基于产品设计生产全流程成本管控实践

孙翠云、王凯、张炜、张茵、乔良 /北京航天长征飞行器研究所

产品的竞争力一般取决于产品的性能、质量、价格三个要素。从管理角度来讲，当产品性能与质量在同一水平时，价格则成为产品竞争力的关键要素。从经济学角度看，受供求关系的影响，价格由价值决定，虽然成本不是影响价格的唯一因素，但成本是决定价格的核心要素。在充分的市场竞争条件下，当不同企业同类产品性能和质量处于同一水平时就会进入价格战。同一品质的产品，价格越低，产品的竞争力越强，用低廉的成本成就高品质的产品，产品在价格上的优势将会获得用户方的认可，这就会迫使制造企业在保持产品性能质量的同时，采用科学、规范、精细化的制造工艺流程，将产品设计阶段的成本前置，最大限度地降低成本。

大量研究数据证明，仅占产品总成本5%～10% 的产品设计，却决定了产品成本的70%～80%。要想对产品成本实施精准控制，必须要细致分析产品成本的各影响要素和影响机理，并采取针对性策略进行管控。有目的、有预见地实施产品成本精细化控制的有效途径，就是建立基于产品特征的成本模型，精准计算产品成本，进行成本预测与分析。现阶段实物竞标的定价、议价模式已成为用户方订购产品过程中最常见的一种方式，也是用户方产品采购环节的重要节点之一。在此背景下，开展产品成本管控工作，在竞标前期摸清产品的实际生产成本，制定有效的竞标策略，才能为产品竞标获胜奠定基础。

一、工作与实践

某领域某类产品品类多，梳理其基础成本资料有一定难度，该类产品具体表现为：结构特征特殊、涉及材料门类繁多、生产工艺复杂、试验安全性要求高，应用场景广泛。经过长期的发展，该类新型产品已形成多种类系列化产品数十种，产品涉及领域广，订单需求量大。鉴于上述特点，本文以此产品作为典型，通过收集关键数据、识别成本动因、开展定额分析、建立成本结构、构建产品成本模型，提升成本管控能力，合理配置资源，扩大应用领域，驱动知识数据库的形成，让此类产品适应当下竞标机制，提升产品市场竞争力。

该类产品构建成本模型经历了基础知识储备、基础数据归集、成本结构分析、成本模型搭建四个阶段，如图1 所示。

图1 构建成本模型经历阶段

1.基础知识储备阶段

以问题为导向从宏观角度梳理基础知识。从国家发布的一系列制度，到中国航天科技集团有限公司有关会议精神，掌握了制度的基本要求。通过对英国学者A.R.Mileham 和G.C.Currie 等提出的产品概念设计阶段成本估算的参数法模型、美国学者Jim Zhan 等提出的通过提高企业效率来降低成本的成本控制方法以及曹希彬等提出的基于特征的制造成本评价系统等有关成本论著的深入领会，确定了建模基本方法和实施途径。结合本企业内在成本管控需求，制定全面组织开展成本建模的工作方案，对企业控制产品成本提出了更高的要求，同时也为全面开展低成本设计与制造创造了机遇。

2.基础数据归集阶段

通过梳理该类产品原材料品种、材质、质量、规格等参数，深入了解原材料的适用范围、技术成熟度、应用程度、顾客满意度及竞争优势等信息，并按计划节点及时予以度量、量化；利用历史数据和现行数据的比对结果，综合分析该类产品内在结构的复杂度、制造工艺的精准度、原材料及辅料的标准用量、产品功能及性能指标的考核等方面信息。收集与梳理该产品设计研制生产全过程的资料，是对产品成本基础数据归集的过程，也是对产品成本监督管理的过程，为初步了解该产品成本价格的构成提供了有力依据。

3.成本结构分析阶段

在协同设计某类产品之初，首要任务是分析该类产品的成本结构。成本结构分析是将收集的数据信息进行整理分类，并通过表象分析，了解产品成本构成的实质，将不可视的静态数据进行图表化、图形化，并以动态形式进行呈现，让产品成本可视化，提升多数人对该类产品的认知度。

经分析，影响该类产品成本的核心因素包括原材料和主要材料、直接人工和制造费用、期间费用和利润组成。通过产品定额分析，摸清产品成本影响因素，计算产品材料、直接人工和制造费用，最终得出加工生产某零部件的各项费用比例和费用，并准确分析出各自占比。

（1）通过产品定额工作结果，摸清产品成本影响因素

由于该类产品结构组成、工艺与生产过程使用的工装比较复杂，在统计与该类产品直接相关的材料费用的同时，还需考虑加工工艺的精细度、产品的性能质量、材料损耗、燃料和动力、运输成本及评审鉴定等方面因素。依据该类产品所需几十种原材料及近百种辅料、零部件加工等所耗用的不同工时，通过工艺定额、工时定额和材料定额的分析与计算，得出该类单个产品工时、直接人工和制造费用，最终形成该类新型单个产品在加工生产某零部件的费用。

（2）根据产品核心要素，归纳总成本模型

根据前期对该类产品定额分析工作，获取影响该类型产品成本的核心因素，建立成本计算模型的初级框架。

其中，C总成本为产品总成本，C主材为原料和主要材料成本，C辅材为辅料和燃油成本，C工时为人工和制造费用，C专项为专项费用成本，C管理为生产单位管理成本，C利润为生产厂家利润。

（3）依据工程法分解成本结构，掌握产品成本动因

成本动因是构建成本模型合理准确的基础保障，也是成本模型能否发挥作用的关键。依据近几年某类产品的军审价格，以及相关合同所涉及的报价与合同实际执行价格对比分析，获取到影响该产品成本的关键因素。通过对该类产品所涉及的主要参数，如尺寸、材料、质量、重量等基础数据的归集整理，将其整体分解为若干分系统及子系统，自下而上估算每一构成要素的成本，然后累加估算出总费用。按照影响该产品成本核心因素的层级关系进行分析，逐层剥离成本动因对产品价格的影响，深挖影响其基础成本的关键因子，量化特定原材料、零部件及所需规格数量，组成该产品的最优成本架构，从而估算该类新型产品生产成本。

经分析，某类产品成本动因可归集为料、工、费三大类，然后细化分解至最底层数据，并辅以相应的定额工作，分析产品成本架构，形成图2产品成本结构图。

图2 产品成本结构

4.成本模型建立阶段

基于该典型产品定额分析成果和本量利分析方法，采用类比法和参数法，建立该类型产品成本计算模型，有效支撑产品设计、成本核算和单位经营决策。根据成本模型开发了相应软件工具，便于推广和设计人员使用。

（1）产品定额、本量利分析为搭建成本模型奠定基础

产品定额分析。以该类产品为例，其主要由壳体和含能材料等组成，其尺寸、质量、重量等因素均会影响到其工作效能。该产品涉及的主要原材料及辅助材料近百种，并由多个供方供货，各零部件的生产工艺流程所涉及多类工种、多个工序，增加了产品定额分析的难度系数。在上述条件的约束下，经过长期在制造现场进行跟研、跟产、跟试验的实践活动，及合同谈判签署过程中归纳总结的经验，梳理出产品定额分析工作所需的一系列资料。综合考虑原材料、方案设计、生产工艺路线、优化产品供应链条及时间成本等方面，探索成本管控新途径，有效压降产品成本，从源头保证成本管控的可实现性，为搭建成本模型奠定基础。

本量利分析。利用该竞标项目产品摸底试验及竞标比测期间、批生产期间产生的成本费用明细，通过以下两个基本公式，建立适合本项目的本量利分析模型。

利润=销售量×（单价—单位变动成本）—固定成本=0

盈亏平衡点（又称保本量）=固定成本/（单价—单位变动成本）

通过该竞标项目产品业务量盈亏平衡点分析，参与测算竞标项目的盈亏平衡点理论数量低于用户方的总需求数量，预计产品毛利的同时满足方案所需，实现用成本模型指导成本分析的目标，及时为管理层提供决策。

（2）建立该类产品成本模型，助力产品设计与经营决策

以上述该类产品定额分析成果为依据，获取影响该类产品成本的关键因素，采用参数法和类比法，建立该类产品成本计算模型。基于C++预研和Qt 平台开发了该类产品成本计算软件工具包含价格数据库模块、设计参数输入模块和计算结果输出模块，实现了产品成本计算的可知可视。该类产品成本预估模型的成功建立，推动了该类产品成本管理模式的改进，产品生产成本核算过程得到进一步监控，提升了设计人员技术经济一体化设计能力和管理者经营决策的支撑力。

二、实践效果

1.改进工艺设计，优化成本模型，从设计源头降本增效

对某类产品的生产工艺进行多维度优化，将某薄壁壳体的生产工艺由棒材机加改进优化为低成本旋压。在工艺优化之初，面对旋压技术所带来的应力释放难题，项目团队集思广益、攻坚克难，采取一系列措施解决技术问题，如图3 所示。工艺改进后，在保证产品性能、质量要求的前提下，原材料损耗率降低了80%。

图3 解决旋压某结构变形措施流程

2.探索成本模型向多种类型产品推广

开展成本分析模型中核心成本动因的修正与调整，可将旋压薄壁金属结构拓展技术应用到其他类型重要单机的批生产工作中。以某型号重要单机产品为例，利用旋压技术薄壁金属结构的生产成本降低了80%，重要单机产品的成本则降低了10%，在某批生产工作中成本总额下降为几百万元，经济效益可观。旋压技术可推广应用至其它型号该类型重要单机的研制和批生产工作，应用前景广阔。逐步细化分析影响产品成本的核心因素，对生产加工过程中所产生的分项成本进行了动态评估与优化，产品成本模型逐渐得到固化，可推广应用至多种类型号产品，最终降低整个产品的生产成本。

3.利用本量利方法，分析盈亏平衡点，从论证始点管控成本

利用本量利分析法对竞标产品可行性方案进行数据分析，为管理层提供预测做成本数据支撑，找出该产品盈亏保本点，预测产品获利能力、目标利润及需要完成的业务销售量；提高各环节的成本控制与管理效率。某类产品采用本量利分析的盈亏平衡点将会发生偏离，分析结果无法完全准确呈现，可在本产品真实摸底试验及竞标比测期间、批生产期间成本费用的分析数据进行动态跟踪，定期进行实际数据的更新，并运用更新后阶段性的真实数据进行验证，及时修正调整本模型数据分析状态。

利用本量利分析法对竞标产品可行性方案进行数据分析，为管理层提供预测做成本数据支撑，找出该产品盈亏保本点，预测产品获利能力、目标利润及需要完成的业务销售量；提高各环节的成本控制与管理效率。某类产品采用本量利分析的盈亏平衡点将会发生偏离，分析结果无法完全准确呈现，可在本产品真实摸底试验及竞标比测期间、批生产期间成本费用的分析数据进行动态跟踪，定期进行实际数据的更新，并运用更新后阶段性的真实数据进行验证，及时修正调整本模型数据分析状态。

三、后续工作计划

1.产品“硬实力”与“软实力”相结合，精准管控成本

产品设计工作不仅要将图纸设计得合理有操作性，而且要充分体现管控产品成本的能力上。产品在初步设计阶段进行成本合理估算，在深化设计阶段按任务经费进行详细分解，在实施阶段对总成本进行阶段固化，在验收阶段全面总结实际成本支出分布，迈出了从设计源头开始精准管控产品成本支出的一大步，为后续建设类似产品成本及其构成的预测提供参考与依据。产品的硬实力体现在产品质量及设计效率上，而产品的软实力则是产品设计理念，让产品设计产生价值，将产品的“硬实力”和“软实力”结合得相得益彰，不断推陈出新，实现高品质发展。

2.利用数理统计等数学工具，完善成本价格体系

根据前期成本基础数据的归集、成本模型的搭建及实践应用的推广，多部门联动可行性论证分析，加上试验和生产数据的快速采集，动态分析产品项目盈亏均衡点，积累了宝贵的经验。针对多种类新型号产品，在探索“要用成本模型指导成本分析”的实际工作中，充分利用工程法、定额分析、本量利分析等方法，以精准的财务数据作为经营决策的依据，为企业的经营、预测、决策、控制等方面提供参考；有针对性地开展降低成本开支、改善项目结构配置，增加经济效益，夯实成本价格管理基础，完善成本价格体系，助力研究所管控经营风险与财务风险。

3.强化成本管控手段，打造产品项目数据库

不断提升全员成本意识。从成本观念的转变、知识结构的更新、对产品成本构成的理解上，强化成本管控手段，将多种类型产品进行分层、分类管理，按照不同类型划分管理类别，提高成本管理效率。建立某类产品数据库，可为该类产品生产经营决策提供借鉴，让更多的产品项目参与市场竞争，更快地适应市场环境的变化，提高在市场中的竞争力，助力成本管控工作制度化、规范化、科学化发展，助推研究所高质量发展。▲