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ExcelVBA在自行車制造行業(yè)鋼管采購(gòu)優(yōu)化決論文
摘 要：在自行車制造行業(yè)鋼管采購(gòu)決策中結(jié)合鋼管裁減工藝，應(yīng)用Excel VBA尋找鋼管采購(gòu)的最優(yōu)長(zhǎng)度組合，達(dá)到減少鋼管裁減浪費(fèi)的目的。以某自行車企業(yè)為實(shí)例闡述Excel VBA的應(yīng)用過程，以及應(yīng)用前后該企業(yè)鋼管裁減浪費(fèi)情況對(duì)比來證明Excel VBA在采購(gòu)優(yōu)化決策中應(yīng)用的價(jià)值。
關(guān)鍵詞：Excel VBA；采購(gòu)；鋼管長(zhǎng)度；浪費(fèi)金額
1 引言
企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，就不可避免地要采購(gòu)原材料。采購(gòu)作為物流的第一個(gè)環(huán)節(jié)，其成本高低對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)的總成本有著舉足輕重的作用。采購(gòu)成本主要包括三部分：材料成本、采購(gòu)管理成本、存儲(chǔ)成本。材料成本是采購(gòu)成本中最基礎(chǔ)的，其采購(gòu)數(shù)量的大小將直接影響到存儲(chǔ)成本。如何確定最佳采購(gòu)數(shù)量一直是學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)問題�，F(xiàn)有確定采購(gòu)量的方法都是從庫(kù)存控制角度考慮采購(gòu)數(shù)量，沒有結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝，然而現(xiàn)實(shí)中很多企業(yè)在使用這些方法時(shí)都必須考慮其加工工藝。例如自行車制造行業(yè)，由于企業(yè)是按一定規(guī)格長(zhǎng)度采購(gòu)鋼管的，而多個(gè)自行車零部件要共用這些鋼管，若不考慮零部件的尺寸和加工工藝就會(huì)造成鋼管浪費(fèi)。
鋼管是自行車制造行業(yè)必不可少的物料，其采購(gòu)是按長(zhǎng)度計(jì)算。鋼管浪費(fèi)現(xiàn)象主要是因?yàn)椴少?gòu)的鋼管的長(zhǎng)度不合理引起的。理論上來講，如果按照各種車型量身采購(gòu)各種型號(hào)鋼管，則可以完全消除鋼管的浪費(fèi)，不過這樣做將會(huì)引起管理費(fèi)用大量增加。因此對(duì)于該行業(yè)，在改進(jìn)過程中，如何在不增加鋼管的采購(gòu)種類數(shù)量，僅通過改變鋼管采購(gòu)的長(zhǎng)度來減少鋼管浪費(fèi)的研究還很少，也沒有一套適用的工具。對(duì)這方面的研究之所以較少，是因?yàn)樽孕熊嚫鱾�(gè)零部件加工工藝有差異，對(duì)多品種企業(yè)其不同產(chǎn)品之間加工工藝也有所不同，這些都給研究帶來了困難。
目前中國(guó)大多數(shù)自行車企業(yè)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定鋼管采購(gòu)長(zhǎng)度，由于沒有結(jié)合加工工藝，加工過程中鋼管裁減的浪費(fèi)是巨大的。為了減少這種物料浪費(fèi)，除了改善加工工藝還可以在采購(gòu)數(shù)量中增加加工工藝的考慮來減少浪費(fèi)。本文就應(yīng)用Excel VBA研究自行車制造行業(yè)鋼管采購(gòu)，應(yīng)用科學(xué)的方法替代經(jīng)驗(yàn)管理的方式減少鋼管裁減所造成的浪費(fèi)。
2 問題描述
在自行車企業(yè)鋼管裁減現(xiàn)場(chǎng)，可以非常直觀地看出鋼管在使用過程中存在著較嚴(yán)重的浪費(fèi)。鋼管的裁減余料只能作為廢品回收處理，在MRP系統(tǒng)中，對(duì)鋼管的管理相當(dāng)薄弱，鋼管的單位為根，即使只截取很短的一段，在系統(tǒng)中也是認(rèn)為使用一根，而現(xiàn)場(chǎng)又是按照長(zhǎng)度來進(jìn)行管理的。這樣造成的后果就是鋼管的各種管理缺陷被掩蓋。本文主要研究在加工工藝不變的前提下，如何通過科學(xué)的計(jì)算來確定鋼管的最優(yōu)采購(gòu)長(zhǎng)度，以達(dá)到減少裁減余料浪費(fèi)的目的。各符號(hào)的含義及計(jì)算公式如下所示：
計(jì)算某種鋼管部件在裁減時(shí)每根鋼管浪費(fèi)的長(zhǎng)度Wi = Li - li×Ni,其中：Ni = ［Li/li］。Li表示第i種車型現(xiàn)用鋼管型號(hào)長(zhǎng)度；li表示第i種車型鋼管現(xiàn)截長(zhǎng)度；Ni表示第i種車型每根鋼管可截?cái)?shù)量。［…］ 在此處的含義為向下取整。例如：［3.8］ = 3。
計(jì)算該種鋼管部件在一定時(shí)期內(nèi)浪費(fèi)的總長(zhǎng)度TWi = Wi×Si×ni/Ni。Si表示第i種車型的銷售量；ni 為一輛自行車使用該類部件的數(shù)量。對(duì)于ni這一常數(shù)，因?yàn)橐惠v自行車需要使用2根后上叉和2根后下叉。因此在計(jì)算該種管材時(shí)，需要數(shù)量應(yīng)為車輛銷售量的2倍。
統(tǒng)計(jì)橫截面類型相同的鋼管浪費(fèi)的總長(zhǎng)度TTW = ∑TWi。公式的含義即統(tǒng)計(jì)所有使用該類型鋼管的部件，并將所有部件在裁減過程中浪費(fèi)的總長(zhǎng)度相加，即可得到該類型鋼管的浪費(fèi)的總長(zhǎng)度。
統(tǒng)計(jì)橫截面類型相同的鋼管浪費(fèi)的總金額V=TTW×p。p表示所用鋼管單位長(zhǎng)度的價(jià)格。
本文的目的就是要尋找在加工工藝不變即l不變的情況下使得鋼管浪費(fèi)總金額V最小時(shí)的L值。
3 Excel VBA
Excel中使用的編程語(yǔ)言叫做Visual Basic for Applications,簡(jiǎn)稱為VBA。其基本形態(tài)是Excel的宏語(yǔ)言通過特定語(yǔ)法（VBA）來控制Excel內(nèi)置對(duì)象，來完成一些自動(dòng)化過程，而這些過程通常都用來完成一些重復(fù)性的工作。Excel中的宏可以稱為Excel應(yīng)用程序編程的起點(diǎn)，它可以展示基本的Excel VBA程序工作的步驟。
應(yīng)用Excel VBA的目的是在給定條件下尋求總浪費(fèi)金額最小值所對(duì)應(yīng)的鋼管長(zhǎng)度，這樣得到的鋼管長(zhǎng)度即是我們鋼管采購(gòu)的最優(yōu)長(zhǎng)度。尋優(yōu)過程的原理：由于采購(gòu)時(shí)精度可以達(dá)到10mm，所以適合使用計(jì)算機(jī)窮舉所有采購(gòu)組合。根據(jù)采購(gòu)時(shí)最短長(zhǎng)度要求和集裝箱長(zhǎng)度限制，讓計(jì)算機(jī)在最短長(zhǎng)度和最長(zhǎng)長(zhǎng)度之間的數(shù)據(jù)中遍歷各種組合，以獲得浪費(fèi)最小的組合，即Min_i，Min_j。尋求Min_i，Min_j的計(jì)算步驟如下：
�。�1）鋼管總浪費(fèi)長(zhǎng)度Waste，因?yàn)槭且獙で罂偫速M(fèi)長(zhǎng)度最小值，所以Waste的初始值應(yīng)當(dāng)是無窮大的�？梢愿鶕�(jù)公司具體情況設(shè)定Waste的初始值。
�。�2）鋼管長(zhǎng)度i,j。鋼管長(zhǎng)度種類越多管理費(fèi)用越高，公司為節(jié)約管理費(fèi)用一般采購(gòu)兩種長(zhǎng)度類型即可。初始化i值，j=i+10，鋼管長(zhǎng)度取i,j時(shí)的總浪費(fèi)長(zhǎng)度TTW與初始化Waste相比較。Waste
=TTW時(shí)將TTW的值賦予Waste并且Min_i=i，Min_j=j。
�。�3）應(yīng)用嵌套循環(huán)：i值不變，j以10mm增加繼續(xù)步驟2直到j(luò)值達(dá)到上限跳出該循環(huán)。
�。�4）i值增加10mm，j=i+10，繼續(xù)步驟3。
�。�5）i值達(dá)到上限程序結(jié)束，所得到的Min_i，Min_j就是要尋找的鋼管長(zhǎng)度最優(yōu)組合。
4 實(shí)例說明
本文以某自行車廠的鋼管采購(gòu)長(zhǎng)度優(yōu)化為例來闡述Excel VBA在自行車制造行業(yè)鋼管采購(gòu)優(yōu)化決策中的應(yīng)用過程。自行車的鋼管主要分為上管、下管、中管、上叉、下叉。該廠現(xiàn)采購(gòu)的主要的鋼管型號(hào)如表1所示：
由于在鋼管的裁減過程中，并不區(qū)分鋼管的用途，只確認(rèn)鋼管的型號(hào)和裁減長(zhǎng)度。因此將鋼管的數(shù)據(jù)分類進(jìn)行調(diào)整，如表2所示。
從表中可以看出當(dāng)采購(gòu)長(zhǎng)度為4660與6070時(shí)鋼管的浪費(fèi)達(dá)到最小。改善前浪費(fèi)長(zhǎng)度為293824，浪費(fèi)金額為758.94739元，改善后浪費(fèi)長(zhǎng)度為36726.13元，浪費(fèi)金額為94.86元。改善后浪費(fèi)金額僅為原有的12.50%。浪費(fèi)程度減少了87.50%。可見改善效果是相當(dāng)明顯的。
改善后基本上都可以減少70%-95%的浪費(fèi)，至少可以減少50%以上的浪費(fèi)。浪費(fèi)金額也從改善前的15萬(wàn)多減少到現(xiàn)有的4萬(wàn)多。改善總幅度達(dá)到73.06%。改善效果是比較令人滿意的。
對(duì)鋼管的管理優(yōu)化過程中，由于改進(jìn)過程所用方法簡(jiǎn)單，易于標(biāo)準(zhǔn)化。管理鋼管的工作人員有章可詢，不需要工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自行計(jì)算，既避免了經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算過程中可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤，又提高了工作效率。并且即使遭遇人員流失，新來的員工能對(duì)鋼管的管理迅速上手。
5 結(jié)論
電子表格并不能提供所有問題的解決方案，使用Excel VBA程序來處理自動(dòng)重復(fù)計(jì)算任務(wù)是很有效的。根據(jù)此特點(diǎn)本文就嘗試將Excel VBA應(yīng)用在自行車制造行業(yè)鋼管采購(gòu)優(yōu)化決策中，并用實(shí)際的案例說明了其可行性以及應(yīng)用的價(jià)值。本文提出的方法對(duì)于自行車制造行業(yè)具有普適性，所有自行車企業(yè)均可應(yīng)用此方法決策鋼管最優(yōu)采購(gòu)長(zhǎng)度。
參考文獻(xiàn)
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