航天項目研制過程中成本控制方法探索

劉 寧 陳 松 郝振輝 劉 勇 張曉賽 林啟龍

（中國運載火箭技術(shù)研究院，北京 100076）

航天項目研制過程中成本控制方法探索

劉 寧 陳 松 郝振輝 劉 勇 張曉賽 林啟龍

（中國運載火箭技術(shù)研究院，北京 100076）

對項目研制過程中的成本進(jìn)行精細(xì)化控制是用有限的資源達(dá)到成果最大化目標(biāo)的方法之一。成本控制既是一個管理問題，也是一個經(jīng)濟(jì)問題。成本分析與管理是實現(xiàn)組織管理有效性的重要手段之一，實施成本管理可有效提高產(chǎn)品質(zhì)量和單位管理水平，實現(xiàn)成本優(yōu)化的目標(biāo)。

航天，項目成本，控制方法

項目成本管理是指為保證項目研制過程中實際發(fā)生的成本不超過預(yù)算成本所進(jìn)行的資源計劃編制、成本估算、成本預(yù)算和成本控制等方面的管理過程和活動。按照經(jīng)濟(jì)規(guī)律的運行模式，航天項目研制過程中的成本控制已從原有的“不計成本”轉(zhuǎn)變?yōu)椤熬蚣?xì)算”的管理模式，并向設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、售后服務(wù)等各方面延伸。項目成本管理是項目管理過程中最為復(fù)雜和繁瑣的事項，必須依靠科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、高效的管理手段才能實現(xiàn)項目成本管理的精益化、最佳化。

1 成本控制方法研究的目的和意義

與其它工程領(lǐng)域一樣，成本對于航天項目來說，同樣是核心競爭力。幾乎所有項目管理中的決策最終都會轉(zhuǎn)向成本和收益的平衡。研究航天項目研制過程中成本控制方法的目的就在于利用有限的資源，達(dá)到設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、服務(wù)保障等目標(biāo)的最大化實現(xiàn)，從而達(dá)到“多快好省，提高用戶滿意度”的目的。在航天項目研制過程中，開展成本控制方法研究的意義在于，在原有管理模式的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)并解決項目在方案設(shè)計、產(chǎn)品實現(xiàn)、試驗驗證、服務(wù)保障的全壽命周期及管理過程中存在的弊端或待優(yōu)化之處，從而更有效地保證項目研制全過程能夠順利、高效地運轉(zhuǎn)，并為其它項目的研制過程提供借鑒和參考。

2 經(jīng)常成本和非經(jīng)常成本

通過對項目的成本進(jìn)行分析，可以了解成本是如何產(chǎn)生的，以及如何對成本進(jìn)行管理。成本要素的主要區(qū)別在于經(jīng)常成本和非經(jīng)常成本。經(jīng)常成本要素幾乎與數(shù)量成正比增加；非經(jīng)常成本要素只產(chǎn)生一次，與數(shù)量無關(guān)。事實上，經(jīng)常成本往往與數(shù)量呈某種程度上的非線性關(guān)系，如圖1所示。

在處理購置成本時，非經(jīng)常成本通常是指研發(fā)成本，而經(jīng)常成本是指產(chǎn)量成本，數(shù)量即生產(chǎn)單位的數(shù)目。

圖1 經(jīng)常成本與非經(jīng)常成本的關(guān)系

3 成本控制的主要方面

在航天項目研制過程中，成本控制主要從“成本形成的過程”和“成本費用的構(gòu)成”兩個方面進(jìn)行劃分，如圖2所示。

3.1 按照成本形成的過程劃分

3.1.1 產(chǎn)品投產(chǎn)前的成本控制

圖2 成本控制的主要方面和具體內(nèi)容

產(chǎn)品正式投產(chǎn)前的成本控制內(nèi)容主要包括：產(chǎn)品的設(shè)計成本、生產(chǎn)加工工藝成本、物資采購成本、生產(chǎn)組織方式等。這些內(nèi)容對成本的影響最大，在某種程度上可以占到產(chǎn)品總成本的50%；這些成本的數(shù)量顯著影響著產(chǎn)品實現(xiàn)過程中成本控制的質(zhì)量和效果。其中，對產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、試驗、售后等方面進(jìn)行綜合成本估算，包括從概念論證階段到產(chǎn)品試制階段所發(fā)生的設(shè)計費、材料費、外協(xié)費、專用費、試驗費、固定資產(chǎn)使用費、工資費、管理費等8項成本內(nèi)容，簡稱“八項成本”，具體內(nèi)容及計算方法如下：

3.1.1.1 設(shè)計費

設(shè)計費是指研制過程中需要發(fā)生的設(shè)計論證費、工作協(xié)調(diào)費、計算費、設(shè)計評審費等。這些成本費用的計算方法為：

（1）論證、協(xié)調(diào)、設(shè)計評審等費用，按“預(yù)計參加人數(shù)×次/人×人均費用”來計算；其中，有兩點需要注意，一是設(shè)計評審費不包括本單位參加人員，二是上述各項費用中本單位人員工資費除外。

（2）支付外單位的費用公式為：

3.1.1.2 材料費

材料費是指產(chǎn)品試驗過程中必須消耗的各種原材料、元器件、輔材，以及選用的目錄外元器件、原材料的研制及試驗費用。計算方法為：

3.1.1.3 外協(xié)費

外協(xié)費是指由于研制單位自身工作分工、設(shè)計能力、生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)設(shè)備等條件限制，必須外協(xié)所發(fā)生的費用，主要包括產(chǎn)品設(shè)計-生產(chǎn)全過程外協(xié)、生產(chǎn)外協(xié)、服務(wù)外協(xié)（主要指設(shè)計復(fù)核復(fù)算、計算等）等方面發(fā)生的費用。其中，需要注意的是，外協(xié)費用中如果還有外協(xié)計算費，在設(shè)計費的計算費統(tǒng)計中不得重復(fù)進(jìn)行統(tǒng)計。

3.1.1.4 專用費

專用費是指在項目研制過程中為滿足產(chǎn)品全壽命周期及測試覆蓋性需要，研制或購買的設(shè)備，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)加工工藝研究及產(chǎn)生的相關(guān)費用。專用設(shè)備又分為：特定專用設(shè)備和通用專用設(shè)備。在對其費用進(jìn)行計算時，應(yīng)考慮其折舊率。計算方法為：

其中，百分比視工裝實際使用情況而定，與使用率成反比。

3.1.1.5 試驗費

試驗費是指研制過程中用于工藝研究性試驗、半實物仿真試驗、綜合試驗、匹配試驗、可靠性試驗、發(fā)動機試車、飛行試驗、各階段鑒定試驗等各種試驗發(fā)生的費用。計算方法為：

3.1.1.6 其它費用

固定資產(chǎn)使用費、工資費、管理費等其它費用的計算按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

需要注意的是，在成本計算中，各級管理費的總額一般不超過“設(shè)計費、材料費、試驗費、外協(xié)費、專用費、固定資產(chǎn)使用費”合計的15%。

3.1.2 制造過程中的成本控制

制造過程是成本實際形成的主要階段，絕大部分成本的支出在這個階段發(fā)生，主要包括原材料、人工、能源動力、各種消耗、產(chǎn)品生產(chǎn)工序間的運輸費用、管理費用等支出。投產(chǎn)前進(jìn)行產(chǎn)品成本控制的各種方案設(shè)想能否實現(xiàn)，控制措施能否在實際操作過程中得到貫徹實施，大部分控制目標(biāo)能否實現(xiàn)，都與制造過程中的成本控制活動息息相關(guān)。由于成本控制的核算信息往往屬于事后統(tǒng)計，很難做到實時掌握，這就會給產(chǎn)品實現(xiàn)過程中的成本控制帶來了一定的困難。

3.1.3 產(chǎn)品使用過程中的成本控制

產(chǎn)品使用過程中的成本內(nèi)容主要包括：產(chǎn)品使用前的崗位培訓(xùn)；使用過程中由于使用不當(dāng)造成的產(chǎn)品損傷，以及由此引發(fā)的維修服務(wù)費用；由于產(chǎn)品設(shè)計不完善導(dǎo)致用戶利益受損，從而產(chǎn)生對用戶的賠償費用等。在產(chǎn)品使用過程發(fā)生的成本費用中，由于產(chǎn)品設(shè)計不完善導(dǎo)致用戶利益受損而發(fā)生的賠償費用可以在產(chǎn)品設(shè)計過程中，通過對產(chǎn)品的設(shè)計把關(guān)避免此類成本的發(fā)生。

3.2 按成本費用的構(gòu)成劃分

3.2.1 原材料成本控制

在航天項目研制過程中，產(chǎn)品的原材料費用占產(chǎn)品總成本的比重很大，通常達(dá)50%～60%，部分產(chǎn)品的原材料成本高達(dá)90%。因此，原材料的費用控制就成為成本控制的主要對象。影響產(chǎn)品原材料成本的因素主要有采購、庫存保管、生產(chǎn)消耗、回收利用等。因此，原材料成本控制可以從采購、庫存保管和生產(chǎn)消耗等環(huán)節(jié)有針對性地入手，從而達(dá)到降低產(chǎn)品原材料成本的目的。

3.2.2 工資費用控制

工資在產(chǎn)品成本中占有的比例是相對固定的。降低產(chǎn)品成本中工資所占的比例對于控制產(chǎn)品的成本意義重大。控制工資在成本中所占比重的關(guān)鍵在于提高勞動生產(chǎn)率；人員在單位時間內(nèi)所創(chuàng)造的剩余價值越高，工資在產(chǎn)品成本中所占的比例就越低。

3.2.3 試驗費用控制

高可靠性是航天產(chǎn)品的主要特點之一，為了保證產(chǎn)品的可靠性，產(chǎn)品在最終交付前會開展一系列與可靠性相關(guān)的試驗，通過試驗來發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)過程中存在的缺陷與不足，從而滿足用戶的需求。通過提高產(chǎn)品設(shè)計的可靠性、增強試驗安排的合理性，以及積極有效地與用戶溝通以了解用戶需求等手段和措施，以盡量避免或減少產(chǎn)品重復(fù)開展試驗的次數(shù)，從而最終達(dá)到控制產(chǎn)品成本的目的。

3.2.4 管理費用控制

產(chǎn)品的管理費用是在管理和組織產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所發(fā)生的各項費用，是產(chǎn)品成本控制中不可忽視的內(nèi)容。管理費用控制的有效方法是通過先進(jìn)的管理工具和管理方法，縮短管理鏈條，使管理最大可能地趨于扁平化，充分利用管理資源，從而達(dá)到降低管理費用，控制成本的目的。

4 項目研制過程中在成本控制方面存在的主要問題

綜合分析發(fā)現(xiàn)，航天項目研制過程中導(dǎo)致產(chǎn)品成本增加的主要原因包括設(shè)計原因、生產(chǎn)工藝不優(yōu)化、物資采購流程復(fù)雜、試驗狀態(tài)反復(fù)等問題，如圖3所示。

4.1 設(shè)計原因?qū)е庐a(chǎn)品成本增加

航天產(chǎn)品的主要特點之一就是對可靠性的要求較高。但是，隨著用戶認(rèn)識的不斷深化，對產(chǎn)品的需求也會發(fā)生變化，而產(chǎn)品的設(shè)計者往往不能在產(chǎn)品設(shè)計之初，就完全把握用戶的最終需求，需要對產(chǎn)品設(shè)計不斷優(yōu)化，而在設(shè)計優(yōu)化的過程中，如果發(fā)生過多或較大的更改，就會導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅增加。

另外，任務(wù)提出方在項目初期對產(chǎn)品的要求并不明確，是隨著產(chǎn)品承研方、承制方在產(chǎn)品設(shè)計不斷深化、優(yōu)化的過程中，逐步明確產(chǎn)品的最終要求的。在這個過程中，如果產(chǎn)品改動不大，則不會導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本的大幅增加；但是，若對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行了本質(zhì)性更改，則會導(dǎo)致產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅增加。

圖3 航天項目研制過程中導(dǎo)致成本增加的主要原因

4.2 生產(chǎn)工藝不合理導(dǎo)致成本增加

由于航天項目產(chǎn)品的高質(zhì)量、高可靠性特點，產(chǎn)品生產(chǎn)工藝的優(yōu)化是影響產(chǎn)品成本的較為重要的因素。航天項目產(chǎn)品具有需求數(shù)量少、可靠性高等特點，這就對航天產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，尤其是對結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝提出了較高的要求，如要求產(chǎn)品制造工藝可實現(xiàn)性強、經(jīng)濟(jì)性高，既容易實現(xiàn)，又能滿足用戶在功能、性能、可靠性等方面的需求。而反之，如果產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝采用不當(dāng)，就會造成產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅增加。

4.3 物資采購環(huán)節(jié)導(dǎo)致成本增加

航天項目產(chǎn)品為保證其可靠性，往往在設(shè)計之初就選用了質(zhì)量等級高的原材料、元器件，通過原材料、元器件的可靠性來在一定程度上保證產(chǎn)品的可靠性。但受航天項目產(chǎn)品需求量少且批次之間狀態(tài)變化大的限制，航天項目的物質(zhì)采購流程難以形成規(guī)?；牟少弮?yōu)勢，加之物資到貨后的復(fù)驗手續(xù)復(fù)雜，統(tǒng)一規(guī)格的產(chǎn)品零星到貨導(dǎo)致產(chǎn)品復(fù)驗的成本增加，也會導(dǎo)致產(chǎn)品采購成本大幅增加。

4.4 試驗狀態(tài)反復(fù)導(dǎo)致成本增加

航天項目產(chǎn)品在實現(xiàn)過程中，要通過一系列單機試驗、系統(tǒng)級試驗來對產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢驗和考核?？己说那疤釥顟B(tài)就是要對試驗的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)。參試產(chǎn)品狀態(tài)、測試系統(tǒng)狀態(tài)、工裝狀態(tài)等試驗狀態(tài)的反復(fù)，往往會導(dǎo)致人工成本、時間成本大幅增加，從而導(dǎo)致產(chǎn)品總成本大幅增加。

5 成本優(yōu)化及控制的方法

航天項目研制過程中產(chǎn)品成本優(yōu)化及控制的主要方法包括優(yōu)化設(shè)計、工藝改進(jìn)、制造環(huán)節(jié)控制、完善質(zhì)量成本、加強成本核算、改善管理方法等方面，如圖4所示。

圖4 成本優(yōu)化及控制的主要措施

5.1 通過優(yōu)化設(shè)計的方法控制成本

5.1.1 通過數(shù)字化模型設(shè)計的方法控制成本

通過數(shù)字化設(shè)計方法，在綜合分析產(chǎn)品原有設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，通過研究產(chǎn)品的獨立單元信息，深入研究系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)體系。通過對產(chǎn)品信息的分類，以及相關(guān)特點的歸納、識別與分析，建立產(chǎn)品系統(tǒng)幾何拓?fù)淠Ｐ突倔w與獨立單元信息之間的動態(tài)聯(lián)系，通過系統(tǒng)幾何模型與獨立單元之間的信息互動，形成模型與實體之間的交互控制。

在數(shù)字化設(shè)計的過程中，要加大對產(chǎn)品工藝可實現(xiàn)性的考核，將設(shè)計的可實現(xiàn)性與現(xiàn)有產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝相結(jié)合，進(jìn)行設(shè)計方法和工藝實現(xiàn)的同步優(yōu)化，減少產(chǎn)品實現(xiàn)生產(chǎn)實現(xiàn)過程中的設(shè)計、工藝反復(fù)，加強數(shù)字化設(shè)計與制造一體化，構(gòu)建數(shù)字化設(shè)計、制造平臺并實施推廣，最終達(dá)到優(yōu)化及控制成本的目的。

5.1.2 通過集成產(chǎn)品和過程開發(fā)的方法控制成本

在產(chǎn)品實現(xiàn)的整個過程中，加強過程權(quán)衡和產(chǎn)品權(quán)衡的全過程應(yīng)用與考核，如圖5所示：在概念設(shè)計過程階段，加強系統(tǒng)功能的分解，確立明確的分配基線；在分配基線的基礎(chǔ)上，開展整個系統(tǒng)的初步設(shè)計，確定系統(tǒng)級參數(shù)，同時明確構(gòu)成系統(tǒng)的產(chǎn)品；在明確產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計，通過元器件功能分解的方法，開展產(chǎn)品的部件功能分解，最終實現(xiàn)產(chǎn)品的制造過程。制造過程完成后，對產(chǎn)品的總體功能進(jìn)行分解，明確產(chǎn)品階段性的優(yōu)化方向和優(yōu)化手段，從而達(dá)到P（計劃）→D（執(zhí)行）→С（檢查）→А（糾正）整個過程的不斷完善。

此外，在航天項目研制過程中，試驗驗證扮演著重要的角色。如何合理安排試驗，做到一次試驗、多方受益，從而有效控制和降低成本。對航天項目研制過程中的試驗體系要進(jìn)行全面策劃，試驗的充分性和測試覆蓋性要結(jié)合需求進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃，梳理試驗間產(chǎn)品的借用關(guān)系，有針對性地進(jìn)行產(chǎn)品投產(chǎn)，并針對試驗?zāi)康膶?shù)產(chǎn)品進(jìn)行局部改制，避免產(chǎn)品浪費。

圖5 集成產(chǎn)品及過程開發(fā)的產(chǎn)品和過程權(quán)衡計算運行環(huán)境

5.2 產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)中的成本控制

在航天產(chǎn)品制造過程中，降低工藝消耗和產(chǎn)品的廢品率是優(yōu)化和控制成本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要有效控制物資采購渠道，細(xì)化產(chǎn)品生產(chǎn)所需物資的采購品種及數(shù)量。要優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝，提高簡單工藝在產(chǎn)品制造過程中的可實現(xiàn)性，降低和控制產(chǎn)品在生產(chǎn)、實現(xiàn)過程中的制造成本和維護(hù)成本。

5.3 控制和降低質(zhì)量成本

從設(shè)計方案源頭、外包產(chǎn)品控制、試驗驗證等相互關(guān)聯(lián)的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)出發(fā)，完善質(zhì)量成本控制，包括以下方面：結(jié)合IPT（集成產(chǎn)品協(xié)同組）設(shè)計，理順輸入/輸出接口關(guān)系，以降低質(zhì)量成本；加強設(shè)計評審及專家把關(guān)制度、提高評審有效性，以降低質(zhì)量成本；加強外包產(chǎn)品過程控制，切實抓好外包產(chǎn)品質(zhì)量，以控制質(zhì)量成本；嚴(yán)格控制產(chǎn)品技術(shù)狀態(tài)，規(guī)避研制風(fēng)險，以降低質(zhì)量成本；加強地面試驗過程控制，提高試驗有效性，以降低質(zhì)量成本；有效識別試驗中存在的風(fēng)險，制定有效措施，規(guī)避風(fēng)險，降低因試驗失敗所帶來的內(nèi)部損失成本。

6 通過成本控制所達(dá)到的效果及意義

以航天某項目研制為例，通過“改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計方法、優(yōu)化生產(chǎn)工藝提高產(chǎn)品的可實現(xiàn)性、有效控制和優(yōu)化研制過程中地面大型試驗的順序，以及控制和降低質(zhì)量成本”等一系列方法，使該項目的研制成本較研制之初有了大幅降低，縮短了研制周期，為項目演示驗證和集成演示飛行試驗的圓滿成功，以及工程立項后的研制工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1009-8119（2017）05（1）-0049-04