铝合金铸件材料定额管理.doc

铝合金铸件材料定额管理西安西开高压电气股份有限公司主 创 人：史满宏主要参与人：王小芳 吴 鑫 西安西开高压电气股份有限公司（简称西开电气）是西安高压开关厂作为主发起人，联合南京南瑞继保电器有限公司、许继电气股份有限公司等六家发起人共同发起，并于2001年3月12日在西安市高新技术产业开发区设立的股份有限公司。其股本总额17400万元。公司主要从事高压六氟化硫断路器（GCB）、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的研制、开发、生产、销售及售后服务等业务，是我国高压开关设备研制、开发、生产的主要基地。并于2001年被陕西省科委认定为高新技术企业。公司建立了完善的质量管理体系，通过了GB/T19000ISO9000标准认证，产品行销全国各地和香港特别行政区,并出口东南亚、西亚、南美等地的16个国家和地区。为满足高压开关设备小型化、智能化、多样化对产品质量的要求。技术上以高水平的研究开发为起点，不断吸收国外先进技术，长期保持同日本三菱电机的合作关系，2000年通过技贸结合形式引进瑞士 ABB公司550kV GIS产品生产技术，为举世瞩目的三峡工程提供GIS设备 ，为我国基础能源建设，特别是在西电东送工程中做出重大贡献。 一、 成果产生背景企业竞争，既是产品质量和市场的竞争,又是生产成本和管理水平的竞争。在机械行业中，材料费用约占产品成本的70%80%，研究材料定额，控制材料消耗，对降低成本、提高效益具有积极作用。针对我公司铸造零部件无准确有效的铸件材料定额制定方法，大多新品铸件发料数量由经验得出随意性很强，给铸件定额管理和成本控制造成很多困难，使企业铸件生产成本居高不下，严重影响企业效益的状况。1999年企业就铸件材料定额管理立项研究，以解决长期困扰企业的铸件成本过高问题。二、解决问题的具体方法1. 理论依据 在现实世界中，普遍地存在着变量之间的关系。它们相互联系，互相依存，不可分割。这种关系可分为两类：一类是确定性的函数关系、另一类是非确定性的相关关系。对于相关关系，虽然不能找出变量之间确切的函数表达式，但可运用数理统计原理，通过对大量数据的观测、分析，发现其中存在的统计规律性。进而解决生产实践和科学技术中的相关问题。研究这类问题比较有效的一种方法就是回归分析。本课题就是应用数理统计分析中的回归分析方法，探讨铸件重量与加工投入的原材料之间的相关关系，进而制定先进合理的铸件材料定额，以控制材料消耗，降低成本。 2. 基本思路 我公司铸造零部件虽然千差万别，但其零部件净重和毛重之间有着一定的相关联系，我们应用数理统计中的回归分析法，通过实测大量的数据，可以找到铸件净重和毛重存在的统计规律性。再根据铸造规律，推导出铸件毛重和定额之间的确切关系。知道净毛重关系、毛重定额关系，导出铸件净重和定额关系。（净重-毛重-定额）从而找到控制铸件成本的有效方法。 （1）数据收集为了发现铸件净重和毛重存在的统计规律性。需要随机称量了用料单位一段时间生产的铝合金铸件净重、毛重数据作为基础数据。基础数据要40组以上才具有意义。当铸造工艺相差不大时，可忽略工艺差别，将收集的数据放在一起处理。 （2）回归分析得到零件净毛重关系铝合金铸件净重和毛重存在某种关系，这种关系可表达为y=f（x）=f（x，a1，a2，a3，ak），按照最小二乘法，可得到最拟合测量值的回归方程。在收集基础数据的基础上。依照数理统计回归分析法，推导铸件净重和毛重存在的统计规律性之前需要进行关系假定，得出回归方程之后需进行关系验证。对本课题而言，按照铸造工艺规律，在铸造工艺参数不变的情况下，净重越大，毛重就越大，净重越小，毛重就越小，存在某种线性关系，结合净毛重散点图。我们先假定净重和毛重存在线性关系，推导出回归方程。再应用方差分析法和相关系数分析法检验这种线性关系是否成立。如不成立，需要重新进行假定计算。直到推导出铸件净毛重关系。 在确定精度的情况下，可应用回归方程预测和控制另一个变量的变化区间。 （3）毛重和定额关系及供料比率的推算对于某一零件生产过程，考察其原材料在生产过程中的各种转化形式和损耗。结合铸造规律，归纳出单个零件不同加工工艺生产的供料比率（毛重和定额关系）和回炉料节余。 （4）铝合金铸件净重和定额关系 由于铸件净重和毛重存在的统计规律性，毛重和定额又存在确定关系，我们从而可得到铝合金铸件净重和定额关系。在确定精度的情况下，应用回归分析对净重和定额进行预测和控制，并求出变化区间。从而使本课题目标得以实现。3具体实施 依据课题思路，我们具体实施过程如下： （1）数据收集 随机称量了我司用料单位79月份(一个季度)生产的铝合金铸件净重、毛重、浇注重量。见附表1-1，1-2及附表2。由于ZL104、ZL201、ZL101H铸造工艺相差不是很大，将它们综合起来考虑，并画出散点图。 （2）回归分析零件净毛重关系 按照回归分析法确定回归方程。 经计算回归方程为y=1.74x 0x10.8kg y=1.51 x+3.09 10.8.x113.4kg （x表示净重，用y表示毛重） 回归方程线性相关的显著性检验 I方差检验分析 可计算方差F=1825。对于显著性a=0.05，方差F远远大于实验数据数对应的方差值。亦远远大于显著性a=0.01时实验数据数对应的F值。由方差函数F分布的性质，可以看出，x（净重）和y（毛重）之间的线性相关关系特别显著。 . 相关系数及其显著性检验 计算得出相关系数为0.99。远远大于显著性为0.05时实验数据数对应的相关系数值。亦远远大于显著性为0.01时实验数据数对应的相关系数值。可以看出，经方差分析和相关系数检验，净重和毛重线性相关关系特别显著。所以可以说计算得到的上述回归方程是正确的，描述了净重和毛重之间的变化规律。 （3）净毛重关系的预测与控制 给定预测精度（95%，99%），求出毛重的置信区间。控制，就是已知毛重，可知道净重的变化范围。（4）毛重和定额关系及供料比率的推算 对于某一零件生产过程，考察其原材料在生产工艺过程中的各种转化形式。以下可分两种情况讨论： A当回炉料的加入比例小于所能产生的回炉料时，可总结出单个零件无限次生产的发料系数、回炉料节余 发料系数（毛重和定额关系） = 1.49 回炉料节余 = 0.26 B 当回炉料的加入比例大于所能产生的回炉料时，即产生回炉料全部加入时。经考察铸造n次熔炼过程及熔炼过程中原材料的各种转化形式变化情况，同理亦可总结零件n次生产发料系数（毛重和定额关系）。 （5）净重和定额关系 因为回炉料全部加入进行生产的零件很少，可以作为特殊情况单独计算。在此给出回炉料无法全部加入时零件的净重和其材料定额的关系。 .零件净重和其材料定额关系 z = 2.59 x 0 x 10.8 kgz = 2.25 x + 4.6 10.8 kg x 113.4 kg（Z为定额，x为铸铝件的净重） 、对净重和材料定额关系进行控制与预测 依据净毛重控制与预测，可得到净重和材料定额关系的控制与预测。(1) 预测 A 对于任一0 x0(净重) 10.8kg，当置信概率为0.95时，材料定额的预测区间为B 对于任一10.8 kg x0(净重) 113.4kg，当置信概率为0.95时，材料定额的预测区间为 (2)、控制 A 当置信概率为0.95时，要使z1 z0(定额) z2区间内（z2应小于净重为10.8kg对应的定额。） 那么， 净重x应落在以下区间内： B 当置信概率为0.95时，要使z1 z0(毛重) z2区间内（z2应大于净重为10.8kg对应的定额，小于净重为113.4 kg对应的定额） 那么， 净重x应落在以下区间内：依据以上所得的净重定额公式及预测与控制，结合铸造规律，就可计算出零件的材料定额。我们依上述原则计算出单个零件的材料定额，并把其纳入工艺文件中，实行按定额报审用料、按计划审批用料。 三、取得效益我们根据供应处限额和用料单位提供的2001年数据算出的结果如下： (单位:吨)时 间运行前1999年运行后2001年用料情况433.13774.68生产铝合金毛坯267683.65用料情况/ 生产铝合金毛坯1.621.13从上表可以看出，生产单位铝合金毛坯所用料降低了30%（仅原材料节约）。按2001年生产量计算，每年可节约用料205吨，每吨101A 以1.4 万元计,折合人民币计287万元。 四、现实意义 1.材料采购方面现在依据所得的净重定额公式及预测与控制，可实现分批精确采购。实行根据生产计划小批量多批次采购，改变了以前采购模式。 加快了流动资金的周转。盘活了采购资金。提高了经营效率。 2. 产品成本方面用料单位以前的用料方式随意性很强，使生产和管理长期粗放型发展，造成生产和控制的隐性脱节，铸件成本居高不下。增加了流动资金占用，造成产品在市场上相对价格较高，降低了产品的市场竞争力。依据所得的净重定额公式及预测与控制，可从整体上对用料进行控制和调节。控制和监督用料单位的材料消耗。控制了产品成本和价格，确定了我司产品在市场上的价格优势，从而增加了产品市场竞争力和企业的经济效益。 3. 管理效率方面依据所得的净重定额公式及预测与控制，解决了铸造材料定额确定随意性强，无准确有效方法的问题。完善