Ứng dụng thuật toán quy hoạch động vào lập kế hoạch sản xuất cho công ty xi măng Hà Giang năm 2007

CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP
LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT NĂM 2007
- Giải pháp nhằm giảm chi phí sản xuất năm 2007 cho công ty xi măng Hà Giang là Lập kế hoạch sản xuất cho năm 2007 theo của mô hình bài toán Lập kế hoạch sản xuất mà thuật toán của phương pháp lập kế hoạch này là dựa trên nguyên lý Quy hoạch động. Nội dung chính của chương 4 gồm những phần sau:
+ Đưa ra công cụ hỗ trợ Lập kế hoạch sản xuất: chương trình giải bài toán lập kế hoạch trên máy vi tính.
+ Căn cứ để đề ra giải pháp Lập kế hoạch sản xuất mới là dựa trên năng lực thực tại của công ty thì sẽ giảm được chi phí sản xuất – lưu kho nếu áp dụng giải pháp này vào công ty trong những năm vừa qua
+ Nội dung giải pháp: Lập kế hoạch sản xuất cho công ty năm 2007 theo phương pháp mới
+ Kết quả của kế hoạch sản xuất vừa lập được: Tính toán lượng chi phí sản xuất lưu kho tiết kiệm được khi áp dụng kế hoạch sản xuất mới
IV.1. CÔNG CỤ HỖ TRỢ THỰC HIỆN GIẢI PHÁP - CHƯƠNG TRÌNH GIẢI BÀI TOÁN LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT
- Việc tính toán bài toán lập kế hoạch sản xuất đã nêu ở chương 1 là tương đối phức tạp dễ tính toán sai và tốn thời gian khi tính toán thủ công. Số ô cần thực hiện tính toán trong mỗi bước là F = TKmax 2. Khi lượng tồn kho mặc định là 2 theo ví dụ ở trên, số ô cần thực hiện tính toán trong mỗi bước là F = 22 = 4, nhưng khi tính toán cho bài toán thực tế với lượng tồn kho tối đa lên đến 66 (Số tồn kho tối đa thực tế tại công ty xi măng Hà Giang) thì số ô cần thực hiện tính toán lên đến F = 662 = 4.356, khi đó việc tính toán là vô cùng khó khăn, và cực kỳ dễ nhầm lẫn nếu không muốn nói là không thể thực hiện được khi tính toán thủ công. Chính vì vậy, em đã xây dựng 1 chương trình giải tự động bài toán đó trên máy vi tính. Chương trình được viết trên nền ngôn ngữ lập trình Visual Basic. Thuật giải của chương trình giống như thuật giải đã nêu trong chương 1với giao diện được thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, tính toán nhanh. Thay vì việc tính toán thủ công phức tạp khi sử dụng phần mềm chỉ cần nhập các dữ liệu đầu vào, ấn nút và đợi sau vài giây chương trình sẽ tự động tính toán và hiển thị kết quả là 1 kế hoạch sản xuất tối ưu với các thông số đầu vào đã nhập. Chương trình đã được sự kiểm định chất lượng, độ tin cậy và tính chính xác bởi thầy giáo giảng dạy môn học Logistics: Vũ Đinh Nghiêm Hùng
+ Giao diện chương trình:
HÌNH 4.1: GIAO DIỆN PHẦN MỀM GIẢI BÀI TOÁN LẬP KHSX
- Cách thức sử dụng phần mềm: ta lấy ví dụ bài toán lập kế hoạch sản xuất ở chương 1.
+ Đầu tiên là nhập các tham số: Nhập các tham số (đơn vị tính chi phí, số kỳ tính toán, số mức giá và mức tồn kho tối đa) vào các ô trống. Mức tồn kho tối đa nếu chọn là mặc định thì mức tồn kho tối đa sẽ được tính theo công thức sau:
TĐKimax = min {KNmax, NCmax}
Trong đó:
*) TĐKimax là lượng tồn kho tối đa đầu kỳ thứ i
*) KNmax là khả năng tồn kho tối đa, được tính bằng tổng khả năng sản xuất của các kỳ trước kỳ i trừ đi tổng tiêu thụ (hay nhu cầu) của các kỳ trước kỳ i.
*) NCmax là tổng nhu cầu tồn kho tối đa, được tính bằng tổng nhu cầu của các kỳ sau kỳ i cộng với nhu cầu kỳ i.
HÌNH 4.2: GIAO DIỆN NHẬP THAM SỐ PHẦN MỀM GIẢI BÀI TOÁN LẬP KHSX
+ Bước tiếp theo là nhập các số liệu đầu vào của bài toán: Các mức giá thành, khả năng sản xuất các kỳ, nhu cầu các kỳ, chi phí lưu kho và chi phí vận hành hệ thống.
HÌNH 4.1: GIAO DIỆN NHẬP SỐ LIỆU PHẦN MỀM GIẢI BÀI TOÁN LẬP KHSX
+ Sau khi nhập xong các dữ liệu đầu vào ta Click chuột vào nút “Thực hiện tính toán”, chương trình sẽ tự động tính toán trong vài giây và nút “In kết quả” sáng lên cho biết chương trình đã tính toán xong. Click vào nút “In kết quả” chương trình sẽ hiển thị kết quả tính toán:
HÌNH 4.3: GIAO DIỆN IN KẾT QUẢ PHẦN MỀM GIẢI BÀI TOÁN LẬP KHSX
IV.2. CĂN CỨ ĐỂ ĐƯA RA GIẢI PHÁP
- Phương pháp lập kế hoạch theo mô hình bài toán Lập kế hoạch sản xuất tốt hơn so với phương pháp lập kế hoạch hiện tại của công ty trong những năm gần đây. Nếu áp dụng phương pháp lập kế hoạch mới này vào tình hình thực tế của công ty trong những năm gần đây sẽ giảm được đáng kể tổng chi phí sản xuất – lưu kho của công ty.
- Để việc tính toán đơn giản và có ý nghĩa hơn ta sẽ gộp 50 tấn xi măng thành 1 Block (đơn vị tính sản lượng) vì 2 lý do sau:
+ Năng suất thực tế của 1 ca sản xuất của công ty là 50 tấn xi măng, như vậy trong 1 tháng quyết định sản xuất thêm hay bớt 1 Block tức là quyết định sẽ hoạt động thêm hay nghỉ 1 ca. Còn nếu quyết định sản xuất thêm hay bớt 1 tấn xi măng thì hầu như vô nghĩa vì như công ty chỉ phải hoạt động trong khoảng chưa đầy 10 phút đã sản xuất được 1 tấn xi măng.
+ Gộp vào 1 Block như vậy khi tính toán, lượng tồn kho sẽ tính theo đơn vị Block làm cho việc tính toán đơn giản hơn vì số phép tính sẽ giảm đi rất nhiều.
- Sức chứa của kho dự trữ thành phẩm của công ty là 5.000 tấn, như vậy lượng tồn kho tối đa sẽ là TKmax = 5.000/50 = 100 Block
- Chi phí lưu kho tính theo Block: Ck = 9.112 x 50 = 455.600 đồng/Block
- Năng lực sản xuất hàng tháng của công ty tính theo Block sẽ là:
BẢNG 4.1: NĂNG LỰC SẢN XUẤT CỦA CÔNG TY XI MĂNG HÀ GIANG
NĂNG LỰC THEO TẤN
NĂNG LỰC THEO BLOCK
MỨC GIÁ THÀNH
(Đồng/tấn)
NĂNG SUẤT TỐI ĐA
(Tấn/tháng)
MỨC GIÁ THÀNH
(Đồng/Block)
NĂNG SUẤT TỐI ĐA
(Block/tháng)
Z1 = 436.920
3.033,0
Z1 = 21.846.000
60
Z2 = 481.040
1.474,2
Z2 = 24.052.000
30
- Xác định nhu cầu thực tế về xi măng của công ty trong 3 năm vừa qua tính theo Block: Trong bài toán lập kế hoạch sản xuất đã nêu ở chương 1 không có lượng tồn kho đầu năm và lượng tồn kho cuối năm bằng 0. Để xử lý số liệu về nhu cầu hàng tháng nhập vào cho phần mềm giải bài toán Lập kế hoạch sản xuất tính toán ta cộng thêm vào nhu cầu tháng 12 lượng tồn kho thực tế cuối mỗi năm và ở nhu cầu thực tế tháng 1 ta trừ đi lượng tồn kho thực tế đầu năm, sau đó trong tổng chi phí phần mềm tính toán được ta cộng thêm chi phí lưu kho của lượng tồn kho đầu năm.
BẢNG 4.2: NHU CẦU XI MĂNG THỰC TẾ 3 NĂM GẦN ĐÂY
Đơn vị tính: Block (50 tấn)
THÁNG
NHU CẦU
NĂM 2004
NĂM 2005
NĂM 2006
1
47
1
6
2
61
57
57
3
75
66
66
4
72
68
65
5
72
65
67
6
57
47
49
7
56
46
48
8
54
48
48
9
75
55
58
10
80
69
68
11
77
70
72
12
144
132
85
TỔNG
870
724
689
- Nhập số liệu thực tế của từng năm vào phần mềm, sau khi phần mềm tính toán ra kết quả, căn cứ vào các kết quả đó ta lập được bảng kế hoạch sản xuất và chi phí tối ưu cho từng năm như sau:
BẢNG 4.3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CHI PHÍ VÀ KẾ HOẠCH SẢN XUẤT
TỐI ƯU CHO 3 NĂM GẦN ĐÂY
Đơn vị tính: Block (75 tấn)
THÁNG
SẢN XUẤT 2004
SẢN XUẤT 2005
SẢN XUẤT 2006
THEO BLOCK
THEO TẤN
THEO BLOCK
THEO TẤN
THEO BLOCK
THEO TẤN
1
60
3.000
17
850
21
1050
2
60
3.000
60
3.000
60
3000
3
63
3.150
60
3.000
60
3000
4
72
3.600
60
3.000
60
3000
5
72
3.600
60
3.000
60
3000
6
60
3.000
47
2.350
49
2450
7
60
3.000
60
3.000
54
2700
8
63
3.150
60
3.000
60
3000
9
90
4.500
60
3.000
60
3000
10
90
4.500
60
3.000
60
3000
11
90
4.500
90
4.500
60
3000
12
90
4.500
90
4.500
85
4250
CHI PHÍ TỐI ƯU
19.563.829.340đ
16.199.038.915đ
15.320.298.915đ
- So sánh chi phí tối ưu vừa tính được với tổng chi phí sản xuất – lưu kho thực tế của các năm vừa qua ta tính được mức giảm chi phí của từng năm:
BẢNG 4.4: PHÂN TÍCH LỢI ÍCH KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT MỚI CHO THỰC TẾ 3 NĂM GẦN ĐÂY
NĂM
CHI PHÍ SẢN XUẤT TRƯỚC KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP
CHI PHÍ SẢN XUẤT
SAU KHI ÁP DỤNG GIẢI PHÁP
CHI PHÍ TIẾT KIỆM ĐƯỢC NHỜ ÁP DỤNG GIẢI PHÁP
TUYỆT ĐỐI
TƯƠNG ĐỐI
2004
19.746.020.035
19.563.829.340
182.190.695
0,92%
2005
16.663.011.313
16.199.038.915
463.972.398
2,78%
2006
15.400.909.770
15.320.298.915
80.610.855
0,52%
IV.3. NỘI DUNG GIẢI PHÁP: LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT NĂM 2007 CHO CÔNG TY THEO MÔ HÌNH BÀI TOÁN LẬP KẾ HOẠCH SẢN XUẤT:
- Phương pháp lập kế hoạch sản xuất theo tháng mà công ty đang áp dụng là dựa trên dự báo nhu cầu về xi măng của công ty trong năm tới công ty sẽ xác định được sản lượng sản xuất năm tới đúng bằng số dự báo về nhu cầu. Sản lượng kế hoạch trong năm kế hoạch sẽ được phân bổ đều cho 12 tháng, đây chính là 1 trong những nguyên nhân dẫn đến sự tồn kho rất nhiều trong những năm vừa qua.
- Dự báo nhu cầu chi tiết theo từng tháng bằng phương pháp chỉ số mùa vụ, dựa trên số liệu về sản lượng tiêu thụ theo tháng của 3 năm gần đây và số liệu về dự báo nhu cầu trong năm 2007 do phòng Kế hoạch cung cấp.
BẢNG 4.5: BẢNG XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ MÙA VỤ
THÁNG
NHU CẦU THỰC
NHU CẦU BÌNH QUÂN THÁNG
NHU CẦU
BÌNH QUÂN THÁNG GIẢN ĐƠN
CHỈ SỐ MÙA VỤ
NĂM 2004
NĂM 2005
NĂM 2006
1
3.476,35
3.390,95
3.417,60
3.428,30
3.181,86
1,07745
2
3.064,65
2.857,05
2.869,90
2.930,53
3.181,86
0,92101
3
3.749,80
3.309,55
3.280,55
3.446,63
3.181,86
1,08321
4
3.616,15
3.379,75
3.238,05
3.411,32
3.181,86
1,07211
5
3.596,05
3.251,30
3.339,95
3.395,77
3.181,86
1,06723
6
2.865,50
2.338,75
2.441,95
2.548,73
3.181,86
0,80102
7
2.790,05
2.307,85
2.397,90
2.498,60
3.181,86
0,78526
8
2.7...