價(jià)值工程在降低產(chǎn)品成本方面的應(yīng)用研究

摘 要：產(chǎn)品成本是被設(shè)計(jì)出來的，價(jià)值工程重視產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段。本為以傳統(tǒng)產(chǎn)品的直接材料為例，找出控制產(chǎn)品直接材料成本的途徑，為設(shè)計(jì)階段降低產(chǎn)品材料成本提供思路建議。

關(guān)鍵詞：價(jià)值工程；產(chǎn)品成本；直接材料成本

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.228

0 前言

我們知道，設(shè)計(jì)階段決定了產(chǎn)品成本80%。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 各種機(jī)器加工方法越來越先進(jìn)，原來的材料，人工，制造費(fèi)用三分天下的情況已經(jīng)慢慢地變成了原料和制造費(fèi)用為主的結(jié)構(gòu)，人工成本已經(jīng)大大的降低。直接材料成本是產(chǎn)品成本的主要構(gòu)成部分，一般來說，傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品的直接材料成本占產(chǎn)品總成本的60%-80%，占銷售額的40%-70%，隨著自動(dòng)化程度的提高，材料成本的比重有不斷加大的趨勢(shì)。本文應(yīng)用價(jià)值工程圍繞以設(shè)計(jì)階段降低產(chǎn)品的直接材料成本為中心展開。

價(jià)值工程是在產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段即進(jìn)行的價(jià)值與成本分析活動(dòng)，它力求以用最低的產(chǎn)品壽命周期成本可靠地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能。價(jià)值工程更是在開發(fā)設(shè)計(jì)階段提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本的利器。

1 價(jià)值工程的理論基礎(chǔ)

價(jià)值工程的基本原理是：價(jià)值V=功能F/成本C。

這里所說的功能是產(chǎn)品功能，是指產(chǎn)品的用途和作用；成本為產(chǎn)品壽命周期成本，是指從產(chǎn)品研發(fā)、制造、使用、維修直至最后報(bào)廢為止的全過程中所發(fā)生的各種費(fèi)用的總和（如下圖示）。

價(jià)值工程將產(chǎn)品價(jià)值、功能和成本作為一個(gè)整體同時(shí)考慮。也就是說價(jià)值工程是在確保產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)成本和使用成本，兼顧生產(chǎn)者和用戶的利益。

從價(jià)值基本原理即價(jià)值V=功能F/成本C可以看出，提高產(chǎn)品價(jià)值的有多種途徑，比如：

（1）提高功能值，降低成本，大幅度提高價(jià)值：即F↑ C↓ =V

↑↑；

（2）功能值不變，成本降低，提高價(jià)值：即F→ C↓ =V↑；

（3）功能值有所提高，成本保持不變，從而提高價(jià)值：即F↑ C→=V↑；…

不論通過哪種途徑，價(jià)值工程都能有效幫助企業(yè)降低成本。有效運(yùn)用價(jià)值工程技術(shù)全面降低成本，使產(chǎn)品生命周期成本最低，已成為企業(yè)提高成本能力必不可少的途徑。

2 在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段導(dǎo)入價(jià)值工程收效更好

在產(chǎn)品生命周期的不同階段導(dǎo)入價(jià)值工程活動(dòng)，創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益各有不同。但是在產(chǎn)品研發(fā)階段推廣價(jià)值工程活動(dòng)取得的效果都更為顯著，主要因?yàn)槭窃诋a(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)上進(jìn)行修改、優(yōu)化和革新，使之合理化，涉及面不大、所需費(fèi)用較低。因此，越來越多的企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)階段引入價(jià)值工程的理念。

3 直接材料成本組成

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化的程度的提高，直接材料成本成為產(chǎn)品成本的主要構(gòu)成部分，一般來說，傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品的直接材料成本占產(chǎn)品總成本的60%-80%，而且占比由擴(kuò)大的趨勢(shì)。因此，直接材料成本在設(shè)計(jì)階段成本關(guān)注重點(diǎn)之一。

首先，直接材料成本由直接材料消耗量和直接材料采購(gòu)價(jià)格兩者共同決定，其中，直接材料消耗量又分為凈用量和額外損耗兩部分。具體如下：

4 降低直接材料成本的途徑

由直接材料成本構(gòu)成，可以降低材料消耗量和降低材料采購(gòu)價(jià)格兩方面入手，通過各部門分工配合，跨部門協(xié)同來開展降低直接材料成本的活動(dòng)。

途徑1：減少直接材料消耗量

a）減少凈用量。凈用量是設(shè)計(jì)直接決定的，因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)可以從源頭減少產(chǎn)品的材料消耗。

b）減少額外損耗。工藝性損耗很難根除，卻可以通過工藝優(yōu)化改進(jìn)而使之最小化，如改進(jìn)模具設(shè)計(jì)、優(yōu)化工藝排布可以大幅度減少?zèng)_壓邊角料；通過加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)管理和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量提升，提高質(zhì)量保證能力，使質(zhì)量成本最小化，可以大幅降低質(zhì)量損耗；加強(qiáng)物流管理，減少賬面和實(shí)物的差異、變質(zhì)、破損等損耗，可以有效控制物流損耗。

途徑2：降低直接材料的采購(gòu)價(jià)格

（1）變更材質(zhì)。在滿足功能要求、保證質(zhì)量和壽命前提下，使用更充足、價(jià)格更便宜的材料來代替現(xiàn)有材料，這是降低直接材料采購(gòu)成本的有效方法。這種方法需要經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)、系統(tǒng)的技術(shù)保障措施，必要時(shí)需要獲得客戶或技術(shù)設(shè)計(jì)部門的認(rèn)可，因此實(shí)施周期比較長(zhǎng)，也需要一定的技術(shù)投入。

（2）供應(yīng)商降價(jià)。

（3）多家采購(gòu)。

5 研發(fā)設(shè)計(jì)階段中的具體應(yīng)用

A）優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)是降低成本活動(dòng)的重中之重。我們知道，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是成本的源頭，設(shè)計(jì)階段決定了產(chǎn)品的材料使用量，資源消耗及標(biāo)準(zhǔn)成本。從產(chǎn)品策劃和產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段抓起，通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過技術(shù)性措施從源頭控制成本，是降低成本活動(dòng)的重中之重。

優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)是指圍繞產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的功能，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以滿足功能，降低成本為目標(biāo)，找出其中不合理之處進(jìn)行改進(jìn)。

如何做到優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這里有三種方法推薦：

（1）運(yùn)用ESCR（取消合并簡(jiǎn)化重排）原則是改進(jìn)的最重要方法之一，在作業(yè)改善和流程改善中被廣泛運(yùn)用。將之運(yùn)用于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)改進(jìn)，同樣有很強(qiáng)的導(dǎo)向作用，常常有出其不意的效果。

在推行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中，運(yùn)用ESCR原則可以幫助我們發(fā)現(xiàn)改進(jìn)空間，即通過功能分析對(duì)比現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，看看那些結(jié)構(gòu)是不必要的，是可以取消的（E），哪些細(xì)小結(jié)構(gòu)是可以合并的（C），哪些結(jié)構(gòu)太過復(fù)雜而可以簡(jiǎn)化（S），整體結(jié)構(gòu)是否可以重排（R）以便更加緊湊。

ESCR原則的核心是價(jià)值分析，用最簡(jiǎn)單的方式、最低的成本實(shí)現(xiàn)功能，滿足客戶的需要，從而價(jià)值最大化。

（2）運(yùn)用比照法。比照法也是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化的最重要方法之一，通過對(duì)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，行業(yè)排名靠前的產(chǎn)品的解剖和比較，發(fā)現(xiàn)其優(yōu)越之處，取他人之長(zhǎng)，為己所用。endprint

利用比照法，直接學(xué)習(xí)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手或行業(yè)頂尖水平的長(zhǎng)處，系統(tǒng)地找到優(yōu)化設(shè)計(jì)、降低成本的具體項(xiàng)目，由跨部門項(xiàng)目小組全面推進(jìn)，最終達(dá)到降低總成本、領(lǐng)先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的目標(biāo)。

（3）產(chǎn)品小型化。隨著人類社會(huì)的發(fā)展，產(chǎn)品小型化成為明顯的趨勢(shì)：一是源于客戶或消費(fèi)對(duì)產(chǎn)品便利性、舒適性的需求，二是源于資源稀缺和環(huán)保意識(shí)提升帶來的節(jié)源環(huán)保的需要。

小型化是價(jià)值工程在節(jié)省產(chǎn)品直接材料方面的重要方法，通過系統(tǒng)分析和必要的技術(shù)論證，在確保實(shí)現(xiàn)相同功能，保證產(chǎn)品質(zhì)量和壽命的前提下，通過使產(chǎn)品更短、更小、更輕、更薄，從而減少產(chǎn)品材料消耗，所以也可稱為短小輕薄化。

需要注意的是，對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，經(jīng)常要考慮到生產(chǎn)工藝/設(shè)備/模具/工裝夾具/工序作業(yè)等相關(guān)內(nèi)容，需要一定的硬件投入，并需要一定的改造成本或投資成本。這就需要我們進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，考慮行業(yè)趨勢(shì)、技術(shù)發(fā)展方向，從中長(zhǎng)期的角度計(jì)算產(chǎn)出投入比和降低成本效益。同時(shí)，還要看到，現(xiàn)有產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)優(yōu)化將為新產(chǎn)品的開發(fā)帶來直接的經(jīng)驗(yàn)，前期投入會(huì)在后續(xù)新產(chǎn)品的生產(chǎn)中獲得很大的回報(bào)。所以產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新是項(xiàng)面向未來的工作，不可不做，不可遲做。

優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、降低總成本是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，與工藝技術(shù)、管理水平密切相關(guān)，只要堅(jiān)持不懈、系統(tǒng)推進(jìn)，一定能提高企業(yè)的成本競(jìng)爭(zhēng)力。

B）材質(zhì)優(yōu)化選擇變更。資源的稀缺性決定了資源的價(jià)值，不同的材料因此也不同。

如果能以滿足功能為前提，根據(jù)市場(chǎng)供求狀況和價(jià)格水平，通過設(shè)計(jì)更改和工藝優(yōu)化，采用市場(chǎng)供應(yīng)更充足、價(jià)格更為經(jīng)濟(jì)的材料進(jìn)行代替，則可以有效降低直接材料成本。

（1）材質(zhì)優(yōu)化變更的功能考慮：

a）用高強(qiáng)度材料代替低強(qiáng)度材料，如用不銹鋼材料代替黃銅材料，其強(qiáng)度提高了，而材料的用量大幅度減少，總成本更低。

b）用高性能材料代替低性能材料。

c）用便宜材料代替貴的本材料，在相同的使用量（一般情況下為體積或重量）的情況下，使用便宜的材料代替昂貴的材料，并通過短小輕薄化降低總成本。

d）新材料的應(yīng)用。

以滿足功能為前提，利用材料的物理性能、化學(xué)性能或價(jià)格優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，通過材質(zhì)變更可以達(dá)到總成本最低的目標(biāo)。

（2）材質(zhì)優(yōu)化變更的工藝考慮：

工藝技術(shù)是產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)途徑，材質(zhì)變更需要工藝的支持。工藝先進(jìn)也是一種節(jié)約，它能減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。隨著工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，運(yùn)用新技術(shù)、新方法職稱材料變更的實(shí)現(xiàn)，是降低材料成本的重要保證；同事，新材料的采用又能簡(jiǎn)化工藝、降低加工成本，二者相互作用、相輔相成。

引進(jìn)、消化高科技設(shè)備和工藝服務(wù)于生產(chǎn)，走生產(chǎn)、研究、開發(fā)并舉的道路。企業(yè)要想不被市場(chǎng)淘汰，必須在科技創(chuàng)新上下功夫，既要投入巨資增添新設(shè)備、新工藝，更要用好新設(shè)備、新工藝。

材質(zhì)變更的實(shí)現(xiàn)除了需要考慮功能的因素，還要考慮工藝方法的可行性和硬件投資的產(chǎn)出投入比。所以，一定要進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)分析，同時(shí)綜合比較內(nèi)部制造和外部采購(gòu)的優(yōu)勢(shì)，以總成本最低為目標(biāo)進(jìn)行決策。

C）優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)注意提高材料的利用率。材料利用率是工藝損耗高低的直接反映。提高材料的利用率的基本途徑是通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)、提高工藝能力和質(zhì)量水平，最大限度的減少損耗。

（1）優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。對(duì)某種加工工藝來說，零件的形狀、尺寸和精度直接影響其材料利用率，因此，根據(jù)工藝特點(diǎn)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)是提高材料利用率的重要途徑。

（2）工藝革新。用新工藝取代舊工藝，工藝改革往往帶來突破性的降低成本效果。因此，借助工藝部門的技術(shù)力量，生產(chǎn)部門的大力參與，集思廣益，不斷將新工藝導(dǎo)入企業(yè)而取代原有工藝，是提高材料利用率的重要途徑。

（3工藝優(yōu)化。工藝優(yōu)化是在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際情況，通過比較性試驗(yàn)找出更適合、更有效的方法，來提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低材料消耗。

6 結(jié)論

隨著科技的進(jìn)步，自動(dòng)化程度越來越高，產(chǎn)品直接材料成本占比也越來越高。本文應(yīng)用價(jià)值工程的理論，旨在幫助產(chǎn)品設(shè)計(jì)者，在設(shè)計(jì)階段降低產(chǎn)品成本提供些建議參考。

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作者簡(jiǎn)介：扶鋒（1978-），中級(jí)工程師，產(chǎn)品工程師，研究方向：柔性管路連接。endprint