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ExcelVBA在自行車制造行業(yè)鋼管采購優(yōu)化決論文
摘 要：在自行車制造行業(yè)鋼管采購決策中結(jié)合鋼管裁減工藝，應(yīng)用Excel VBA尋找鋼管采購的最優(yōu)長度組合，達到減少鋼管裁減浪費的目的。以某自行車企業(yè)為實例闡述Excel VBA的應(yīng)用過程，以及應(yīng)用前后該企業(yè)鋼管裁減浪費情況對比來證明Excel VBA在采購優(yōu)化決策中應(yīng)用的價值。
關(guān)鍵詞：Excel VBA；采購；鋼管長度；浪費金額
1 引言
企業(yè)進行生產(chǎn)經(jīng)營活動，就不可避免地要采購原材料。采購作為物流的第一個環(huán)節(jié)，其成本高低對于整個生產(chǎn)的總成本有著舉足輕重的作用。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(chǔ)的，其采購數(shù)量的大小將直接影響到存儲成本。如何確定最佳采購數(shù)量一直是學(xué)術(shù)界研究的熱點問題�，F(xiàn)有確定采購量的方法都是從庫存控制角度考慮采購數(shù)量，沒有結(jié)合實際生產(chǎn)工藝，然而現(xiàn)實中很多企業(yè)在使用這些方法時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)格長度采購鋼管的，而多個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造成鋼管浪費。
鋼管是自行車制造行業(yè)必不可少的物料，其采購是按長度計算。鋼管浪費現(xiàn)象主要是因為采購的鋼管的長度不合理引起的。理論上來講，如果按照各種車型量身采購各種型號鋼管，則可以完全消除鋼管的浪費，不過這樣做將會引起管理費用大量增加。因此對于該行業(yè)，在改進過程中，如何在不增加鋼管的采購種類數(shù)量，僅通過改變鋼管采購的長度來減少鋼管浪費的研究還很少，也沒有一套適用的工具。對這方面的研究之所以較少，是因為自行車各個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，這些都給研究帶來了困難。
目前中國大多數(shù)自行車企業(yè)根據(jù)經(jīng)驗確定鋼管采購長度，由于沒有結(jié)合加工工藝，加工過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(shù)量中增加加工工藝的考慮來減少浪費。本文就應(yīng)用Excel VBA研究自行車制造行業(yè)鋼管采購，應(yīng)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 問題描述
在自行車企業(yè)鋼管裁減現(xiàn)場，可以非常直觀地看出鋼管在使用過程中存在著較嚴重的浪費。鋼管的裁減余料只能作為廢品回收處理，在MRP系統(tǒng)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(tǒng)中也是認為使用一根，而現(xiàn)場又是按照長度來進行管理的。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)的計算來確定鋼管的最優(yōu)采購長度，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每根鋼管浪費的長度Wi = Li - li×Ni,其中：Ni = ［Li/li］。Li表示第i種車型現(xiàn)用鋼管型號長度；li表示第i種車型鋼管現(xiàn)截長度；Ni表示第i種車型每根鋼管可截數(shù)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期內(nèi)浪費的總長度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。對于ni這一常數(shù)，因為一輛自行車需要使用2根后上叉和2根后下叉。因此在計算該種管材時，需要數(shù)量應(yīng)為車輛銷售量的2倍。
統(tǒng)計橫截面類型相同的鋼管浪費的總長度TTW = ∑TWi。公式的含義即統(tǒng)計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的總長度相加，即可得到該類型鋼管的浪費的總長度。
統(tǒng)計橫截面類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度的價格。
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最小時的L值。
3 Excel VBA
Excel中使用的編程語言叫做Visual Basic for Applications,簡稱為VBA。其基本形態(tài)是Excel的宏語言通過特定語法（VBA）來控制Excel內(nèi)置對象，來完成一些自動化過程，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，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金額最小值所對應(yīng)的鋼管長度，這樣得到的鋼管長度即是我們鋼管采購的最優(yōu)長度。尋優(yōu)過程的原理：由于采購時精度可以達到10mm，所以適合使用計算機窮舉所有采購組合。根據(jù)采購時最短長度要求和集裝箱長度限制，讓計算機在最短長度和最長長度之間的數(shù)據(jù)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）鋼管總浪費長度Waste，因為是要尋求總浪費長度最小值，所以Waste的初始值應(yīng)當是無窮大的�？梢愿鶕�(jù)公司具體情況設(shè)定Waste的初始值。
�。�2）鋼管長度i,j。鋼管長度種類越多管理費用越高，公司為節(jié)約管理費用一般采購兩種長度類型即可。初始化i值，j=i+10，鋼管長度取i,j時的總浪費長度TTW與初始化Waste相比較。Waste
=TTW時將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度最優(yōu)組合。
4 實例說明
本文以某自行車廠的鋼管采購長度優(yōu)化為例來闡述Excel VBA在自行車制造行業(yè)鋼管采購優(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)采購的主要的鋼管型號如表1所示：
由于在鋼管的裁減過程中，并不區(qū)分鋼管的用途，只確認鋼管的型號和裁減長度。因此將鋼管的數(shù)據(jù)分類進行調(diào)整，如表2所示。
從表中可以看出當采購長度為4660與6070時鋼管的浪費達到最小。改善前浪費長度為293824，浪費金額為758.94739元，改善后浪費長度為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%�？梢姼纳菩Ч窍喈斆黠@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15萬多減少到現(xiàn)有的4萬多。改善總幅度達到73.06%。改善效果是比較令人滿意的。
對鋼管的管理優(yōu)化過程中，由于改進過程所用方法簡單，易于標準化。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)驗自行計算，既避免了經(jīng)驗和計算過程中可能出現(xiàn)的各種錯誤，又提高了工作效率。并且即使遭遇人員流失，新來的員工能對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程序來處理自動重復(fù)計算任務(wù)是很有效的。根據(jù)此特點本文就嘗試將Excel VBA應(yīng)用在自行車制造行業(yè)鋼管采購優(yōu)化決策中，并用實際的案例說明了其可行性以及應(yīng)用的價值。本文提出的方法對于自行車制造行業(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)采購長度。
參考文獻
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