基于定量分析的沖壓件計劃管理

張濤　馬勝娟　劉紅磊

摘 要：沖壓件生產屬于批量性作業(yè)，沖壓件生產計劃安排合理與否將對企業(yè)的產能發(fā)揮、委外費用、資金占用起著至關重要的作用。如何綜合考慮生產批量、產能、資金占用、工位器具數量、線體作業(yè)平衡等因素，合理編制沖壓件計劃并組織生產，是大型沖壓制造單元面臨的難題。通過研究沖壓件產能收集方法、經濟批量計算、線體作業(yè)平衡、工位器具動態(tài)數量分析等，探討大型沖壓制造單元如何合理進行沖壓件計劃管理，達到沖壓件計劃管理水平的提高。

關鍵詞：計劃管理；沖壓件；經濟批量

引言

沖壓件的生產是批量性作業(yè)，計劃周期長、影響因素多，而沖壓件計劃指導性的高低對沖壓件的按時產出和后續(xù)裝配計劃的完成起著決定性的作用，沖壓件計劃的合理與否，對生產組織的有序進行、生產效率發(fā)揮、資金占用、能源消耗有著直接的聯系。如何綜合考慮生產批量、產能、資金占用、工位器具數量、線體作業(yè)平衡等因素，合理編制沖壓件計劃并組織生產呢？

1 產能數據的收集

產能數據的準確與否是計劃指導性高低的先決條件。大型沖壓制造單元一般有多條生產線，且每條生產線均要生產多種零件，面對不同工序數、不同加工難度的多種沖壓件，如何準確收集某條生產線的產能數據是我們需要首先解決的問題。

產能分為設計產能和有效產能。設計產能是理想情況下（無任何時間損失）最大的可能產出，指設備連續(xù)運轉時的產出能力，是技術含義上的理論最大產出能力。有效產能是一個企業(yè)在給定產品組合、使用合理的人員、合理的時間、設備維護、生產規(guī)劃和質量保證安排條件下，設備的最大產出能力，是考慮了機器故障、缺工、缺料、質量等因素的實際產出能力，小于設計產能。

在計劃編制過程中我們需要的是有效產能。為了使有效產能數據準確可靠，我們需要對每種零件的理論產能進行測定，再通過單位時間內設備影響系數、換模影響系數、質量影響系數、物料影響系數、人員影響系數的測算，計算出每種零件的有效產能。其中理論產能的測定可通過一段時間內瓶頸工序連續(xù)沖裁次數獲得。有效產能的計算公式為：有效產能=理論產能*（1-設備影響系數-換模影響系數-質量影響系數-物料影響系數-人員影響系數）

2 經濟批量的計算

沖壓件生產是一定性質的批量作業(yè)。沖壓件批量的多少，與產品切換次數成反比，與庫存量成正比，批量大，切換次數少，生產周期長，庫存量大，資金占用多；批量小，切換次數多，生產周期短，庫存量小，生產效率低。所以，經濟批量的計算與應用，是對生產效率、庫存資金占用、產能的一個科學平衡。

經濟批量計算是以產品切換次數最小為目標函數，生產周期、工位器具總數量等因素作為約束條件，求解的生產批量。具體函數如下：

其中，X為生產批量；A為需求；h為產品切換時間；

m為凈作業(yè)時間；n為設備故障停機時間；

p為休息時間；k為計劃停機時間；

a為單位時間產能；b為工位器具容量；

B為可用工位器具數量。

為了保證批量計算結果的合理性，在函數求解過程中，需要根據實際情況對工位器具數量、生產批量等進行取整處理。

3 計劃編制

沖壓件生產計劃是基于安全庫存的滾動式生產計劃。因此，在計劃編制前需要根據生產實際情況確定每種零件的安全庫存警戒線。為了保證安全庫存的合理性，對于有生產淡旺季的企業(yè)，應根據市場情況制定不同產量下的安全庫存，以保證在不同時期使庫存資金占用處于合理狀態(tài)。

另外，還要結合零件使用頻率利用ABC分類法對各種零件進行分類管理。對于使用頻率較高的A類零件，在計劃編制時可以考慮分批投放；對于使用頻率一般的B類零件，可以按照生產周期進行投放；對于使用頻率較低的C類零件，可以根據預算大綱一次性投放。

在確定了每種零件的有效產能、經濟批量、安全庫存警戒線、投放標準之后，就可結合預測需求數量、需求時間、板料到貨時間等進行沖壓件計劃的初步編制。

4 計劃優(yōu)化

在初步編制完成后，我們需要對生產線作業(yè)平衡、工位器具數量分別進行定量評估，以保證計劃的指導性和可執(zhí)行性。

生產線作業(yè)平衡包括線內作業(yè)平衡以及線體間作業(yè)平衡。線內作業(yè)平衡主要是指計劃作業(yè)時間和實際要求工作周期的平衡。即將計劃數量和產能相互匹配得出計劃生產時間，再將其與實際要求的工作周期進行比較。如果小于要求周期，則可滿足生產要求；如果大于要求周期則存在產能不足的問題，需要加班生產或委外加工。線體間作業(yè)平衡是指對各條生產線的計劃作業(yè)時間進行平衡，避免線體間工作時間差異過大，導致生產資源浪費。

工位器具數量的評估是指對計劃中各種零件需求的工位器具（特別是通用料框類工位器具）數量進行估算，確保每種零件生產完成時有足夠的空工位器具承裝零件。在實際操作中，可分別計算出計劃中每種零件所需的工位器具，對所需工位器具數量進行分類累加，再結合現有空工位器具、周期內回轉工位器具，計算工位器具是否可以滿足計劃需求。

5 結束語

沖壓件計劃的合理與否對沖壓件制造單元的產能發(fā)揮、資金占用、生產組織的有序進行起著至關重要的作用。通過綜合考慮產能、生產經濟批量、資金占用、工位器具數量、線體作業(yè)平衡等因素，定量分析，整體考慮、優(yōu)化計劃編制流程，加強過程管控，將有效提高沖壓件計劃的合理性、指導性。

參考文獻

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