基于定量分析的冲压件计划管理

张涛　马胜娟　刘红磊

摘 要：冲压件生产属于批量性作业，冲压件生产计划安排合理与否将对企业的产能发挥、委外费用、资金占用起着至关重要的作用。如何综合考虑生产批量、产能、资金占用、工位器具数量、线体作业平衡等因素，合理编制冲压件计划并组织生产，是大型冲压制造单元面临的难题。通过研究冲压件产能收集方法、经济批量计算、线体作业平衡、工位器具动态数量分析等，探讨大型冲压制造单元如何合理进行冲压件计划管理，达到冲压件计划管理水平的提高。

关键词：计划管理；冲压件；经济批量

引言

冲压件的生产是批量性作业，计划周期长、影响因素多，而冲压件计划指导性的高低对冲压件的按时产出和后续装配计划的完成起着决定性的作用，冲压件计划的合理与否，对生产组织的有序进行、生产效率发挥、资金占用、能源消耗有着直接的联系。如何综合考虑生产批量、产能、资金占用、工位器具数量、线体作业平衡等因素，合理编制冲压件计划并组织生产呢？

1 产能数据的收集

产能数据的准确与否是计划指导性高低的先决条件。大型冲压制造单元一般有多条生产线，且每条生产线均要生产多种零件，面对不同工序数、不同加工难度的多种冲压件，如何准确收集某条生产线的产能数据是我们需要首先解决的问题。

产能分为设计产能和有效产能。设计产能是理想情况下（无任何时间损失）最大的可能产出，指设备连续运转时的产出能力，是技术含义上的理论最大产出能力。有效产能是一个企业在给定产品组合、使用合理的人员、合理的时间、设备维护、生产规划和质量保证安排条件下，設备的最大产出能力，是考虑了机器故障、缺工、缺料、质量等因素的实际产出能力，小于设计产能。

在计划编制过程中我们需要的是有效产能。为了使有效产能数据准确可靠，我们需要对每种零件的理论产能进行测定，再通过单位时间内设备影响系数、换模影响系数、质量影响系数、物料影响系数、人员影响系数的测算，计算出每种零件的有效产能。其中理论产能的测定可通过一段时间内瓶颈工序连续冲裁次数获得。有效产能的计算公式为：有效产能=理论产能*（1-设备影响系数-换模影响系数-质量影响系数-物料影响系数-人员影响系数）

2 经济批量的计算

冲压件生产是一定性质的批量作业。冲压件批量的多少，与产品切换次数成反比，与库存量成正比，批量大，切换次数少，生产周期长，库存量大，资金占用多；批量小，切换次数多，生产周期短，库存量小，生产效率低。所以，经济批量的计算与应用，是对生产效率、库存资金占用、产能的一个科学平衡。

经济批量计算是以产品切换次数最小为目标函数，生产周期、工位器具总数量等因素作为约束条件，求解的生产批量。具体函数如下：

其中，X为生产批量；A为需求；h为产品切换时间；

m为净作业时间；n为设备故障停机时间；

p为休息时间；k为计划停机时间；

a为单位时间产能；b为工位器具容量；

B为可用工位器具数量。

为了保证批量计算结果的合理性，在函数求解过程中，需要根据实际情况对工位器具数量、生产批量等进行取整处理。

3 计划编制

冲压件生产计划是基于安全库存的滚动式生产计划。因此，在计划编制前需要根据生产实际情况确定每种零件的安全库存警戒线。为了保证安全库存的合理性，对于有生产淡旺季的企业，应根据市场情况制定不同产量下的安全库存，以保证在不同时期使库存资金占用处于合理状态。

另外，还要结合零件使用频率利用ABC分类法对各种零件进行分类管理。对于使用频率较高的A类零件，在计划编制时可以考虑分批投放；对于使用频率一般的B类零件，可以按照生产周期进行投放；对于使用频率较低的C类零件，可以根据预算大纲一次性投放。

在确定了每种零件的有效产能、经济批量、安全库存警戒线、投放标准之后，就可结合预测需求数量、需求时间、板料到货时间等进行冲压件计划的初步编制。

4 计划优化

在初步编制完成后，我们需要对生产线作业平衡、工位器具数量分别进行定量评估，以保证计划的指导性和可执行性。

生产线作业平衡包括线内作业平衡以及线体间作业平衡。线内作业平衡主要是指计划作业时间和实际要求工作周期的平衡。即将计划数量和产能相互匹配得出计划生产时间，再将其与实际要求的工作周期进行比较。如果小于要求周期，则可满足生产要求；如果大于要求周期则存在产能不足的问题，需要加班生产或委外加工。线体间作业平衡是指对各条生产线的计划作业时间进行平衡，避免线体间工作时间差异过大，导致生产资源浪费。

工位器具数量的评估是指对计划中各种零件需求的工位器具（特别是通用料框类工位器具）数量进行估算，确保每种零件生产完成时有足够的空工位器具承装零件。在实际操作中，可分别计算出计划中每种零件所需的工位器具，对所需工位器具数量进行分类累加，再结合现有空工位器具、周期内回转工位器具，计算工位器具是否可以满足计划需求。

5 结束语

冲压件计划的合理与否对冲压件制造单元的产能发挥、资金占用、生产组织的有序进行起着至关重要的作用。通过综合考虑产能、生产经济批量、资金占用、工位器具数量、线体作业平衡等因素，定量分析，整体考虑、优化计划编制流程，加强过程管控，将有效提高冲压件计划的合理性、指导性。

参考文献

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