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一种成套加工生产线报价系统设计方法

2018-08-22 00:00440
  摘 要:首先分析了影响成套加工生产线报价的因素,提出了相应的报价策略,给出了几种成本估价模型,提出了一种成套加工生产线报价系统,最后给出某柔性活塞生产线的报价实例。
    关键词:报价;加工生产线;成本;报价系统

1 引 言
  随着经济全球化的迅速发展,产品市场的竞争愈来愈激烈,价格是参与市场竞争的重要因素之一。成套加工生产线是一个复杂的制造系统,其报价是一个集技术、经验和市场信息于一体的综合型技术问题,因此完全靠个人的经验和掌握的信息已明显不能满足市场竞争和变化的需要,过高或过低的估价以及报价中所掌握的尺度不同,会导致失去市场和信誉、收支不平衡等问题的发生。科学、合理、快速的产品报价是企业赢得市场的重要途径之一,通过合理的报价分析,可以帮助企业选择和确定合理的产品设计方案。因此研究开发成套加工生产线的报价系统具有非常重要的应用价值。
  国内外对产品报价系统的研究开发主要集中在齿轮箱、工业锅炉、气轮机、电机、鼓风机等机电产品上[1~4],目前对成套加工生产线这样的复杂系统的报价研究还比较少,其主要原因是成套加工生产线系统复杂,技术难度高,是集控制、多台机床及辅助装备于一体的成套装备系统,其价格测算困难;同时成套装备生产线还有许多外购、外协部分,控制系统调试复杂,造成报价工作量大;另外成套装备生产线涉及面广,包括大量的协调、制造等工作,一般需要作出若干方案进行反复筛选才能最后确定。目前我国独立自主提供成套加工生产线的能力还比较低,面对入世的机遇和挑战,在自主开发成套加工生产线的同时还必须研究相应的报价系统。本文以柔性轿车活塞加工生产线的报价系统开发为例介绍生产线的报价模型、策略及相应的报价系统。
2 生产线报价策略分析
  随着经济的全球化发展,为了找到合适的产品解决方案,客户往往先寻找若干供货企业进行洽谈,这是第一阶段寻价,主要了解供货方的产品质量、价格和信誉等信息。为了吸引客户,这时供货单位应首先对企业的内部情况、对手情况、客户需求等进行综合分析,当企业的任务严重不足时,得标与否将直接影响企业的发展;或企业的生产任务小于生产能力;或投标竞争者很多等因素,这时宜采用低价策略,但夺期、技术等要求较高时,或企业有相关的特长,并且竞争者少的时候,可适当提高报价。一般来讲,企业在第一阶段的报价要遵循“近期夺市场,争取客户,远期获利”的报价思想,这样可以争取客户,为树立企业的形象和进一步开拓市场打下良好的基础。
  在第一阶段的报价过程中,往往客户对产品的需求也可能不十分明确,必然要经历一个认识和提高的过程,在这个过程中产品的设计方案也可能有所变化,这时必须能迅速满足客户的报价需求,以帮助客户确定合理的需求方案。也就是说,这个阶段的设计和配置方案也在逐步明确,同时在这个过程中,必然会淘汰一大部分供货商。其主要因素有:报价的差异、方案的合理性、反应速度(报价响应时间)等。因此企业必须有一套快速合理的报价系统以满足客户的需求。
  在第二阶段供货商必须对前述概念设计阶段的方案进一步细化,即进入详细报价阶段,这时必须对有关的细节进行分析和考证,再提出最终的合同报价方案,这也是最后赢得客户的阶段,方案要详尽,响应要快而准确。
3 成套生产线报价模型确定
3.1 概念设计阶段的报价
  客户向企业提出购置成套加工生产线的意向和设想,如要生产的零件类型、技术要求、产量、生产线柔性化程度、供货时间等。最直接最快的方式是企业根据已有的设计事例进行类比。但如果无相近事例,或事例不完整,这时应对生产线分解分析,将设备(机床和物流)分解为专用和通用两部分,通过系统查询和类比,可以大致估算出价格。由于在类比的基础上进行报价,还要考虑一定的风险,同时在报价过程中,可能会产生不同的配置方案,因此还应对不同方案进行对比分析,提供客户参考。因此这个阶段的报价基本上是基于相近实例的类比报价,而且差异可能较大,因为客户更主要关心的是概念设计阶段所提供的方案及其组成以及报价速度。
3.2 初步设计阶段的详细报价
  当供货企业赢得客户的合同意向时,就将进入详细报价阶段。对于成套加工生产线,其组成总体上分为3个部分:主机系统、控制系统和物流系统。对这3部分可以进一步分析和分解。
    对每台单机,如果是通用机床,市场上可以购买到,其价格也是确定的。为了提高生产效率,节省成本,有些多功能单机往往设计成具有一定柔性的专机。成套生产线在规划设计时要满足零件群的加工需求,且具有一定柔性,可以设计成可重组式或系列模块化的结构,因此可以通过模块群单元结构来估算价格。在规划单机设计时,现成的模块单元可以直接利用,而为了满足某一加工功能,可能要添加新的模块单元,这时可以通过类比和分解,估算出其成本。物流系统中有标准单元和非标准单元,可以采用相同的方法得到其成本。控制系统包括硬件和软件系统,这部分的价格差异比较大,主要是性能和厂家信誉不同,如控制的轴数、NC提供商(西门子、法那克等),对某些用户可能要根据情况采用开放式NC系统,这时可能还要进行二次开发。所选择的NC系统要与主机一起规划考虑,最终的目标是向用户提供物美价廉的产品。随着经济的全球化和功能部件专业企业的发展,企业所开发的产品并非每一件都要自己做,有许多零部件可以进行外购,这不仅保证质量,而且价格低、交货期短。
  综上所述,在详细报价阶段将成套生产线划分为外构件、自制件两部分。外构件包括:标准件、商用NC系统、外构件。而自制件是企业自己可以承担制造的部件。下面对相关计算模型进行分析。
3.2.1 类比法成本估算模型
  类比法的应用条件是在有相似或相近的事例条件下,包括结构相似或相近、相近的制造企业(处于相同的地域)等,这样才能有类比性。在这个意义上,必须建立相应的事例库,而且事例愈丰富、愈新,类比出来的结果愈好。传统的凭经验类比估价,也主要是基于某几个关键的特征判断事例相似或相近,然后再得出类比结果。因此应用计算机进行类比报价,必须首先进行特征提取,然后才能进行特征比较,根据相似的程度估算出其价格。
  类比法不仅适用于整台机床的估价,而且可以适用于机床部件的估价。最简单的方法是利用吨位法进行估价,如某类机床或零部件的吨位价格为δ(万元/t),重量为W(t),其成本为V(万元):
    V=W.δ(1)
  对于床身、立柱、主轴箱、尾架、刀架等部件,也可以采用吨位估价法估算成本。图1为吨位估算部件价格的流程,K为毛坯特征系数。
2.2 分项估算法
  前面的类比法是基于已有的事例基础上进行的类比估价,但是当数据库中无该类零部件的信息,或评估一个零部件的成本到底是多少时,这时必须采用分项估算法。这种方法主要从一个零件的毛坯制造开始到装配,经过一系列的工艺过程后所实际消耗的资金的估算。

 将毛坯成本进行分解,如图2所示,可以看出,毛坯的成本主要由2部分组成,即:

其中:VM为有效材料和材料损耗费(元);T为工时定额(小时);ω为单位工时费(元/时),包括工人的工资、电费、机器折旧费、福利费等。

  加工费用主要取决于加工类型、加工面积、加工精度等因素,如图3所示,一般要先确定出加工工艺,根据加工面积和精度要求确定出工时定额,然后再根据相应的加工机床定出单位工时费。加工费用计算如下:

其中:Ti,ωi为使用第i台机床进行加工的工时定额和相应的单位工时费用。

  装配调试费用主要与装配精度、装配条件等因素有关,一般根据装配工艺通过类比确定必要的工时定额,再乘以单位工时费就得到装配调试成本VA
  在整个工艺流程中,可能还要穿插热处理工序,因此也要考虑热处理费用VH
  总体成本为各项之和:
    VT=VR+VM+VA+VH(4)
  从上述分析可以看出,确定各工序成本的关键是如何确定出工时定额,一般是根据经验通过类比方法来确定的,这是一个复杂的推理过程,要求报价者应具有丰富的设计和工艺知识,才能保证工时定额合理。利用计算机处理时,必须有相应的知识库支持,通过特征提取,由模糊数学的方法进行特征相似判断确定出工时定额。通常成本估算不可能是一个绝对值,他是一个范围值,因此要求绝对的准确,也是不现实的,而且也没必要,报价要求科学合理,符合市场运行规律,使买卖双方皆满意。
3.3 成套生产线的报价
  成套生产线系统是由若干台单机、上下料装置及控制检测系统等组合而成,为了快速合理地作出生产线系统的报价,首先要对其进行分解,分解到可以进行成本估算的最小单元为止,最小单元可能是一台机床,也可能是一个部件,或一个零件,然后根据前述估算模型计算出相应的成本,在这里,还要包括生产线的装配调试费用,将各部分的费用成本相加即可得到生产线的基本成本。对客户的报价还应包括风险费用、利润和税收费等,一般按照基本成本的百分数选取,因此总的报价为:

(5)
4 报价系统设计
  报价系统设计包括概念设计阶段报价和详细报价2个部分。根据前述介绍的方法,整个报价系统的结构框图如图4所示。

 

5 结 论
  本文对成套生产线装备的报价方法进行了研究,分析了影响成套生产线估价的因素和成本的组成,建立了合理的报价模型,开发了相应的通用报价系统,为成套生产线的开发和报价提供方法和系统。

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