汽車噴涂件的成本模型

培昱、陳傳燦

（同濟(jì)大學(xué)車輛工程 200050）

1 研究背景

在汽車行業(yè)競爭不斷加劇的過程中，整車制造企業(yè)也逐漸在平臺(tái)化、全球化和產(chǎn)業(yè)分工細(xì)致化。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來看，汽車企業(yè)除了在核心領(lǐng)域的投入和制造外，大部分零部件都是從第三方機(jī)構(gòu)購買和組裝的，因此采購成本占據(jù)了整車制造成本的很大一部分。如何降低零件的采購成本，如何評(píng)估零件的價(jià)格自然成為了各個(gè)整車廠的關(guān)鍵課題。

同時(shí)，消費(fèi)者對(duì)于汽車的需求不僅僅考察其駕駛性能和價(jià)格，也注重其他特性，如安全性或美觀性等。因此整車廠在內(nèi)外飾的研發(fā)過程中更加考慮到設(shè)計(jì)的美觀程度[1]。

從現(xiàn)在市場上的暢銷車型中不難看出，大部分汽車的內(nèi)外飾都應(yīng)用到了噴涂裝飾件，比如保險(xiǎn)杠前格柵、儀表盤及裝飾條等，其目的自然是增加汽車的美觀程度。因?yàn)閲娡垦b飾件在光澤和色彩上提供了其他飾件所不具備的美學(xué)特性，同時(shí)也擁有優(yōu)異的防腐蝕和耐刮擦性能等。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，汽車行業(yè)對(duì)噴涂裝飾件的采購額已經(jīng)達(dá)到了132億美金，噴涂裝飾件已經(jīng)應(yīng)用在約3億輛汽車中，可見該市場的需求量和發(fā)展前景。在此背景下，如何在優(yōu)化汽車噴涂件產(chǎn)品成本的同時(shí)，還保證噴涂零件的質(zhì)量，是非常迫切的命題。

本文根據(jù)汽車噴涂件具體的工程特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝，建立了合理的噴涂成本分類，并運(yùn)用成本模型的估算方法來建立成本計(jì)算模型[2]，從而能夠快速準(zhǔn)確估算不同汽車噴涂件的價(jià)格，為供應(yīng)商的選擇提供有價(jià)值的決策支持。

2 汽車噴涂件常用基材及生產(chǎn)工藝

汽車內(nèi)飾件以塑料件為主，常用于汽車內(nèi)飾的塑料基材有聚丙烯（PP），由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯組成的三元共聚物（ABS），由聚碳酸酯（Polycarbonate）和聚丙烯腈（ABS）合成的工程塑料（PC/ABS）等。

一般采用注塑的工藝生產(chǎn)成型。注塑成型工藝是指將熔融的原料通過加壓、注入、冷卻和脫離等操作，制作一定形狀的半成品件的工藝過程。通常注塑生產(chǎn)通過注塑機(jī)將塑料填充至模具之中并冷卻成型（圖1）。

圖1 注塑成型工藝流程

3 汽車噴涂件常用涂料及噴涂工藝

選用合適的汽車內(nèi)飾件涂料，不僅要考慮涂料的顏色光澤，還要考慮涂料的耐溫性和環(huán)保型。因此單組份或雙組分水性聚氨酯涂料將原有的有機(jī)溶劑替代為水性溶劑，同時(shí)雙組分水性聚氨酯涂料兼?zhèn)淞擞袡C(jī)涂料良好的附著力和水性涂料的低VOC溶劑揮發(fā)性，符合汽車工業(yè)對(duì)于環(huán)保不斷提升的要求。汽車內(nèi)外飾塑料件的噴涂工藝取決于所需施工塑料基材的特征和涂料的特性，常見的噴涂工藝流程可以分為以下3個(gè)主要生產(chǎn)模塊。

（1）噴涂前的表面處理。噴涂前的表面處理主要是針對(duì)噴涂基材的特性，實(shí)現(xiàn)其表面清潔化、活性化和功能化。

（2）涂料調(diào)配。目前常用的涂料普遍都采用多層漆來滿足噴涂后對(duì)表面外觀和功能的要求，通常采用底漆、面漆和功能漆。

（3）汽車噴涂工件表面噴涂。將涂料噴涂在表面處理后的工件表面，運(yùn)用噴槍將調(diào)配好的涂料進(jìn)行霧化并噴涂與產(chǎn)品表面，從而達(dá)到規(guī)定的附著力和外觀色澤等要求，汽車零件的噴涂必須根據(jù)所選用的涂料施工特性，在滿足其施工環(huán)境要求的噴房內(nèi)完成。

隨著汽車工業(yè)自動(dòng)化水平不斷提升，目前汽車內(nèi)外飾的噴涂已經(jīng)形成了成熟的自動(dòng)化噴涂系統(tǒng)，通過機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備和傳輸帶等控制系統(tǒng)，就可以按照預(yù)設(shè)的噴涂工藝參數(shù)和生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)零件自動(dòng)化的噴涂生產(chǎn)，大大提升了生產(chǎn)效率和噴涂質(zhì)量的穩(wěn)定性。

4 汽車噴涂件的成本構(gòu)成及計(jì)算方式

在介紹了汽車噴涂常用的材料及工藝后，我們可以根據(jù)成本習(xí)性將其分類：直接成本，即直接參與產(chǎn)品生產(chǎn)而發(fā)生的成本，如材料成本、人工成本及設(shè)備能耗等；間接成本，即非直接參與生產(chǎn)但會(huì)產(chǎn)生的成本[3]，如管理成本、設(shè)備折舊及間接材料（包材耗材）等。下面就列舉主要成本的計(jì)算方式。

圖2 汽車注塑基材組成

4.1 汽車噴涂件的原材料成本計(jì)算模塊

汽車噴涂件的注塑基材主要由塑料粒子、色母和添加成分組成，我們可以根據(jù)各成分的單位價(jià)格、所占比重和產(chǎn)品質(zhì)量，來計(jì)算出注塑基材的原材料成品（圖2）。

汽車噴涂件的涂料通常由主漆(Primer coat)、面漆(Base coat)和清漆(Clear coat)組成。因此我們可以根據(jù)噴涂件所選用的具體的涂料種類和配比，如圖3所示計(jì)算出汽車噴涂件所用的涂料成本。

圖3 計(jì)算汽車噴涂件所用的涂料成本

圖4 每個(gè)工作小時(shí)生產(chǎn)設(shè)備的費(fèi)用率

圖5 制造成本匯總

4.2 汽車噴涂件的制造成本計(jì)算模塊

噴涂件制造成本主要由生產(chǎn)準(zhǔn)備成本(Set up cost)、設(shè)備成本(Machine cost)和人工成本(Labor cost)組成。將上述成本按照所需時(shí)間分?jǐn)偟矫總€(gè)零件上即為該零件的制造成本。

設(shè)備成本主要包括廠地費(fèi)用、設(shè)備折舊、能源消耗費(fèi)用及維護(hù)費(fèi)用等。通過如圖4的計(jì)算可以得出每個(gè)工作小時(shí)生產(chǎn)設(shè)備的費(fèi)用率，從而可以將每個(gè)小時(shí)所生產(chǎn)的零件折算成單個(gè)零件的設(shè)備成本(Machine Burden rate)。

圖4中的主要參數(shù)及計(jì)算方式解釋如下。

設(shè)備其他費(fèi)用（Machine Overhead）=設(shè)備成本×設(shè)備其他費(fèi)率，主要指設(shè)備其他未考慮的費(fèi)用分?jǐn)偟娇偟脑O(shè)備費(fèi)用中，如設(shè)備維護(hù)人員工資等。綜上所述，我們可以將制造成本匯總得出如圖5所示的結(jié)果。

圖5中幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算方式解釋如下。

生產(chǎn)準(zhǔn)備成本（Setup Cost）=生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間（Setup time）×設(shè)備每小時(shí)成本（Machine Burden rate）+設(shè)置人員每小時(shí)成本（Setter Hourly rate） （5）

人工成本（Labor Cost）=人工每小時(shí)成本（Hourly Labor rate）/每小時(shí)生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量/（1-報(bào)廢率） （6）

5 汽車噴涂件的成本模型及應(yīng)用價(jià)值

根據(jù)上述對(duì)成本的構(gòu)造及計(jì)算的分析，我們可以通過Excel建立成本模型（圖6）。運(yùn)用該成本模型，可以計(jì)算出汽車噴涂件的實(shí)際成本，并作為目標(biāo)價(jià)的制定依據(jù)，同時(shí)可以結(jié)合供應(yīng)商的報(bào)價(jià)來核實(shí)成本的真實(shí)性及競爭性，從而為采購人員進(jìn)行定點(diǎn)決策、價(jià)值分析和商務(wù)談判等提供科學(xué)數(shù)據(jù)。