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毕业设计钢铁企业原材料合理储存分析研究

本科毕业论文

题目：

钢铁企业原材料合理储存分析研究

学院:

汽车与交通工程学院

专业:

交通运输

学号:

200923147012

学生姓名:

王俊峰

指导教师:

邵正宇

日期:

二〇一三年六月

摘要

铁矿石价格的持续上涨、市场竞争的加剧及需求增长的快速递减，使钢铁企所面对的形势日益严峻。

因此，我国各大钢铁企业积极探索经营管理新方式，弃传统的供应模式，加强采购模式的创新管理，将降本增效作为首要任务。

本文以武钢的库存结构优化作为研究对象，通过收集、整理国内外市场论，分析宏观经济形势及钢铁行业形势，总结出目前钢铁企业供应链库存问题要有：

库存占用资金多，量大，价格不稳，供应链缺乏整体规划等。

武钢在几年来发展过程中，库存管理问题主要表现在工业港的库存管理和内部生产控制的物流管理上。

针对武钢库存管理中存在的问题，本文有针对性制定、摸索出一套简捷用的库存结构优化解决方案，从工业港的订货量与订货周期、工业港的安全库存、工业港的库存管理模式等三个方面进行分析。

本文创新点在于将订货点技术、JIT库存管理技术与ERP库存管理系统有机结合起来。

关键词：

订货量；订货周期；安全库存；库存管理

Abstract

Continuedrisingofironoreprice,exacerbatedmarketcompetitionandrapiddeclineofdemandgrowth,makeironandsteelenterprisesfacingincreasinglyserioussituation.So,China’smajorironandSteelenterprisesexplorenewwaysofmanagementactively,abandonthetraditionalmodeofsupply,strengthentheinnovationmanagementofprocurement,willtakecostreductionandefficiencyboostastoppriority

ThispapertakeinventoryoptimizationofWuhanIronandSteel（group）Corp（WISCO）asthesubjects,accordingtocollect,organizedomesticandinternationalmarkettheoryanalysisthemacroeconomicsituationandthesteelindustrysituation,summedupthemainsupplychaininventoryproblemsincurrentSteelindustryare:

stocktakesmoremoney,Volume,priceinstability,lackofsupplychainoverallplanningandsoon.WISCOasahugeenterprises,inthedevelopmentprocessofrecentyears,l,themaininventorymanagementproblemisintheindustrialportoftheinventorymanagementandproductioncontroloflogisticsmanagement.ComeupwiththeinventorymanagementofWISCO,thispapertargeteddevelopment,workedoutasimpleandpracticalsolutionsforinventoryOptimization,themainmeasuresarefromthreeaspects:

Industrialportorderquantityandordercycle,industrialportsafetyinventory,theinventorymanagementmodeoftheindustrialport.I

Thepointofinnovationofthepaperiscombiningtheorderpointtechnique,theJITinventorymanagementtechnologyandERPinventorymanagementsystemorganically.

Keywords:

Orderquantity;Ordercycle;Safetyinventory;Inventorymanagement

目录

1绪论1

1.1研究背景及意义1

1.1.1钢铁企业现状分析1

1.1.2武钢现状分析1

1.1.3课题意义2

1.2文献综述2

1.2.1国外现状2

1.2.2国内现状3

1.3本文主要研究内容4

2钢铁原材料库存分析5

2.1宏观经济形势分析5

2.2钢铁企业原料特点6

2.2.1原材料供应的外部环境6

2.2.2原材料供应特点6

2.2.3原材料库存特点7

3企业储存策略分析8

3.1订货量与订货周期8

3.2安全库存8

3.2.1安全库存的影响因素10

3.2.2求必备的安全库存量10

3.3JIT库存管理11

4武钢原材料存储策略选择13

4.1企业概况13

4.2主要生产原材料库存分析13

4.2.1原材料分类13

4.2.2原材料采购量13

4.3原材料物流流程分析14

4.4储存模式的选择14

4.4.1工业港的订货量与订货周期14

4.4.2工业港的安全库存15

4.4.3工业港的库存管理16

4.5工业港相关问题的优化16

4.5.1现状分析16

4.5.2解决方案16

4.6厂内生产控制相关问题的优化18

4.6.1现状分析：

18

4.6.2解决方案18

5结论20

参考文献21

致谢23

1绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1钢铁企业现状分析

2010年我国钢铁产能持续增长。

钢产量达到62655万吨，比上年增加9.26％；生铁产量59021万吨，比上年增加7.42％；钢材产量79627万吨，比上年增加14.68％。

产量高速增长的背后是效益的大幅滑坡。

我国整体钢铁行业的利润率低于3％，远低于全国工业企业的平均水平，成为利润率最低行业。

据工信部统计，2009年全国工业销售利润率的平均水平为5.47％，钢铁业2.43％的利润率尚不及平均水平的一半。

2010年钢铁行业仅有2.91％的销售利润率，同样低于全国工业企业6.2％的平均水平，大多数企业处于微利或亏损状态。

利润率过低的主要原因：

一是钢铁企业自身集中度不高、生产效率低、产业布局不合理；二是近年来力拓等三巨头频频上涨铁矿石价格，已经将钢铁业的利润“逼到了不得了的境地"，原材料价格的涨速（比2001年上涨3.5倍以上）远远超过钢价涨速（上涨不到2倍），受上游严重挤压。

三是产能过剩已成为不争的事实。

2011年由于原材料价格高位运行，钢铁行业效益不会明显改观，钢铁行业销售利润率仍将低于工业领域的平均水平。

工信部发布的《2010年钢铁行业运行情况及2011年展望》报告预计，2011年我国粗钢产量为6.6亿吨左右，同比增长5％左右，粗钢净出口量预计与2010年持平。

2011年铁矿石价格仍将高位运行，我国进口铁矿石大致维持在6亿吨左右[1]。

面对激烈的竞争和潜流暗藏的行业现状，我国的钢铁企业谁能在成本控制上领先一步，就在市场竞争中占尽先机。

各大钢铁企业积极探索经营管理新方式，采取多种途径，抛弃传统的供应模式，把降本增效作为首要任务来抓。

钢铁企业利用先进的管理方法和数学模型来获得合理的生产原料库存，在满足生产需要的同时，降低不必要的库存成本，加速企业的资金周转率，也是提高企业盈利水平的重要手段。

1.1.2武钢现状分析

武汉钢铁（集团）公司（WuhanIronandSteel（Group）Corporation）简称武钢、武钢集团,是国务院国有资产监督管理委员会直接监督管理的一家中央企业,生产规模逾4000万吨的大型企业集团,居世界钢铁行业第四位,2009年,武钢跻身世界500强行列。

在当前的形势下，武钢面临严峻考验：

其一，行业产能过剩。

整个钢铁行业产能大幅提升，产品竞争日趋激烈；其二，进口矿石的价格居高不下，直接降低了公司效益；其三，原材料价格不断上涨，提升了采购成本；其四，武钢地处内地，原料及产品运输成本高。

根据统计，武钢钢铁产品成本的70％在原料，30％在燃料。

所以要实现低成本，原材料采购成本降低至关重要。

针对此情况，武钢应该努力降低原料综合成本，制定计划以及解决方案，确定合理的储存策略，有效提高产品利润，增强市场竞争力。

1.1.3课题意义

储存策略研究的核心是库存，库存是指处于储存状态的物品或商品，是供应链中所有的原材料、流程中的半成品和制成品，具有整合需求和供给，维持各项活动顺利进行的功能。

企业在采购阶段，为了保证生产过程的平准化和连续性，需要有一定的原材料、零部件库存，这是所谓原料库存。

库存管理是供应链管理中不可缺少的重要组成部分，是价值链实现增值的重要环节，库存结构优化是在库存管理的基础上，进一步挖掘效益增长率的有益实践。

这是因为：

一是随着产品品种数量急剧增加，供应链上的制造商和销售商的库存负担越来越重；二是库存管理是供应链上各节点企业实现合作以及供应链实现集成管理的关键。

许多钢铁企业对库存管理没有引起足够的重视。

基于此，本文以武钢的具体实践为例，提出并构建了钢铁企业生产原材料库存的合理存储策略，以确定合理的库存结构及储存量，同时分析了有关参数对这些决策变量优化值的影响。

从工业港的订货量与订货周期、工业港的安全库存、工业港的库存管理模式进行分析，论证了该方案实施的可行性、科学性。

武钢的库存管理规划符合科学发展观，方向明确，重点突出，对于增强企业竞争力，实现可持续发展具有现实意义，对其它钢铁企业的发展也有较强的借鉴作用。

1.2文献综述

针对本文主题，重点对钢铁企业现状、钢铁企业库存问题、供应链管理及库存结构优化等关键词进行了文献收集与整理。

1.2.1国外现状

国外关于供应链库存管理研究起步较早，有关钢铁企业现状的文献较多，主要介绍了全球钢铁企业发展的现状及其对于生产流程、原材料和信息化技术方面的改革需要。

J.AAB和J.MANNHEIM（2008年）编写的文献，通过总结20年的Czech钢铁企业改革介绍了全球钢铁企业的发展现状和位置，提出了企业现阶段面临的生产与原材料方面的问题[2]。

Tang，L（2008年）就介绍了利用拉格朗日理论分析钢铁企业原材料库存不确定的问题[3]。

O.Mirgaux（2009年）介绍了通过产品生命周期评估的模型进行的在钢铁企业库存的应用[4]。

XiongG.Yu和Petri，H（2005年）提到了库存对于钢铁企业的重要性，通过EOQ的库存模型分析对钢铁企业的库存进行优化控制[5]；GangyuXiong和PetriHelo（2008年）通过原材料不确定和复杂性分析，通过供应商管理、运输过程管理等供应链管理方法优化原材料采购存储与库存，是企业提高其自身竞争力[6]。

HSieh提出了两个带有模糊参数的模糊生产库存模型[7]，用于确定产品的产量/模糊产量，并给出了求解上述模型最优解的算法。

应急库存是为了应付不确定性因素引起的风险的一种战略库存。

20世纪90年代国外出现了一系列先进的供应链库存管理技术，如：

AFR（合计预测与补给，AggregateForecastingandReplenishment）、VMI（供户管理库存，VendorManagedInventor，VMI）、JMI以及CPFR（合作计划、预测与补给，CollaborativeP1anning，ForecastingandReplenishment）等[8]。

[美]唐纳德J．鲍尔索克斯等在《供应链物流管理》一书中提出，在实现供应链物流管理目标的同时，要使整个供应链的库存控制在最低的程度，要实现对整个供应链的库存水平与库存变化的最优控制[9]。

著名的供应链库存管理专家，斯坦福大学教授Hau．Lee提出了供应链库存管理中存在的问题[10]，对供应链中的牛鞭效应[11]的表现、来源、解决方式进行了研究，指出产品的多样性引起库存的投资增加和顾客服务水平的降低，提出了简单的库存模型用来支持产品流程的再设计，以提高库存和服务的水平。

1.2.2国内现状

近几年，国内对供应链中库存管理的研究较多，也取得了很多成果。

结合国外文献资料收集情况，对于本国文献资料的整理在泛看的基础上突出重点，强调实用性，具体分为供应链中的库存管理问题与我国钢铁企业实施库存管理的典型案例两方面进行资料收集与汇总。

纪鹏程，宋士吉，吴澄等人（2010），为减少原料库存巨额的资金占用，研究了多品种多供应商随机提前期环境下的精确库存成本建模问题，给出实时成本统计分析与计算的方法，建立了精确的多品多供应商随机提前期库存成本函数的数学模型，并对“保证供应、均匀到港”等约束给出了数学上的形式化表示[12]。

周开俊，谢进栋，李东波（2009）通过研究建立了面向中小企业的库存管理系统功能结构，并对系统的各项功能特别是专有功能进行了介绍，在此基础上，给出了基于WebServices技术的系统开发集成方案[13]。

最后结合天津某企业进行了实际开发，并展示了相关功能界面，以指导中小企业进行库存管理系统开发，从而达到降低企业库存成本，提高企业快速响应能力的目的。

刘燕，吴娴，罗治平（2009）分析了库存管理在企业中的重要作用，着重介绍了库存基本信息管理、入库管理、出库管理、库存统计和汇总等模块[14]。

孙名哲，吉卫喜，宗良（2008）针对离散型制造企业存在的库存问题，结合某减速机制造公司的库存管理的特点，采用C/S。

B/S相结合的体系结构，组成离散型制造企业库存管理系统的网络，通过这种策略使离散制造企业降低了库存成本，提高了企业的核心竞争力[15]。

尹静，席阳，李铁克（2008）以邯郸钢铁集团公司信息化改造工程项目为背景，探讨了ERP/MES/PCS三层体系结构框架下，库存管理系统设计与实现的关键技术[16]，目前该库存管理系统己成功应用于邯钢集团CSP厂、冷轧厂、酸洗镀锌厂以及中板厂。

施文，丁雪（2009）结合ABC分类法与模糊分类分析法构建一个同时考虑库存项目的成本因素和非成本因素的二维库存管理法，可同时处理名目与非名目变量属性，并将管理者的经验加入到库存项目的分类中，改进了传统的ABC分类法，容易实施[17]。

以某港堆场库存作业物资为研究对象，对库存项目进行分类，并提出适当的库存管理建议。

潘玲（2008）通过基于供应链的企业库存管理模式比较分析发现，随着人们对供应链认识的提高，对供应链库存管理的研究逐步由，简单向复杂、由分散化供应链向集成化供应链发展，越来越重视供应链节点企业的协调与合作，寻求一种更合理的库存机制，将是保持供应链库存运行的稳定性的重要途径[18]。

李铁克，杜景红（2003），在钢铁企业制造执行系统（MES）的框架下，探讨库存管理系统的基本目标、功能结构和应用要点[19]。

1.3本文主要研究内容

本课题以当今钢铁企业的储存策略为研究基础，要求在保持一定服务水平条件下尽量降低库存成本的原则，针对不确定因素引起的风险建立一个库存结构优化模型。

主要研究内容有：

第一部分钢铁企业原材料库存问题，从宏观经济形势分析入手，提出中国钢铁供应链面临的问题，分析了钢铁企业原料库存特点，确定合理库存量的考虑因素，形成对武钢原料库存的整体分析，在对生产原料的进货、库存情况进行分析的基础上，提出库存管理方面的问题，确定文章的研究重点。

第二部分以武钢的库存管理作为研究对象，在对生产原料的进货、库存情况进行分析的基础上，提出库存管理方面的问题，确定文章的研究重点：

工业港的订货量与订货周期、工业港的安全库存、工业港的库存管理模式。

第三部分针对武钢存在的问题，研究、制定武钢库存结构优化方案，是全文的总结。

2钢铁原材料库存分析

2.1宏观经济形势分析

金融危机爆发两年多来，全球经济由衰退转向缓慢复苏，全球应对金融危机影响的协调机制基本形成，发达国家经济平稳回升，但新兴经济体国家经济通胀压力增加，不确定因素依然存在。

我国钢铁企业面临的国内经济环境将呈现复杂化。

近期，中国钢铁工业协会公布的一份报告显示，钢协对2011年的行业运行情况持谨慎乐观态度，并表示在全球经济缓慢复苏、钢材需求增幅回落的情况下，钢铁行业高成本、高价格、低效益的运行态势将延续。

2010我国进口铁矿石价格上涨6l％，全年进口铁矿石平均价格128美元/吨，比上年上涨了40美元/吨，铁矿石价格仍将继续处于高位，近几年铁矿石长协价涨幅情况见表2—1。

虽然为应对铁矿石价格持续上涨局面，钢铁行业扩大了国内外找矿力度，铁矿石进口量在2010年实现多年来首次下降，但由于铁矿石形成生产能力周期长，短期内难以打破国外三大巨头垄断的局面。

与此同时，资源、能源价格和财税等改革政策的出台，都将不同程度地推动原、燃材料价格上涨。

同时，随着节能环保力度加大，企业的投入、运行成本也会增加。

钢铁行业挑战和机遇同在。

保障性安居工程建设和大规模水利建设等国家项目的实施，都将有利于钢材需求保持增长。

但在当前国家有效控制贸易顺差和国际贸易保护主义抬头的背景下，钢材出口水平预计有所下降。

此外，需求增加、成本推动会使钢材价格有所上升，但高企的原燃材料价格和各项费用增加影响了利润增长，钢铁企业提高经济效益难度加大。

由于当前中国钢铁产量急剧增加，原材料的供应正面临着需求增长、结构调整、外部市场资源及运力严重不足带来的巨大压力。

对于大型的钢铁企业来讲，原材料供应是钢铁企业生产运作的重要环节，并且由于其特殊的生产流程、组织结构和市场环境等，决定了其供户管理的特殊性。

钢铁企业应该充分把握自身对原材料供应需求特点，采取相应的供户管理策略。

钢铁企业要利用好国内、国外两种资源，加强对铁矿石等资源、能源产品的掌控能力，尤其是铁矿石、煤炭等关键原料的基地建设，稳定供应渠道，降低采购成本，保证企业持续稳定健康发展。

要通过深入开展对标挖潜降成本活动，找差距、挖潜力，不断改善技术经济指标，加强内部管理，大力降低成本费用，增强企业市场竞争力。

表2.12005～2009年铁矿石涨幅一览表[20]

年份

达成协议时间

谈判双方

铁矿石涨幅

购买方

供应方

粉矿

块矿

2009年

2009年8月

中钢协

FMG

-35.02％

-50.42％

2009年

2009年5月

日新铁

力拓

-33％

-44％

2008年

2008年1月

宝钢

力拓

79.88％

96.50％

2007年3月

日本日新铁/韩国浦项

巴西淡水河谷

65％

71％

2007年

2006年12月

宝钢

淡水河谷

9.50％

9.50％

2006年

2006年6月

宝钢

必和必拓

19％

19％

2005年

2005年2月

日本日新铁

力拓

71.50％

71.50％

2.2钢铁企业原料特点

钢铁企业的主要原材料包括：

矿石、精矿粉、冶金煤、煤（焦炭）、石灰石、合金等，这里结合武钢的情况，重点以矿石和煤为代表进行阐述。

2.2.1原材料供应的外部环境

铁矿石的市场供应尤为不稳定，1997年以来，我国钢铁企业铁矿石供应情况是：

国产不足，进口依赖度逐渐增强，进口量逐年增加，进口矿价格连年攀升。

几年来，冶金煤的价格持续走强。

尽管我国冶金煤主要依靠国内自给，国际冶金煤价格很难通过进口影响国内价格。

在国际市场价格大幅走高且资源紧张的情况下，日、韩等国可能转向中国采购，这将带动国内冶金煤企业的出口热情。

此外，日、韩等国在资源不足、成本上升的情况下，不排除直接采购钢铁产品的可能，这也会在一定程度上带动国内钢铁的生产，进而提高冶金煤的需求。

随着钢铁企业的发展，原材料需求大幅增加，原材料供应的外部市场环境更加严峻，日益趋于卖方市场，供应方面的话语权较小，需要企业与供户建立长期的战略合作关系，对市场供应作出准确预测，根据自身条件积极主动的应对变化，适应市场的波动。

2.2.2原材料供应特点

钢铁企业的原材料供应特点是由其生产流程的特点决定的。

钢铁企业的大致生产过程包括原料采购、原料处理、焦化、高炉炼铁、转炉炼钢、轧钢等流程。

高炉炼铁及其以前地工序是决定钢铁生产成本的主要因素，其能耗和成本均占钢铁企业生产总量的70％以上，而高炉炼铁技术经济指标的进步也主要是靠原料质量的改善。

钢铁企业要想提高自身产品的质量，必须十分重视铁前原料系统的技改规划。

另一方面，炼铁和炼钢是连续性流程，特别是炼铁环节，不能出现等待原料的情况，原材料需求具有以下特点：

1.稳定性和及时性要求高。

由于钢铁行业工艺流程的最大特点是连续性生产，也就是说在一个制造周期内不能间断，不像一些离散型的生产企业可以突然中断生产流程。

钢铁企业的生产计划基本上是按月或日进行产量平均，生产控制的主要任务是监测生产过程，保证整个生产线出于稳定状态下运行，保证产品质量均一，因此生产部门对原材料的供应要求是连续性和稳定性，对供户的能力、信誉等有较高的要求。

2.需求数量大。

原材料成本是钢铁企业生产成本的主要组成，一般占到总成本的60％以上。

对于年产量千万吨以上的钢铁企业来说，每年的原材料采购费用都在百亿元以上。

于供户来说，每一个钢铁企业都是不容忽视的重要客户。

3.原材料采购品种相对较少。

连续型流程企业生产的产品的品种相对固定，工艺参数及原材料的类型要求通常都无太大变化，钢铁企业的原材料主要包括铁矿石、煤炭、废钢及合金等一些辅助性原料，其中铁矿石一项就可占到总采购额的60％左右，因此按照供户分类，原材料的供户应属需建立长期战略关系的重点供户。

2.2.3原材料库存特点

钢铁工业是国民经济中的基础工业，有着消耗大、运量大、运距长，而且投资大、物资流通频繁、生产环节众多等特点，担负着为其他行业提供原材料的重要任务，所以钢铁企业一般都处于供应链的上游。

钢铁企业大宗原料的消耗数量和金额惊人，以一个产值100亿的企业为例，就有60～70亿左右的资金以大宗原材料的形态流转，每天就有1500万的资金，每分钟就有1万元的资金在流转；每一个品位、磅称每一位数字的偏差，一年累积下来就将是一个非常惊人的数字，这就对大宗原材料的库存管理提出更高要求。

钢铁企业原料库存特点如下：

1.采购量大、库存大、资金占用多。

钢铁行业是资金密集型行业，所采购的原材料、燃料相对集中，主要是铁矿石、废钢、煤炭等，采购资金占用大，物资供应消耗量大。

2.原料在入炉前要经过预处理，如破碎、筛分、烧结等。

3.生产用料不容许短缺。

其生产主体是流程型，连续生产，若因为缺料导致设备停产，冶炼过程中断，会造成巨大的经济损失。

同时，运输