航天项目研制过程中成本控制方法探索

刘 宁 陈 松 郝振辉 刘 勇 张晓赛 林启龙

（中国运载火箭技术研究院，北京 100076）

航天项目研制过程中成本控制方法探索

刘 宁 陈 松 郝振辉 刘 勇 张晓赛 林启龙

（中国运载火箭技术研究院，北京 100076）

对项目研制过程中的成本进行精细化控制是用有限的资源达到成果最大化目标的方法之一。成本控制既是一个管理问题，也是一个经济问题。成本分析与管理是实现组织管理有效性的重要手段之一，实施成本管理可有效提高产品质量和单位管理水平，实现成本优化的目标。

航天，项目成本，控制方法

项目成本管理是指为保证项目研制过程中实际发生的成本不超过预算成本所进行的资源计划编制、成本估算、成本预算和成本控制等方面的管理过程和活动。按照经济规律的运行模式，航天项目研制过程中的成本控制已从原有的“不计成本”转变为“精打细算”的管理模式，并向设计、生产、试验、售后服务等各方面延伸。项目成本管理是项目管理过程中最为复杂和繁琐的事项，必须依靠科学的、严谨的、高效的管理手段才能实现项目成本管理的精益化、最佳化。

1 成本控制方法研究的目的和意义

与其它工程领域一样，成本对于航天项目来说，同样是核心竞争力。几乎所有项目管理中的决策最终都会转向成本和收益的平衡。研究航天项目研制过程中成本控制方法的目的就在于利用有限的资源，达到设计、生产、试验、服务保障等目标的最大化实现，从而达到“多快好省，提高用户满意度”的目的。在航天项目研制过程中，开展成本控制方法研究的意义在于，在原有管理模式的基础上，发现并解决项目在方案设计、产品实现、试验验证、服务保障的全寿命周期及管理过程中存在的弊端或待优化之处，从而更有效地保证项目研制全过程能够顺利、高效地运转，并为其它项目的研制过程提供借鉴和参考。

2 经常成本和非经常成本

通过对项目的成本进行分析，可以了解成本是如何产生的，以及如何对成本进行管理。成本要素的主要区别在于经常成本和非经常成本。经常成本要素几乎与数量成正比增加；非经常成本要素只产生一次，与数量无关。事实上，经常成本往往与数量呈某种程度上的非线性关系，如图1所示。

在处理购置成本时，非经常成本通常是指研发成本，而经常成本是指产量成本，数量即生产单位的数目。

图1 经常成本与非经常成本的关系

3 成本控制的主要方面

在航天项目研制过程中，成本控制主要从“成本形成的过程”和“成本费用的构成”两个方面进行划分，如图2所示。

3.1 按照成本形成的过程划分

3.1.1 产品投产前的成本控制

图2 成本控制的主要方面和具体内容

产品正式投产前的成本控制内容主要包括：产品的设计成本、生产加工工艺成本、物资采购成本、生产组织方式等。这些内容对成本的影响最大，在某种程度上可以占到产品总成本的50%；这些成本的数量显著影响着产品实现过程中成本控制的质量和效果。其中，对产品在设计、生产、试验、售后等方面进行综合成本估算，包括从概念论证阶段到产品试制阶段所发生的设计费、材料费、外协费、专用费、试验费、固定资产使用费、工资费、管理费等8项成本内容，简称“八项成本”，具体内容及计算方法如下：

3.1.1.1 设计费

设计费是指研制过程中需要发生的设计论证费、工作协调费、计算费、设计评审费等。这些成本费用的计算方法为：

（1）论证、协调、设计评审等费用，按“预计参加人数×次/人×人均费用”来计算；其中，有两点需要注意，一是设计评审费不包括本单位参加人员，二是上述各项费用中本单位人员工资费除外。

（2）支付外单位的费用公式为：

3.1.1.2 材料费

材料费是指产品试验过程中必须消耗的各种原材料、元器件、辅材，以及选用的目录外元器件、原材料的研制及试验费用。计算方法为：

3.1.1.3 外协费

外协费是指由于研制单位自身工作分工、设计能力、生产工艺及生产设备等条件限制，必须外协所发生的费用，主要包括产品设计-生产全过程外协、生产外协、服务外协（主要指设计复核复算、计算等）等方面发生的费用。其中，需要注意的是，外协费用中如果还有外协计算费，在设计费的计算费统计中不得重复进行统计。

3.1.1.4 专用费

专用费是指在项目研制过程中为满足产品全寿命周期及测试覆盖性需要，研制或购买的设备，进行产品生产加工工艺研究及产生的相关费用。专用设备又分为：特定专用设备和通用专用设备。在对其费用进行计算时，应考虑其折旧率。计算方法为：

其中，百分比视工装实际使用情况而定，与使用率成反比。

3.1.1.5 试验费

试验费是指研制过程中用于工艺研究性试验、半实物仿真试验、综合试验、匹配试验、可靠性试验、发动机试车、飞行试验、各阶段鉴定试验等各种试验发生的费用。计算方法为：

3.1.1.6 其它费用

固定资产使用费、工资费、管理费等其它费用的计算按照国家相关标准执行。

需要注意的是，在成本计算中，各级管理费的总额一般不超过“设计费、材料费、试验费、外协费、专用费、固定资产使用费”合计的15%。

3.1.2 制造过程中的成本控制

制造过程是成本实际形成的主要阶段，绝大部分成本的支出在这个阶段发生，主要包括原材料、人工、能源动力、各种消耗、产品生产工序间的运输费用、管理费用等支出。投产前进行产品成本控制的各种方案设想能否实现，控制措施能否在实际操作过程中得到贯彻实施，大部分控制目标能否实现，都与制造过程中的成本控制活动息息相关。由于成本控制的核算信息往往属于事后统计，很难做到实时掌握，这就会给产品实现过程中的成本控制带来了一定的困难。

3.1.3 产品使用过程中的成本控制

产品使用过程中的成本内容主要包括：产品使用前的岗位培训；使用过程中由于使用不当造成的产品损伤，以及由此引发的维修服务费用；由于产品设计不完善导致用户利益受损，从而产生对用户的赔偿费用等。在产品使用过程发生的成本费用中，由于产品设计不完善导致用户利益受损而发生的赔偿费用可以在产品设计过程中，通过对产品的设计把关避免此类成本的发生。

3.2 按成本费用的构成划分

3.2.1 原材料成本控制

在航天项目研制过程中，产品的原材料费用占产品总成本的比重很大，通常达50%～60%，部分产品的原材料成本高达90%。因此，原材料的费用控制就成为成本控制的主要对象。影响产品原材料成本的因素主要有采购、库存保管、生产消耗、回收利用等。因此，原材料成本控制可以从采购、库存保管和生产消耗等环节有针对性地入手，从而达到降低产品原材料成本的目的。

3.2.2 工资费用控制

工资在产品成本中占有的比例是相对固定的。降低产品成本中工资所占的比例对于控制产品的成本意义重大。控制工资在成本中所占比重的关键在于提高劳动生产率；人员在单位时间内所创造的剩余价值越高，工资在产品成本中所占的比例就越低。

3.2.3 试验费用控制

高可靠性是航天产品的主要特点之一，为了保证产品的可靠性，产品在最终交付前会开展一系列与可靠性相关的试验，通过试验来发现产品在设计、生产过程中存在的缺陷与不足，从而满足用户的需求。通过提高产品设计的可靠性、增强试验安排的合理性，以及积极有效地与用户沟通以了解用户需求等手段和措施，以尽量避免或减少产品重复开展试验的次数，从而最终达到控制产品成本的目的。

3.2.4 管理费用控制

产品的管理费用是在管理和组织产品生产过程中所发生的各项费用，是产品成本控制中不可忽视的内容。管理费用控制的有效方法是通过先进的管理工具和管理方法，缩短管理链条，使管理最大可能地趋于扁平化，充分利用管理资源，从而达到降低管理费用，控制成本的目的。

4 项目研制过程中在成本控制方面存在的主要问题

综合分析发现，航天项目研制过程中导致产品成本增加的主要原因包括设计原因、生产工艺不优化、物资采购流程复杂、试验状态反复等问题，如图3所示。

4.1 设计原因导致产品成本增加

航天产品的主要特点之一就是对可靠性的要求较高。但是，随着用户认识的不断深化，对产品的需求也会发生变化，而产品的设计者往往不能在产品设计之初，就完全把握用户的最终需求，需要对产品设计不断优化，而在设计优化的过程中，如果发生过多或较大的更改，就会导致产品生产成本大幅增加。

另外，任务提出方在项目初期对产品的要求并不明确，是随着产品承研方、承制方在产品设计不断深化、优化的过程中，逐步明确产品的最终要求的。在这个过程中，如果产品改动不大，则不会导致产品生产成本的大幅增加；但是，若对产品设计进行了本质性更改，则会导致产品生产成本大幅增加。

图3 航天项目研制过程中导致成本增加的主要原因

4.2 生产工艺不合理导致成本增加

由于航天项目产品的高质量、高可靠性特点，产品生产工艺的优化是影响产品成本的较为重要的因素。航天项目产品具有需求数量少、可靠性高等特点，这就对航天产品的生产工艺，尤其是对结构产品的生产工艺提出了较高的要求，如要求产品制造工艺可实现性强、经济性高，既容易实现，又能满足用户在功能、性能、可靠性等方面的需求。而反之，如果产品的生产工艺采用不当，就会造成产品生产成本大幅增加。

4.3 物资采购环节导致成本增加

航天项目产品为保证其可靠性，往往在设计之初就选用了质量等级高的原材料、元器件，通过原材料、元器件的可靠性来在一定程度上保证产品的可靠性。但受航天项目产品需求量少且批次之间状态变化大的限制，航天项目的物质采购流程难以形成规模化的采购优势，加之物资到货后的复验手续复杂，统一规格的产品零星到货导致产品复验的成本增加，也会导致产品采购成本大幅增加。

4.4 试验状态反复导致成本增加

航天项目产品在实现过程中，要通过一系列单机试验、系统级试验来对产品的设计、生产环节进行检验和考核。考核的前提状态就是要对试验的状态进行确认。参试产品状态、测试系统状态、工装状态等试验状态的反复，往往会导致人工成本、时间成本大幅增加，从而导致产品总成本大幅增加。

5 成本优化及控制的方法

航天项目研制过程中产品成本优化及控制的主要方法包括优化设计、工艺改进、制造环节控制、完善质量成本、加强成本核算、改善管理方法等方面，如图4所示。

图4 成本优化及控制的主要措施

5.1 通过优化设计的方法控制成本

5.1.1 通过数字化模型设计的方法控制成本

通过数字化设计方法，在综合分析产品原有设计方法的基础上，通过研究产品的独立单元信息，深入研究系统的模型结构体系。通过对产品信息的分类，以及相关特点的归纳、识别与分析，建立产品系统几何拓扑模型基本体与独立单元信息之间的动态联系，通过系统几何模型与独立单元之间的信息互动，形成模型与实体之间的交互控制。

在数字化设计的过程中，要加大对产品工艺可实现性的考核，将设计的可实现性与现有产品的生产工艺相结合，进行设计方法和工艺实现的同步优化，减少产品实现生产实现过程中的设计、工艺反复，加强数字化设计与制造一体化，构建数字化设计、制造平台并实施推广，最终达到优化及控制成本的目的。

5.1.2 通过集成产品和过程开发的方法控制成本

在产品实现的整个过程中，加强过程权衡和产品权衡的全过程应用与考核，如图5所示：在概念设计过程阶段，加强系统功能的分解，确立明确的分配基线；在分配基线的基础上，开展整个系统的初步设计，确定系统级参数，同时明确构成系统的产品；在明确产品的基础上，进行详细设计，通过元器件功能分解的方法，开展产品的部件功能分解，最终实现产品的制造过程。制造过程完成后，对产品的总体功能进行分解，明确产品阶段性的优化方向和优化手段，从而达到P（计划）→D（执行）→С（检查）→А（纠正）整个过程的不断完善。

此外，在航天项目研制过程中，试验验证扮演着重要的角色。如何合理安排试验，做到一次试验、多方受益，从而有效控制和降低成本。对航天项目研制过程中的试验体系要进行全面策划，试验的充分性和测试覆盖性要结合需求进行系统规划，梳理试验间产品的借用关系，有针对性地进行产品投产，并针对试验目的对参数产品进行局部改制，避免产品浪费。

图5 集成产品及过程开发的产品和过程权衡计算运行环境

5.2 产品制造环节中的成本控制

在航天产品制造过程中，降低工艺消耗和产品的废品率是优化和控制成本的关键环节。要有效控制物资采购渠道，细化产品生产所需物资的采购品种及数量。要优化产品生产工艺，提高简单工艺在产品制造过程中的可实现性，降低和控制产品在生产、实现过程中的制造成本和维护成本。

5.3 控制和降低质量成本

从设计方案源头、外包产品控制、试验验证等相互关联的质量控制环节出发，完善质量成本控制，包括以下方面：结合IPT（集成产品协同组）设计，理顺输入/输出接口关系，以降低质量成本；加强设计评审及专家把关制度、提高评审有效性，以降低质量成本；加强外包产品过程控制，切实抓好外包产品质量，以控制质量成本；严格控制产品技术状态，规避研制风险，以降低质量成本；加强地面试验过程控制，提高试验有效性，以降低质量成本；有效识别试验中存在的风险，制定有效措施，规避风险，降低因试验失败所带来的内部损失成本。

6 通过成本控制所达到的效果及意义

以航天某项目研制为例，通过“改进产品的设计方法、优化生产工艺提高产品的可实现性、有效控制和优化研制过程中地面大型试验的顺序，以及控制和降低质量成本”等一系列方法，使该项目的研制成本较研制之初有了大幅降低，缩短了研制周期，为项目演示验证和集成演示飞行试验的圆满成功，以及工程立项后的研制工作奠定了坚实的基础。

1009-8119（2017）05（1）-0049-04