考虑产品成本的生产经营计划研究

考虑产品成本的生产经营计划研究

0动态成本控制螺钉的全球化竞争主要表现在三个方面：成本竞争、产品竞争和销售服务竞争。其中，成本竞争是最基础和最重要的。公司要建在市场上，参与市场竞争，增强竞争实力。主要问题是提高公司经济效益。加强公司成本管理，全面控制整个生产过程的成本控制，少投资、多生产、最佳经济效益。这是公司改革的关键，也是提高公司经济效益的重要途径。目前，国内外对核电站生产区的成本控制进行了研究，如文献研究了核电站生产区动态成本控制方法。在文献中，文献研究了钢包再加热生产过程的成本模型，并对钢包再加热过程中的可控生产参数进行了优化，以将整个生产过程的成本降到最低。在文献中，从控制系统的角度研究了生产过程的成本控制。这些研究在实际应用中发挥了良好的作用。然而，与整个生产过程的成本控制密切相关，不同的生产组织和生产管理计划也导致了不同程度的最终生产成本控制。因此，在该模型的背景下，基于钢铁公司的高线厂，制定了目标成本控制与生产经营计划相结合的目标成本，引入了生产能力转换系数，建立了目标成本控制模型。通过数学推导，将模型中的非线性部分转化为线性，使用加权和法获得相应的生产经营计划模型，并在高线厂的实际应用中验证了模型的可行性。1标准生产能力目标成本控制,首先就是要确定好产品的目标成本.科学合理地设定产品的目标成本,是进行目标成本控制的前提和基础.由市场价格引导下的目标成本控制法,可以得出产品目标成本设定模型C=P-G-F其中,C为产品目标成本,G为预测利润,F为税收,P为产品价格.假设企业生产m种产品,Pi为第i种产品市场价格,Ci为第i种产品目标成本,Hi为第i种产品计划产量,Gt为企业总目标利润(已除去税收).在目标利润设定给出的条件下,PLC原理表达式变形为m∑i=1(Ρi-Ci)Ηi≥Gt∑i=1m(Pi−Ci)Hi≥Gt产品目标成本设定要在满足上式的前提下,按照先进合理的原则给出各种产品目标成本的设定值.高线厂由于工艺条件的限制,不同产品(不同钢种、不同规格)在生产过程中的日历作业率和机时产量有着较大的差异,不同产品的生产能力有较大的区别.也就是说,产品结构的变化会对高线厂实际生产能力产生直接影响.因此,高线标准生产能力只能针对某一产品而言.为此,以高线厂生产比例最大的ϕ6.5mm普碳钢为标准产品,并以此作为标准生产能力核算的基准,将不同产品的生产能力折算为标准生产能力.高线工序生产能力取决于日历作业率和机时产量两个关键指标.其中日历作业率是指纯生产作业时间占日历时间的比例;机时产量是指平均一小时纯生产作业时间内的产品产量,即日历作业率R=纯作业时间(h)日历时间(h)×100%R=纯作业时间(h)日历时间(h)×100%机时产量J=合格产量(t)纯作业时间(h)J=合格产量(t)纯作业时间(h)产量V=日历时间·日历作业率R·机时产量J生产能力折算方法如下:1)计算各种产品相对于标准产品的产量折算系数Ni定义折算系数Ni是指在生产1t某种产品i所需的时间内可生产标准产品的产量.则有折算系数Νi=标准产品产量某种产品产量=Ni=标准产品产量某种产品产量=日历时间⋅R0J0日历时间⋅RiJi=R0J0RiJi日历时间⋅R0J0日历时间⋅RiJi=R0J0RiJi其中,R0,J0分别表示标准产品的日历作业率和机时产量;Ri,Ji分别表示某计算产品的日历作业率和机时产量.2)计算标准产品的生产能力标准生产能力V0=年日历时间·R0J03)计算不同产品结构下等同于标准生产能力的综合生产能力V0=V1Ν1+V2Ν2+⋯+ViΝi=V′(V1Ν1V′+V2Ν2V′+⋯+ViΝiV′)=V′(S1′Ν1+S2′Ν2+⋯+Si′Νi)=V0=V1N1+V2N2+⋯+ViNi=V′(V1N1V′+V2N2V′+⋯+ViNiV′)=V′(S1′N1+S2′N2+⋯+Si′Ni)=V′i∑j=1Sj′ΝjV′=V0/i∑j=1Sj′Νj其中,V1,V2,…,Vi分别表示各品种年产量;V′表示核算年份综合产量;S1′,S2′,…,Si′分别表示各品种产量占总产量的比例.2目标成本控制的描述和模型的建立2.1目标成本模型设企业生产m个品种,n个规格的产品,计划期分为T个阶段.生产原料既可以是上道工序供给的方坯,也可以是外购的方坯,由于外购方坯价格高,所以应尽可能利用自己供应的方坯,在必要时可以外购一定数量的方坯以满足生产要求.设Gij,Jij,Cij分别表示计划期内第i个品种第j个规格产品的目标利润、期间费用和目标成本;Sij(t)表示第t阶段第i个品种第j个规格产品的销售量;Pij(t)表示第t阶段第i个品种第j个规格产品的销售价格;r为销售利率,则根据前述目标成本模型有产品目标成本Cij=Τ∑t=1Sij(t)Ρij(t)(1-r)-Gij-Jij根据钢铁企业工艺流程,考虑产品目标成本、企业生产能力、原料供应能力,能源约束以及市场变化等条件,模型要实现如下目标:a企业利润最大;b缺货损失费用和库存费用尽可能少;c产品成本不超过目标成本;d尽量生产销路好的产品.2.2模型求解与变量定义Μɑxz1=∑i∑j∑txij(t)Ρij-∑i∑j∑t{[t∑k=1(xij(k)-Dijk)]+⋅C1ij+[t∑k=1(Dijk-xij(k))]+C2ij}-∑i∑j∑t{(xij(t)σij-уij(t))C3ij+уij(t)C4ij}-∑i∑j∑txij(t)⋅(hij+eij+mij)(1)Μɑxz2=∑i∑jwij[t∑k=1(xij(k)-Dijk)]+(2)s.t.∑t{(xij(t)σij-уij(t))C3ij+уij(t)C4ij}+∑txij(t)(hij+eij+mij)≤Cij∑txij(t)(3)∑i∑jxij(t)Τij≤Et(4)xij(t)σij-уij(t)≤Eijt´(5)∑i∑jxij(t)lij≤Lt(6)xij(t)σij≥уij(t)(7)xij(t)≥0,уij(t)≥0(8)其中,i=1,2,…,m;j=1,2,…,n;t=1,2,…,T.模型(1)的含义是利润最大.目标函数中,第1项是总的销售收入,第2项是库存费用和缺货损失费用,第3项是原料成本(包括自制和外购),第4项是人工、能源、制造费用成本;模型(2)的含义是在满足订单的前提下尽量生产销路好的产品;约束条件(3)表示产品成本不超过目标成本;约束条件(4)表示各时段内的生产能力限制;约束条件(5)表示原料供应能力限制;约束条件(6)表示电量消耗限制;约束条件(7)表示原料供应能力非负限制;约束条件(8)表示决策变量非负限制.模型中各变量含义如下:Pij为第i个品种第j个规格产品在[1,T]时段内的市场价格;Dijk,xij(k)分别为第i个品种第j个规格产品在第k个时段内的需求量和产量;Cij为第i个品种第j个规格产品目标成本;C1ij,Cij2分别为第i个品种第j个规格产品占用库存和缺货损失的单位费用;C3ij,C4ij分别为第i个品种第j个规格产品所需自制原料坯和外购原料坯的单位成本;σij为第i个品种第j个规格产品成材率;уij(t)为第i个品种第j个规格产品在t时段内外购原料坯数量;hij,eij,mij分别为生产第i个品种第j个规格产品的单位人工成本、单位能源成本和单位制造费用;wij为生产第i个品种第j个规格产品的优先级权重;Tij为第i个品种第j个规格产品的相对于标准产品的生产能力折算系数;Et为t时间段内具有的相对于标准产品的生产能力;Eijt′为t时间段内上道工序供应的第i个品种第j个规格原料坯量;lij为第i个品种第j个规格产品的电单耗数量;Lt为t时间段内给定的电量.3模型转换和求解3.1转化目标函数由于目标函数(1)中第2项是分段函数,其导数非连续,无法用常规的数学规划方法求解,需要进行模型转换,转化为线性模型后,可以利用精确算法进行求解.设变量υijt=[t∑k=1(xij(k)-Dijk)]+vijt=[t∑k=1(Dijk-xij(k))]+可以看出,υijt代表第i个品种、第j种规格的钢材在时间t时的库存量;vijt代表第i个品种、第j种规格的钢材在时间t时的缺货量.由于t∑k=1(xij(k)-Dijk)=t∑k=1xij(k)-t∑k=1Dijk所以t∑k=1xij(k)-υijt+vijt=t∑k=1Dijkt∑k=1xij(k)=υijt-vijt+t∑k=1Dijkxij(t)=υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt(9)令ωij=hij+eij+mij,将变量υijt,vijt,xij(t)=υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt代入目标函数(1),(2)和约束条件(3)—(8),转换后的数学模型为Μɑxz1=∑i∑j(Ρij-C3ijσij-ωij)(υijΤ-vijΤ)-∑i∑j∑t{υijtC1ij+vijtC2ij}-∑i∑j∑t(C4ij-C3ij)уij(t)+∑i∑j∑t(Ρij-C3ijσij-ωij)Dijt(10)Μɑxz2=∑i∑jwijυijt(11)s.t.(C3ijσij+ωij-Cij)(υijΤ-vijΤ)+∑t(C4ij-C3ij)уij(t)≤∑t(Cij-C3ijσij-ωij)Dijt(12)∑i∑j(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)Τij≤Et(13)1σij(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)-уij(t)≤Eijt´(14)∑i∑j(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)lij≤Lt(15)1σij(υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt)≥уij(t)(16)υijt-υijt-1+vijt-1-vijt+Dijt≥0,уij(t)≥0(17)3.2加权和法求解策略通过模型转换使目标函数变为线性模型.对于求解多目标优化模型有多种方法,但是要求目标同时实现最优往往是很难的,各种不同思路可引发各种不同合理处理得失的方法.本文采用了实际中使用较多的线性加权和法.利用加权和法,目标函数统一为Min-λ1z1-λ2z2λ1+λ2=1,λ1>0,λ2>0λ1,λ2取值可由决策者决定,这时可以有不同的解.求解步骤如下:步骤1使用通用的线性规划软件,计算出υijt,vijt和уij(t);步骤2由式(9)计算出满足要求的各产品的计划产量;步骤3利用不同的λ1,λ2求解模型.4问题求解算法某高线厂生产线材和棒材两大类产品,本文仅考虑4类品种5种规格的高速线材产品,以实际数据为基础进行模型求解.根据现场实际需求,本文T=1,即取一个计划期的数据.线性规划问题的求解可以使用通用的线性规划软件如MATLAB的优化工具箱、科学计算自由软件SCILAB等,采用SCILAB编程对问题进行求解.限于篇幅,这里仅列出模型所用部分主要数据,如表1、表2所示.根据决策者λ1,λ2的值不同,可以有不同的计算结果,限于篇幅,表3仅给出了λ1=0.8,λ2=0.2时的计算结果.与现场人工结果进行比较,本文所提出的方法不仅使产品成本控制在目标成本之内,而且操作简单(仅需输入一些模型参数),在计划编制的效率和准确性上都有明显提高.