智能制造產(chǎn)品成本管理及仿真解析

隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，智能制造正在快速地推進(jìn)實(shí)體經(jīng)濟(jì)與虛擬世界的融合，制造企業(yè)的商業(yè)模式和成本曲線也在發(fā)生變化。

在智能制造背景下，企業(yè)的商業(yè)模式得以不斷創(chuàng)新，產(chǎn)品的增值能力不斷提升，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)要求制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)更精益的產(chǎn)品成本管理和控制。日前，記者采訪到aPriori全球CEO Stephanie Feraday女士，與她交流智能制造背景下產(chǎn)品成本管理趨勢(shì)，以及aPriori致力于產(chǎn)品成本管理與仿真的最佳實(shí)踐。

aPriori全球CEO Stephanie Feraday女士接受采訪

智能制造模式的成本管理

現(xiàn)代化制造模式，通常將智能制造技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)用在制造生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，用高度柔性和高度集成的方式通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬企業(yè)行為，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，以滿足越來(lái)越多的智能互聯(lián)產(chǎn)品需求。

在智能制造背景下，一方面，對(duì)高技術(shù)含量和高自動(dòng)化水平設(shè)備和工藝的采用，使得制造業(yè)成本的構(gòu)成、成本管理模式發(fā)生了改變；另一方面，與智能設(shè)備采購(gòu)及應(yīng)用相關(guān)的成本費(fèi)用大幅度提高，同時(shí)間接成本也大幅度增加。

這意味著，制造業(yè)成本不僅要考慮傳統(tǒng)的原材料、備品配件、包裝運(yùn)輸?shù)戎苯映杀?，以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、試驗(yàn)檢驗(yàn)、維護(hù)維修等其他成本，還要考慮智能產(chǎn)線、車間改造、設(shè)備切換、配套升級(jí)等成本。

在Stephanie Feraday看來(lái)，當(dāng)前全球制造業(yè)的變革猶如當(dāng)年云計(jì)算對(duì)軟件行業(yè)的重新定義一樣。一個(gè)顯而易見(jiàn)的事實(shí)是，基于物聯(lián)網(wǎng)功能的產(chǎn)品和“產(chǎn)品即服務(wù)”理念的發(fā)展正在重塑制造業(yè)，而成本管理將在這場(chǎng)變革中起到至關(guān)重要的作用，成為企業(yè)制勝的關(guān)鍵。

80%成本取決于設(shè)計(jì)階段

“設(shè)計(jì)階段決定制造業(yè)80%的成本”是業(yè)界幾乎公認(rèn)的事實(shí)。

從產(chǎn)品完整的生命周期來(lái)看，一個(gè)管理規(guī)范的公司，研發(fā)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品成本高低的影響是最大的，研發(fā)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、采購(gòu)環(huán)節(jié)對(duì)成本的影響分別達(dá)到：70～80%、5～10%、15～20%。

Stephanie Feraday說(shuō)，雖然機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)所占費(fèi)用可能只占到產(chǎn)品總成本的5%，但是卻決定了80%的產(chǎn)品成本，這就奠定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段進(jìn)行成本管理的重要性。

80%的產(chǎn)品成本在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)鎖定

而事實(shí)是，傳統(tǒng)的成本管控主要集中在生產(chǎn)、采購(gòu)、供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)，且無(wú)論如何優(yōu)化供應(yīng)鏈，一旦產(chǎn)品設(shè)計(jì)完成，只能在產(chǎn)品生命周期后端的20%中節(jié)省成本。如果運(yùn)用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和管理方法，將產(chǎn)品生命周期前端(即研發(fā)過(guò)程)的細(xì)小變化及時(shí)地傳導(dǎo)至相關(guān)產(chǎn)品成本中，將為企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管控、經(jīng)營(yíng)決策節(jié)省更多的成本。

在Stephanie Feraday 25年的職業(yè)生涯中，擔(dān)任過(guò)眾多著名IT公司如Netegrity、惠普、賽門鐵克等高管，之所以以女性職業(yè)經(jīng)理人的身份執(zhí)掌aPriori公司，她認(rèn)為正是看到了在研發(fā)階段優(yōu)化產(chǎn)品成本的價(jià)值，這對(duì)制造企業(yè)推動(dòng)智能制造戰(zhàn)略意義重大。她說(shuō)，在早期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)迭代中有效地進(jìn)行成本管理，至少可以節(jié)省7%-15%的成本，相較于在供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的成本控制，具有更可觀、更顯著的價(jià)值。

基于3D模型的成本管理

Stephanie Feraday回顧公司歷史時(shí)介紹，aPriori誕生于美國(guó)波士頓地區(qū)，成立于2003年，一直致力于產(chǎn)品制造成本的管理與仿真。作為一家以技術(shù)見(jiàn)長(zhǎng)的IT公司，aPriori每年將30%的營(yíng)收投入到研發(fā)中。

在Stephanie Feraday看來(lái)，aPriori最大的特點(diǎn)是基于3D模型的成本管理和仿真。

從產(chǎn)品定位上來(lái)看，aPriori是企業(yè)的產(chǎn)品成本管理平臺(tái)。通過(guò)智能幾何特征分析，幫助工程師設(shè)計(jì)目標(biāo)成本、為制造工藝人員提供制造工藝路線經(jīng)濟(jì)性分析、幫助采購(gòu)人員基于成本事實(shí)的議價(jià)、給企業(yè)管理者指明降成本方向。

從產(chǎn)品功能上來(lái)看，可以簡(jiǎn)單理解為第一步通過(guò)分析零件的三維CAD數(shù)模，得到幾何成本驅(qū)動(dòng)(GCD)；第二步通過(guò)指定虛擬的工廠制造環(huán)境(VPE)，仿真出制造這些幾何特征應(yīng)有的、合理的生產(chǎn)工藝路線、工序、工步等；第三步綜合這些工序的成本得到制造零件的最合理成本。

aPriori產(chǎn)品成本分析的基本輸入條件是產(chǎn)品的3D模型，可以支持CATIA、NX、CREO、SolidWorks、SolidEdge等幾乎所有主流三維CAD軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的直接導(dǎo)入和成本分析，同時(shí)，也支持以STEP、JT等標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換格式的三維模型。除此之外，aPriori還可以與企業(yè)現(xiàn)有的PLM、ERP等系統(tǒng)緊密集成，方便在整個(gè)企業(yè)中實(shí)施成本解決方案。

從行業(yè)上來(lái)看，aPriori主要面向機(jī)械加工、鈑金加工、注塑件、吸塑件、鍛造、鑄造和裝配等離散制造行業(yè)，其中以航空航天及軍工、汽車、高科技電子、機(jī)械制造等行業(yè)見(jiàn)長(zhǎng)。aPriori的產(chǎn)品成本管理和控制平臺(tái)貫穿從產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)早期階段至生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程組織，幫助制造商控制產(chǎn)品制造成本，加快上市，提高產(chǎn)品創(chuàng)新和質(zhì)量。

aPriori的實(shí)時(shí)成本仿真引擎

Stephanie Feraday說(shuō)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中使用aPriori的實(shí)時(shí)產(chǎn)品成本估算，企業(yè)可以制定更明智的決策，削減生產(chǎn)前后的產(chǎn)品成本。在這個(gè)過(guò)程中，企業(yè)可以清晰地了解市場(chǎng)成本動(dòng)向并減少采購(gòu)時(shí)多余的成本付出，達(dá)到以合理的價(jià)格采購(gòu)零部件的目的。

機(jī)加件設(shè)計(jì)優(yōu)化帶來(lái)的成本節(jié)省

舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)機(jī)加件的設(shè)計(jì)過(guò)程中，將倒角的半徑從1/8增加到1/4，將偏置曲面更改為平面，當(dāng)這些細(xì)小的幾何特征發(fā)生變化時(shí)，哪怕是更加微小的設(shè)計(jì)更改，aPriori都會(huì)實(shí)時(shí)地重新計(jì)算成本。Stephanie Feraday說(shuō)，在這個(gè)具體的應(yīng)用案例中，這兩個(gè)設(shè)計(jì)更改為企業(yè)節(jié)省了160美金，約降低了24%的成本。

助力中國(guó)企業(yè)實(shí)現(xiàn)成本管控

經(jīng)過(guò)過(guò)去十余年的積累，aPriori已成功應(yīng)用于眾多大型制造企業(yè)，如卡特彼勒、約翰迪爾、福特、大眾、依維柯、通用電氣、蒂森克虜伯、惠而浦、波音、霍尼韋爾、惠普、思科等，幫助它們?cè)诋a(chǎn)品生命周期中有效管理產(chǎn)品制造成本。

Stephanie Feraday介紹，aPriori在北美和歐洲建立了直銷團(tuán)隊(duì)和服務(wù)工程師團(tuán)隊(duì)；2015年，aPriori開(kāi)始進(jìn)入亞太市場(chǎng)，通過(guò)合作伙伴提供本土化服務(wù)。目前，aPriori通過(guò)瑞風(fēng)協(xié)同為中國(guó)市場(chǎng)提供本土化的產(chǎn)品和服務(wù)。Stephanie Feraday說(shuō)，瑞風(fēng)協(xié)同是中國(guó)知名的智慧研發(fā)信息化供應(yīng)商，在成本優(yōu)化方面與aPriori形成戰(zhàn)略合作，并組建專業(yè)的產(chǎn)品服務(wù)團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)aPriori產(chǎn)品在中國(guó)市場(chǎng)咨詢和實(shí)施。

基于客戶實(shí)際成本管理分析、規(guī)范化成本管理體系咨詢，經(jīng)驗(yàn)豐富的瑞風(fēng)團(tuán)隊(duì)可以完成PCM售前、PCM售后實(shí)施、aPriori軟件客戶化定制、PCM安裝部署、培訓(xùn)、后續(xù)支持及維護(hù)服務(wù)等PCM全系列一站式服務(wù)。另外，瑞風(fēng)團(tuán)隊(duì)還曾多次受邀參加aPriori原廠培訓(xùn)，參與國(guó)外項(xiàng)目實(shí)施，并獲得aPriori專業(yè)服務(wù)認(rèn)證許可。瑞風(fēng)團(tuán)隊(duì)與aPriori服務(wù)團(tuán)隊(duì)保持緊密而良好的協(xié)作關(guān)系，確保瑞風(fēng)協(xié)同的技術(shù)服務(wù)質(zhì)量和原廠同步。

在Stephanie Feraday看來(lái)，aPriori對(duì)在中國(guó)市場(chǎng)尋找合作伙伴持有非常謹(jǐn)慎的態(tài)度，因?yàn)閍Priori主要面向大中型制造企業(yè)，其合作伙伴一定需要具備服務(wù)大中型企業(yè)的能力，同時(shí)對(duì)行業(yè)具有深刻的理解，這樣才能為客戶交付服務(wù)和最佳實(shí)踐。

采訪最后，Stephanie Feraday還向記者介紹了aPriori與山東五征集團(tuán)的合作歷程。五征集團(tuán)是大型農(nóng)用車、汽車、農(nóng)業(yè)裝備的生產(chǎn)制造企業(yè)，中國(guó)機(jī)械工業(yè)重點(diǎn)骨干企業(yè)之一，年銷售額過(guò)140億元。

在五征集團(tuán)快速發(fā)展過(guò)程中，需要建立一套新的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和制造的環(huán)境幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的同時(shí)，幫助企業(yè)在農(nóng)用車和農(nóng)業(yè)裝備上取得國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)地位。

經(jīng)過(guò)初期的合作，aPriori深入應(yīng)用到五征集團(tuán)的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中，在第一年的使用過(guò)程中，五征集團(tuán)某單個(gè)零件使用幾個(gè)月就實(shí)現(xiàn)了超過(guò)100萬(wàn)美金的節(jié)??；五征集團(tuán)有超過(guò)600個(gè)供應(yīng)商，通過(guò)aPriori的應(yīng)用，五征集團(tuán)在與供應(yīng)商議價(jià)中獲取了15%的成本節(jié)??；同時(shí)將農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)品減重了8公斤。

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