基于离散事件系统仿真的作业成本模型与优化.pdf

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1、基于离散事件系统仿真的作业成本模型与优化口石斌口洪跃上海大学机电工程与自动化学院上海200072摘要：将作业成本法和离散事件仿真结合起来，以某汽车零部件生产线为研究对象，运用作业成本法建立成本估算模型，并用仿真软件进行仿真，从而得到该生产线各加工机器所占的详细作业成本，并且根据具体的成本估算结果提出合理的设备配置及优化建议。关键词：作业成本法离散事件仿真成本估算中图分类号：TH186；F407．4文献标识码：A文章编号：1000—4998(2012)04—0077—03近年来．企业都意识到降低成本对提高其市场竞+(+p2)+(玎o+p3)+(r4+~+R

2、A4)争力的重要性，降低成本的方法研究已成为企业关心+(+p5)=Rm∑+∑ToiR+A总(1)的重要课题。在产品生命周期的各个阶段中，设计阶段决定了70％至80％的产品成本，因此，着眼于产品的将图1所示的加工时间代入式(1)，并代入表2中整个生命周期，研究设计阶段降低成本的方法是最有所示的成本动因率。通过计算，可以得到该生产线的单效的方式。鉴于此，本文基于理论和实践对设计阶段降位零件作业成本的估算值：低成本的方法进行了分析研究。1n1nCz=R+7pi+A总1作业成本估算模型=25×l一十15×2三吕+20×喜+30×号—善}1．1作业成本法(ABC)

3、生产线是由一系列作业组成的作业链．每完成一+15×—j+633×—要一+26×—j，_+200×—j詈项作业都要消耗一定的资源．任何产品成本实际就是+84l6×+l26×+(188．58+1．86)-542．99(元)制造该产品所需要全部作业所消耗的成本之和。作业成本法(Activity—BasedCosting，ABC)是一种先进的成本计算方法，其主要思想就是“产品消耗资源，资源消耗作业”。作业成本法以作业为中心，通过对作业及作业成本的确认、计量，最终计算出相对真实的产品成本2_。图1表明了作业成本法的成本形成过程。1．2建立模型进行成本估算一汽车零部

4、件生产线，其主要作业有注塑、喷涂、焊接和装配。通过IDEFO方法(采用逐层分解的结构化方法描述或建立系统的功能模型)建立的作业流程和时间如图2所示。根据图2，可确定4个作业中心，也就是4个成本中心，以及各作业中心的作业和成本动因，见表1。将表1所示的各个作业的成本动因进行动因合并，并确定各成本动因率，结果见表2。根据图2所提供的作业流程和作业时间．以及表2所提供的成本动因和成本动因率，可以建立如式(1)所示的单位零件作业成本估算函数，并将实例数值代入可得到该生产线的单位零件作业成本估算值：C总=CI+C2+C3+c4+Cs=(1+lRpl+尺A1)收稿日

5、期：2011年11月机械制造50卷第572期2012／4表1作业中心及成本动因图来描述系统各元素的关联关系，结构简单．可视性作业中心作业类型成本动因强。但对于结构复杂的生产线，该方法能力有限。安装人工工时2)基于Petri网(适合于描述异步的、并发的计算注塑注朔设备工时、材料消耗机系统模型)技术的系统仿真建模方法。该方法的优点检验人工工时是能对生产系统进行逻辑上的理论分析．通过系统状安装人工工时态变量来表述系统的变化，可对系统进行理论上的分装配装配设备工时析，但该方法的系统建模和仿真运算都较为复杂L5_。检验人工工时3)基于系统结构重现的系统仿真建模方法

6、。该方安装人工工时法首先定义构成系统的单元模块，然后定义各模块之超声波焊接焊接设备工时、材料消耗间的关联关系，形成构成系统整体的仿真模型。该方检验人工工时法与生产系统形成的方法非常相似，借助相关软件进安装人工工时行建模仿真非常方便。本文采用这类方法进行系统仿喷涂喷涂设备工时、喷涂消耗真建模。检验人工工时2．2建模与仿真安装人工工时目前常用的系统仿真软件有Arena、Witness、装配装配设备工时Flexsim、ProModel等，本文采用Witness仿真软件来建检验人工工时立仿真模型并进行作业仿真。Witness是由英国表2动因合并后的成本动因及动因

7、率AT&TISTEL公司推出的、功能强大的仿真软件系统。作业中心成本动因成本动因率它采用的是面向对象的建模方法，打破其他仿真软件人工工时lR．=25元／d'时面向过程的方式，建模更加灵活，使用更加方便U3]。注塑C，设备工时Rpl=633元／tb时根据统计该厂提供的相关数据，建立仿真方案如材料消耗。R^l=188．58元下：该厂每两天到达一批订单，批it满足均值为1000人工工时R=15元／tl,时的泊松分布：5个作业均满足均值为图2中所示加工装配C：设备工时R~=126元，小时时间的ERL0NG分布：考虑1％的加Z12废品率，利用焊接人工工时R二=20

8、元／／b时Witness建立系统仿真模型如图3所示。进行30个工C设备工时R2=