價值工程在新型墻體材料生產(chǎn)工藝比選中的應(yīng)用研究

梁祎 劉子鵬

摘要：隨著實心黏土磚的禁用，國家對新型墻體材料的研發(fā)力度不斷加大，各類綠色、環(huán)保的新型墻體材料發(fā)展迅速。新型材料研發(fā)的最終目的是要能投入生產(chǎn)，因而新型材料生產(chǎn)工藝的選擇顯得尤為重要。本文以磷石膏免燒磚生產(chǎn)工藝為例，研究用價值工程來為今后新型墻體材料投產(chǎn)生產(chǎn)時的工藝比選進行指導(dǎo)。

Abstract： With the ban of solid clay bricks， the state's research and development of new wall materials has been increasing， and various types of green and environmentally friendly new wall materials have developed rapidly. The ultimate goal of the development of new materials is to be able to put into production， so the choice of new material production process is particularly important. In this paper， the production process of phosphogypsum-free bricks is taken as an example， and the value engineering is used to guide the process comparison of the production of new wall materials in the future.

關(guān)鍵詞：新型墻體材料;價值工程;工藝比選

Key words： new wall materials;value engineering;technology selection

中圖分類號：TU5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）08-0023-03

0 ?引言

能源消耗是推動社會發(fā)展進步的必需品，發(fā)展經(jīng)濟、社會進步、機制運轉(zhuǎn)都需要源源不斷的能源供應(yīng)，中國地大物博，資源豐富，但是人口眾多、人均能耗不足的情況使我國的稀缺資源的人均占有量居世界較低的水平[1]。生產(chǎn)磷肥等化工產(chǎn)品時會產(chǎn)生固態(tài)有害副產(chǎn)物磷石膏，根據(jù)濕法生產(chǎn)磷肥工藝來算，每生產(chǎn)1t磷肥，就會產(chǎn)生大約四到五噸的磷石膏[2]。磷石膏的成分特別復(fù)雜，大量堆放的磷石膏，其中的有害物質(zhì)，比如有機或無機磷化物、氟化物等滲透到土壤和地下水中，會對環(huán)境造成不可逆的損害。在我們國家，僅僅在云南、湖北、貴州、重慶等西南部地區(qū)，磷石膏的年排放量就達到了約3500萬t，排放量占全國的約三分之二。由此可見，磷石膏大量堆放的問題成為亟需處理的一大環(huán)境污染問題，也是全世界面臨的一大棘手問題，磷石膏資源化再利用的研究也成為各領(lǐng)域的重點研究目標(biāo)。

一直以來，黏土磚一直是我國建筑行業(yè)的重點使用材料，但是黏土磚占用破壞耕地、燒結(jié)黏土磚需要消耗大量的煤炭資源、燒結(jié)黏土磚過程中會產(chǎn)生大量的粉塵煙霧有害氣體造成環(huán)境污染等對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，這與建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的宗旨相悖，因此黏土磚理應(yīng)逐步被社會淘汰，取而代之的力學(xué)性能好、耐久性好、強度高、價格優(yōu)惠、環(huán)境友好的新型建筑材料才能更好的滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要。但是，黏土磚因為具有制作簡單、原材料便宜且易獲得等優(yōu)點，到目前為止，很多農(nóng)村地區(qū)仍舊大量使用燒結(jié)黏土磚，黏土磚在建筑材料領(lǐng)域還是占有一定的分量，依舊被很多地區(qū)廣泛使用，這對于國家的長遠發(fā)展戰(zhàn)略來看是個極大的安全隱患。為了讓黏土磚徹底的退出建筑行業(yè)的舞臺，我們國家制定了一整套禁止使用黏土磚、積極推動新型墻體材料研發(fā)的規(guī)定，取代黏土磚降低能源消耗勢在必行，而磷建筑石膏就是在國家推動新型墻體材料研發(fā)的大環(huán)境中脫穎而出的一類新型墻體材料。本文利用價值工程來對其生產(chǎn)工藝進行比選，以期磷石膏免燒磚能逐漸取代黏土磚，成為主要的新型墻體材料，同時，工業(yè)固體廢棄物磷石膏，也能實現(xiàn)資源的可再生利用。

1 ?價值工程的內(nèi)涵

1.1 價值工程定義

價值工程（VE）作為一種系統(tǒng)化的管理手段，使用至今，是一種被各行各業(yè)廣泛證實的行之有效的管理方法。從通用公司最先開始使用價值工程這種管理方法以來，已經(jīng)有70多年的歷史了。簡單來說，價值工程是從被研究對象的功能進行分析出發(fā)，以提高產(chǎn)品、勞務(wù)、工程或工作的價值為目的的一種管理手段。價值工程與傳統(tǒng)的對比研究方法相比，最大的特點在于它是一種力求使研究對象發(fā)揮最大價值的創(chuàng)造性研究方法，是一種系統(tǒng)的方法，使最終的研究產(chǎn)品能夠在成本較為合理的情況下發(fā)揮出它的最大價值。價值工程就是系統(tǒng)化、綜合化、成本導(dǎo)向和功能導(dǎo)向相結(jié)合的一種卓有成效的管理手段。

價值工程（VE）是一種用系統(tǒng)的思想來探討對方案進行創(chuàng)新和優(yōu)化的卓有成效的管理手段和研究方法。F（功能）、C（成本）、V（價值）是它的三要素。功能是價值工程的核心，功能就是在進行價值分析的研究對象它可以滿足客戶群體某種需要的特性。對于產(chǎn)品來說，功能就是這個產(chǎn)品所具備的用途;對于企業(yè)來說，功能就是變投入為產(chǎn)出;對于人來說，就是一個人的職責(zé)，能對社會做出的貢獻。根據(jù)功能對于客戶的重要程度而言，可以將功能區(qū)分為必需要有的功能和不必要有功能，首先進行價值分析的最重要的一步，就是去評判一件產(chǎn)品的功能哪些功能是必要功能，哪些是不必要的功能，從而有針對性的使不必要的功能成本減少到最低，這樣才能使一件研究產(chǎn)品對于客戶價值達到最大。成本就是一件產(chǎn)品的壽命周期費用，對一項作業(yè)來說，壽命周期就是指從作業(yè)開始規(guī)劃到完成并發(fā)揮功效這一段過程。價值工程為我們來評判一件產(chǎn)品的功能與成本費用的關(guān)系提供了一套非常科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，在評判一件產(chǎn)品的價值高低時候，認(rèn)為性能越高的產(chǎn)品價值就越大，或者成本費用最低的價值就是最大的，這樣是一葉障目的評價方法，結(jié)果是非常局限且片面的，產(chǎn)品的性能高但是費用極其昂貴或者是產(chǎn)品的價格極低但是沒什么性能可言，這都不是客戶想要的。價值工程理論是這么認(rèn)為的，根據(jù)客戶的具體需求，以最低的壽命周期成本滿足相同的功能，那么產(chǎn)品的價值就是最大的。通過上述分析，價值的表達式就是V=F/C[3]。

1.2 價值工程的運用

VE系統(tǒng)的各個組成部分的功能就是為了充分發(fā)揮VE系統(tǒng)在提高對象價值方面的作用，各個職能系統(tǒng)對其分析及決策能力的保證或改善。按照系統(tǒng)理論，達到上述目的的方法主要體現(xiàn)在對其發(fā)展和效果的預(yù)測及有關(guān)目標(biāo)、措施與現(xiàn)狀之間的協(xié)調(diào)控制中。

價值工程（VE）決策系統(tǒng)，從根本上來說，就是在動力系統(tǒng)的作用下，同時系統(tǒng)會受到外界環(huán)境因素、客觀因素的刺激和干擾，決策系統(tǒng)會利用自己的一系列特有的運行原理，反復(fù)多次的來研究分析研究對象的真實運行狀態(tài)，最后能夠形成一個具體的對研究對象功能進行提升改造的方案，最終達到提高產(chǎn)品價值的目的。價值工程（VE）決策系統(tǒng)它的運行前提是：以最大的經(jīng)濟社會效益為目標(biāo)，研究者從研究產(chǎn)品所具有的功能著手，根據(jù)市場行情以及市場運作的一般規(guī)律，來對產(chǎn)品所具有的功能和實現(xiàn)這些功能所需要的成本費用進行一個全面系統(tǒng)的評價研究，同時也是對產(chǎn)品在市場中具有的競爭力的一個有效檢驗，精確計算出生產(chǎn)這種產(chǎn)品所需的成本和條件，最終提出最后的產(chǎn)品改進方案，在增加了企業(yè)在市場上的核心競爭力的同時，根據(jù)企業(yè)在市場中的地位和現(xiàn)狀，以及目前的市場環(huán)境、經(jīng)濟條件，進一步完善和發(fā)展價值工程（VE）系統(tǒng)的相關(guān)理論，使得企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)決策過程中能夠獲得更多、更高層次的指導(dǎo)。

2 ?價值工程在工藝比選中的應(yīng)用與研究

2.1 磷石膏免燒磚生產(chǎn)技術(shù)研究現(xiàn)狀

利用磷石膏制備免燒磚，先制備出磷建筑石膏，然后用磷建筑石膏來制造免燒磚，為此，國內(nèi)、國外的相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍χ苽淞捉ㄖ嗝鉄u開展了廣泛的課題研究，同時也為后續(xù)的相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)提供了數(shù)據(jù)方面的一定的支撐，具有非常重要的意義，也為磷石膏免燒磚的進一步發(fā)展提供了有力支持。用磷建筑石膏來制備免燒磚，這個工藝可以分為兩種：①高壓壓制成型的免蒸磚生產(chǎn)工藝，簡稱“高壓成型的免蒸磚工藝”;②壓制成型的蒸養(yǎng)磚生產(chǎn)的工藝，簡稱“壓制的蒸養(yǎng)磚工藝”。

2.1.1 高壓成型免蒸磚工藝

國內(nèi)外的著名學(xué)者，都對采用“高壓成型的免蒸磚工藝”制備磷石膏免燒磚進行大量的研究和探討，該工藝基本流程如圖1所示[4]-[5]。

2.1.2 壓制蒸養(yǎng)磚工藝

國內(nèi)的相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者對采用“壓制蒸養(yǎng)法磚工藝”制備磷石膏免燒磚進行非常多的研發(fā)，這個工藝的基本流程如圖2所示[6]-[7]。

2.2 工藝比選的步驟

2.2.1 功能評價指標(biāo)體系

根據(jù)對三種不同的施工工藝進行對比分析，選擇能耗（U1）、生產(chǎn)設(shè)備（U2）、生產(chǎn)成本（U3）、免燒磚強度（U4）共4個評價的指標(biāo)來判別這幾種生產(chǎn)方案工藝的好壞，方案功能評價指標(biāo)體系如圖3所示。

2.2.2 計算功能權(quán)重

本文使用“0-1”打分法來具體確定各個指標(biāo)的權(quán)重，邀請本行業(yè)領(lǐng)域的專家對各指標(biāo)進行綜合打分，最終匯總各專家打分得出權(quán)重值，結(jié)果如表1。

根據(jù)計算，第一層次的指標(biāo)權(quán)重如表2所示。

2.2.3 功能的模糊綜合評價

評價高壓成型免蒸磚功能得分，本文采用模糊綜合評價法，將所有的評價指標(biāo)劃分兩級，第一級包含著四個指標(biāo)，U1-U4;第二級包含九個指標(biāo)，模糊評語集分為V1=好， V2=一般，V3=不足，V4=差。最后計算出所有評價指標(biāo)的隸屬度。如表3、表4所示。

按照多層次模糊綜合評判的計算步驟[8]進行計算得到高壓成型免蒸磚工藝的功能得分為SZ1=68.06，功能系數(shù)F1=0.503，壓制蒸養(yǎng)磚工藝功能得分SZ2=67.34，功能系數(shù)F2=0.497。

2.2.4 價值系數(shù)的計算

由于磷石膏免燒磚為新型材料，故暫時采用實驗室成本進行估算，假設(shè)用高壓成型免蒸磚工藝生產(chǎn)一塊免燒磚成本系數(shù)為0.259;用壓制蒸養(yǎng)磚工藝生產(chǎn)一塊免燒磚成本系數(shù)為0.367。

2.2.5 決策分析

根據(jù)V=F/C，計算出用高壓成型免蒸磚工藝的價值系數(shù)為1.942;壓制蒸養(yǎng)磚工藝的價值系數(shù)為1.354。

從兩個方案的價值系數(shù)我們可以看出，用高壓成型免蒸磚工藝生產(chǎn)的價值系數(shù)要高于用壓制蒸養(yǎng)磚工藝生產(chǎn)的價值系數(shù)，高壓成型免蒸磚工藝較為理想。故在今后投產(chǎn)生產(chǎn)時，在同等條件下，兩種工藝之間，優(yōu)先考慮使用高壓成型免蒸磚工藝進行生產(chǎn)。

3 ?結(jié)論

新型建筑材料研發(fā)后投產(chǎn)之前需要對其生產(chǎn)工藝進行選擇，并且生產(chǎn)工藝對新型材料的成本、價格及發(fā)展前景都具有巨大的影響。價值工程是從被研究對象的功能進行分析出發(fā)，以提高產(chǎn)品、勞務(wù)、工程或工作的價值為目的的一種管理手段。價值工程以功能分析著手，進一步來研究產(chǎn)品實現(xiàn)某些功能需要多少費用之間的平衡關(guān)系，目的是以較為合理的成本來實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳功能，使產(chǎn)品價值達到最大，可以為今后新型材料生產(chǎn)工藝的比選、新型材料的研發(fā)提供較好的理論指導(dǎo)。

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