淺談注射模制造成本控制方法

0 引 言

當(dāng)前模具市場受原材料價(jià)格上漲、人工成本增加的影響，再加之國際貿(mào)易的波動(dòng)，使模具利潤空間越來越小。如何在激烈的市場競爭中獲得訂單的同時(shí)，盡可能將模具的利潤最大化、實(shí)現(xiàn)綠色制造，是每個(gè)模具企業(yè)都在思考的問題。注射模制造成本控制勢在必行，成本控制在于有效花錢，而非無效節(jié)約。

在模具制造過程中，模具管理可以分為進(jìn)度和交期管理、質(zhì)量管理、成本管理、技術(shù)和人才管理及售后管理，其中成本管理是影響模具利潤的關(guān)鍵因素。模具制造成本主要由材料成本、設(shè)計(jì)成本、加工成本、裝配成本、試模成本、運(yùn)輸成本、維修成本、質(zhì)量成本、進(jìn)度成本、管理成本等組成，如圖1所示。

成本控制需全員參與，模具工作人員成本意識的養(yǎng)成需要企業(yè)文化不斷的宣導(dǎo)和滲透，加強(qiáng)成本意識培訓(xùn)，逐步建立人員的“成本”、“效益”意識。模具設(shè)計(jì)階段的成本管控是整個(gè)模具制造成本管控的核心，模具設(shè)計(jì)是模具制造的第一步，設(shè)計(jì)過程中應(yīng)強(qiáng)調(diào)成本的重要性，提高設(shè)計(jì)師對成本的敏感度。以下從預(yù)算控制和過程控制方面介紹注射模制造成本的控制方法。

1 成本預(yù)算控制

報(bào)價(jià)部門根據(jù)模具合同制作“模具制造成本預(yù)算表”（見表1），在模具制作周期中設(shè)計(jì)部門根據(jù)“模具制造成本預(yù)算表”進(jìn)行每個(gè)環(huán)節(jié)的評估，超出預(yù)算時(shí)填寫“設(shè)變預(yù)算單”并及時(shí)知會項(xiàng)目、營業(yè)部門負(fù)責(zé)人與客戶進(jìn)行溝通，同時(shí)更改“模具制造成本預(yù)算表”達(dá)到訂單增值的目的，具體流程如圖2所示。

（1）定案成本控制環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人在定案會議時(shí)根據(jù)“模具制造成本預(yù)算表”要求，控制模具尺寸在預(yù)算內(nèi)。

（2）設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人根據(jù)“模具制造成本預(yù)算表”核對成本，評估開模數(shù)據(jù)與報(bào)價(jià)數(shù)據(jù)是否相同，若有成本增加，向項(xiàng)目經(jīng)理提出“設(shè)變預(yù)算單”申請。

（3）客戶評審過程中成本控制環(huán)節(jié)。評估客戶在評審過程中是否有加大模具尺寸和增加相關(guān)零配件等要求，若有則向項(xiàng)目經(jīng)理提出“設(shè)變預(yù)算單”申請。

為了把我國建成“交通強(qiáng)國”，為了推進(jìn)“一帶一路”建設(shè)，我國鐵路相關(guān)院校的大學(xué)生一定會響應(yīng)習(xí)近平總書記今年5月2日在北京大學(xué)師生座談會上發(fā)出的號召：“廣大青年要努力成為有理想、有學(xué)問、有才干的實(shí)干家，在新時(shí)代干出一番事業(yè)?！?圖為筆者為榮獲2015年國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)的梁建英總工程師頒發(fā)杰出校友獎(jiǎng)杯,照片由同濟(jì)大學(xué)老科協(xié)張宗桐提供。)

設(shè)計(jì)部門匯總當(dāng)月所有“設(shè)變預(yù)算單”并形成“模具設(shè)變單匯總表”（見表2），于當(dāng)月第一次試模前發(fā)給項(xiàng)目部門跟進(jìn)追蹤，項(xiàng)目部門每月反饋結(jié)果給設(shè)計(jì)部門。

本研究通過定量和定性相結(jié)合的方法，隨機(jī)抽取山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院2017級200名大一非英語專業(yè)學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。 考慮到問卷結(jié)果的科學(xué)性，被測對象應(yīng)該具備一定英語語言基礎(chǔ)，所以以高考英語分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)，選取成績介于80～110分之間的學(xué)生作為被測對象。 調(diào)查共設(shè)計(jì)26道選擇題，內(nèi)容分為兩部分： 第一部分主要調(diào)查學(xué)生對自身英語語言能力及跨文化交際能力的評估與分析； 第二部分主要考察會對“非語言交際”和“超語言交際”產(chǎn)生影響的“一帶一路”沿線國家的文化、習(xí)俗、宗教、禮儀等方面的相關(guān)知識。 本次調(diào)查共發(fā)放200份問卷，收回有效問卷195份，回收率為97.5%。 問卷采用匿名答卷方式，結(jié)果比較客觀可信。

2 成本過程控制

2.1 提高人均產(chǎn)出以提升企業(yè)的生產(chǎn)效益

梯形流道尺寸應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的刀具進(jìn)行設(shè)計(jì)，圓形流道的直徑盡可能按球刀大小進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高加工效率。模具分型面和避空面應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成平面，避免出現(xiàn)CNC無法加工的死角。工藝細(xì)化到每個(gè)工步，每個(gè)工步的加工基準(zhǔn)和裝夾位置提前設(shè)計(jì)好，盡可能減少加工裝夾次數(shù)，如圖6所示。

建立健全科學(xué)的質(zhì)量保證體系，質(zhì)量檢測人員要熟悉客戶標(biāo)準(zhǔn)及零件驗(yàn)收要求，在保證質(zhì)量為前提下控制成本。

其一，人工智能程序的設(shè)計(jì)階段。程序設(shè)計(jì)階段的人工干預(yù)，有些情況下程度較深，有可能事先對人工智能創(chuàng)作結(jié)果的表達(dá)進(jìn)行預(yù)定，這其實(shí)并非真正意義上的人工智能創(chuàng)作。通過對程序算法和數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)人工智能程序的創(chuàng)作功能，并不一定能具體預(yù)定計(jì)算結(jié)果的表達(dá)。例如，美顏相機(jī)程序?qū)φ掌M(jìn)行自動(dòng)修正的算法就是預(yù)先設(shè)定的，操作者只能在預(yù)先設(shè)定的美顏算法中進(jìn)行選擇，而無法修改算法。

（3）鼓勵(lì)技術(shù)人員參加或舉辦技能競賽，激發(fā)其自主學(xué)習(xí)能力，提升個(gè)人技能。

工程整定法依賴于工程經(jīng)驗(yàn)，不需要建立數(shù)學(xué)模型，直接在控制系統(tǒng)上進(jìn)行參數(shù)整定，具有簡便、便捷和應(yīng)用范圍廣泛的特點(diǎn)。但是，實(shí)際控制系統(tǒng)中往往存在多個(gè)參數(shù)，且各個(gè)參數(shù)之間存在耦合關(guān)系，而工程整定法主要針對的是單個(gè)PID控制器的參數(shù)調(diào)整，無法同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)參數(shù)，本身也不具備全局尋優(yōu)能力，因此其應(yīng)用具有局限性。

2.2 減少庫存以減少資金占用

庫存物料分為安全庫存物料和呆料庫存物料。安全庫存物料是企業(yè)為了解決物料交期滿足不了模具制造進(jìn)度需求，而提前采購一定數(shù)量的應(yīng)急物料，一般是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件。除了交期外，企業(yè)出于集中采購的價(jià)格優(yōu)勢而批量采購的物料也歸于安全庫存物料，在滿足企業(yè)正常運(yùn)轉(zhuǎn)下，同時(shí)將庫存資金積壓控制在合理的范圍內(nèi)。呆料庫存物料是指因一些設(shè)計(jì)變更、制造或采購異常而產(chǎn)生的物料，這些物料具有再利用價(jià)值。

安全庫存物料的有效使用：設(shè)計(jì)工程師完成BOM設(shè)計(jì)后，根據(jù)識別碼自動(dòng)與倉庫系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，從安全庫存列表中自動(dòng)匹配規(guī)格型號。呆料庫存物料的有效使用：設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)階段查找呆料庫存物料信息，通過方案設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)消耗庫存呆料，激活資金。

2.3 以保證質(zhì)量為前提下的成本控制

（2）通過定期組織不同形式的內(nèi)部技術(shù)交流活動(dòng)，為技術(shù)人員提供交流平臺，分享技術(shù)人員在工作中的經(jīng)驗(yàn)，提升團(tuán)隊(duì)綜合能力。

根據(jù)模具零件精度要求，以3D顏色管理方式向編程人員正確傳達(dá)設(shè)計(jì)意圖，如圖7所示，提高加工效率。

（1）質(zhì)量部門嚴(yán)格按圖紙要求對所有來料進(jìn)行全檢。

“數(shù)學(xué)教育中的歷史與認(rèn)識論歐洲暑期大學(xué)”中的“認(rèn)識論”主要是指（2）中的“歷史認(rèn)識論”，尤其強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識建構(gòu)中的問題、錯(cuò)誤、猜想及“認(rèn)識論斷裂”這個(gè)概念的作用．

（2）質(zhì)量部門嚴(yán)格按圖紙要求對加工過程中的零件進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，及時(shí)處理每一環(huán)節(jié)的問題。

（3）建立質(zhì)量管理臺賬，記錄每一次的質(zhì)量異常與原因分析。

2.4 設(shè)計(jì)階段成本管控

項(xiàng)目部門負(fù)責(zé)產(chǎn)品信息的共享，如產(chǎn)品量產(chǎn)、產(chǎn)品外觀要求、精度要求、模具特殊要求、產(chǎn)品的裝配關(guān)系等。采購部門共享物料單價(jià)及交貨周期，如鋼材價(jià)格、不同材料的交貨周期、品牌標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格材料尺寸等。信息共享有利于設(shè)計(jì)方案可擴(kuò)展性。

2.4.1 模具尺寸設(shè)計(jì)

人行道托架螺栓等連接件的梁體擋砟墻外部分長期暴露在空氣中，螺栓受日曬雨淋等環(huán)境影響極易產(chǎn)生銹蝕，導(dǎo)致其強(qiáng)度和承載能力不斷降低，產(chǎn)生安全隱患。

以“模具制造成本預(yù)算表”作為依據(jù)，結(jié)合客戶標(biāo)準(zhǔn)和參考圖紙，初步確定模具模板尺寸，設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人進(jìn)行審核把關(guān)；定案評審會議上再與工藝、制模人員共同評估模具強(qiáng)度，如圖3所示。超出預(yù)算時(shí)通知項(xiàng)目和營業(yè)部門，以便向客戶爭取讓步或追加費(fèi)用或采用其他補(bǔ)救措施，如優(yōu)化結(jié)構(gòu)、合理選擇材料，確保模具整體制造成本控制在預(yù)算之內(nèi)。

2.4.2 面向成本和工藝實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)人員和編程人員對圖檔進(jìn)行加工工藝評審，確定最終加工方法及思路。編程人員根據(jù)模具零件的加工精度制定不同的加工參數(shù)和選用刀具，在保證質(zhì)量的前提下提高加工效率，降低加工成本。在設(shè)計(jì)階段做好零件的加工工藝規(guī)劃，設(shè)計(jì)人員了解工廠機(jī)床的加工能力，材料和尺寸形狀相差不大的零件盡可能采用拼接加工工藝，如圖4所示。

非膠位側(cè)面

角參照表3中的“安全加工深度”設(shè)計(jì)，特殊情況再按“最大加工深度”設(shè)計(jì)，側(cè)面

角越大越有利于加工。

非膠位底面為平面時(shí)，底面

角可以為0，即設(shè)計(jì)成尖角，但最好設(shè)計(jì)成

1 mm或更大的圓角，如圖5（a）所示。非膠位底面不是平面時(shí)，其側(cè)面應(yīng)設(shè)計(jì)成斜面，斜度≥3.5°，底面

角要盡量大，且尺寸規(guī)格應(yīng)盡量少，以便用同一把刀具加工，如圖5（b）所示。

（1）對新員工進(jìn)行崗前培訓(xùn)，使其盡快熟悉公司的流程、標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)床、加工方式、工具使用方法等。

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)及百分率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)，按α=0.05的檢驗(yàn)水準(zhǔn)，以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.到目前為止，世界上發(fā)現(xiàn)的最長的晶體就是奈卡水晶洞里的晶體。它長約12 米，相當(dāng)于一輛公交車；它重55 噸，抵得上一輛大吊車！

整副模具由不同的零件組成，特別是復(fù)雜的滑塊和斜頂組件結(jié)構(gòu)，需提前進(jìn)行運(yùn)動(dòng)模擬，杜絕干涉，確保模具裝配及運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、可靠，如圖8所示。

使用基于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的專家級模具快速設(shè)計(jì)工具，實(shí)現(xiàn)全3D自動(dòng)化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率，如圖10所示。

模具大件材料以“模具制造成本預(yù)算表”作為依據(jù)確定，模具小件材料結(jié)合客戶標(biāo)準(zhǔn)和公司標(biāo)準(zhǔn)合理選擇鋼材材料。當(dāng)客戶評審時(shí)提出更高材料要求以滿足某些需求（如使用壽命、冷卻效率等）時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知項(xiàng)目和營業(yè)部門向客戶追加費(fèi)用。其次，因自身對客戶需求理解偏差出現(xiàn)的報(bào)價(jià)失誤而無法向客戶追加費(fèi)用時(shí)，應(yīng)采用其他補(bǔ)救措施，確保模具整體制造成本控制在預(yù)算之內(nèi)。

2.4.4 模具標(biāo)準(zhǔn)配件選用及優(yōu)化設(shè)計(jì)

熱流道配件以“模具制造成本預(yù)算表”為準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)件以客戶設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議為準(zhǔn)。盡可能在滿足模具性能要求的前提下，征得客戶同意將原裝進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)件改為國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件替代，如圖9所示。合理優(yōu)化模具設(shè)計(jì)方案，如將液壓缸抽芯改為機(jī)械抽芯可避免使用昂貴標(biāo)準(zhǔn)件（液壓缸、分流器等）、優(yōu)化澆注系統(tǒng)來減少熱噴嘴數(shù)量等?？蛻粼谠u審過程中提出超預(yù)算的設(shè)計(jì)更改要求時(shí)，及時(shí)通知項(xiàng)目和營業(yè)部門，以便向客戶追加費(fèi)用。

2.4.5 使用數(shù)字化工具

2.4.3 模具零件鋼材選用

算法具體流程見圖3，其中：No和Po分別為插入-分段操作中插入點(diǎn)之前的集裝箱集合與船舶貝內(nèi)箱位集合，不參與分段搜索；Nr=N(t)No和Pr=PPo表示參與分段搜索的集裝箱集合與船舶貝內(nèi)箱位集合，需要重新為Nr中的集裝箱指派Pr中的船舶貝內(nèi)箱位；其他符號參見上一節(jié)的符號定義。

2.5 加工階段成本管控

（1）生產(chǎn)排程。先根據(jù)程序工藝單的模擬時(shí)間，同時(shí)考慮工件的裝夾時(shí)間評估加工工時(shí)，再根據(jù)程序工藝單要求和機(jī)床性能合理分配機(jī)床加工，充分發(fā)揮機(jī)床的優(yōu)勢，以提高機(jī)床利用率。

（2）優(yōu)先采用自動(dòng)編程。深孔鉆加工采用自動(dòng)編程，如圖11所示，每月總成本可通過連接的電腦自動(dòng)核算，通過這些數(shù)據(jù)評估同類型模具的深孔鉆加工價(jià)格及機(jī)床利用率。

（3）3D自動(dòng)檢測報(bào)告。根據(jù)3D數(shù)模一鍵生成點(diǎn)特征，根據(jù)規(guī)劃的檢測方案進(jìn)行自動(dòng)編程，檢測完成后自動(dòng)生成3D檢測報(bào)告，如圖12所示，工程師可在三維軟件或?yàn)g覽器直接查看，提升了零件檢測效率，減少重復(fù)工作。

表面上看，對象的表達(dá)式(專名)不帶有空位是因?yàn)閷ο蟛皇呛瘮?shù)或概念，因而沒有“洞”，但是同樣，如果不借助于語言上的特征，我們根本無法設(shè)想一種有“洞”或無“洞”的實(shí)體。

2.6 物料采購成本管控

物料采購成本管控原則是保證項(xiàng)目物料成本在模具制造成本預(yù)算范圍內(nèi)，在保證質(zhì)量的前提下，盡可能降低采購成本。采購負(fù)責(zé)人根據(jù)“模具制造成本預(yù)算表”核對成本，評估采購價(jià)格是否超出預(yù)算，若超出則向設(shè)計(jì)部門反饋。物料采購成本管控措施如下。

（1）杜絕加急采購，針對采購周期長的物料，提前進(jìn)行規(guī)劃。

（2）項(xiàng)目組成員能在系統(tǒng)上即時(shí)查詢每項(xiàng)物料的采購進(jìn)程，及時(shí)了解工作進(jìn)度，節(jié)約溝通時(shí)間。

式中：E為環(huán)氧值(mol/100 g)；V1為滴定空白樣消耗的NaOH的體積(mL)；V2滴定試樣所消耗的NaOH的體積(mL)；m為反應(yīng)混合物的質(zhì)量(g)；C為NaOH的濃度(mol/L)。

據(jù)中正輿情中心博客提供的數(shù)據(jù)顯示，該事件輿論發(fā)酵的路徑經(jīng)歷了從自媒體介質(zhì)到傳統(tǒng)媒體平臺的過程。 事件起始，微信平臺開始流傳事件消息，內(nèi)容為死者母親見到尸體哭泣、當(dāng)日下午拍攝的訴說“孩子在學(xué)校沒有人身安全”的視頻片段與截圖、T中學(xué)群眾聚集的照片等。 這些內(nèi)容隨后迅速擴(kuò)散到網(wǎng)絡(luò)空間，傳播內(nèi)容以趙某“被校霸打死的‘內(nèi)幕’”為主，甚至出現(xiàn)了多種針對政府部門包庇兇手的流言。 自媒體的極速傳播迅速帶動(dòng)了傳統(tǒng)平面媒體的介入，包括人民網(wǎng)、中國新聞網(wǎng)、中國青年網(wǎng)、中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)、中國廣播網(wǎng)、澎湃新聞、騰訊、網(wǎng)易、搜狐、新浪等眾多新聞網(wǎng)站都對該事件進(jìn)行了報(bào)道。[4]

（3）在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，通過批量采購方式，分別要求供應(yīng)商送往不同的倉庫，合理利用資源，降低采購成本。

（4）質(zhì)量部門和采購部門尋求高質(zhì)量、長期合作的標(biāo)準(zhǔn)件供應(yīng)商。

2.7 試模階段成本管控

試模階段成本管控措施如下：①合理安排試模機(jī)床，盡可能按模具量產(chǎn)要求搭建試模環(huán)境，如水、油、氣連接等，如圖13所示；②嚴(yán)格控制試模次數(shù)，降低模具試模成本；③按模流分析報(bào)告參數(shù)進(jìn)行試模，如圖14所示，提高試模效率；④最終注射成型合格產(chǎn)品的工藝參數(shù)由工程師重新進(jìn)行模流分析驗(yàn)證，同時(shí)記錄原因及分析，加入模流分析數(shù)據(jù)庫中，作為下次生產(chǎn)同類型產(chǎn)品的參考依據(jù)。

3 模具制造成本核算

模具交付后由專業(yè)的成本會計(jì)人員對其成本進(jìn)行核算，并組織模具各工序負(fù)責(zé)人與報(bào)價(jià)負(fù)責(zé)人進(jìn)行總結(jié)會議，與最初報(bào)價(jià)單進(jìn)行對比，總結(jié)問題產(chǎn)生原因與預(yù)防措施，為后續(xù)制造同類型模具時(shí)能根據(jù)市場動(dòng)態(tài)快速給出合理的報(bào)價(jià)。

4 結(jié)束語

通過將成本意識作為企業(yè)文化，培養(yǎng)企業(yè)員工的成本意識，使其認(rèn)真對待模具開發(fā)過程，再結(jié)合各種提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的管控方法，落實(shí)成本過程控制中的每個(gè)環(huán)節(jié)，從根本上有效控制模具的制造成本，提高模具質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保制造。

[1]陳 平,楊本偉,堯 軍.淺談模具數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)[J].航空制造技術(shù),2015(9):49-52.

[2]李 芳,賈宇霖,黃清剛.基于Moldflow的汽車門板塑件模流分析[J].模具工業(yè),2017,43(8):10-14.

[3]伍世鋒,黃清剛,陳敏通,等.塑料密集簧片注射模設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè),2016,42(2):43-47.