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ExcelVBA在自行車(chē)制造行業(yè)鋼管采購優(yōu)化決論文
摘 要：在自行車(chē)制造行業(yè)鋼管采購決策中結合鋼管裁減工藝，應用Excel VBA尋找鋼管采購的最優(yōu)長(cháng)度組合，達到減少鋼管裁減浪費的目的。以某自行車(chē)企業(yè)為實(shí)例闡述Excel VBA的應用過(guò)程，以及應用前后該企業(yè)鋼管裁減浪費情況對比來(lái)證明Excel VBA在采購優(yōu)化決策中應用的價(jià)值。
關(guān)鍵詞：Excel VBA；采購；鋼管長(cháng)度；浪費金額
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原材料。采購作為物流的第一個(gè)環(huán)節，其成本高低對于整個(gè)生產(chǎn)的總成本有著(zhù)舉足輕重的作用。采購成本主要包括三部分：材料成本、采購管理成本、存儲成本。材料成本是采購成本中最基礎的，其采購數量的大小將直接影響到存儲成本。如何確定最佳采購數量一直是學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題�，F有確定采購量的方法都是從庫存控制角度考慮采購數量，沒(méi)有結合實(shí)際生產(chǎn)工藝，然而現實(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(chē)制造行業(yè)，由于企業(yè)是按一定規格長(cháng)度采購鋼管的，而多個(gè)自行車(chē)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。
鋼管是自行車(chē)制造行業(yè)必不可少的物料，其采購是按長(cháng)度計算。鋼管浪費現象主要是因為采購的鋼管的長(cháng)度不合理引起的。理論上來(lái)講，如果按照各種車(chē)型量身采購各種型號鋼管，則可以完全消除鋼管的浪費，不過(guò)這樣做將會(huì )引起管理費用大量增加。因此對于該行業(yè)，在改進(jìn)過(guò)程中，如何在不增加鋼管的采購種類(lèi)數量，僅通過(guò)改變鋼管采購的長(cháng)度來(lái)減少鋼管浪費的研究還很少，也沒(méi)有一套適用的工具。對這方面的研究之所以較少，是因為自行車(chē)各個(gè)零部件加工工藝有差異，對多品種企業(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(lái)了困難。
目前中國大多數自行車(chē)企業(yè)根據經(jīng)驗確定鋼管采購長(cháng)度，由于沒(méi)有結合加工工藝，加工過(guò)程中鋼管裁減的浪費是巨大的。為了減少這種物料浪費，除了改善加工工藝還可以在采購數量中增加加工工藝的考慮來(lái)減少浪費。本文就應用Excel VBA研究自行車(chē)制造行業(yè)鋼管采購，應用科學(xué)的方法替代經(jīng)驗管理的方式減少鋼管裁減所造成的浪費。
2 問(wèn)題描述
在自行車(chē)企業(yè)鋼管裁減現場(chǎng)，可以非常直觀(guān)地看出鋼管在使用過(guò)程中存在著(zhù)較嚴重的浪費。鋼管的裁減余料只能作為廢品回收處理，在MRP系統中，對鋼管的管理相當薄弱，鋼管的單位為根，即使只截取很短的一段，在系統中也是認為使用一根，而現場(chǎng)又是按照長(cháng)度來(lái)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(guò)科學(xué)的計算來(lái)確定鋼管的最優(yōu)采購長(cháng)度，以達到減少裁減余料浪費的目的。各符號的含義及計算公式如下所示：
計算某種鋼管部件在裁減時(shí)每根鋼管浪費的長(cháng)度Wi = Li - li×Ni,其中：Ni = ［Li/li］。Li表示第i種車(chē)型現用鋼管型號長(cháng)度；li表示第i種車(chē)型鋼管現截長(cháng)度；Ni表示第i種車(chē)型每根鋼管可截數量。［…］ 在此處的含義為向下取整。例如：［3.8］ = 3。
計算該種鋼管部件在一定時(shí)期內浪費的總長(cháng)度TWi = Wi×Si×ni/Ni。Si表示第i種車(chē)型的銷(xiāo)售量；ni 為一輛自行車(chē)使用該類(lèi)部件的數量。對于ni這一常數，因為一輛自行車(chē)需要使用2根后上叉和2根后下叉。因此在計算該種管材時(shí)，需要數量應為車(chē)輛銷(xiāo)售量的2倍。
統計橫截面類(lèi)型相同的鋼管浪費的總長(cháng)度TTW = ∑TWi。公式的含義即統計所有使用該類(lèi)型鋼管的部件，并將所有部件在裁減過(guò)程中浪費的總長(cháng)度相加，即可得到該類(lèi)型鋼管的浪費的總長(cháng)度。
統計橫截面類(lèi)型相同的鋼管浪費的總金額V=TTW×p。p表示所用鋼管單位長(cháng)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(chēng)為VBA。其基本形態(tài)是Excel的宏語(yǔ)言通過(guò)特定語(yǔ)法（VBA）來(lái)控制Excel內置對象，來(lái)完成一些自動(dòng)化過(guò)程，而這些過(guò)程通常都用來(lái)完成一些重復性的工作。Excel中的宏可以稱(chēng)為Excel應用程序編程的起點(diǎn)，它可以展示基本的Excel VBA程序工作的步驟。
應用Excel VBA的目的是在給定條件下尋求總浪費金額最小值所對應的鋼管長(cháng)度，這樣得到的鋼管長(cháng)度即是我們鋼管采購的最優(yōu)長(cháng)度。尋優(yōu)過(guò)程的原理：由于采購時(shí)精度可以達到10mm，所以適合使用計算機窮舉所有采購組合。根據采購時(shí)最短長(cháng)度要求和集裝箱長(cháng)度限制，讓計算機在最短長(cháng)度和最長(cháng)長(cháng)度之間的數據中遍歷各種組合，以獲得浪費最小的組合，即Min_i，Min_j。尋求Min_i，Min_j的計算步驟如下：
�。�1）鋼管總浪費長(cháng)度Waste，因為是要尋求總浪費長(cháng)度最小值，所以Waste的初始值應當是無(wú)窮大的�？梢愿鶕揪唧w情況設定Waste的初始值。
�。�2）鋼管長(cháng)度i,j。鋼管長(cháng)度種類(lèi)越多管理費用越高，公司為節約管理費用一般采購兩種長(cháng)度類(lèi)型即可。初始化i值，j=i+10，鋼管長(cháng)度取i,j時(shí)的總浪費長(cháng)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）應用嵌套循環(huán)：i值不變，j以10mm增加繼續步驟2直到j(luò )值達到上限跳出該循環(huán)。
�。�4）i值增加10mm，j=i+10，繼續步驟3。
�。�5）i值達到上限程序結束，所得到的Min_i，Min_j就是要尋找的鋼管長(cháng)度最優(yōu)組合。
4 實(shí)例說(shuō)明
本文以某自行車(chē)廠(chǎng)的鋼管采購長(cháng)度優(yōu)化為例來(lái)闡述Excel VBA在自行車(chē)制造行業(yè)鋼管采購優(yōu)化決策中的應用過(guò)程。自行車(chē)的鋼管主要分為上管、下管、中管、上叉、下叉。該廠(chǎng)現采購的主要的鋼管型號如表1所示：
由于在鋼管的裁減過(guò)程中，并不區分鋼管的用途，只確認鋼管的型號和裁減長(cháng)度。因此將鋼管的數據分類(lèi)進(jìn)行調整，如表2所示。
從表中可以看出當采購長(cháng)度為4660與6070時(shí)鋼管的浪費達到最小。改善前浪費長(cháng)度為293824，浪費金額為758.94739元，改善后浪費長(cháng)度為36726.13元，浪費金額為94.86元。改善后浪費金額僅為原有的12.50%。浪費程度減少了87.50%�？梢�(jiàn)改善效果是相當明顯的。
改善后基本上都可以減少70%-95%的浪費，至少可以減少50%以上的浪費。浪費金額也從改善前的15萬(wàn)多減少到現有的4萬(wàn)多。改善總幅度達到73.06%。改善效果是比較令人滿(mǎn)意的。
對鋼管的管理優(yōu)化過(guò)程中，由于改進(jìn)過(guò)程所用方法簡(jiǎn)單，易于標準化。管理鋼管的工作人員有章可詢(xún)，不需要工作人員根據經(jīng)驗自行計算，既避免了經(jīng)驗和計算過(guò)程中可能出現的各種錯誤，又提高了工作效率。并且即使遭遇人員流失，新來(lái)的員工能對鋼管的管理迅速上手。
5 結論
電子表格并不能提供所有問(wèn)題的解決方案，使用Excel VBA程序來(lái)處理自動(dòng)重復計算任務(wù)是很有效的。根據此特點(diǎn)本文就嘗試將Excel VBA應用在自行車(chē)制造行業(yè)鋼管采購優(yōu)化決策中，并用實(shí)際的案例說(shuō)明了其可行性以及應用的價(jià)值。本文提出的方法對于自行車(chē)制造行業(yè)具有普適性，所有自行車(chē)企業(yè)均可應用此方法決策鋼管最優(yōu)采購長(cháng)度。
參考文獻
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