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摘要：產品成本是被設計出來的，價值工程重視產品的設計階段。本為以傳統產品的直接材料為例，找出控制產品直接材料成本的途徑，為設計階段降低產品材料成本提供思路建議。
關鍵詞：價值工程；產品成本；直接材料成本
0前言
我們知道，設計階段決定了產品成本80%。隨著科學技術的發展,各種機器加工方法越來越先進，原來的材料，人工，制造費用三分天下的情況已經慢慢地變成了原料和制造費用為主的結構，人工成本已經大大的降低。直接材料成本是產品成本的主要構成部分，一般來說，傳統工業產品的直接材料成本占產品總成本的60%-80%，占銷售額的40%-70%，隨著自動化程度的提高，材料成本的比重有不斷加大的趨勢。本文應用價值工程圍繞以設計階段降低產品的直接材料成本為中心展開。價值工程是在產品開發設計階段即進行的價值與成本分析活動，它力求以用最低的產品壽命周期成本可靠地實現產品的必要功能。價值工程更是在開發設計階段提高產品質量,降低成本的利器。
1價值工程的理論基礎
價值工程的基本原理是：價值V=功能F/成本C。這里所說的功能是產品功能，是指產品的用途和作用；成本為產品壽命周期成本，是指從產品研發、制造、使用、維修直至最后報廢為止的全過程中所發生的各種費用的總和（如下圖示）。價值工程將產品價值、功能和成本作為一個整體同時考慮。也就是說價值工程是在確保產品功能的基礎上綜合考慮生產成本和使用成本，兼顧生產者和用戶的利益。從價值基本原理即價值V=功能F/成本C可以看出，提高產品價值的有多種途徑，比如：（1）提高功能值，降低成本，大幅度提高價值：即F↑C↓=V↑↑；（2）功能值不變，成本降低，提高價值：即F→C↓=V↑；（3）功能值有所提高，成本保持不變，從而提高價值：即F↑C→=V↑；…不論通過哪種途徑，價值工程都能有效幫助企業降低成本。有效運用價值工程技術全面降低成本，使產品生命周期成本最低，已成為企業提高成本能力必不可少的途徑。
2在產品設計階段導入價值工程收效更好
在產品生命周期的不同階段導入價值工程活動，創造的經濟效益各有不同。但是在產品研發階段推廣價值工程活動取得的效果都更為顯著，主要因為是在產品設計、工藝設計、工裝設計上進行修改、優化和革新，使之合理化，涉及面不大、所需費用較低。因此，越來越多的企業在產品研發設計階段引入價值工程的理念。
3直接材料成本組成
隨著科學技術的發展，自動化的程度的提高，直接材料成本成為產品成本的主要構成部分，一般來說，傳統工業產品的直接材料成本占產品總成本的60%-80%，而且占比由擴大的趨勢。因此，直接材料成本在設計階段成本關注重點之一。首先，直接材料成本由直接材料消耗量和直接材料采購價格兩者共同決定，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
由直接材料成本構成，可以降低材料消耗量和降低材料采購價格兩方面入手，通過各部門分工配合，跨部門協同來開展降低直接材料成本的活動。途徑1：減少直接材料消耗量a)減少凈用量。凈用量是設計直接決定的，因此，優化設計可以從源頭減少產品的材料消耗。b)減少額外損耗。工藝性損耗很難根除，卻可以通過工藝優化改進而使之最小化，如改進模具設計、優化工藝排布可以大幅度減少沖壓邊角料；通過加強標準化作業管理和現場質量提升，提高質量保證能力，使質量成本最小化，可以大幅降低質量損耗；加強物流管理，減少賬面和實物的差異、變質、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價格（1）變更材質。在滿足功能要求、保證質量和壽命前提下，使用更充足、價格更便宜的材料來代替現有材料，這是降低直接材料采購成本的有效方法。這種方法需要經過嚴謹、系統的技術保障措施，必要時需要獲得客戶或技術設計部門的認可，因此實施周期比較長，也需要一定的技術投入。（2）供應商降價。（3）多家采購。
5研發設計階段中的具體應用
A）優化產品設計是降低成本活動的重中之重。我們知道，產品設計是成本的源頭，設計階段決定了產品的材料使用量，資源消耗及標準成本。從產品策劃和產品開發設計階段抓起，通過優化產品設計，通過技術性措施從源頭控制成本，是降低成本活動的重中之重。優化產品設計是指圍繞產品實現的功能，對現有產品進行結構分析，以滿足功能，降低成本為目標，找出其中不合理之處進行改進。如何做到優化產品結構設計，這里有三種方法推薦：（1）運用ESCR（取消合并簡化重排）原則是改進的最重要方法之一，在作業改善和流程改善中被廣泛運用。將之運用于產品的設計改進，同樣有很強的導向作用，常常有出其不意的效果。在推行產品結構優化的過程中，運用ESCR原則可以幫助我們發現改進空間，即通過功能分析對比現有結構，看看那些結構是不必要的，是可以取消的（E),哪些細小結構是可以合并的（C),哪些結構太過復雜而可以簡化（S)，整體結構是否可以重排（R)以便更加緊湊。ESCR原則的核心是價值分析，用最簡單的方式、最低的成本實現功能，滿足客戶的需要，從而價值最大化。（2）運用比照法。比照法也是產品結構優化的最重要方法之一，通過對競爭對手，行業排名靠前的產品的解剖和比較，發現其優越之處，取他人之長，為己所用。利用比照法，直接學習競爭對手或行業頂尖水平的長處，系統地找到優化設計、降低成本的具體項目，由跨部門項目小組全面推進，最終達到降低總成本、領先競爭對手的目標。（3）產品小型化。隨著人類社會的發展，產品小型化成為明顯的趨勢：一是源于客戶或消費對產品便利性、舒適性的需求，二是源于資源稀缺和環保意識提升帶來的節源環保的需要。小型化是價值工程在節省產品直接材料方面的重要方法，通過系統分析和必要的技術論證，在確保實現相同功能，保證產品質量和壽命的前提下，通過使產品更短、更小、更輕、更薄，從而減少產品材料消耗，所以也可稱為短小輕薄化。需要注意的是，對現有產品進行結構優化，經常要考慮到生產工藝/設備/模具/工裝夾具/工序作業等相關內容，需要一定的硬件投入，并需要一定的改造成本或投資成本。這就需要我們進行經濟分析，考慮行業趨勢、技術發展方向，從中長期的角度計算產出投入比和降低成本效益。同時，還要看到，現有產品的結構優化將為新產品的開發帶來直接的經驗，前期投入會在后續新產品的生產中獲得很大的回報。所以產品的技術創新是項面向未來的工作，不可不做，不可遲做。優化結構設計、降低總成本是一個長期的過程，與工藝技術、管理水平密切相關，只要堅持不懈、系統推進，一定能提高企業的成本競爭力。B)材質優化選擇變更。資源的稀缺性決定了資源的價值，不同的材料因此也不同。如果能以滿足功能為前提，根據市場供求狀況和價格水平，通過設計更改和工藝優化，采用市場供應更充足、價格更為經濟的材料進行代替，則可以有效降低直接材料成本。（1）材質優化變更的功能考慮：a)用高強度材料代替低強度材料，如用不銹鋼材料代替黃銅材料，其強度提高了，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)新材料的應用。以滿足功能為前提，利用材料的物理性能、化學性能或價格優勢，經過綜合經濟技術分析，通過材質變更可以達到總成本最低的目標。（2）材質優化變更的工藝考慮：工藝技術是產品的實現途徑，材質變更需要工藝的支持。工藝先進也是一種節約，它能減少生產環節，確保產品質量、降低生產成本。隨著工藝技術的不斷進步，運用新技術、新方法職稱材料變更的實現，是降低材料成本的重要保證；同事，新材料的采用又能簡化工藝、降低加工成本，二者相互作用、相輔相成。引進、消化高科技設備和工藝服務于生產，走生產、研究、開發并舉的道路。企業要想不被市場淘汰，必須在科技創新上下功夫，既要投入巨資增添新設備、新工藝，更要用好新設備、新工藝。材質變更的實現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出投入比。所以，一定要進行全面的經濟分析，同時綜合比較內部制造和外部采購的優勢，以總成本最低為目標進行決策。C)優化產品設計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化產品設計和工藝設計、提高工藝能力和質量水平，最大限度的減少損耗。（1）優化產品設計。對某種加工工藝來說，零件的形狀、尺寸和精度直接影響其材料利用率，因此，根據工藝特點優化產品設計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力量，生產部門的大力參與，集思廣益，不斷將新工藝導入企業而取代原有工藝，是提高材料利用率的重要途徑。（3工藝優化。工藝優化是在現有工藝基礎上，結合生產實際情況，通過比較性試驗找出更適合、更有效的方法，來提高產品質量、降低材料消耗。
6結論
隨著科技的進步，自動化程度越來越高，產品直接材料成本占比也越來越高。本文應用價值工程的理論，旨在幫助產品設計者，在設計階段降低產品成本提供些建議參考。
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作者:扶鋒 單位:廈門松霖科技股份有限公司
