价值工程在管道施工对口器设计制造过程中的应用

尹潘

【摘 要】本文介绍了价值工程的基本理论，并对价值工程在管道施工对口器设计制造过程中的应用情况进行了介绍。

【关键词】价值工程；管道施工；对口器设计

随着我国石油、石化工业的快速发展及城市气化工程的全面展开，管道工程建设进入了高速发展期。管道施工对口器是管道建设过程中必不可少的施工设备，应用的市场相应的不断扩大。我们开展了应用价值工程活动，并在活动的过程中取得了良好的经济效益和社会效益。

1.价值工程的基本原理及实现方法

1.1价值工程概述

价值分析又被称为价值工程（Value Engineering），它研究功能与成本之间的关系，寻找功能与成本之间最佳的对应配比，以尽量小的代价取得尽可能大的经济效益和社会效益。

价值工程不仅可用于新产品的创造，也适用于对已有产品进行分析和评价。目前价值工程已发展得更为科学、系统和完善。它被公认为是设计、工艺、生产等领域一门独立而行之有效的科学方法，是提高产品价值并降低费用的有效方法。

1.2提高产品价值的途径

在价值分析过程中，产品的价值是指产品所具有的功能与取得该功能所需成本的比值，即V（价值）=F（功能）/C（成本）。

此公式反映了产品的功能和费用的比值及价值、功能、成本之间的内在联系，它表明费用或者功能都不能代表产品设计制造过程的全部含义，它把分析从定性转向定量，从而更本质更深刻。根据这个价值公式，产品价值的提高，有赖于其功能与实现其功能的费用（或成本）之间关系的变化。

在产品设计制造过程中提高产品价值有5种方式：

①V↑=F→/C↓功能不变，成本降低，这是提高价值的最有效方法。

②V↑=F↑/C→成本不变，功能提高，即把不必要功能的价值转移到提高必要功能上来，此法常用于产品技术改造中。

③V↑↑=F↑/C↓功能提高，成本降低，这是最理想的方法。

④V↑=F↑↑/C↑成本略有提高，功能大幅度提高，产品由单功能向多功能发展中常用此法。

⑤V↑=F↓/C↓↓功能略有下降，成本大幅度下降，该法主要用于中低档和大众化的产品设计中。

1.3价值分析程序及产品功能分析

价值工程已发展成为一门比较完善的管理技术，在实践中已形成了一套科学的实施程序。其步骤是：选择对象、收集情报、功能定义、功能整理、功能评价、方案创造、方案具体化、详细评价、审定实施。在这套实施程序中最重要的是对设计对象进行功能分析。按照价值分析的观点，用户需要的不是物，而是功能。功能是满足用户需要的一种属性。

①按其重要程度，可分为基本功能（与对象的主要目的直接有关的功能，是对象存在的主要理由）和辅助功能（为更好实现基本功能服务的功能）。

②按其性质，可分为使用功能和品位功能。使用功能是对象所具有的与技术经济用途直接有关的功能，即产品及其组成部分的实际用途或给用户带来的效用；而品位功能则是与使用者的精神感受、主观意识有关的功能。

③按其目的性，可分为必要功能（为满足使用者的需求而必须具备的功能）和非必要功能（对象所具有的、超过使用者的需求的功能）。产品如果具有太多的非必要功能，就会花费不必要的成本。所以，在价值分析时必须搞清产品的必要功能和非必要功能，并计算出完成这些功能所需要的成本。

2.价值工程在管道施工对口器设计制造过程中的应用

2.1开展应用价值工程活动的选题背景

多年来国内管道施工所需的管道组对设备，主要依赖国外进口，不仅价格昂贵，使用过程中厂家的售后服务、配件供应等方面受到很多客观条件的制约，为提高产品竞争力，降低成本，提高经济效益，在液压锁紧式外对口器的设计制造过程中开展应用价值工程活动。

2.2开展应用价值工程活动选择的主要理论方法

依据价值工程的基本原理，在液压锁紧式外对口器价值工程应用活动中，经过认真分析本装置功能与成本之间的关系，以产品的功能分析为核心，以提高产品的价值为目的，努力寻找出功能与成本之间最佳的对应配比，以尽量小的代价取得尽可能大的经济效益。功能和实现这种功能的耗费之比用公式表达为： V=F/C

其中：V——价值；F——功能；C——成本。

我们按着功能与成本之间最佳对应配比的原则，选择V↑=F→/C↓，即功能不变，成本降低，产品的价值提高。实施步骤是：选择对象、收集情报、功能定义、功能整理、功能评价、方案创造、方案具体化、详细评价、审定实施。

2.3开展应用价值工程活动实施的主要内容

液压锁紧式外对口器的主要组成部分：1.液压锁紧装置 2.锁紧块 3.顶丝座 4.调整螺栓 5.组对固定环等部分组成，该装置为液压自封闭系统，能够适用各种恶劣环境下的施工现场。结构设计如图1所示。

1.液压锁紧装置 2.锁紧块 3.顶丝座 4.调整螺栓 5.组对固定环 6.管道

图1 液压锁紧式外对口器

（1）液压锁紧式外对口器中的液压锁紧装置1（见图1）是本产品的核心装置，产品研发初期，我们选用德国VIETZE公司的液压锁紧装置与本产品配套推广销售，多年来该装置一直由德国的公司垄断，是一种依靠德国高精尖的加工手段生产出的高科技产品，每套售价1万多人民币，供货周期3-4个月的时间。鉴于采购国外产品相配套存在价格高，供货周期长，配件供应困难，售后服务跟不上等问题，决定自主研发替代产品。开始以国内现有的加工条件生产出的样品难以达到性能要求，主要问题是在施工现场高温情况下，液压系统参数不稳定，后经反复多次试验改进，达到了国外同类产品的技术性能。现该装置已成为我们开发的系列产品中的亮点，具有价格低廉（较国外同类产品价格低40%），供货周期短，配件供应、售后服务及时等优势。

（2）外对口器中的锁紧块2、顶丝座3（见图1），初期采用机加工的方法进行制造，每件的加工成本近300元，为降低成本，我们将加工工艺改为数控切割，不但提高了加工质量和生产效率，加工制造成本大幅下降，每件加工成本仅为原来机械加工的25%。以DN1000外对口器为例，每套上有锁紧块4件，顶丝座12件，仅加工费用每套降低成本3000元。

（3）组对固定环由高强度合金材料制造，开始选用的是德国进口的适用于冷弯成型的S355J2+NC钢，价格较高，为降低成本，用强度相近的国产低合金钢代替，由于国产低合金钢冷弯成型性能不及S355J2+NC，我们研制成功了用于外对口器制造的小曲率连续成型煨管专用设备，煨制的组对固定环在强度、质量上可以和进口产品相媲美，较好的解决了替代进口材料的问题，使外对口器的制造成本进一步下降。

2.4开展应用价值工程活动的实施效果

液压锁紧式管道施工外对口器近几年先后在 “西气东送二期” 、“普光气田高含硫管道”、“山西天然气管网工程”、“莫大线”及“山东管网”等多项重点工程中推广应用，共累计销售600余套，通过开展应用价值工程活动，降低生产成本200余万元，使本产品较国外同类产品具有较大的价格优势。实践证明：在管道施工对口器的产品设计制造过程中开展应用价值工程活动有助于提高产品设计制造质量，降低产品设计制造成本，提高经济效益和社会效益。

【参考文献】

[1]马兰，鞠伟.工业设计中的价值潜力[J].装饰，2004（7）：20.

[2]杨善义.在设计中应用价值工程的几点体会[J].价值工程，1996（3）：33.