基于TRIZ的庫(kù)存物品先入先出管理實(shí)現(xiàn)方法研究

張亞杰 陳子順 陳妍妍

摘 要：文章介紹了庫(kù)存物品實(shí)施先入先出管理的重要性，分析庫(kù)存物品實(shí)施先入先出管理存在的問(wèn)題，利用TOC（約束理論）尋找沖突，并將TRIZ（發(fā)明問(wèn)題解決理論）矛盾矩陣?yán)碚撆cTOC相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)并解決庫(kù)存管理中庫(kù)存物品無(wú)法實(shí)現(xiàn)先入先出的沖突，并用實(shí)際案例證明了TRIZ解決庫(kù)存管理問(wèn)題的可行性。

關(guān)鍵詞：TRIZ；TOC；庫(kù)存管理；先入先出

中圖分類號(hào)：F253 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： The paper presents the importance of inventory FIFO（First in First out）management measures and analyzes why inventory is difficult to realize FIFO， it uses TOC（Theory of Constraints）to look for conflicts and combines TRIZ with TOC to solve the problem. The case proves the feasibility of TRIZ on inventory management.

Key words： TRIZ； TOC； inventory management； FIFO

庫(kù)存管理是物流管理中的重要組成部分，庫(kù)存不僅是企業(yè)建成規(guī)模的重要基礎(chǔ)，而且是平衡供求關(guān)系的有力保證[1]，近年來(lái)企業(yè)都紛紛引入先進(jìn)的庫(kù)存管理技術(shù)，以應(yīng)對(duì)隨時(shí)變化的市場(chǎng)需求，提高顧客滿意度。然而企業(yè)不能保證全部產(chǎn)品的質(zhì)量完好無(wú)損，如果出現(xiàn)故障就必須盡快找出故障零件的使用部位以及制造情況，這就需要企業(yè)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行跟蹤管理，以便出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)解決，而對(duì)庫(kù)存物品實(shí)施先入先出管理則是跟蹤生產(chǎn)產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)。

1 實(shí)施庫(kù)存物品先入先出管理的重要性

先入先出原則即先制造的物品，按照順序優(yōu)先使用，舊批次使用完以后，再用新批次的物品，該原則在庫(kù)存管理中起著重要作用。

（1）實(shí)施倉(cāng)庫(kù)物品先入先出管理是產(chǎn)品質(zhì)量的有力保證。在舊批次物品有剩余的情況下使用新批次物品，會(huì)導(dǎo)致舊批次物品積壓、劣化，再次使用時(shí)就會(huì)使得產(chǎn)品質(zhì)量下降，縮短保質(zhì)時(shí)間，難以達(dá)到良好的客戶體驗(yàn)，而處理這些劣化物品則會(huì)增加成本，造成人力物力的浪費(fèi)。（2）實(shí)施倉(cāng)庫(kù)物品先入先出管理是及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問(wèn)題的重要基礎(chǔ)。如果忽略了先入先出的原則，使用錯(cuò)批次順序號(hào)，會(huì)產(chǎn)生批次混入的現(xiàn)象，因此在生產(chǎn)過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則難以及時(shí)追蹤到問(wèn)題零件的生產(chǎn)制造情況，使得調(diào)查和調(diào)整時(shí)間增加，給客戶帶來(lái)麻煩，進(jìn)而失去客戶的信賴。（3）實(shí)施倉(cāng)庫(kù)物品先入先出管理是避免因需求變化導(dǎo)致誤裝配的必要條件。在生產(chǎn)過(guò)程中，客戶需求以及加工工藝、加工材料有時(shí)會(huì)發(fā)生變更，此時(shí)需要新批次物品進(jìn)行加工裝配，如此時(shí)使用批次混亂，舊批次物品裝配后便會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，難以滿足新的需求，因而產(chǎn)品性能降低，客戶滿意程度下降。

2 庫(kù)存物品實(shí)施先入先出管理存在的問(wèn)題

庫(kù)存物品實(shí)施先入先出管理的根本原因是有庫(kù)存物品存在。企業(yè)為滿足生產(chǎn)需要，庫(kù)存物品必不可少，因此積極引入庫(kù)存管理方法，然而在庫(kù)存物品實(shí)施先入先出的管理過(guò)程中卻存在著諸多問(wèn)題：（1）庫(kù)存物品批次大、數(shù)量多，容易發(fā)生管理混亂。庫(kù)管人員往往通過(guò)物料進(jìn)出明細(xì)單、分類賬本建立大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理，由于數(shù)量巨大，品種繁多[2]，庫(kù)管人員很難做到將物料按照入庫(kù)時(shí)間進(jìn)行整理、擺放，忽略了先入先出的原則，放錯(cuò)批次順序號(hào)。（2）管理裝置復(fù)雜，庫(kù)存成本增加。有的倉(cāng)庫(kù)開(kāi)設(shè)了兩個(gè)門(mén)，采用“滑竿法”，安裝類似傳送帶的裝置，一個(gè)門(mén)運(yùn)進(jìn)物品，另一個(gè)門(mén)運(yùn)出物品，運(yùn)走一件物品，裝置就將物品依次前移。這種做法雖然實(shí)現(xiàn)了庫(kù)存物品的先入先出，但是卻增加了裝置的復(fù)雜度和數(shù)量。此外采用兩門(mén)倉(cāng)庫(kù)不僅需對(duì)庫(kù)存物品的排列原則要求很高，而且將會(huì)付出雙倍的人員投入，增加了改進(jìn)難度。（3）管理方法混亂，造成資源浪費(fèi)。一些企業(yè)遵循貨物外倒原則，有新生產(chǎn)或購(gòu)進(jìn)的零件時(shí)，先將倉(cāng)庫(kù)內(nèi)存貨倒出，然后讓新入的貨物放在最里面，剩余貨放在倉(cāng)庫(kù)大門(mén)處，以此來(lái)保證先入先出，減少倒貨次數(shù)和數(shù)量，然而這種辦法不僅浪費(fèi)人力、堵住倉(cāng)庫(kù)大門(mén)，而且僅適用于少量庫(kù)存，不適合大批量、多種類的存貨。

3 相關(guān)問(wèn)題的解決方法

3.1 準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的基本概念。在庫(kù)存管理的先入先出原則上，準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)（Just In Time，JIT）受到越來(lái)越多的管理者青睞。追求零庫(kù)存的JIT是一種“拉動(dòng)式”管理。即前道工序的零部件僅在后續(xù)工序提出要求時(shí)才生產(chǎn)，后工序取走多少，前工序就生產(chǎn)多少，決不積壓[3]。準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的引入就是為了消除庫(kù)存，由此便不會(huì)出現(xiàn)因先入先出原則所導(dǎo)致的諸多問(wèn)題。準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的目標(biāo)是高質(zhì)量、高速度、“零”缺陷、“零”浪費(fèi)、“零”庫(kù)存。然而眾多公司實(shí)施準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的效果并不理想，究其原因是企業(yè)還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到實(shí)施準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)的詳細(xì)流程，并且不能有效解決實(shí)施過(guò)程中存在的沖突問(wèn)題，以及缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)亩糠治?，因此有必要引入一種創(chuàng)新工具幫助企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題。

3.2 TRIZ理論的簡(jiǎn)介。前蘇聯(lián)發(fā)明家阿奇舒勒首先創(chuàng)立TRIZ理論。后來(lái)科學(xué)家們分析研究世界各國(guó)250萬(wàn)件專利，總結(jié)出各種技術(shù)發(fā)展進(jìn)化過(guò)程中遵循的規(guī)律模式，以及分析解決各種技術(shù)沖突和物理沖突的創(chuàng)新原理和法則，綜合多學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)與規(guī)律，形成了TRIZ理論體系[4]。

把所研究的對(duì)象理想化是自然科學(xué)的基本方法之一，理想化是對(duì)客觀世界中存在物體的一種抽象，人們可以通過(guò)各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，然而系統(tǒng)在完成人們所需功能時(shí)都有負(fù)面作用，為了更好地解釋在功能實(shí)現(xiàn)過(guò)程中的理想化水平，引入如下公式：Ideality=

式中：Ideality——理想化水平；Expenses——代價(jià)；Benefits——效益；Harms——危害。

上式表明，產(chǎn)品或者系統(tǒng)的理想化水平與其效益之和成正比，與所有代價(jià)和危害之和成反比，人們不斷地提高理想化水平以達(dá)到產(chǎn)品或系統(tǒng)創(chuàng)新的目標(biāo)，而此過(guò)程即為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品理想解（Ideal Final Result，IFR）的過(guò)程。在問(wèn)題解決之初，就需要不計(jì)各種沖突與約束設(shè)立理想化模型，理想化包括能解決問(wèn)題的理想因素，如理想系統(tǒng)、理想過(guò)程、理想方法、理想物質(zhì)等，將理想解作為最終求解目標(biāo)。理想化是一種有力的方法工具，在創(chuàng)新過(guò)程中起著重要作用。

3.3 TOC理論簡(jiǎn)介。TOC（約束理論）理論是由高德拉特博士提出，其基本觀點(diǎn)是：任何一個(gè)系統(tǒng)都是由相互關(guān)聯(lián)和相互作用的要素構(gòu)成的[5]，每個(gè)系統(tǒng)都有一個(gè)或幾個(gè)約束要素，并且系統(tǒng)的性能由其最薄弱的環(huán)節(jié)所決定。因此，要改進(jìn)系統(tǒng)的性能就必須確定系統(tǒng)存在的約束環(huán)節(jié)。TOC的沖突解決圖表是專門(mén)用于識(shí)別存在于問(wèn)題中的沖突，它為T(mén)RIZ的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

4 TRIZ與TOC結(jié)合產(chǎn)生創(chuàng)新解的方法

在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到?jīng)_突，而約束理論中的沖突解決圖表CRD（Conflict Resolution Diagram）則是專門(mén)用于尋找系統(tǒng)或產(chǎn)品存在的沖突，在運(yùn)用CRD時(shí)需要設(shè)定一個(gè)目標(biāo)，作為準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)提倡的高質(zhì)量、高速度、“零”缺陷、“零”浪費(fèi)、“零”庫(kù)存都可以與理想解（IFR）聯(lián)系起來(lái)，應(yīng)用IFR作為CRD的目標(biāo)可以將存在的沖突顯現(xiàn)出來(lái)（如圖1），然后運(yùn)用TRIZ沖突矩陣獲得創(chuàng)新解從根本上消除沖突，如圖2所示解決方法流程：

5 實(shí)際解決問(wèn)題

將倉(cāng)庫(kù)物品能實(shí)現(xiàn)先入先出作為一個(gè)目標(biāo)理想解，根據(jù)TOC的相關(guān)理論概念建立如圖3所示的沖突解決矩陣，為實(shí)現(xiàn)“A倉(cāng)庫(kù)物品能夠?qū)崿F(xiàn)先入先出”需要兩個(gè)必要（但非充分）條件“B倉(cāng)庫(kù)物品能在運(yùn)輸路線上按需移動(dòng)”和“C倉(cāng)庫(kù)物品運(yùn)輸裝備功能完善，可實(shí)現(xiàn)多種動(dòng)作”同時(shí)存在，如果需要實(shí)現(xiàn)必要條件，就分別需要2個(gè)必要（但非充分）的先決條件“D提高物品可移動(dòng)性”和“D'提高裝備復(fù)雜程度，限制物品自由移動(dòng)”，如果D和D'之間有沖突時(shí)，就意味要達(dá)到目標(biāo)必須先消除沖突。圖3所示，為了滿足B、C、D、D'對(duì)于物品的可移動(dòng)性提出了相反的要求，因?yàn)閷?duì)于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)有沖突因素存在。

（1）兩個(gè)先決條件一方面要求“D提高物品可移動(dòng)性”，一方面要求“D'提高裝備復(fù)雜程度，限制物品自由移動(dòng)”，因兩者相互排斥，所以不可能同時(shí)滿足，因此存在物理沖突。（2）“D提高物品可移動(dòng)性”危害“C倉(cāng)庫(kù)物品運(yùn)輸裝備功能完善，可實(shí)現(xiàn)多種動(dòng)作”。（3）“D'提高裝備復(fù)雜程度”危害“B倉(cāng)庫(kù)物品能在運(yùn)輸路線上按需移動(dòng)”。（4）如果改進(jìn)“D提高物品可移動(dòng)性”，也就是改善“B倉(cāng)庫(kù)物品能在運(yùn)輸路線上按需移動(dòng)”的特性，那么“C倉(cāng)庫(kù)物品運(yùn)輸裝備功能完善，可實(shí)現(xiàn)多種動(dòng)作”將惡化。

因此，B和C之間存在技術(shù)沖突，D和D'存在物理沖突。

根據(jù)TRIZ理論中的矛盾矩陣可以解決技術(shù)沖突。將上述矛盾用39個(gè)通用工程參數(shù)描述。

改善的參數(shù)：33可操作性。

惡化的參數(shù)：36裝置的復(fù)雜性。

應(yīng)用這兩個(gè)工程參數(shù)在TRIZ的沖突矩陣表中可以得到推薦的發(fā)明原理有：32改變顏色；26復(fù)制；12等勢(shì)性；17維數(shù)的變化，如表1所示。通過(guò)分析發(fā)明原理。

32改變顏色：改變物體或環(huán)境的顏色。

26復(fù)制：用簡(jiǎn)單的、低廉的復(fù)制品代替復(fù)雜、昂貴、易碎的或不易操作的物體。

12等勢(shì)性：改變工作條件，使物體不需要被升高或降低。

17維數(shù)變化：將一維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體變成二維空間中運(yùn)動(dòng)或靜止的物體，將二維空間中的物體變成三維空間中的物體。

通過(guò)分析得出具體解決方案如下：用簡(jiǎn)單低廉的看板代替產(chǎn)品進(jìn)行移動(dòng)，看板上寫(xiě)上產(chǎn)品的信息，產(chǎn)品上標(biāo)簽張貼與看板相同的信息。不同種類的產(chǎn)品標(biāo)示出產(chǎn)品的名字。這樣拿走一個(gè)看板，其它的看板一次向前移動(dòng)一個(gè)位置，入庫(kù)的新產(chǎn)品從空位依次補(bǔ)充。取貨員可以拿著看板去倉(cāng)庫(kù)取對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。如圖4所示看板移動(dòng)過(guò)程，此外利用空中搬運(yùn)小車(chē)可以使得搬運(yùn)路線布局自由，節(jié)省地面空間，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的精準(zhǔn)搬運(yùn)，降低了物料送達(dá)的差錯(cuò)率，實(shí)現(xiàn)真正的準(zhǔn)時(shí)制[6]，如圖5所示。

可用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（或電子看板）來(lái)實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，不僅省去了看板這一實(shí)物，也可以防止人為原因?qū)⒖窗屙樞蚺佩e(cuò)[7]。當(dāng)空中小車(chē)去倉(cāng)庫(kù)取貨時(shí)，倉(cāng)庫(kù)管理者可以從計(jì)算機(jī)中找到該物品然后把該物品的信息打印出來(lái)，取貨員可以憑此信息到倉(cāng)庫(kù)找到對(duì)應(yīng)的商品。

6 結(jié) 論

TRIZ理論是解決系統(tǒng)沖突的有力工具，準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)是倉(cāng)庫(kù)管理的重要方法，利用TRIZ理論可以解決JIT中難以解決技術(shù)問(wèn)題，使得庫(kù)存物品實(shí)現(xiàn)先入先出，貨品信息得以跟蹤管理，減少因生產(chǎn)問(wèn)題所引起的庫(kù)存管理成本的增加，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量，使得企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力得以提升。

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