面向成本設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)及其概念模型(編輯修改稿)
2025-07-15 12:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 采用材料選擇、加工設(shè)備選擇等方法來降低成本；l研究成本分配情況并對高成本部分進(jìn)行標(biāo)識：在成本會計中，一般需要對成本進(jìn)行分析，以加強對成本的管理和控制；l依據(jù)產(chǎn)品和投入工程的費用進(jìn)行設(shè)計：在實際應(yīng)用中，有的工程項目或產(chǎn)品在設(shè)計開始前，就已經(jīng)知道可以獲得多少投資（如：軍事訂貨等情況），此時需要根據(jù)可獲得的投資進(jìn)行設(shè)計工作；l依據(jù)市場情況進(jìn)行設(shè)計和成本的平衡：在市場競爭日益激烈的情況下，只是具有最低的成本已經(jīng)不夠了，必須尋求最佳的性能/價格比，即在客戶能接受的范圍內(nèi)以適當(dāng)?shù)膬r格提供最佳的功能，而價格主要是由成本決定的，產(chǎn)品性能與設(shè)計是密切相關(guān)的，即成本與設(shè)計之間需要進(jìn)行平衡；為設(shè)計者提供制造材料對成本的影響信息：在一般情況下，材料成本在制造成本中占有較大的比重，而材料的信息一般比較容易獲得且比較準(zhǔn)確，因此材料對成本的影響不可忽視；選擇制造手段，降低制造成本：在現(xiàn)代企業(yè)中，制造手段多樣化（如：凈成型、快速成型技術(shù)的廣泛應(yīng)用），不同的制造方法其成本差異很大，選擇制造手段已經(jīng)成為降低制造成本的有效方法。DFC是并行工程的支持工具之一，是DFX（Design For X）的重要組成部分，DFM、DFA等是面向產(chǎn)品生命周期某一環(huán)節(jié)的，而DFC是面向整個產(chǎn)品生命周期的，即成本問題在設(shè)計、加工、裝配、檢驗、使用、維修、回收和報廢等環(huán)節(jié)中是一直存在的，這一點是與DFM、DFA不同的。DFC的實現(xiàn)需要以下一些關(guān)鍵技術(shù)的支持：此模型必須能夠在產(chǎn)品的不同設(shè)計階段對成本進(jìn)行相應(yīng)的估算。在目前還缺乏精確的方法對目標(biāo)成本進(jìn)行確定，實際中一般是考慮市場、利潤、工廠條件和生產(chǎn)批量等因素，利用歷史資料進(jìn)行確定。由于DFC是面向產(chǎn)品全生命周期的，這就要求它必須能夠與其他DFX（如：DFM、DFA等）工具協(xié)調(diào)一致進(jìn)行工作，即需要建立不同評價標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)原則和方法。這一工作需要在其他DFX技術(shù)的支持下進(jìn)行，即不能只考慮成本一個要素，而且還要綜合考慮其他的評價模塊提供的評價依據(jù)，才能生成合理的設(shè)計建議。不同的估算方法有可能產(chǎn)生不同的結(jié)果，怎樣合理地確定估算方法是值得研究的問題。一般來說在并行工程中，由于不同的設(shè)計階段所產(chǎn)生的信息的完整程度不同，所采用的成本估算方法也不同，例如：在設(shè)計的初期，可采用參數(shù)化估算方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法；在詳細(xì)設(shè)計階段，可采用手冊估算方法、詳細(xì)估算等方法。而且，生產(chǎn)批量、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品生命周期長短的不同在選擇估算方法時也是需要考慮的因素，同時所選方法應(yīng)該是靈活易用、可靠準(zhǔn)確的?？偟膩碚f，為了解決上述關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)該綜合運用特征建模技術(shù)、擬實技術(shù)、人工智能、成組技術(shù)、工業(yè)工程和信息集成等技術(shù)。圖1. 按費用設(shè)計程序：第三章DFC的概念模型針對不同的設(shè)計類型有不同的成本估算方法，也就存在不同的DFC實現(xiàn)方案。設(shè)計是一種創(chuàng)造性行為，但是創(chuàng)造性設(shè)計在實際的日常生產(chǎn)中所占比重不大，而變型設(shè)計和模塊化設(shè)計確占很大比例，因此本文主要針對變型設(shè)計的DFC模型進(jìn)行探討。成組技術(shù)是為了適應(yīng)多品種小批量的生產(chǎn)的需要，將品種繁多的機(jī)械零件，按其形狀、尺寸、工藝等相似性分類歸組，擴(kuò)大其加工批量，用大量生產(chǎn)的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備來解決小批量的生產(chǎn)，達(dá)到提高生產(chǎn)率、降低成本和提高質(zhì)量的目的，并且在設(shè)計階段按相似原則進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，減少零件的品種以利于生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的準(zhǔn)備并促進(jìn)生產(chǎn)組織合理化。成組技術(shù)在設(shè)計、制造、生產(chǎn)管理等方面的應(yīng)用產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，它為并行工程的實施提供了良好的基礎(chǔ)。在并行工程中，與產(chǎn)品設(shè)計并行工作的工藝、裝配、檢驗等下游工作都是在產(chǎn)品信息和制造信息不完整的情況下進(jìn)行的，而以成組技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)計思想關(guān)鍵是利用產(chǎn)品的相似性，在原有相似零件和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)修改后形成新零件或新產(chǎn)品，而不是“一切從頭開始”，這一點有力地支持了并行工程的應(yīng)用。從線框造型、表面造型、實體造型到特征造型CAD系統(tǒng)的功能日益完善，本文所建立的模型就是基于成組技術(shù)和特征建模技術(shù)的。首先，設(shè)計人員根據(jù)用戶要求采用特征造型技術(shù)進(jìn)行零部件的設(shè)計，然后系統(tǒng)自動對所設(shè)計的零部件進(jìn)行成組編碼，并根據(jù)編碼搜索與之近似的零部件，若有相似零部件，則可按相似的零部件估算成本，否則，進(jìn)行成組工藝設(shè)計，并根據(jù)加工特征估算成本。在零部件成本估算的基礎(chǔ)上對產(chǎn)品成本進(jìn)行估算，所得到的成本信息再反饋給設(shè)計人員，進(jìn)行設(shè)計上的修改，保證既定成本目標(biāo)的實現(xiàn)。這些工作可以反復(fù)進(jìn)行直到滿意為止。（1）特征建模工具：主要由特征造型CAD軟件組成，以幫助設(shè)計人員完成產(chǎn)品或零件的表達(dá)。（2）成組編碼和分類識別器：對新設(shè)計的零件進(jìn)行成組編碼，并根據(jù)編碼對其進(jìn)行識別和分類。（3）成本估算模塊：主要完成零件及產(chǎn)品的成本估算和成本的分配。在進(jìn)行成本估算時，利用成組技術(shù)的相似性原理通過類比進(jìn)行成本估算。在產(chǎn)品成本估算時，分階段計算產(chǎn)品全生命周期成本，主要包括：裝配成本、銷售成本、使用成本、維護(hù)成本和回收報廢成本。此模型利用特征技術(shù)和成組編碼技術(shù)實現(xiàn)零件特征的分類和識別，并根據(jù)成組技術(shù)估算其成本；在產(chǎn)品成本的估算中考慮了用戶使用成本、維修成本和回收報廢成本，體現(xiàn)了全生命周期成本的特點；而且，在具體計算成本時還選擇應(yīng)用了國際上正在興起的作業(yè)成本計算方法，保證了成本計算的可靠性和科學(xué)性，下面就對這一方法進(jìn)行簡單的介紹。第四章作業(yè)成本的估算方法簡介“成本”這一概念在不同的學(xué)科中有不同的解釋，即使在同一學(xué)科的不同分支也有不同的解釋，在本文中我們采用成本會計中的定義：即成本是指企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中各種經(jīng)濟(jì)資源價值犧牲進(jìn)行對象化計算的數(shù)額。按經(jīng)濟(jì)用途分類它一般包括制造成本（Manufacturing Costs）和非制造成本，制造成本主要由直接材料費、直接人工費和制造費用（Manufacturing overhead）構(gòu)成。準(zhǔn)時化生產(chǎn)（JIT—Just In Time）的出現(xiàn)促使作業(yè)會計的興起，JIT試圖確定與生產(chǎn)相關(guān)的成本動因（Cost Drivers），一旦確定了成本動因，工作
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