CN110059856A - 备件库存优化方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种备件库存优化方法及装置，该方法应用于库存控制及物流管理技术领域。所述方法包括：设定装备备件系统可用度指标；基于所述可用度指标，以备件可用度为约束条件、备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型；采用边际效应方法求解所述备件库存优化模型，确定备件最优库存方案。本发明提供的备件库存优化方法及装置基于装备备件系统的可用度建立备件库存优化模型，可以为装备备件的优化配置进行更加科学的决策，提高装备的战备完好性，还可节省大量的库存费用。

Description

备件库存优化方法及装置
技术领域
本发明属于库存控制及物流管理技术领域，更具体地说，是涉及一种备件库存优化方法及装置。
背景技术
装备备件是装备正常维护检修的保障性物资，是实施装备维修的物质基础和重要保证，不仅影响着装备寿命周期费用，还直接影响装备的完好性(如使用可用度、出动率、能执行任务率)及其作战效能。
串件拼修能够在同等条件下最大限度提高装备可用度，但在装备组成结构中，并不是所有的项目都能够进行串件。横向转运可以实现同级库存间的资源共享，但是没有考虑库存系统的备件保障平均延误时间。因此，如何在各种与“维修保障”有关的要求之间，确定备件库存的最佳的协调匹配方案，降低备件寿命周期库存费用成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种备件库存优化方法及装置，以解决现有技术中存在的如何在各种与“维修保障”有关的要求之间，确定备件库存的最佳的协调匹配方案，从而降低备件寿命周期库存费用的技术问题。
本发明实施例的第一方面，提供了一种备件库存优化方法，包括：
设定装备备件系统可用度指标；
基于所述可用度指标，以备件可用度为约束条件，备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型；
采用边际效应方法求解所述备件库存优化模型，确定备件最优库存方案。
本发明实施例的第二方面，提供了一种备件库存优化装置，包括：
指标设定模块，用于设定装备备件系统可用度指标；
模型建立模块，用于基于所述可用度指标，以备件可用度为约束条件、备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型；
模型求解模块，用于采用边际效应方法求解所述备件库存优化模型，确定备件最优库存方案。
本发明实施例的第三方面，提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的备件库存优化方法的步骤。
本发明实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的备件库存优化方法的步骤。
本发明提供的备件库存优化方法及装置的有益效果在于：本发明实施例提供的备件库存优化方法及装置首先设定装备备件系统可用度指标，再基于可用度指标以备件可用度为约束条件，备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型，最后采用边际效应方法求解该备件库存优化模型，从而确定备件最优库存方案。本发明实施例提供的备件库存优化方法及装置基于装备备件系统的可用度建立备件库存优化模型，可以为装备备件的优化配置进行更加科学的决策，提高装备的战备完好性，还可节省大量的库存费用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例提供的备件库存优化方法的流程示意图；
图2为本发明另一实施例提供的备件库存优化方法的流程示意图；
图3为本发明一实施例提供的备件库存优化装置的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的终端设备的示意框图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参考图1，图1为本发明一实施例提供的备件库存优化方法的流程示意图。该方法包括：
S101：设定装备备件系统可用度指标。
在本实施例中，可首先设置装备备件系统可用性指标，以该指标作为备件库存优化模型求解时的迭代限制条件。
S102：基于可用度指标，以备件可用度为约束条件、备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型。
在本实施例中，不同类系统的备件可用度计算方法不同，不同类系统主要包括非串件系统、串件系统以及横向转运系统。可根据不同类系统的可用度计算方法计算得到当前系统的备件可用度，并判断该备件可用度是否符合备件库存优化模型的约束条件，从而对备件库存优化模型进行求解。
S103：采用边际效应方法求解备件库存优化模型，确定备件最优库存方案。
在本实施例中，可采用边际效应方法对备件库存优化模型进行求解：首先初始化备件库存量，再进行计算的迭代，在每次迭代过程中，计算每项备件的边际效应值，比较每项备件的边际效应值并将边际效应值最大的备件的库存量加1。其次，根据每项备件的库存量计算当前系统所有备件的备件可用度，将该备件可用度与可用度指标进行比较，以判断是否结束迭代。
从上述描述可知，本发明实施例提供的备件库存优化方法基于装备备件系统的可用度建立备件库存优化模型，可以为装备备件的优化配置进行更加科学的决策，提高装备的战备完好性，还可节省大量的库存费用。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化方法的一种具体实施方式，备件库优化模型为：
其中，Cj为第j项备件的单价，smj为站点第j项备件的库存量，A为备件可用度，A0为可用度指标。
请一并参考图1及图2，图2为本申请另一实施例提供的备件库存优化方法的流程示意图。在上述实施例的基础上，采用边际效应方法求解备件库存优化模型，包括：
S201：初始化备件库存量。
在本实施例中，可令备件库存量为0，即令smj＝0。
S202：计算每项备件的边际效应值，并将边际效应值最大的备件的库存量加1。
在本实施例中，边际效应值的计算方法可以为：
δmj(smj)＝[A(smj+1)-A(smj)]/Cj
其中，δmj(smj)为站点第j项备件的边际效应值，A(smj+1)为备件的库存量为smj+1的备件可用度，A(smj)为备件的库存量为smj的备件可用度。
得到每项备件的边际效应值之后，可比较每项备件的δmj(smj)值，将最大的δmj(smj)值所对应的备件的库存量加1。
S203：根据每项备件的库存量计算所有备件的备件可用度。
S204：若备件可用度不小于可用度指标，则将当前的备件库存方案作为备件最优库存方案。若备件可用度小于可用度指标，则返回执行计算每项备件的边际效应值的步骤。
在本实施例中，可根据每项备件的库存量计算所有备件的备件可用度A，若A≥A0，则计算迭代结束。若A<A0，则返回执行计算每项备件的边际效应值的步骤。其中，A0为装备备件系统可用性指标。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化方法的一种具体实施方式，若某一站点装备备件系统为非串件系统，则该站点的备件可用度为：
其中，j(j＝1,2,…,J)为备件项编号，J为备件类型总数，m为站点编号，M为站点总数，Smj为站点m第j项备件的库存量，EBO(Smj)为备件j在站点m的期望短缺数，Zj为备件j在其母体中的单机安装数量，Nm为站点m的装备配置量，Am为单个站点装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化方法的一种具体实施方式，若某一站点装备备件系统为串件系统，则该站点的备件可用度为：
其中，m为站点编号，M为站点总数，Nm为站点m的装备配置量，Dc为串件项目故障而导致系统停机的数量，E[Dc]为串件项目故障而导致装备停机数量的期望值，Am为单个站点装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化方法的一种具体实施方式，
若某一站点装备备件系统为横向转运系统，则该站点的备件可用度为：
其中，i(i＝1,2,…,I)为备件项目编号，I为备件类型总数，k(k＝1,2,…,K)为中继站点编号，K为中继站点总数，jk(j＝1,2,…,Jk)为使用现场编号，Jk为中继站点k下的使用现场总数，Zi为部件i的单机安装数量，为装备在使用现场的配置数量，为使用现场j关于备件i的期望短缺数，为单个使用现场装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
可选地，在描述本发明实施例提供的备件库存优化方法之前，装备备件库存优化的流程还可以包括：
S10：判断装备是否发生故障。
S20：若装备发生故障，判断故障装备的损坏程度，根据故障装备的损坏程度确定维修方式。
S30：在维修过程中确定当前故障装备是否有备件。
S40：若当前故障装备无备件，则根据备件拆拼时间、仓库供给时间以及友邻供给时间确定备件调取方式。
其中，若备件拆拼时间小于仓库供给时间或者小于友邻供给时间，则进行串件拼修。若备件拆拼时间大于仓库供给时间和友邻供给时间，且仓库供给时间大于友邻供给时间，则进行横向转运。若备件拆拼时间大于仓库供给时间和友邻供给时间，且仓库供给时间不大于友邻供给时间，则进行非串件拼修。其中，仓库供给时间为当前站点仓库的供给时间，友邻供给时间为邻近站点仓库到当前站点的供给时间。
对应于上文实施例的备件库存优化方法，图3为本发明一实施例提供的备件库存优化装置的结构框图。为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。参考图3，该装置包括：指标设定模块100，模型建立模块200和模型求解模块300。
其中，指标设定模块100，用于设定装备备件系统可用度指标。
模型建立模块200，用于基于可用度指标，以备件可用度为约束条件、备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型。
模型求解模块300，用于采用边际效应方法求解备件库存优化模型，确定备件最优库存方案。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化装置的一种具体实施方式，备件库优化模型为：
其中，Cj为第j项备件的单价，smj为站点第j项备件的库存量，A为备件可用度，A0为可用度指标。
可选地，请参考图3，作为本发明实施例提供的备件库存优化装置的一种具体实施方式，模型求解模块300包括：
初始化单元301，用于初始化备件库存量。
第一计算单元302，用于计算每项备件的边际效应值，并将边际效应值最大的备件的库存量加1。
第二计算单元303，用于根据每项备件的库存量计算所有备件的备件可用度。
迭代判断单元304，用于若备件可用度不小于可用度指标，则将当前的备件库存方案作为备件最优库存方案。若备件可用度小于可用度指标，则返回执行计算每项备件的边际效应值的步骤。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化装置的一种具体实施方式，若某一站点装备备件系统为非串件系统，则该站点的备件可用度为：
其中，j(j＝1,2,…,J)为备件项编号，J为备件类型总数，m为站点编号，M为站点总数，Smj为站点m第j项备件的库存量，EBO(Smj)为备件j在站点m的期望短缺数，Zj为备件j在其母体中的单机安装数量，Nm为站点m的装备配置量，Am为单个站点装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化装置的一种具体实施方式，若某一站点装备备件系统为串件系统，则该站点的备件可用度为：
其中，m为站点编号，M为站点总数，Nm为站点m的装备配置量，Dc为串件项目故障而导致系统停机的数量，E[Dc]为串件项目故障而导致装备停机数量的期望值，Am为单个站点装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
可选地，作为本发明实施例提供的备件库存优化装置的一种具体实施方式，若某一站点装备备件系统为横向转运系统，则该站点的备件可用度为：
其中，i(i＝1,2,…,I)为备件项目编号，I为备件类型总数，k(k＝1,2,…,K)为中继站点编号，K为中继站点总数，jk(j＝1,2,…,Jk)为使用现场编号，Jk为中继站点k下的使用现场总数，Zi为部件i的单机安装数量，为装备在使用现场的配置数量，为使用现场j关于备件i的期望短缺数，为单个使用现场装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
参见图4，图4为本发明一实施例提供的一种终端设备的示意框图。如图4所示的本实施例中的终端600可以包括：一个或多个处理器601、一个或多个输入设备602、一个或多个输出设备603及一个或多个存储器604。上述处理器601、输入设备602、则输出设备603及存储器604通过通信总线605完成相互间的通信。存储器604用于存储计算机程序，计算机程序包括程序指令。处理器601用于执行存储器604存储的程序指令。其中，处理器601被配置用于调用程序指令执行以下操作上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图3所示模块100至300的功能。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器601可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备602可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备603可以包括显示器(LCD等)、扬声器等。
该存储器604可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器601提供指令和数据。存储器604的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器604还可以存储设备类型的信息。
具体实现中，本发明实施例中所描述的处理器601、输入设备602、输出设备603可执行本发明实施例提供的备件库存优化方法的第一实施例和第二实施例中所描述的实现方式，也可执行本发明实施例所描述的终端的实现方式，在此不再赘述。
在本发明的另一实施例中提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备，例如终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端的内部存储单元也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种备件库存优化方法，其特征在于，包括：
设定装备备件系统可用度指标；
基于所述可用度指标，以备件可用度为约束条件、备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型；
采用边际效应方法求解所述备件库存优化模型，确定备件最优库存方案。
2.如权利要求1所述的备件库存优化方法，其特征在于，所述备件库优化模型为：
其中，j为备件，m为站点，Cj为第j项备件的单价，smj为站点m第j项备件的库存量，A为备件可用度，A0为可用度指标。
3.如权利要求1或2所述的备件库存优化方法，其特征在于，所述采用边际效应方法求解所述备件库存优化模型，包括：
初始化备件库存量；
计算每项备件的边际效应值，并将边际效应值最大的备件的库存量加1；
根据每项备件的库存量计算所有备件的备件可用度；
若所述备件可用度不小于所述可用度指标，则将当前的备件库存方案作为备件最优库存方案；若所述备件可用度小于所述可用度指标，则返回执行计算每项备件的边际效应值的步骤。
4.如权利要求3所述的备件库存优化方法，其特征在于，若某一站点装备备件系统为非串件系统，则该站点的备件可用度为：
其中，j(j＝1,2,…,J)为备件项编号，J为备件类型总数，m为站点编号，M为站点总数，Smj为站点m第j项备件的库存量，EBO(Smj)为备件j在站点m的期望短缺数，Zj为备件j在其母体中的单机安装数量，Nm为站点m的装备配置量，Am为单个站点装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
5.如权利要求3所述的备件库存优化方法，其特征在于，若某一站点装备备件系统为串件系统，则该站点的备件可用度为：
其中，m为站点编号，M为站点总数，Nm为站点m的装备配置量，Dc为串件项目故障而导致系统停机的数量，E[Dc]为串件项目故障而导致装备停机数量的期望值，Am为单个站点装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
6.如权利要求3所述的备件库存优化方法，其特征在于，若某一站点装备备件系统为横向转运系统，则该站点的备件可用度为：
其中，i(i＝1,2,…,I)为备件项目编号，I为备件类型总数，k(k＝1,2,…,K)为中继站点编号，K为中继站点总数，jk(j＝1,2,…,Jk)为使用现场编号，Jk为中继站点k下的使用现场总数，Zi为部件i的单机安装数量，为装备在使用现场的配置数量，为使用现场j关于备件i的期望短缺数，为单个使用现场装备可用度，A为整个保障系统的平均可用度。
7.一种备件库存优化装置，其特征在于，包括：
指标设定模块，用于设定装备备件系统可用度指标；
模型建立模块，用于基于所述可用度指标，以备件可用度为约束条件，备件总保障费用最小为优化目标建立备件库存优化模型；
模型求解模块，用于采用边际效应方法求解所述备件库存优化模型，确定备件最优库存方案。
8.如权利要求7所述的备件库存优化装置，其特征在于，所述模型求解模块包括：
初始化单元，用于初始化备件库存量；
第一计算单元，用于计算每项备件的边际效应值，并将边际效应值最大的备件的库存量加1；
第二计算单元，用于根据每项备件的库存量计算所有备件的备件可用度；
迭代判断单元，用于若所述备件可用度不小于所述可用度指标，则将当前的备件库存方案作为备件最优库存方案；若所述备件可用度小于所述可用度指标，则返回执行计算每项备件的边际效应值的步骤。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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