商用車(chē)車(chē)架縱梁成本快速計(jì)算方法研究與應(yīng)用

王新兵 陳靜荔

摘 ?要：本文分析商用車(chē)車(chē)架縱梁成本要素與工藝特點(diǎn)之間的關(guān)系、工藝特點(diǎn)與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的關(guān)系，從而找到成本要素與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)參數(shù)輸入，快速估算實(shí)物成本。本方法可應(yīng)用于新車(chē)開(kāi)發(fā)前期成本目標(biāo)制定、開(kāi)發(fā)過(guò)程中整車(chē)實(shí)物成本控制、零部件供應(yīng)商價(jià)格談判等;從而指導(dǎo)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中整車(chē)及零部件的設(shè)計(jì)成本控制策略、零部件價(jià)格控制要點(diǎn)，達(dá)到成本正向設(shè)計(jì)的目的。

關(guān)鍵詞：車(chē)架;成本;工藝;方法;研究

中圖分類(lèi)號(hào)：U462.1 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1005-2550（2021）03-0081-03

Research and Application of Fast Cost Calculation Method for Longitudinal Beam of Commercial Vehicle Frame

WAN Xin-bing， CHEN Jing-li

（ Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center， Wuhan 430056， China）

Abstract： This paper analyzes the relationship between the cost elements and process characteristics of commercial vehicle frame longitudinal beam and the relationship between process characteristics and design parameters， so as to find the functional relationship between cost elements and design parameters. Can be input through simple design parameters. Quickly estimate the physical cost. This method can be used to determine the pre-development cost of the new vehicle， to control the physical cost of the whole vehicle and to negotiate the price of the component suppliers.

Key Words： Frame; Cost; Process; Method; Research

萬(wàn)新兵

畢業(yè)于華中科技大學(xué)，機(jī)械工程專(zhuān)業(yè)工程碩士學(xué)位，東風(fēng)商用車(chē)有限公司技術(shù)中心成本控制專(zhuān)家，研究員級(jí)高級(jí)工程師、東風(fēng)汽車(chē)公司一級(jí)人才庫(kù)專(zhuān)家，主要致力于競(jìng)爭(zhēng)力分析方法研究、市場(chǎng)調(diào)研方法研究與應(yīng)用、價(jià)值工程方法研究與應(yīng)用、成本正向設(shè)計(jì)方法研究與應(yīng)用等工作。已發(fā)表多篇論文。

1 ? ?前言

商用車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力愈來(lái)愈激烈，整車(chē)實(shí)物成本控制對(duì)于價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力與盈利能力影響不斷增加。正向成本設(shè)計(jì)是成本控制最有效地方法，所以，研究出適用于設(shè)計(jì)人員使用的簡(jiǎn)單的快速成本分析方法非常重要。

車(chē)架是商用車(chē)的主要承載單元之一，成本占比較高。下面以作業(yè)成本分析法為基礎(chǔ)[1]，對(duì)車(chē)架縱梁成本要素相關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查研究，成本要素與設(shè)計(jì)參數(shù)之間的聯(lián)系，形成函數(shù)計(jì)算模版。設(shè)計(jì)人員只需要提供設(shè)計(jì)相關(guān)的常用參數(shù)就可以快捷、簡(jiǎn)便的計(jì)算車(chē)架縱梁的實(shí)物成本。

2 ? ?車(chē)架縱梁工藝特點(diǎn)分析[2]

車(chē)架（見(jiàn)圖1）由左右對(duì)稱(chēng)縱梁、加強(qiáng)板以及橫梁組成，都是梁類(lèi)零件，計(jì)算方法類(lèi)似。下面主要通過(guò)縱梁的制造工藝特點(diǎn)分析，研究縱梁的快速成本計(jì)算模型。工序時(shí)間決定了設(shè)備折舊費(fèi)用、直接人工成本、能耗等關(guān)鍵成本要素。

車(chē)架常用制造工藝為沖壓工藝、輥壓工藝，沖壓工藝適用于單一品種產(chǎn)量大車(chē)架生產(chǎn)，前期投入低，模具通用性差;輥壓成型適合用于等截面大梁，前期生產(chǎn)線投入成本高，設(shè)備通用性高。車(chē)架生產(chǎn)工藝有以下特點(diǎn)：

1）車(chē)架工藝采用模具沖壓，沖壓工序時(shí)間固定;采用輥壓工藝，則輥壓時(shí)間與車(chē)架長(zhǎng)度和輥壓線速度相關(guān)。

2）采用柔性化沖孔工藝，沖孔時(shí)間與孔數(shù)量直接相關(guān)，工序時(shí)間平均約1.5～1.6秒/孔，工序時(shí)間與孔的數(shù)量相關(guān)。采用模具沖孔，則工序時(shí)間固定。單品種數(shù)量大，采用模具沖孔成本低。目前商用車(chē)車(chē)架品種單一且數(shù)量不大，不同車(chē)型的縱梁外形尺寸通用性強(qiáng)，只是孔位變化多，所以一般采用柔性化沖孔工藝。

3）車(chē)架其它長(zhǎng)圓孔、方孔、變截面部分通常采用線切割工藝，工序時(shí)間與線切割長(zhǎng)度直接相關(guān)。線切割速度慢、占時(shí)長(zhǎng)、成本高，設(shè)計(jì)應(yīng)該盡量減少線切割數(shù)量，采用沖孔工藝。

3 ? ?成本要素分析計(jì)算[3]

根據(jù)工藝分析計(jì)算出輥壓工藝與沖壓工藝關(guān)鍵工序成本，以此分析出成本要素與工藝之間的關(guān)系，找出以設(shè)計(jì)參數(shù)為自變量，成本為變量的函數(shù)關(guān)系。將不隨設(shè)計(jì)參數(shù)變化而變化的成本要素（示例中的參數(shù)為推薦值）作為函數(shù)的常量。

車(chē)架實(shí)物成本=材料成本+制造工藝成本，其中：

材料成本計(jì)算公式=下料材料重量×材料價(jià)格-廢料重量×廢料價(jià)格

制造工藝成本根據(jù)作業(yè)成本模式計(jì)算，成本要素主要有設(shè)備折舊費(fèi)、動(dòng)能損耗費(fèi)、人工成本、模具、工裝夾具、檢具攤銷(xiāo)、其它（運(yùn)輸物流等）等組成。

按照《中戶(hù)人民共和國(guó)企業(yè)所得稅法實(shí)施條例》[4]，結(jié)合商用車(chē)行業(yè)通用方法，設(shè)備攤銷(xiāo)年限通常為10年。模具、工裝夾具、檢具計(jì)算方式有一次攤銷(xiāo)與分次攤銷(xiāo)。如果采用一次攤銷(xiāo)，由主機(jī)廠一次性將模具、工裝夾具、檢具費(fèi)用支付給供應(yīng)商，那么零部件成本模型中不再包含該項(xiàng)費(fèi)用。如果采用分次攤銷(xiāo)，則將模具工裝夾具檢具費(fèi)用按照生產(chǎn)量攤銷(xiāo)到每一個(gè)零部件;當(dāng)產(chǎn)量較小時(shí)，一般按照規(guī)劃產(chǎn)量分?jǐn)?當(dāng)生產(chǎn)量較大，超過(guò)模具生命周期時(shí)，一般按照模具壽命等分?jǐn)?。比如商用?chē)車(chē)架縱梁，一般按照模具壽命為10萬(wàn)次分?jǐn)?，?jì)算公式（1）如下。

不同的生產(chǎn)廠家使用的設(shè)備不同，人工成本也存在差異，為了減少由此帶來(lái)的誤差，可采用3-5家調(diào)查，代表行業(yè)平均水平。

從以下公式（1）可以看出，設(shè)備折舊費(fèi)、動(dòng)能損耗費(fèi)、人工成本等關(guān)鍵成本要素與工序時(shí)間直接相關(guān)，模具、工裝、檢具攤銷(xiāo)費(fèi)用為固定值。根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)可以進(jìn)行每道工序成本的計(jì)算。

1）輥壓工藝成本要素分析計(jì)算

①輥壓工序線速V為固定值，車(chē)架長(zhǎng)度決定設(shè)備使用時(shí)間、工序時(shí)間;所以車(chē)架長(zhǎng)度決定了設(shè)備攤銷(xiāo)、動(dòng)能損耗、人工成本、輥輪保養(yǎng)更換等費(fèi)用;車(chē)架長(zhǎng)度與油漆（噴粉）成本成正比關(guān)系;這部分成本可以轉(zhuǎn)化為單位長(zhǎng)度成本與車(chē)架長(zhǎng)度關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)大量調(diào)查數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）取平均值約14.20 元/米。

②每個(gè)孔沖壓工序時(shí)間1.5秒，每孔沖孔平均成本約0.37元。

③線切割占工序平均成本約15元/米。

④其它工序成本為常數(shù)，成本包含 ：檢測(cè)序、拋丸序、外寬折彎序等，約19.18元。

2）沖壓工藝成本要素分析計(jì)算（見(jiàn)表2）

①根據(jù)調(diào)查結(jié)果，沖壓模具成本平均3元/m，與縱梁長(zhǎng)度相關(guān)（量綱10萬(wàn)）。

②油漆成本，10.42元/米，與縱梁長(zhǎng)度相關(guān)。

③拋丸、折彎（模具除外）等其它工序成本平均常數(shù)約為4.35元。

④開(kāi)卷、沖孔、線切割成本同表1。

4 ? ?成本快速計(jì)算模型

1）輥壓成型工藝成本分析模型

材料成本=下料重量×材料單價(jià)-（1-材料利用率）×下料重量×廢料單價(jià)=33.28L1×S

制造工藝成本=（輥壓工序成本+油漆成本）+開(kāi)卷費(fèi)+沖孔工藝成本+切割成本+其它成本

=14.20L1+0.3L1×S ×7.85+0.37N+15L2+19.18

=（14.20+3.72×S ）L1+0.37N+15L2+19.18

成本模型：

C=材料成本+輥壓制造工藝成本

=33.28L1×S+（14.20+3.72×S）L1+0.37N+15L2 +19.18

=（37.00S+14.20）L1+0.37N+15L2+19.18

L1縱梁長(zhǎng)度;S縱梁截面積 ;N圓孔個(gè)數(shù)，L2線切割邊長(zhǎng)度

2）沖壓工藝成本分析模型

材料成本=下料重量×材料單價(jià)-（1-材料利用率）×下料重量×廢料單價(jià)=29.2L1×S

沖壓工藝制造成本=模具成本+沖孔工藝成本+ 油漆+開(kāi)卷費(fèi)+線切割成本+其它成本

=3L1+0.37N+0.3L1×S ×7.85+10.42 L1+15L2+4.35

=（2.36S+13.42）L1+0.37N+15L2+4.35

成本模型：

C=材料成本+沖壓工藝制造成本

=29.2L1×S +（2.36S+13.42）L1+0.37N+15L2+4.35

=（31.56S+13.42）L1+0.37N+15L2+4.35

L1縱梁長(zhǎng)度;S縱梁截面積 ;N圓孔個(gè)數(shù)，L2線切割邊長(zhǎng)度。

5 ? ?應(yīng)用推廣

1）根據(jù)快速計(jì)算成本結(jié)果，利用價(jià)值分析原理，分析確定合適的工藝方案。如：合理設(shè)計(jì)車(chē)架尺寸與材料倍尺關(guān)系、車(chē)架斷面尺寸規(guī)格品種標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì);沖壓與輥壓、模具沖孔與柔性化生產(chǎn)線沖孔、噴粉與電泳等工藝方案選擇。

2）根據(jù)成本要素與設(shè)計(jì)參數(shù)關(guān)系，在設(shè)計(jì)方案階段，實(shí)現(xiàn)成本正向設(shè)計(jì)控制成本。減少縱梁長(zhǎng)圓孔、方孔或用圓孔替代，盡可能采用等截面車(chē)架，減少線切割工序等。

參考文獻(xiàn)：

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[4]王淑艷，會(huì)計(jì)、出納、成本、財(cái)務(wù)報(bào)表真賬實(shí)操全圖解，中國(guó)鐵道出版社，2018年07月.

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