智能制造產(chǎn)品成本管理及仿真解析

隨著云計算、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實體經(jīng)濟與虛擬世界的融合，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，激烈的市場競爭要求制造企業(yè)實現(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，以及aPriori致力于產(chǎn)品成本管理與仿真的最佳實踐。

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)的各個環(huán)節(jié)中，用高度柔性和高度集成的方式通過計算機模擬企業(yè)行為，進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，以滿足越來越多的智能互聯(lián)產(chǎn)品需求。

在智能制造背景下，一方面，對高技術(shù)含量和高自動化水平設(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)備采購及應(yīng)用相關(guān)的成本費用大幅度提高，同時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、包裝運輸?shù)戎苯映杀荆约爱a(chǎn)品設(shè)計、試驗檢驗、維護維修等其他成本，還要考慮智能產(chǎn)線、車間改造、設(shè)備切換、配套升級等成本。

在Stephanie Feraday看來，當前全球制造業(yè)的變革猶如當年云計算對軟件行業(yè)的重新定義一樣。一個顯而易見的事實是，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)計階段

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

從產(chǎn)品完整的生命周期來看，一個管理規(guī)范的公司，研發(fā)環(huán)節(jié)對產(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)、采購環(huán)節(jié)對成本的影響分別達到：70～80%、5～10%、15～20%。

Stephanie Feraday說，雖然機械產(chǎn)品的設(shè)計所占費用可能只占到產(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)計階段進行成本管理的重要性。

80%的產(chǎn)品成本在設(shè)計階段已經(jīng)鎖定

而事實是，傳統(tǒng)的成本管控主要集中在生產(chǎn)、采購、供應(yīng)鏈等環(huán)節(jié)，且無論如何優(yōu)化供應(yīng)鏈，一旦產(chǎn)品設(shè)計完成，只能在產(chǎn)品生命周期后端的20%中節(jié)省成本。如果運用適當?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)過程)的細小變化及時地傳導(dǎo)至相關(guān)產(chǎn)品成本中，將為企業(yè)的運營管控、經(jīng)營決策節(jié)省更多的成本。

在Stephanie Feraday 25年的職業(yè)生涯中，擔任過眾多著名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，她認為正是看到了在研發(fā)階段優(yōu)化產(chǎn)品成本的價值，這對制造企業(yè)推動智能制造戰(zhàn)略意義重大。她說，在早期的產(chǎn)品設(shè)計迭代中有效地進行成本管理，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、更顯著的價值。

基于3D模型的成本管理

Stephanie Feraday回顧公司歷史時介紹，aPriori誕生于美國波士頓地區(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)見長的IT公司，aPriori每年將30%的營收投入到研發(fā)中。

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

從產(chǎn)品定位上來看，aPriori是企業(yè)的產(chǎn)品成本管理平臺。通過智能幾何特征分析，幫助工程師設(shè)計目標成本、為制造工藝人員提供制造工藝路線經(jīng)濟性分析、幫助采購人員基于成本事實的議價、給企業(yè)管理者指明降成本方向。

從產(chǎn)品功能上來看，可以簡單理解為第一步通過分析零件的三維CAD數(shù)模，得到幾何成本驅(qū)動(GCD)；第二步通過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，也支持以STEP、JT等標準數(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，方便在整個企業(yè)中實施成本解決方案。

從行業(yè)上來看，aPriori主要面向機械加工、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、機械制造等行業(yè)見長。aPriori的產(chǎn)品成本管理和控制平臺貫穿從產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)早期階段至生產(chǎn)的整個過程組織，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的實時成本仿真引擎

Stephanie Feraday說，在設(shè)計過程中使用aPriori的實時產(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。在這個過程中，企業(yè)可以清晰地了解市場成本動向并減少采購時多余的成本付出，達到以合理的價格采購零部件的目的。

機加件設(shè)計優(yōu)化帶來的成本節(jié)省

舉例來說，在一個機加件的設(shè)計過程中，將倒角的半徑從1/8增加到1/4，將偏置曲面更改為平面，當這些細小的幾何特征發(fā)生變化時，哪怕是更加微小的設(shè)計更改，aPriori都會實時地重新計算成本。Stephanie Feraday說，在這個具體的應(yīng)用案例中，這兩個設(shè)計更改為企業(yè)節(jié)省了160美金，約降低了24%的成本。

助力中國企業(yè)實現(xiàn)成本管控

經(jīng)過過去十余年的積累，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，幫助它們在產(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隊和服務(wù)工程師團隊；2015年，aPriori開始進入亞太市場，通過合作伙伴提供本土化服務(wù)。目前，aPriori通過瑞風協(xié)同為中國市場提供本土化的產(chǎn)品和服務(wù)。Stephanie Feraday說，瑞風協(xié)同是中國知名的智慧研發(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)團隊，負責aPriori產(chǎn)品在中國市場咨詢和實施。

基于客戶實際成本管理分析、規(guī)范化成本管理體系咨詢，經(jīng)驗豐富的瑞風團隊可以完成PCM售前、PCM售后實施、aPriori軟件客戶化定制、PCM安裝部署、培訓(xùn)、后續(xù)支持及維護服務(wù)等PCM全系列一站式服務(wù)。另外，瑞風團隊還曾多次受邀參加aPriori原廠培訓(xùn)，參與國外項目實施，并獲得aPriori專業(yè)服務(wù)認證許可。瑞風團隊與aPriori服務(wù)團隊保持緊密而良好的協(xié)作關(guān)系，確保瑞風協(xié)同的技術(shù)服務(wù)質(zhì)量和原廠同步。

在Stephanie Feraday看來，aPriori對在中國市場尋找合作伙伴持有非常謹慎的態(tài)度，因為aPriori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，同時對行業(yè)具有深刻的理解，這樣才能為客戶交付服務(wù)和最佳實踐。

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

在五征集團快速發(fā)展過程中，需要建立一套新的設(shè)計、開發(fā)和制造的環(huán)境幫助企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級，快速響應(yīng)市場需求的同時，幫助企業(yè)在農(nóng)用車和農(nóng)業(yè)裝備上取得國際領(lǐng)先的技術(shù)地位。

經(jīng)過初期的合作，aPriori深入應(yīng)用到五征集團的研發(fā)和生產(chǎn)過程中，在第一年的使用過程中，五征集團某單個零件使用幾個月就實現(xiàn)了超過100萬美金的節(jié)省；五征集團有超過600個供應(yīng)商，通過aPriori的應(yīng)用，五征集團在與供應(yīng)商議價中獲取了15%的成本節(jié)??；同時將農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)品減重了8公斤。

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