基于多BOM的鑄件成本估算模型研究

張海林 夏傳良

摘? 要： 本文分析了鑄造企業(yè)成本管理的特點和當(dāng)前成本管理存在的問題，并運用相關(guān)的理論、概念和管理方法，結(jié)合鑄件的生產(chǎn)過程特點，研究了鑄件成本估算模型，提出了一種基于多BOM的鑄件成本估算模型。本文設(shè)計開發(fā)了基于多BOM的鑄件成本估算系統(tǒng)，包括采購BOM、生產(chǎn)BOM、成本BOM、庫存BOM、設(shè)備BOM。成本BOM包括成本估算，成本核算，成本統(tǒng)計分析和價格管理模塊。成本估算模塊以多物料清單為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，通過抽取數(shù)據(jù)庫中存儲的模型數(shù)據(jù)估算出鑄件的生產(chǎn)成本;成本核算模塊可以根據(jù)鑄件生產(chǎn)流程上各個工部數(shù)據(jù)計算出鑄件的實際生產(chǎn)成本;成本統(tǒng)計分析模塊可以比較和分析估算成本和實際成本，以此幫助管理者標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。

關(guān)鍵詞： 成本估算模型;BOM;成本核算;鑄件成本

【Abstract】： The characteristics of cost management and current problems in the cost management of foundry enterprises were analyzed in this paper. Based on the relevant theories， concepts and methods of management， the casting cost estimation model was studied combined with the characteristics of the production process of castings， and a model of casting cost estimation based on multi-BOM was proposed. A casting cost estimation system based on multi-BOM was designed and developed in this paper. The system includes purchasing BOM， manufacturing BOM， cost BOM， stock BOM， and equipment BOM， and the cost BOM includes modules of cost estimation， cost accounting， cost statistics analysis and price management. The cost estimation module uses the multi-bill of material as the data base to estimate the production cost of the casting by extracting the model data stored in the database. The cost accounting module can calculate the actual production cost of the casting according to the data of each part of the casting production process. The cost statistical analysis module can compare and analyze the estimated cost and the actual cost to help managers standardize the production process， reduce production costs， and improve enterprise efficiency.

【Key words】： Cost estimation model; BOM; Cost accounting; Casting cost

0? 引言

鑄造生產(chǎn)企業(yè)的原材料繁多，直接用于鑄件生產(chǎn)的原材料多達上百種。加上輔助材料、間接材料及用品，則多達上千種。人工管理難以保證產(chǎn)品成本核算的準(zhǔn)確性，難以控制成本。這會造成材料及用品的管理不善，由此導(dǎo)致材料浪費、效率偏低、成本偏高等現(xiàn)象。根據(jù)調(diào)查分析，鑄造企業(yè)現(xiàn)有的成本管理問題如下。

（1）成本計劃的制定有欠科學(xué)性。 由于原材料和半成品材料的數(shù)量龐大，規(guī)劃人員往往根據(jù)歷史數(shù)據(jù)或經(jīng)驗制定計劃;

（2）目前的成本數(shù)據(jù)處理方式在很大程度上依賴于人工，效率低、精度差，處理結(jié)果單一且不直觀;

（3）由于當(dāng)前成本管理系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)來源于會計的記賬憑證，此信息量有限，難以滿足成本過程控制和管理決策的需要，不利于成本核算和管理決策;

（4）成本重心的轉(zhuǎn)移使當(dāng)前的成本管理系統(tǒng) “失控”。數(shù)據(jù)顯示，制造業(yè)產(chǎn)品75%的成本因素己在產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)階段確定，而僅關(guān)注生產(chǎn)過程成本控制和事后成本核算的現(xiàn)行管理系統(tǒng)達不到降低成本的效果;

（5）目前的成本計算和分析方法鼓勵管理者以犧牲質(zhì)量為代價追求最大產(chǎn)出，通過增加產(chǎn)量稀釋間接成本，掩蓋不利因素，歪曲實際成本信息。

可以看出，在當(dāng)前的成本管理系統(tǒng)中，信息處理基于歷史成本原理和權(quán)責(zé)發(fā)生制原則，這種成本信息可以滿足外部報表用戶的需求，但很難滿足管理決策和流程控制的需求。當(dāng)前成本信息的“時滯性”使公司難以進行實時成本控制。

為了進一步挖掘降低成本的潛力，應(yīng)該對成本管理的內(nèi)容進行拓展，從成本源頭進行管理，以目標(biāo)成本為中心，控制產(chǎn)品整個生命周期。專注于獲取市場競爭優(yōu)勢的核心目標(biāo)，“成本領(lǐng)先”不僅代表著一種行為，而且應(yīng)該是企業(yè)的競爭策略，使企業(yè)具有競爭性的成本優(yōu)勢。

文獻[1]論述了PLM的關(guān)鍵技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)，通過分析PLM過程中的產(chǎn)品BOM數(shù)據(jù)及企業(yè)運營數(shù)據(jù)，提出了一種基于PLM的產(chǎn)品數(shù)據(jù)與應(yīng)用架構(gòu);文獻[2]分析構(gòu)建了面向不同任務(wù)和層次的三種檢修BOM;文獻[3]研究了BOM管理方法，如產(chǎn)品開發(fā)過程中產(chǎn)品數(shù)據(jù)的版本管理和數(shù)據(jù)一致性;文獻[4]設(shè)計了一個基于云計算的超級BOM系統(tǒng);在文獻[5]中，基于作業(yè)成本法原則，建立了基于BOM的飛機產(chǎn)品成本估算模型;文獻[6]認為適當(dāng)降低快時尚供應(yīng)鏈中的銷售成本，會降低供應(yīng)鏈的總成本;文獻[7]分析了電柜的生產(chǎn)過程，提出了BOM架構(gòu)，并建立了基于權(quán)重樹的BOM數(shù)學(xué)模型;文獻[8]研究了從BOM到CBOM的映射技術(shù);文獻[9]構(gòu)建了面向自制件的擴展設(shè)計BOM;文獻[10]提出了在機械加工領(lǐng)域為BOM引入大數(shù)據(jù)管理方案。文獻[11]提出了生產(chǎn)項目管理平臺設(shè)計方案，并編碼實現(xiàn)了該平臺;文獻[12]認為數(shù)據(jù)采集技術(shù)應(yīng)大力應(yīng)用于制造企業(yè)的生產(chǎn)車間;文獻[13]介紹了用IDEF0建立的維護BOM模型;文獻[14]在可編程控制器基礎(chǔ)上設(shè)計了一個新的鑄造控制系統(tǒng);文獻[15]研究從產(chǎn)品生命周期的角度開發(fā)的復(fù)合服務(wù)物料清單（SBOM）。復(fù)合SBOM減少了數(shù)據(jù)冗余并滿足大修服務(wù)的基本要求，例如位置管理和備用部件管理。同時，其形成過程反映了產(chǎn)品生命周期復(fù)雜產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集成。文獻[16]提出了一種基于PLM數(shù)據(jù)庫中多空間產(chǎn)品數(shù)據(jù)挖掘PF的新方法。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹（PST）和物料清單（BOM）用作數(shù)據(jù)源，通過挖掘物理空間，邏輯空間和產(chǎn)品數(shù)據(jù)的屬性空間，可以獲得PF;文獻[17]分析了訂單生產(chǎn)模式下鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的多物料清單（xBOM），并依據(jù)鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)特點構(gòu)建了xBOM集成模型;文獻[18]設(shè)計并實現(xiàn)了了運行于.NET平臺上的物料管理系統(tǒng)。

現(xiàn)有的成本控制功能大都被包含在財務(wù)軟件中，其主要功能還是進行事后成本的核算，對具有原材料種類多，成本重心前移特點的鑄造業(yè)，現(xiàn)有通用財務(wù)軟件中的成本核算模塊達不到支持決策的效果，且其成本計算模式也與鑄造企業(yè)實際生產(chǎn)情況不符。本文提出了基于多BOM的鑄件成本估算模型并開發(fā)了模型的支持系統(tǒng)。

1? 物料清單（BOM）概念

物料清單（Bill of Material，BOM）在產(chǎn)品生命周期的不同階段以不同的形式出現(xiàn)，在不同的生產(chǎn)工部具有不同的屬性。

1.1? 工程和設(shè)計BOM

工程和設(shè)計BOM（Engineering BOM，EBOM）：是產(chǎn)品BOM的原始形式，設(shè)計部門實用它來管理形成鑄件所需的原材料清單。一般根據(jù)要生產(chǎn)鑄件的元素種類，設(shè)備條件，現(xiàn)有的原材料和不同的澆注方法等，并考慮成品率和配料成分的含量等因素，通過配方計算公式進行配料。

1.2? 工藝BOM

工藝BOM（Process planning BOM，PBOM）：PBOM在進入工藝規(guī)劃部門后由EBOM生成，是工藝規(guī)劃設(shè)計部門用于管理鑄件的流程文檔，它可確定半成品和成品的加工方法、加工順序以及加工設(shè)備等相關(guān)的工藝信息。

1.3? 材料BOM

材料BOM（Material BOM，MBOM）：可以從PBOM派生，包含材料編號，材料名稱，材料類型，基本尺寸，供應(yīng)商，毛坯數(shù)量和采購件數(shù)量等信息。

1.4? 生產(chǎn)BOM

生產(chǎn)BOM（Manufacturing BOM，MBOM）：這是制造部門管理實際產(chǎn)品制造過程所需的物料清單。進入車間后，應(yīng)根據(jù)車間的實際生產(chǎn)條件重新調(diào)整PBOM，重新安排加工順序，完善施工步驟等，使PBOM變?yōu)檐囬g的生產(chǎn)物料清單。

MBOM主要包含有關(guān)工藝路線，工時定額，生產(chǎn)進度及機床，夾具，量具和輔具的信息。

1.5? 成本BOM

成本BOM（Cost BOM，CBOM）：是成本管理部門用來描述鑄件的最終成本信息，它是將設(shè)計BOM中的元素種類，規(guī)格信息，工藝BOM中的加工工藝，材料消耗等信息，材料BOM中的材料編號，毛坯數(shù)量和外購件數(shù)量等信息，生產(chǎn)BOM中的工時定額、刀具輔具等信息與相關(guān)價格，維修費，設(shè)備折舊費等成本信息相結(jié)合構(gòu)成的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

其他BOM還包采購BOM（Buying BOM，BBOM），庫存BOM（Stock BOM，SBOM）和設(shè)備BOM（Equipment BOM，E?BOM）等。

EBOM中的產(chǎn)品編號，產(chǎn)品名稱、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和其他屬性是CBOM中的估算對象，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹的節(jié)點信息是產(chǎn)品設(shè)計成本的主要估算依據(jù)。從PBOM獲得的材料BOM可以通過材料的單價，外構(gòu)件的價格和運輸成本等因素來計算出產(chǎn)品的材料成本?？梢酝ㄟ^MBOM的屬性信息進行生產(chǎn)成本估算。MBOM的工藝信息可用于將生產(chǎn)成本動因定位到工部作業(yè)層，結(jié)合工時定額信息，可以計算出工序鏈中每個節(jié)點的制造成本。由于MBOM是實際生產(chǎn)的直接指導(dǎo)性文件，因此基于MBOM數(shù)據(jù)獲得的成本數(shù)據(jù)是可靠的。

這樣，成本BOM就是通過產(chǎn)品BOM的流程和變化形成的。產(chǎn)品的CBOM主要包括材料成本，采購件成本、制造成本、人工費用等。各個BOM之間的關(guān)系如圖1所示。

2? 鑄件成本估算模型的建立

以山東省某曲軸廠為例，鑄造企業(yè)的生產(chǎn)過程是砂處理工部，制芯工部，造型工部，熔化工部，澆注工部，落砂工部和回收工部，示意圖如圖2所示。

根據(jù)鑄造生產(chǎn)過程的特點，選擇成本計算方法中的分步法作為成本估算模型的成本計算方法。即按照鑄件生產(chǎn)流程的順序，把各個工部作為單獨的生產(chǎn)模塊進行預(yù)測成本估算。

在鑄件的每個生產(chǎn)工部中都有必要的成本數(shù)據(jù)，這個成本信息里既包含了生產(chǎn)工部上的材料成本，也包含了相關(guān)的勞動力、運輸、設(shè)備損耗等相關(guān)成本信息。

某個工部上的成本BOM的組成結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

3? 鑄件成本估算模型支持系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用

3.1? 鑄件成本估算模型支持系統(tǒng)開發(fā)

基于多BOM的鑄件成本估算模型支持系統(tǒng)按照“自頂向下”的開發(fā)模式進行編碼，采用Delphi XE8作為前端開發(fā)工具，使用SQL Server2015作為后臺數(shù)據(jù)庫，基于Windows7進行開發(fā)。根據(jù)上述對基于多BOM的鑄件成本估算模型的描述為支持系統(tǒng)設(shè)計了圖4所示功能模塊。

支持系統(tǒng)包括五個主要功能模塊：采購BOM，生產(chǎn)BOM，成本BOM，庫存BOM和設(shè)備BOM。采購BOM可實現(xiàn)對采購訂單，供應(yīng)商和物資種類等數(shù)據(jù)的管理;生產(chǎn)BOM可實現(xiàn)對訂單，生產(chǎn)計劃，砂處理，制芯，造型，熔化，澆注，落砂和回收工部數(shù)據(jù)的管理;成本BOM可實現(xiàn)鑄件的成本估算、成本核算、成本統(tǒng)計分析及對材料價格、工時價格、設(shè)備價格等數(shù)據(jù)的管理;庫存BOM可以實現(xiàn)對入庫，出庫，倉庫等數(shù)據(jù)的管理和庫存盤點功能;設(shè)備BOM可以管理設(shè)備臺賬，維修記錄和設(shè)備類型等數(shù)據(jù)。

3.2? 鑄件成本估算模型支持系統(tǒng)應(yīng)用

在支持系統(tǒng)開發(fā)完成后，根據(jù)實際生產(chǎn)需要進行了一些調(diào)整，并且已經(jīng)穩(wěn)定運行了一段時間。下面以成本BOM模塊為例說明本系統(tǒng)的應(yīng)用情況。

成本BOM可通過成本估算獲得預(yù)測成本，實際成本可通過成本核算獲得。通過分析對比預(yù)測成本和實際成本，發(fā)現(xiàn)工藝、生產(chǎn)工部中的問題，然后通過優(yōu)化原材料比率或改進生產(chǎn)工藝過程來降低生產(chǎn)成本。成本BOM的應(yīng)用界面如圖5所示。

成本BOM分為四個個模塊：成本估算，成本核算，成本統(tǒng)計分析和價格管理。

成本估算模塊可以通過從材料BOM，工藝BOM，生產(chǎn)BOM、成本BOM等物料清單中提取數(shù)據(jù)來估算鑄件成本。

依據(jù)鑄件生產(chǎn)流程，成本核算模塊記錄從第一步的砂處理工部開始的生產(chǎn)成本，最終總成本的計算考慮了勞動力成本，運輸成本和設(shè)備損耗等因素。查詢數(shù)據(jù)時，可以查到某鑄件總成本和每個工部上的生產(chǎn)成本。

成本統(tǒng)計分析模塊可以比較和分析成本估算模塊獲得的預(yù)測成本和成本核算模塊獲得的實際成本。還可以比較和分析生產(chǎn)過程中的各工部上的預(yù)測成本和實際成本。為了確定該工部的生產(chǎn)工藝及材料比率是否需要進一步優(yōu)化，如果達到預(yù)測的目標(biāo)成本，將對下一工部的兩個成本進行比較分析。如果沒有達到目標(biāo)，查找問題出現(xiàn)的原因，改善工藝或材料比率，使其更完善，達到預(yù)期的成本。

價格管理模塊管理材料價格，工時價格和設(shè)備價格等數(shù)據(jù)。

4? 結(jié)語

（1）將BOM概念引入鑄件成本估算中，提出了基于多BOM的鑄件成本估算模型。

（2）基于Windows7平臺開發(fā)了基于多BOM? 的鑄件成本估算模型支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)界面友好，操作方便，已經(jīng)在某曲軸廠穩(wěn)定運行了一段時間。運行過程中能夠幫助管理人員及時、準(zhǔn)確的了解到鑄件生產(chǎn)流程中各工部上的實際成本及預(yù)測目標(biāo)成本，可以對二者進行對比分析，及時發(fā)現(xiàn)各工部中出現(xiàn)的問題并進行糾正，達到降低生產(chǎn)成本的? 目的。

（3）基于多BOM的鑄件成本估算模型建立過程中應(yīng)用了多個BOM和作業(yè)成本法，論文中對本量利分析應(yīng)用不足，后續(xù)系統(tǒng)將補充本量利分析方面的應(yīng)用。

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