摘要：产品成本是被设计出来的，价值工程重视产品的设计阶段。本为以传统产品的直接材料为例，找出控制产品直接材料成本的途径，为设计阶段降低产品材料成本提供思路建议。
关键词：价值工程；产品成本；直接材料成本
0前言
我们知道，设计阶段决定了产品成本80%。随着科学技术的发展,各种机器加工方法越来越先进，原来的材料，人工，制造费用三分天下的情况已经慢慢地变成了原料和制造费用为主的结构，人工成本已经大大的降低。直接材料成本是产品成本的主要构成部分，一般来说，传统工业产品的直接材料成本占产品总成本的60%-80%，占销售额的40%-70%，随着自动化程度的提高，材料成本的比重有不断加大的趋势。本文应用价值工程围绕以设计阶段降低产品的直接材料成本为中心展开。价值工程是在产品开发设计阶段即进行的价值与成本分析活动，它力求以用最低的产品寿命周期成本可靠地实现产品的必要功能。价值工程更是在开发设计阶段提高产品质量,降低成本的利器。
1价值工程的理论基础
价值工程的基本原理是：价值V=功能F/成本C。这里所说的功能是产品功能，是指产品的用途和作用；成本为产品寿命周期成本，是指从产品研发、制造、使用、维修直至最后报废为止的全过程中所发生的各种费用的总和（如下图示）。价值工程将产品价值、功能和成本作为一个整体同时考虑。也就是说价值工程是在确保产品功能的基础上综合考虑生产成本和使用成本，兼顾生产者和用户的利益。从价值基本原理即价值V=功能F/成本C可以看出，提高产品价值的有多种途径，比如：（1）提高功能值，降低成本，大幅度提高价值：即F↑C↓=V↑↑；（2）功能值不变，成本降低，提高价值：即F→C↓=V↑；（3）功能值有所提高，成本保持不变，从而提高价值：即F↑C→=V↑；…不论通过哪种途径，价值工程都能有效帮助企业降低成本。有效运用价值工程技术全面降低成本，使产品生命周期成本最低，已成为企业提高成本能力必不可少的途径。
2在产品设计阶段导入价值工程收效更好
在产品生命周期的不同阶段导入价值工程活动，创造的经济效益各有不同。但是在产品研发阶段推广价值工程活动取得的效果都更为显著，主要因为是在产品设计、工艺设计、工装设计上进行修改、优化和革新，使之合理化，涉及面不大、所需费用较低。因此，越来越多的企业在产品研发设计阶段引入价值工程的理念。
3直接材料成本组成
随着科学技术的发展，自动化的程度的提高，直接材料成本成为产品成本的主要构成部分，一般来说，传统工业产品的直接材料成本占产品总成本的60%-80%，而且占比由扩大的趋势。因此，直接材料成本在设计阶段成本关注重点之一。首先，直接材料成本由直接材料消耗量和直接材料采购价格两者共同决定，其中，直接材料消耗量又分为净用量和额外损耗两部分。具体如下：
4降低直接材料成本的途径
由直接材料成本构成，可以降低材料消耗量和降低材料采购价格两方面入手，通过各部门分工配合，跨部门协同来开展降低直接材料成本的活动。途径1：减少直接材料消耗量a)减少净用量。净用量是设计直接决定的，因此，优化设计可以从源头减少产品的材料消耗。b)减少额外损耗。工艺性损耗很难根除，却可以通过工艺优化改进而使之最小化，如改进模具设计、优化工艺排布可以大幅度减少冲压边角料；通过加强标准化作业管理和现场质量提升，提高质量保证能力，使质量成本最小化，可以大幅降低质量损耗；加强物流管理，减少账面和实物的差异、变质、破损等损耗，可以有效控制物流损耗。途径2：降低直接材料的采购价格（1）变更材质。在满足功能要求、保证质量和寿命前提下，使用更充足、价格更便宜的材料来代替现有材料，这是降低直接材料采购成本的有效方法。这种方法需要经过严谨、系统的技术保障措施，必要时需要获得客户或技术设计部门的认可，因此实施周期比较长，也需要一定的技术投入。（2）供应商降价。（3）多家采购。
5研发设计阶段中的具体应用
A）优化产品设计是降低成本活动的重中之重。我们知道，产品设计是成本的源头，设计阶段决定了产品的材料使用量，资源消耗及标准成本。从产品策划和产品开发设计阶段抓起，通过优化产品设计，通过技术性措施从源头控制成本，是降低成本活动的重中之重。优化产品设计是指围绕产品实现的功能，对现有产品进行结构分析，以满足功能，降低成本为目标，找出其中不合理之处进行改进。如何做到优化产品结构设计，这里有三种方法推荐：（1）运用ESCR（取消合并简化重排）原则是改进的最重要方法之一，在作业改善和流程改善中被广泛运用。将之运用于产品的设计改进，同样有很强的导向作用，常常有出其不意的效果。在推行产品结构优化的过程中，运用ESCR原则可以帮助我们发现改进空间，即通过功能分析对比现有结构，看看那些结构是不必要的，是可以取消的（E),哪些细小结构是可以合并的（C),哪些结构太过复杂而可以简化（S)，整体结构是否可以重排（R)以便更加紧凑。ESCR原则的核心是价值分析，用最简单的方式、最低的成本实现功能，满足客户的需要，从而价值最大化。（2）运用比照法。比照法也是产品结构优化的最重要方法之一，通过对竞争对手，行业排名靠前的产品的解剖和比较，发现其优越之处，取他人之长，为己所用。利用比照法，直接学习竞争对手或行业顶尖水平的长处，系统地找到优化设计、降低成本的具体项目，由跨部门项目小组全面推进，最终达到降低总成本、领先竞争对手的目标。（3）产品小型化。随着人类社会的发展，产品小型化成为明显的趋势：一是源于客户或消费对产品便利性、舒适性的需求，二是源于资源稀缺和环保意识提升带来的节源环保的需要。小型化是价值工程在节省产品直接材料方面的重要方法，通过系统分析和必要的技术论证，在确保实现相同功能，保证产品质量和寿命的前提下，通过使产品更短、更小、更轻、更薄，从而减少产品材料消耗，所以也可称为短小轻薄化。需要注意的是，对现有产品进行结构优化，经常要考虑到生产工艺/设备/模具/工装夹具/工序作业等相关内容，需要一定的硬件投入，并需要一定的改造成本或投资成本。这就需要我们进行经济分析，考虑行业趋势、技术发展方向，从中长期的角度计算产出投入比和降低成本效益。同时，还要看到，现有产品的结构优化将为新产品的开发带来直接的经验，前期投入会在后续新产品的生产中获得很大的回报。所以产品的技术创新是项面向未来的工作，不可不做，不可迟做。优化结构设计、降低总成本是一个长期的过程，与工艺技术、管理水平密切相关，只要坚持不懈、系统推进，一定能提高企业的成本竞争力。B)材质优化选择变更。资源的稀缺性决定了资源的价值，不同的材料因此也不同。如果能以满足功能为前提，根据市场供求状况和价格水平，通过设计更改和工艺优化，采用市场供应更充足、价格更为经济的材料进行代替，则可以有效降低直接材料成本。（1）材质优化变更的功能考虑：a)用高强度材料代替低强度材料，如用不锈钢材料代替黄铜材料，其强度提高了，而材料的用量大幅度减少，总成本更低。b)用高性能材料代替低性能材料。c)用便宜材料代替贵的本材料，在相同的使用量（一般情况下为体积或重量）的情况下，使用便宜的材料代替昂贵的材料，并通过短小轻薄化降低总成本。d)新材料的应用。以满足功能为前提，利用材料的物理性能、化学性能或价格优势，经过综合经济技术分析，通过材质变更可以达到总成本最低的目标。（2）材质优化变更的工艺考虑：工艺技术是产品的实现途径，材质变更需要工艺的支持。工艺先进也是一种节约，它能减少生产环节，确保产品质量、降低生产成本。随着工艺技术的不断进步，运用新技术、新方法职称材料变更的实现，是降低材料成本的重要保证；同事，新材料的采用又能简化工艺、降低加工成本，二者相互作用、相辅相成。引进、消化高科技设备和工艺服务于生产，走生产、研究、开发并举的道路。企业要想不被市场淘汰，必须在科技创新上下功夫，既要投入巨资增添新设备、新工艺，更要用好新设备、新工艺。材质变更的实现除了需要考虑功能的因素，还要考虑工艺方法的可行性和硬件投资的产出投入比。所以，一定要进行全面的经济分析，同时综合比较内部制造和外部采购的优势，以总成本最低为目标进行决策。C)优化产品设计注意提高材料的利用率。材料利用率是工艺损耗高低的直接反映。提高材料的利用率的基本途径是通过优化产品设计和工艺设计、提高工艺能力和质量水平，最大限度的减少损耗。（1）优化产品设计。对某种加工工艺来说，零件的形状、尺寸和精度直接影响其材料利用率，因此，根据工艺特点优化产品设计是提高材料利用率的重要途径。（2）工艺革新。用新工艺取代旧工艺，工艺改革往往带来突破性的降低成本效果。因此，借助工艺部门的技术力量，生产部门的大力参与，集思广益，不断将新工艺导入企业而取代原有工艺，是提高材料利用率的重要途径。（3工艺优化。工艺优化是在现有工艺基础上，结合生产实际情况，通过比较性试验找出更适合、更有效的方法，来提高产品质量、降低材料消耗。
6结论
随着科技的进步，自动化程度越来越高，产品直接材料成本占比也越来越高。本文应用价值工程的理论，旨在帮助产品设计者，在设计阶段降低产品成本提供些建议参考。
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作者:扶锋 单位:厦门松霖科技股份有限公司
