Excel在JIT系统模拟中的应用
现代企业管理的核心任务就是提高企业经济效益,而对于生产制造企业来讲,库存量的大小直接影响到其效益。准时制JIT(Just-in-time)是20世纪60年代产生的一种生产方式,其核心思想可概括为:在需要的时候,按需要的量生产所需的产品。也就是通过生产的计划和控制及库存的管理,追求一种无库存,或库存达到最小的生产系统。
Excel是一个广泛应用的办公软件,它有强大的数学运算能力以及统计分析等实用程序。利用EXCEL可以大大减轻手工求解的计算量,找到数学模型的最优化解,对于提高企业效率,改善决策质量都有很大帮助。在此,我们通过一个实例详细介绍Excel在JIT系统模拟中的应用。
1 问题描述
A公司按JIT准则供应某种汽车零部件给一些汽车零部件供应商。已知A公司此汽车零部件的计划生产能力是每班100件/天,汽车零部件供应商以往的需求量为每天80～130件,为了维护足够的库存以保证适时供应的承诺,A公司准备采取一项措施:若当天库存盘点时库存降至某台数(例如20台)以下时,则在第二天晚上加班生产一班。问:库存应该至少降至多少台数时加一夜班才能保证JIT系统接近100%概率不缺货?实施这项措施后,一年将要加多少个夜班?
2 J IT系统模拟
2.1 建立输入区
输入区主要用于基本初始数据的录入,包括初始库存,每班产量,加班库存,需求下限,需求上限。根据题中所给条件输入相关数据,假设初始库存量为100,加班的库存阈值为10,即当天期末库存小于10时第二天晚上要加一班。
2.2 建立工作区
工作区是模拟模型的关键区域。我们假设A制造公司一年有250个工作日,在A12:A261区域输入1～250,表示250个工作日。期初库存单元格B12中,输入公式“=B3”,即等于模拟开始时假设的初始库存量100。因为每日需求的不确定性,需要生成代表每天需求量的250个随机数,其中最小值为输入区需求下限单元格B6中的80,最大值为B7中的130,在C12单元格中输入公式。
由于第一天不存在加班的可能,所以产量单元格D12中输入公式“=B4”,即等于生产一班的固定产量100。期末库存=期初库存+生产产量-每日需求,在期末库存单元格输入公式:E12=B12+D12-C12。
加班标识中,用1和0分别表示今天下班后明天晚上是否需要加班。在加班标识单元格F12中输入0,表示第二天晚上不用加班。缺货标识用0表示今天没有缺货,用1表示今天缺货。显然,期末库存小于0时说明今天缺货了。缺货标识单元格G12中输入公式:G12=IF(E12<0,1,0)。
E12中存放今天的期末库存量,由于本期的期初库存等于上期的期末库存,所以在B13单元格中输入公式“=E12”。当天的生产产量包括今天白天的产量和昨晚加班的产量,所以生产产量单元格D13中输入公式:D13=$B$4+F12*$B$4。
今晚是否加班是由昨天的期末库存决定的,如果昨天的期末库存小于加班阈值,则今晚加班,加班标识为1,否则为0,加班标识单元格F13中输入公式:F13=IF(E12<$B$5,1,0)。需要注意的是,今晚所生产的数量将计入明天的产量。选择区域B 13:G13,并将其复制到区域B14:G261。
2.3 建立输出区
本例中输出区包括加班次数,缺货次数,JIT效率三个指标。一年中加班总次数为每个工作日加班次数之和;一年中缺货总次数为每个工作日缺货总次数之和;在E4和F4单元格中分别输入公式:E4=SUM(F12:F261);F4=SUM(G12:G261)。
JIT系统效率=(一年总工作日-缺货总次数)/一年总工作日×100%。在JIT系统效率单元格G4中输入公式:G4=(A261-F4)/A261×100%
2.4 建立试验区
在输出区输出的3个模拟结果,是在输入区中输入固定某一值时的一次模拟试验结果,具有很大的随机性,为了对这种输出的目标变量随机性有正确认识,需要在输入参数不变的情况下重复多次模拟试验,再对获得的模拟结果样本进行更进一步的统计分析,在此我们进行250次大样本模拟试验。具体步骤为:(1)在区域112:1261输入1—250,表示试验次数。(2)在单元格J12中输入公式“=E4”,在单元格K12中输入公式=F4”,分别制定所要重复试验的两个目标“结果,一年中加班总次数和缺货总次数。(3)选择区域112:K261,选择“数据”—“模拟运算表”命令。(4)在“模拟运算表”对话框的“输入引用列单元格”输入框里指定任意一空白单元格(如A8),单击“确定”按钮,这样就会在实验区获得一组样本数据。
为得到当加班库存阈值取不同值时,对应这个值的JIT系统的实际效率模拟值,我们需要对加班的库存阈值按假设的取值50,40,30,20,10展开,分别求出250次试验的模拟结果,再将模拟结果的均值作为预测值。这里运用二变量模拟运算表进行试验,具体步骤在此省略。
2.5 建立统计区
在实验区,我们通过对目标结果进行大量的模拟重复试验,获得大样本实验结果,对试验样本进行统计分析并求得样本的期望值。根据统计理论可以知道样本均值总是总体均值的无偏估计,可以作为目标结果的预测值。根据统计区的结果,我们可以看到,当库存阈值设置为50件时,JIT效率可以达到99.98%,按250个工作日计算,平均缺货天数不到一天。可见A公司实现了按JIT准则供货的承诺。而此时统计区加班次数均值显示,一年中的加班次数为13.348天。
3 结语
Excel操作简单,功能强大。除了能实现仿真模拟外,线性规划、回归分析、趋势预测等问题都可运用其方便实现,可为不同的决策者提供科学的决策依据。
摘要：JIT系统中的核心环节是实现对库存的最优化管理。通过具体实例,详细介绍了一种运用Excel构建仿真模型实现对JIT系统最佳库存量确定的方法,为管理者决策提供科学依据。
关键词：Excel应用,JIT系统,模拟
参考文献
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