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太阳能热利用产业构建选择体系与供应商评价研究
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摘要：以过程控制为核心和契入点，分析太阳能热利用产业的发展历程和特点，将面向太阳能热利用产品全生命周期质量管理模式和太阳能热利用产业特点有效融合，建立基于过程控制的太阳能热利用产业的供应商评价与选择体系，对中国太阳能热利用产业持续发展，可为中国在该领域可引领全球竞争有着重要的理论价值和现实意义。
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引言
世界太阳能热利用形成产业是以中国的清华大学于20世纪90年代初实现单靶磁控溅射铝氮铝工艺[1]为标志，经过了20多年的发展从“草根”行业发展成为具有中国完全自主产权，且生产规模，普及推广方面均较为成熟的产业，在该方面中国现已成为世界第一[1]，太阳能热利用技术也成为中国新能源“十三五”规划中应用面最广、战略型的技术。由于该技术发展时间短，且在发展之初技术标准不健全，非标准化产品驳杂不一等因素影响，造成了一方面因市场迅猛发展快速占据中国热水器市场半壁江山，另一方面是质量事故频频爆出，引发的负面反响剧烈。产品质量主要受零部件质量影响[2]，目前的第三方监督和质量检验机构对于太阳能热利用产品的检测项目主要集中在整机检测，但对于全生命周期的测试，特别零部件测试和评价，基本无检测依据可寻，所以造成了在供应商质量提升和监管方面更多的是依靠企业内的自律行为的局面。
综上，对太阳能热利用产业的供应商评价与选择管理模式展开探讨和研究，建立科学有效的全生命周期内供应商评价与选择管理模式有紧迫且重要的理论价值和现实意义。
1、太阳能热利用产业特点
1.1市场需求是产业发展的原动力
中国不仅是世界最大的太阳能热利用制造和应用推广国家[3]，也是最大的太阳能热利用输出国家，产业发展以市场需求为原动力，通过不断自身成长升级，逐步发展成中国可再生能源的骨干产业。
1.2经营机制以民营机制为主
中国太阳能热利用产业虽起源于学院派，但形成产业驱动力的是民营资本的大力介入。分析中国市场情报中心发布的《2009年至2020年中国太阳能热水器市场发展趋势与行业竞争态势分析报告》中显示，2013年第1季度中1600余家太阳能热利用企业，具有国有性质和集体所有性质企业不到20家，占比约1%，其余均为民营或其他类型股份制企业。民营机制下的产业具有强大进取动力，特别在技术创新和产品研发上能够根据市场需求快速确定技术开发方向，进而研制、生产新的产品，极大地缩短了研发周期。
2、太阳能热利用产业供应商评价与选择原则
太阳能热利用产业的很多产品都属于非国家标准产品，或者国家标准就是根据现在通用产品制定，所以运营企业根据自己实际情况和未来发展的需要确定合适的供应商战略和供应商评价与选择模式。
2.1供应商战略确定
确定原材料和零部件是自产还是外购不是从供应商那里买还是不买的问题，合适的供应商战略选择要从企业的核心竞争力和优化业务流程出发，综合考虑运营企业的实际情况、经营环境、该类产品市场供应市场现状等。
2.2供应商数量的确定
目前尚无法通过一个科学有效，并被公认的数学模型[4]来确定企业需要多少供应商，所以要想确定供应商数量需要从零部件的重要性、相关部件市场供应的紧缺程度、成本、交货周期等方面考虑。对于非特殊性的原材料和零部件的供应商，保持2家或3家是合适的[5]。
2.3供应商重要性分类
对供应商的分类依据是原材料、零部件对产品的重要性，受材料、零部件对产品全生命周期内的影响程度以及市场供应的紧缺程度[6]等因素决定。根据太阳能热利用产业特点供应商分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或A、B、C这3类，如图1所示。Ⅰ类（或者A类）供应商零部件对企业产品质量有非常重要的影响，出现质量问题对企业产品的功能性或寿命造成严重后果，致使客户无法使用，或者是市场供应相当紧缺的零部件，或者是市场不良率较高的零部件；Ⅱ类（或者B类）类供应商零部件对企业的产品有比较重要的影响，出现质量问题会对产品功能性或寿命造成一定影响，或合格的供应商不多，Ⅲ类（或者C类）供应商零部件对产品具有一般的影响，出现质量问题不影响产品功能性或寿命，且市场同类产品的供应商较多。
图1供应商分类示意图
2.4供应商的评价与选择方法
在理论研究和实际应用中供应商评价与选择方法有很多，如直接判断法、招标法、成本比较法、协商选择法、层次分析法[7]和质量与价格综合优选法等。
3、基于过程控制的太阳能热利用产业供应商的评价和选择
对供应商进行质量管控最有效手段是选择合适的供应商[8]，由于对太阳能热利用产品零部件全生命周期内影响因子研究不透彻，所以对于太阳能热利用产业的供应商评价与选择，需要以过程控制为出发点，建立相适应的规则和流程，通过合理的评价方法来评定合适的供应商。
3.1太阳能热利用产业零部件重要性的确定
3.1.1年市场不良率
根据太阳能热利用产业零部件的现状，参考不良率概念。不良率是某一时间段内的产品中不良品占所有产品的比率[9]，引入年市场不良率（annualizedfailurerate,AFR）概念对零部件重要性和影响程度进行分析。设每月销售量Nt(t=1,2,3,…,12），累计以前销售量Ny(Ny=N1+N2+…+N12），每月不良品量rt，累计以前不良品量r(t)(r(t)=r1+r2+…+r12），年市场不良率λ规定为最近12个月期间发生的故障件数占12个月总销售数量的百分比：
公式1
式中，λ——年市场不良率；r(t)——12个月内出现故障件数；Ny——12个月内总销售量。
通过平均故障间隔时间（meantimebetweenfailures,MTBF）反推进行特定条件下的可靠性实验的总时间，然后在特定条件下总时间内对同类零部件进行加速寿命实验验，进而得到同类零部件不同供应商的年市场不良率。
零部件由单元元器件组成，若在中国军用标GJB/Z299B—1998电子设计可靠性预计手册中已有电子元器件，可用元器件工作故障率λp代替年市场不良率λ：
公式2
式中，λp——工作故障率；λb——基本故障率，可通过查表GJB/Z299B—1998所得；πE——环境系数；K——降额因子，其值小于等于1，可根据适用范围如GJB/Z35—93元器件降额准则选定应力等级来决定。
3.1.2平均故障间隔时间（MTBF)
一件可修复的产品每次故障修复后可重新投入使用，在使用过程中发生N次故障，每次工作持续时间t1,t2,t3，…，tN,MTBF为：
公式3
式中，NT——总测试时间，h;r——失效数；c——信心水准（一般使用90%）。
对产品或零部件进行加速寿命的可靠性试验，如通过恒定应力加速试验、步进应力加速试验或序进应力加速寿命试验[10]，这样在给定环境应力的条件下产品或零部件要想达到该产品、零部件年市场不良目标，需要反推不同环境应力条件下的总测试时间：
公式4
式中，TRc——产品可靠寿命时间；AF——加速因子，对于电子元器件类，，其中TA为试验温度，TU为使用环境温度，V1为额定电压，V2为试验电压。
3.1.3确定不同情况下年市场不良率
进行不同环境应力加速寿命老化时，总测试时间采用计算得到的NTc，得出不同情况下市场不良率。投入试验的产品视情况而定，一般抽取2个以上的产品，以便核对不良率的一致性。
3.2供应商评价和选择
3.2.1供应商评价和选择流程
按照供应商评价与选择原则，结合太阳能热利用产业生产管控及供应商特点，由设计人员、采购人员、制造人员、管理人员共同制定满足技术和采购且同时符合有关法律法规的准则，特别是对关键质量特性要做重点要求。从成本、品质、技术、服务、交货期[11]这5个方面构建适合太阳能热利用产业的供应商选择与评价体系流程，如图2所示，按照规则区分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级或A、B、C级供应商，建立的供应商评价与选择方法不适用于临时采购、小批量采购供应商。
图2供应商评价与选择流程
3.2.2供应商的调查
做为采购工作的起点[12]，供应商评价与选择是运营企业确定潜在供应商群体后，进入供应商调查程序，如图3所示。
图3供应商调查内容及流程
3.2.3供应商产品审核
在对供应商进行正式审核前，首先要进行产品审核[8]，即确认需要被供应商产品的质量、技术、规格等以满足企业要求，如果需要，可要求供应商改进产品质量以符合企业相关要求，当产品合格后方可继续其他审核，否则不进行下一步审核。
3.2.4基于过程控制的太阳能热利用产业供应商现场审核
基于过程控制的现场审核主要针对Ⅰ、Ⅱ级供应商，即需严格的质量品控要求的零部件供应商，或对产品隐性影响较大，而企业方无法通过进货检验有效检出的零部件供应商，如供应商提供的零部件是大批量的非标准件，而过程因素对产品质量波动有较大影响，或者是企业的战略合作供方。
太阳能热利用产业供应商现场审核包括：1）产品品质系统审核；2）过程生产关键参数或工艺审核和保障体系审核，确认供应商已经做好充分准备，可确保产品顺利生产和交货。在审核时要根据相应要求，对相应流程、工艺、技术等项进行打分，得到供应商现场审核评价得分，见表1，并做出分项优势、短板分析图，见图4。其中每项实际得分与单项最高分进行百分比计算，获得90%以上的直接进入供应商选择环节，进行加权计算过程；位于71%～89%之间，并每一项没有低于70%，需要依据开具的不合格项进行规定时间内的整改，形成书面报告形式报告给企业方，得到企业方确认改进措施有效后，进入供应商选择环节，参与加权计算过程；有分项百分比低于70%的，原则上放弃对该潜在供应商进一步评价工作。
表1供应商现场审核评价报告
图4供应商现场审核评价内容
3.2.5改善及后续审核
改善及后续审核主要是针对首次现场审核指出的不符合项，要求供应商在规定的时间内进行制定改进计划，并验证、跟踪改进工作和复核改进效果，改善及后续审核只是针对过程审核中出现问题的改进结果，不影响过程审核的得分。
3.2.6产品质量要求信息与质量协议
1）产品质量要求信息：一方面是供应商完成产品加工的技术要求[11]，另一方面是作为产品验收或出现质量纠纷进行确认的依据。
2）质量协议：企业与供应商达成质量管理的契约，是企业对供应商质量控制的关键文件[12]。总体包括的项目：质量管理、质量管理监督方式和监督周期[12]、验收检验程序、不合格品处理、过程控制、质量责任区分、违约责任以及争议处理方式等。
3.3供应商选定
对经过现场审核合格的潜在供应商进行价格、交货周期等商务谈判，若潜在供应商针对供应零部件建立“品质资源”（配套专门品质检测设备、品质处理及售后服务小组等）和“支持”条件（财务、供应等应急对应措施）明确列出，汇总各方结果至企业的供应商评价小组。供应商评价小组由技术、采购、财务、物流、品质、生产及高层管理等方面人员组成，一般情况下不超过20人，必要情况下邀请第三方专业品管人员或相关领域的专家、学者。选择专家的原则要重点考虑本专业领域中声誉影响程度、实际工作经验丰富程度以及深入系统的理论知识等。由评价小组根据供应商评价加权积分表进行加权计算，各项评价内容标准见表2，满分5分。汇总所有专家打分，根据相应类别分别计算均值，最后根据各项均值重新按照表2进行计算，得到潜在供应商的最终评价得分。其中4.5分以上可选定为供应商，3.5分～4.5分为备选供应商，3.5分以下放弃；根据供应商战略确定的家数，从加权得分由高到低选择，3.5分以下的不计入排名。
表2太阳能热利用企业供应商评价加权积分表
4、结论
从太阳能热利用产业特点出发，建立一套基于过程控制、适合于太阳能热利用产业、便于操作、可以量化的供应商评价与选择体系，充分体现太阳能热利用产业技术革新快、产品革新快、工艺革新快的快速发展特征，保证了供应商的零部件要求能够充分跟上企业产品革新的技术要求，从而有效保障太阳能热利用产业健康、快速、可持续的发展。
参考文献：
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基金:山东省自然基金(ZR2016QL004);山东省墙材革新与建筑节能可研开发项目(2014QG015)
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2020-07-02我要评论
期刊名称：热能动力工程
期刊人气：1756
主管单位：中国船舶重工集团公司
主办单位：中国船舶重工集团公司第七0三研究所
出版地方：黑龙江
专业分类：科技
国际刊号：1001-2060
国内刊号：23-1176/TK
邮发代号：14-158
创刊时间：1986年
发行周期：月刊
期刊开本：大16开
见刊时间：1年以上
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2020-07-02
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