口加工区内，斯蒂尔青岛主要的产品有油锯和绿篱剪，公司组织结构包括德裔总经理一人，总经理下分别为生产部门、质量部门、物料部门、财务部门、人力资源部门和 EHS（环境健康安全）部门。
笔者曾于 2013 年 7 月-12 月期间在该公司仓储部门实习，负责 GP 公司看板订货、可回收废品处理、重包装需求计算、包装破损报告发送、循环托盘管理、托盘报关等工作，对斯蒂尔青岛公司有比较深入的了解，尤其是在仓储部门的实习，为毕业论文的写作提供了思路，也极大地帮助了论文中企业数据的获取。下图为厂区内物料流动的流程图，可以更好地展示厂区的布局和仓储部门的区域。
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2.2  斯蒂尔青岛仓储管理现状及特点

2.2.1 仓储部门职责
斯蒂尔青岛仓储部门隶属于原材料仓库，是连接外部供应商和内部生产线的桥梁，一方面根据内部生产线的调整和产品设计变动提出的要求向供应商进行反馈，另一方面又作为生产物料入厂的第一道门槛，必须对物料进行检查和收入。特别的是，斯蒂尔公司物料订货、采购等职责由物料部门的物流计划部门根据生产订单计划执行，因此，本文在研究的过程中没有进行库存管理的研究，本文的研究重点在仓库作业流程优化上。
仓储部门在公司中占有举足轻重的地位，的主要职责有：
① 收货。收取来自供应商的生产物料和非生产物料（MRO 物料），并进行单据核查和数量抽检；
② 存储。物料的存放与管理；
③ 供应生产。仓储部门最重要的职责，也是考核仓储部门业绩的重要指标，保证生产线上有料可用；
④ 物料重包装。由于有部分来自供应商的物料是无法直接用于生产线上的，因此，需要对这类的物料进行重新包装，改包装为可以直接供生产线使用的 M6、M8、M9 的三种塑料盒子。
⑤ 物料领用。仓储接收的物料主要分为生产物料和非生产物料（MRO 物料），前者为产品所需要的零部件，而后者多为不直接用于生产的物料，包括设备仪器、办公用具等。MRO 物料中的一部分无需上架入库，由仓储人员直接配送给相关部门，物料领用时要填写物料领用单。
⑥ SAP 系统操作。在整个公司的 SAP 系统里，仓储部门隶属于 Logistics模块，仓储办公室人员需要在 SAP 系统里进行大量操作。
2.2.2 仓储特点
仓储部门人员规模有 28 人，其中办公室团队 8 人，叉车工团队 16 人，重包装团队 4 人。仓储经理一名，负责这个部门管理工作。仓储主管一名，主要负责叉车工和重包装团队管理。
仓储占地面积约为 3900 平方米，收货区 2300 平方米。仓储区域主要包括办公室、原材料收货区、收货暂存区、VNA（窄巷道）存储区域、重包装区、报废/退库区几个区域。其中，VNA 窄巷道仓储: 24 排货架；取料区货架: 5 排；取料区滑道：568 条；收货区货架:8 排；连廊货架: 1 排；7 个卸货口，普通货车：3个，集装箱：4 个。
下图为仓储布局图，将更直观的展示仓储的布局情况。

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3 斯蒂尔仓储作业失效模式识别..................................23
3.1 斯蒂尔仓储作业失效模式识别原则 .............................23
3.2 成立项目小组 ...............................................23
3.3 绘制仓储作业流程图 .........................................24
3.3.1 收货流程..............................................24
3.3.2 入库流程..............................................25
3.3.3 出库流程..............................................25
3.3.4 重包装流程............................................26
3.4 失效模式识别 ...............................................26
3.5 失效模式分析 ...............................................29
4 基于模糊 FMEA 的仓储作业失效模式评价 .......................33
4.1 模糊 FMEA 方法 ..............................................33
4.2 基于模糊 FMEA 计算 RPN 值 ....................................33
4.2.1 建立仓储作业失效模式模糊术语集........................33
4.2.2 去模糊化、计算质心值..................................35
4.3 失效模式评价结果分析 .......................................38

5 斯蒂尔仓储作业失效模式应对

5.1 斯蒂尔仓储作业失效模式应对策略
前文已经识别出仓储作业流程中潜在的失效模式，并对所有潜在的失效模式进行了优度数排序，本文将在前文的基础上，根据失效模式危害性的大小，即失效模式排序优先度，对不同的失效模式制定不同的应对策略[49]，并采取相应的措施。其目的是减少失效模式带来的损失和提高仓储作业可能带来的收益，提高仓储效率。主要有以下几种针对性的措施来应对失效模式，包括：
（1）失效模式规避
失效模式规避是指通过放弃或变更仓储作业流程计划,主动避开失效模式源以保护仓储目标不受失效模式的影响。在现实操作中,一般来说,当失效模式发生的可能性很大或者高于项目的基本利益时,应采取失效模式规避的方法,退出或变更仓储作业流程,从根本上消除失效模式的隐患[50]。
（2）失效模式转移
失效模式转移是指将项目活动中可能发生的失效模式因素以法律的手段或者利益相互关系等转移至第三者承担,它与失效模式规避不同的是,它不是中止具体某个流程,而是通过转移将仓储流程中可能的失效模式因素转至第三方承担[51],这种措施能够降低失效模式发生导致损失的程度。
（3）失效模式控制
失效模式控制是指在失效模式事件发生前、发生时及发生后,采取的降低失效模式损失发生概率,缩小失效模式损失程度的措施[52]。与失效模式规避较为被动的方式不同,失效模式控制经过失效模式预测,识别各阶段的失效模式因素之后,主动采取预防或者降低失效模式的措施。因此失效模式控制可分为失效模式预防和失效模式抑制。
（4）失效模式自留
失效模式自留又叫失效模式承担,是指主动的承担失效模式造成的各种损失。失效模式自留不会改变失效模式的性质和失效模式发生的概率,在房地产项目中,如果幵发商无法采取失效模式规避、没有合适的失效模式控制策略或者釆取措施的成本过高时,开发商通常有计划性的或非计划性的主动承担失效模式,因此失效模式自留又分为非计划性失效模式自留和计划性失效模式自留[53]。
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6 总结与展望

本文在充分搜集企业数据的基础上，对斯蒂尔仓储作业流程失效模式进行了准确地识别，识别出 20 个会导致仓储作业失效、仓储管理水平下降的失效模式。进而通过模糊 FMEA 的失效模式评价方法，对 20 个失效模式进行量化排序，得出危害性不同的各个失效模式，并针对失效模式的危害性大小制定相应的应对策略，保证仓储作业的正常高效运行。本文得出的主要结论如下：
（1）对于现今绝大多数的企业，仓储管理是企业管理中非常重要的一个环节，会直接影响到和供应商、消费者的关系，进而影响到企业的销售额、市场占有率、利润率等。但我国仓储管理水平较低，研究较少。因此有必要提出和实施有效地仓储管理方法。
（2）将 FMEA 用于仓储管理是切实可行的：运用这个方法，通过画出仓储作业的流程图，识别出所有潜在的失效模式。然后通过 RPN 值得计算可知，VNA巷道拥堵、上下架不及时等是仓储作业最严重的失效模式，在失效模式的应对时予以专门应对。
（3）模糊理论是对 FMEA 很好的补充。本文所建立的模糊 FMEA 模型在失效模式的评价时，量化了 FMEA 的评价结果，是 FMEA 最终的结果 RPN 值更加精确，排序更加合理。配合前文对于失效模式的调查分析，得出模糊 FMEA 计算的失效模式排序与实际情况相吻合。这进一步说明了本文使用模糊 FMEA 进行评价的可行性。
国内外对于 FMEA 的研究众多，但是将 FMEA 用于仓储管理的研究几乎还是空白。本文以现有的 FMEA 理论为基础，建立了仓储作业失效模式体系和基于 FMEA 的失效模式评价体系，但由于时间、精力和能力有限，本文做所得研究不够深入全面，所提出的理论不尽完善，有的问题需要解决，包括：
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本文编号：11763