工厂产能和盈利能力分析.docx
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工厂产能和盈利能力分析
运营管理课程论文
某机械加工工厂产能规划
作者
关成刚
摘要
本文主要介绍某制造工厂在一个新项目设计上,是如何采用系统性的方法进行预测,产能规划和盈利分析,最终达到运营管理的最佳方案。
关键词
运营管理,预测,产能规划,最优
1
工厂背景
某汽车零部件工厂是专门为主机厂配套的企业,其中有一项产品是转向架,为终端产品重卡,大巴和轻轨车辆等配套。
为了能够满足不断增长的汽车市场需要,以及满足一些特殊项目在交货时间上的需求,公司决定新投资,扩大自身的生产能力。
这些生产能力的扩充原本有规划,但是受到一些重要项目的特殊性要求以及政府法规的限制,为了保证进度,对项目投资的资金额度进行了调整,需要对采购的设备,生产能力根据对将来市场的预测进行调配,并且同样要考虑资金投入的利益最大化,以及估算生产能力的定位、生产订单的规模对盈利能力的影响。
2项目要求及实现方法说明
一般情况下转向架分成分为带电机和齿轮传动系统的动车转向架,和不带电机和齿轮传动系统的拖车转向架。
以前有部分转向架都是从外面采购,使得这一车辆的关键走行部件的价格居高不下,而且生产厂家因为有更多其他重要的任务,经常难以保证供货,严重影响了我们交货进度并严重制约了我们的生产。
因此公司决定新建生产车间,自己建造转向架这一关键部件。
项目将于2010年年底完成并投入正式生产。
综合各设备产能、成本、销量等各方面资源限制,现在要求合理安排2011年的产能以及工艺规划,以实现当年产品利润的最大化。
2.1产品类型说明
首先对产品分类和结构进行简单的说明,以明确成本构成。
该工厂主要业务包含有:
新造A型动车转向架、A型拖车转向架、B型动车转向架、B型拖车转向架以及以上四种转向架的维修维护业务。
共八种产品(业务)。
四种转向架产品分别由若干构架、车轴、车轮、齿轮箱、齿轮、轴箱、轴箱座、牵引拉杆、中央牵引装置及其他配件装配而成。
维修业务涉及的零件与制造业务相同。
其配比关系如表2-1所示。
车型零件用量
动车转向架A型
动车转向架B型
拖车转向架A型
拖车转向架B型
动车转向架A型维修
动车转向架B型维修
拖车转向架A型维修
拖车转向架B型维修
构架A
1
0
1
0
1
0
1
0
构架B
0
1
0
1
0
1
0
1
动车车轴
2
2
0
0
2
2
0
0
拖车车轴
0
0
2
2
0
0
2
2
车轮
4
4
4
4
4
4
4
4
齿轮箱
1
1
0
0
1
1
0
0
大小齿轮
1
1
0
0
1
1
0
0
轴箱
1
1
1
1
1
1
1
1
轴箱座
4
4
4
4
4
4
4
4
牵引拉杆
2
2
2
2
2
2
2
2
中央牵引装置
1
1
1
1
1
1
1
1
其他配件
1
1
1
1
1
1
1
1
表2-1各产品零件需求配比
2.2产品成本结构
该工厂建有转向架关键零部件,包括构架、车轴、车轮、齿轮箱、齿轮、轴箱、牵引拉杆、中央牵引装置的加工制造设备,同时也建有分总成的装配和转向架总装配的生产线。
每种转向架产品的成本,由构成其的每种零件的物料(外购毛胚)成本、加工成本,分总成及其总成的装配成本构成。
维修每种转向架时,需要将其分解检查,对相应零部件进行再加工,并进行总装调试,需要考虑其中每种零件的再加工成本以及分总成和总成的装配成本,但不需要考虑外购毛胚的成本。
同时,总的年度成本构成还需要考虑设备总投资的年折旧。
所有产品的成本结构如表2-2所示。
具体的每项成本计算方法将在第三节进行详细说明。
动车转向架A型
动车转向架B型
拖车转向架A型
拖车转向架B型
动车转向架A型维修
动车转向架B型维修
拖车转向架A型维修
拖车转向架B型维修
零件成本
A11
B11
A12
B12
A13
B13
A14
B14
装配成本
A21
B21
A22
B22
A23
B23
A24
B24
单件成本
A11+A21
B11+B21
A12+A22
B12+B22
A13+A23
B13+B23
A14+A24
B14+B24
固定成本
设备投资/10(使用10年线性折旧)
表2-2产品成本结构
2.3产品利润计算方法
根据一般的准则,产品的利润,可由总销售额减去零件成本和固定成本计算得出。
根据历史数据和估算,零部件销售价格(对于本公司来说,是计入车辆的单件成本)是可以制定的常量;单件成本可由物料、加工、装配价格计算,也为常量;而每件产品的产量为需要评估控制的变量。
这样就形成了产品利润相对于产品产量之间的线性关系。
产品利润的计算方法可用以下公式描述:
利润=SUMPRODUCT(单件产量×单件销售价格)–
SUMPRODUCT(单件产量×单件成本)–固定成本
3产品成本计算
本节将对产品成本这一常量的构成和计算方法进行详细描述。
3.1零部件原材料采购成本
由于该工厂不设置铸锻车间,因此制造零件所用的毛胚件(原材料)为外购。
其外购成本如表3-1所示。
零部件名称
原材料成本
构架A
¥475,000
构架B
¥425,000
动车车轴
¥10,000
拖车车轴
¥10,000
车轮
¥5,000
齿轮箱
¥30,000
大小齿轮
¥50,000
轴箱
¥7,000
轴箱座
¥2,000
牵引拉杆
¥2,000
中央牵引装置
¥36,000
其他配件(外购)
¥150,000
表3-1零部件原材料采购成本
3.2零部件制造成本
除“其它配件”以外的零部件,均由公司自建厂房和设备进行生产。
其制造工艺、制造设备和工时需求的关系如表3-2所示。
表3-3零部件制造工艺和工时图
经公司财务部门核算,单位工时的制造成本,包括人工、公用动力、耗材及其他设施投入,定为50元。
根据表3-3所示的工艺流程图和工时消耗,结合表3-1中的零部件制造原材料成本,可以计算出每制造单件零件的总成本,如表3-4所示。
零部件名称
原材料成本
加工工时
加工价格
零部件总价格
构架A
¥475,000
240
¥12,000
¥487,000
构架B
¥425,000
240
¥12,000
¥437,000
动车车轴
¥10,000
169.93
¥8,497
¥18,497
拖车车轴
¥10,000
258.29
¥12,915
¥22,915
车轮
¥5,000
90
¥4,500
¥9,500
齿轮箱
¥30,000
24
¥1,200
¥31,200
大小齿轮
¥50,000
190
¥9,500
¥59,500
轴箱
¥7,000
13.8
¥690
¥7,690
轴箱座
¥2,000
12.6
¥630
¥2,630
牵引拉杆
¥2,000
2.5
¥125
¥2,125
中央牵引装置
¥36,000
5
¥250
¥36,250
其他配件(外购)
¥150,000
0
¥-
¥-
表3-4每制造单件零件的总成本
3.3分总成装配、总成装配和维修成本
分总成(轴承轴箱)装配、转向架总成装配,转向架维修的工艺流程和工时消耗如表3-5所示。
转向架生产设备工艺分析
工作区域
设备名称
零件名称
工作内容
机动工作时间(分钟)
辅助时间(含上下料及换刀、修砂轮等;单位分钟)
总工时(分钟)
轴承轴箱间
轴承压装机
轮对
用于轴承的安装
15
30
45
数控轮对压装机(德国MAE)
轮对
轮对压装
20
40
60
齿轮箱跑和实验台
带齿轮箱车轴
跑合实验
60
60
120
转向架装配
静载试验台
转向架
转向架综合实验
40
50(含调整时间)
90
转向架装配变位机
转向架分组装
用于转向架构架组装
100
180
280
转向架检修
分解变位机
转向架
构架分解
100
180
280
构架清洗机
转向架
构架及轴箱清洗
90
30
120
喷丸房
转向架
检修构架喷丸
60
90
150
油漆喷烘房
转向架
构架、轮对油漆
180
120
300
轮对探伤机
轮对
检修轮对探伤
20
40
60
轮对跑合台
轮对
跑合实验
60
60
120
数控轮对车床
轮对
轮缘、踏面车削
35
10
45
表3-5分总成装配和总成装配工艺和工时图
仍然将单位工时的制造成本,包括人工和其他投入,计为50元。
那么可以计算得到装配分总成,总成装配和维修(装配)成本。
如表3-6所示。
动车转向架A型
动车转向架B型
拖车转向架A型
拖车转向架B型
动车转向架A型维修
动车转向架B型维修
拖车转向架A型维修
拖车转向架B型维修
轴承轴箱间(工时)
225
225
225
225
225
225
225
225
转向架装配(工时)
370
370
370
370
370
370
370
370
转向架检修(工时)
1075
1075
1075
1075
总加工成本
¥29,750
¥29,750
¥29,750
¥29,750
¥83,500
¥83,500
¥83,500
¥83,500
表3-6分总成装配、总成装配和维修成本
3.4固定成本
以上各项加工、制造、装配设备总投资为34,000,000人民币。
按照10年直线折旧的方法,得出年固定成本额为3,400,000人民币。
4销量预测及其他约束条件
根据2.3中的描述,利润与产量存在线性(增长)的关系,只要产量无限增长,那么利润就会无限增长。
但是在现实中,产量的增长必然受到一些客观因素的限制,转向架产品的生产同样如此。
以下仅罗列主要的限制因素。
第一,轨道交通产品受到市政规划等市场因素的限制,需要参考以往的销售量,以模拟在2011年可能的需求量,超额生产会造成滞销。
第二,各生产设备每年可支持的总产能也是有限的。
第三,鉴于实际车辆结构,动车和拖车的数量存在配比关系。
以下仅利用数学工具,对以上三点约束进行量化分析。
4.1销量预测
首先,项目投标时的一个基本条件为每种产品的最小产量至少为50件。
其次,根据最近四年本公司其他建设基地对于此种产品的实际销售量数据,对于产品的预期销售量进行了合理的预测。
最近四年本公司其他建设基地对四种转向架产品的总销售数据如表4-1所示。
一季度
二季度
三季度
四季度
2007年
136
123
122
135
2008年
140
126
120
138
2009年
142
128
122
138
2010年
148
126
128
138
表4-1历年实际销售数据
结合历史数据,利用运营管理中产能预测工具,预测得到2011年1季度的销量为145台。
去除季节性因子的影响,预测得2011年平均每季度的销量为136台,2011年整年的销量预测为542台。
考虑保险系数,产量需略多于销量,将四种转向架产品的产量约束定为不多于550台。
根据过往经验,销售转向架产品和维护转向架产品的业务量基本相当,那么2011年四种转向架产品的维护业务约束也定为不多于550台。
相关计算过程如表4-3和表4-4所示。
表4-3根据季节因子对2011年第1季度销量和2011年平均销量的预测
表4-4模型预测准确性
4.2其他约束
4.2.1产品配比约束
根据实际整车装配要求,每列地铁车辆需动车转向架和拖车转向架的配比为2:
1,因此,相应的动车转向架和拖车转向架的生产产量和维修量的配比也为2:
1。
4.2.2产能约束
根据正常排班的工时安排,各生产设备的每年可支持的最大工时有限制,因此限制了每种零部件的生产产能。
实际安排数据如表4-5所示。
设备名称
总工时
数控卧式车床(上海池贝)
3000
数控双头斜切入磨床(意大利莫罗拉)
10000
数控立车(台湾油机)
4300
普通立车
3000
摇臂钻床
3500
齿轮加热箱
2500
龙门铣床
1000
表4-5每种设备总工时约束
5基本模型及其计算结果
上面将我们所讨论的产品的生产过程以及诸多方面的条件约束进行了全面的描述,在理解用户的需求的基础上进行分析,可以建立总利润的基本模型,并计算。
考虑到实际生产中,数控立车(台湾油机)由于工艺安排的问题,其产能是个生产瓶颈,本次计算模型中,因考虑到工人操作培训需求前期资源较多,考虑其为可变因素,即是否可以租借该设备,设置0,1变量,计算过程中当此项需求超过了其实际能力时,此变量为1,表示要考虑从其他企业租用设备。
该设备的租借成本为100,000元。
建立表格模型并进行一般计算的结果如表5-1所示。
根据这个计算的分析,也可以用作工艺调整方案或者是对前期规划做适当的调整。
工艺调整是将凡是能够从此设备转移到其他业务量不忙的设备上去,改变工艺路线,保证此设备是在正常负荷范围。
表5-1数据表格基本模型和计算结果
计算结果显示,生产动车转向架A型100台,动车转向架B型266台,拖车转向架A型50台,拖车转向架B型133台;维修动车转向架A型100台,动车转向架B型266台,拖车转向架A型50台,拖车转向架B型133台时,并且租借数控立车(台湾油机)设备时,可以实现最大年总利润,为45,197,480元。
6达到盈利目标的可能性预测
上级公司所要求的经营业绩指标是要求该工厂2011年年度总利润不低于人民币币44,000,000元,公司需要对根据以往市场的行情进行预测2011年的产量,并且,要考虑因为市场需求的不确定性,对最近一年的产品销售中产品的价格可能会受到多方面的影响,可能每件产品的销售价格可能需要上下浮动5000元的情况下,来预测能够完成这个利润指标的可能性。
公司领导利用电子表格工具(表6-1),对可能达到该目标的概率进行了相关的分析,结果显示达到该目标的可能性为90.41%。
表6-1利润浮动的计算模型
7结论
公司经营非常关注的投资所获的生产能力和将来盈利的可能性通过以上分析,得到了一定的结果,并可以通过调整一些参数来确定对我们所关注的指标的影响程度,可以为实际工作中方向选择提供指导。
通过正确的运营规划,我们可以清晰地得到公司的运营战略,以及进一步的决策。
运营管理在实际的管理应用中有非常重要的作用,因为实际工作中有非常明确而具体的数据和要求,这门课本身提供和很多宏观的概念,同时也提供了很多有效的分析工具,通过这些可以帮助我们用来决策。
以上只是在实际工作中的一些粗浅应用,限于时间和精力,只是用到了所学的一小部分知识内容,但是,即使如此,也给企业的能力建设和投资盈利能力等方面提供了非常好的参考.
参考文献
1.《运营管理》季建华邵晓峰
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