DFC在我国汽车产品设计中的应用

２０１１年１０月　重庆文理学院学报（自然科学版）　０ｃｔ．．２０１１　第３Ｏ卷第５期　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｒｔｓ　ａｎｄ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖ０１．３Ｏ　Ｎｏ．５　ＤＦＣ在我国汽车产品设计中的应用　袁志德　，杨娟　（１．西南大学工程技术学院，重庆北碚４００７１５；２．西南大学汉语言文献研究所，重庆北碚４００７１５）　［摘要］描述面向成本设计（Ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｃｏｓｔ）的概念以及我国汽车工业的现状，通过对汽车全　生命周期的分析，阐述在我国汽车企业中实施面向成本设计的必要性．介绍在汽车设计阶段所　需要的成本估算方法，并提出基于ＣＡＤ／ＣＡＰＰ模型的汽车成本估算框架体系，这将有助于提　高我国自主品牌汽车的市场竞争力．　［关键词］面向成本设计；全生命周期成本；汽车设计；成本估算　［中图分类号］ＴＨ１２２［文献标志码］Ａ［文章编号］１６７３—８０１２（２０１１）０５—００９９—０３　汽车工业是我国经济的支柱产业，自２００１　中导致成本过高的部分，从而降低产品生产成　年以来我国汽车工业总体上保持了良好的发展　本．传统的成本估算只考虑产品生产成本，忽略　势头，其中２００９年我国汽车总销量大致为２００３　了销售、维护，甚至回收等方面的成本．然而ＤＦＣ　年的一倍，短短的６年间翻了一番，并且我国汽　技术，从生命周期工程角度出发，在设计阶段就　车工业已连续９年增幅保持两位数增长．去年１　开始把制造材料质量、产品总体性能、产品后期　～７月我国汽车产量５９３．２万辆，同比增长１６％．　服务等因素进行优化设计，降低汽车产品成本，　但纵观我国汽车市场的品牌状况，合资品牌仍主　缩短其上市时间．　导着中国汽车市场，自主品牌在轿车、ＳＵＶ等领　域内存在很多问题，相应产品的生存环境不容乐　１　汽车设计及其全生命周期分析　观．在市场经济占主导地位的今天，提高我国汽　１．１汽车设计概述　车自主品牌在竞争激烈的汽车行业中的地位势　汽车工业的发展代表了近代工业的发展历　在必行．然而，降低产品生产成本，在短时间内生　程．汽车最明显的进步在于技术创新、制造的进　产出高质量的产品将是我国汽车自主品牌取胜　步和汽车造型的变化，这里体现最突出的３点　的关键．　是：车身结构的发展、发动机的发展、汽车材料的　如何有效地降低成本，是我国汽车研究领域　发展．因此，我国现代汽车的设计一定要紧紧围　的一个热点．在众多的降低成本方法当中，相比　绕它们展开．　企业产品成本核算等，通过降低设计成本更为有　在此基础上，汽车设计还要考虑以下几点因　效．研究表明，设计阶段的实际投入费用虽然只　素　］：①汽车设计要考虑工作环境的多样性．②　占产品总成本的５％，但是却决定了７０％～８０％的　汽车设计要坚持产品系列化、零部件通用化和零　产品成本¨　．所以，有必要在我国汽车产品设计　件设计标准化的三化原则．③汽车设计要与当前　中应用并推广ＤＦＣ技术．　的国家标准及行业标准相适应．④汽车设计要考　ＤＦＣ（Ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｃｏｓｔ）是在进行产品设计过　虑使用的经济性．⑤汽车设计要有良好的人机工　程中，面向成本的一种设计方法．该方法在考虑　程特征、优美的外部造型和协调的色彩．⑥汽车　产品用户使用需求的前提下，综合分析产品全生　设计要面向可持续发展，即绿色设计．因此，针对　命周期内成本构成情况并加以评价，修改原设计　汽车全生命周期的汽车设计才能达到现代汽车　［收稿日期］２０１ｌ—ｏ４—２０　［作者简介］袁志德（１９８７一），男，重庆潼南人，硕士研究生，主要从事机械设计方面的研究　设计高效低成本的发展要求，以改善我国汽车工　业使其与国际接轨．　１．２汽车设计、制造及其他成本　汽车设计成本主要由设计周期决定，即从市　场论证到批量生产的时间耗费影响着一款新型　轿车的设计成本．时间越短，直接减少开发费的　同时，也可以为企业占领市场份额提供保证．国　外的大多数汽车企业巨头，一般需要上亿、甚至　１０亿美元的巨额资金用于开发研制完全新型的　轿车车型（系列）．而我国的汽车企业在产品研　发阶段，因为缺少有效的成本控制致使最后未能　取得成功的案例也不在少数．因此，在市场不断　变化的今天，我国的汽车生产企业就必须做好新　产品的前期策划和成本控制工作，更快更省地开　发出新产品，占取竞争的主动权　．　汽车的整车制造成本是汽车最重要的的成　本，大约占整个汽车成本的５５％左右．这部分成　本包括了零部件的制造（购买）成本、汽车公司　的生产管理成本和固定资产摊薄成本．为了减少　这些成本，世界同行业比较先进的理念包括精益　生产方式、并行工程、准时ＪＩＴ生产方式等等　．　此外，影响汽车产品设计的还有汽车的销售　成本、维修成本、使用成本以及回收报废成　本等．　１．３　汽车全生命周期成本的前期控制　汽车的全生命周期成本控制，是对汽车设计　生产全过程的控制，是真正从顾客的角度考虑成　本问题．相对于传统只局限于生产过程的成本控　制，ＤＦＣ技术能够考虑成本发生的前因后果，有　效地进行成本分析和控制．中国汽车业创造的惊　人的高利润，从来就不是来自中国汽车业的低成　本，而是来自政府保护下的高价格以及较低的劳　动成本．因此，在我国汽车制造业应用ＤＦＣ的思　想，能够在保证质量的前提下，成功控制成本，使　我国汽车生产企业有更强的竞争力．　２汽车成本估算　现在汽车机械制造业比较成熟的估算方法　有＿６］：传统的总分类帐法成本估算方法，简化的　总分类帐法成本估算法，神经网络方法估算成　本，作业成本估算方法，基于回归分析的成本估　算方法和基于重组技术的成本估算方法．几种方　法各自优缺有别，使用的时候可根据实际情况选　用其中的一种或者几种方法．　１　００　２．１　统计及参数拟合法　该方法主要是针对汽车总体设计进行，汽车　总体设计也称汽车的总体布置设计，就是根据设　计任务书的要求，设计确定汽车的整车外形尺寸　参数（包括长宽高、轮距、轴距、离地高度等）和　主要性能指标（包括汽车最大功率、发动机排量、　最大扭矩等）．然后将这些整车结构参数和性能　指标分解为有关总成参数和功能，提取与成本相　关的设计特征，进行神经网络模型试算（包含ＢＰ　神经网络的训练与ＬＣＣ估算）；或者将使用费用　和购买费用分别估算，最后把得到的ＬＣＣ估算　结果相加即可．同时为了保证成本估算准确性较　高，还必须要求汽车概念设计阶段的信息完　整准确．　２．２作业成本估算法　作业成本估算法是根据历史经验，在估算成　本值的基础上，汇总与产品相关的活动作业成　本，然后计算出产品总成本．实际操作时将汽车　生产线所需产品数量订单作为选定的成本对象，　先后确定出直接成本和间接成本（间接成本包括　材料管理、焊接、机器装配、喷漆、质量检验等），　然后将间接成本集合分配到各个订单的成本分　配中，最后根据预算间接成本分配比率公式计算　出单位成本分配基础的间接成本分配比例，并将　间接成本分配到各个订单当中．因此每辆汽车的　装配成本即是该作业领域的预算总成本Ｃ除以　预算生产车辆数量Ｑ．　３　ＤＦＣ在汽车成本估算中的实现技术　随着我国汽车工业自动化与信息化的不断　发展，将成本估算与计算机有机结合可以有效地　提高工作效率．因此汽车成本估算技术要与　ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＰＰ有效结合，要在产品进程的　每个环节进行成本预测．即包括汽车制造、　检测、装配等方面的所有规划，面向汽车产　品设计、制造、管理的成本预算所需的信　息，且能够为计算机所理解，并被制造过程　的各阶段所共享．　在基于特征建模的ＣＡＤ／ＣＡＰＰ系统中，首　先产品设计阶段考虑制造、检测、装配等方面因　素，并对各环节进行可行性评估；然后为汽车产　品成本估算单元提取特征模型中的有关设计特　征与工艺特征，邀请专家明确产品关键成本特征　（参数），并给成本特征变量赋值；最后利用企业　管理数据库中相关数据（如单位管理费用和工时　费用比例等），在产品设计阶段实现参数化成本　估算，同时将结果及成本原因反馈给ＣＡＤ／ＣＡＰＰ　模块和设计者，再改进设计从而实现考虑成本的　［参考文献］　［１］胡昊，刘校松．汽车产业结构变动及其影响［Ｊ］．重　庆工商大学学报，２００５，２２（５）：５．　［２］陈晓川，刘晓冰，冯辛安．面向成本的设计中的成　优化设计．这种特征建模技术为ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／　ＣＡＭ的集成提供了基础，同时也使面向汽车成　本并行设计的实现成为可能　本构成及其估算框架的研究［Ｊ］．中国机械工程，　２００１，１２（５）：５１０—５１５．　［３］刘涛，赵立军，赵桂范．汽车设计［Ｍ］．北京：北京大　学出版社．２００８．　４　结语　［４］洪永福．加强汽车新产品开发的前期策划和成本控　就我国汽车行业的目前形势，自主汽车品牌　制［Ｊ］．汽车科技，２００４（６）：１—４．　面国外汽车品牌的强烈冲击，因此国内汽车企业　［５］李庆江，肖岩．汽车成本与规模经营［Ｊ］．山东农机，　１９９８（５）：２５—２６．　研发新车型的时候务必谨慎认真．面向成本设计　［６］张鹏，张红莲．面向成本的设计中成本估算方法的研究　方法不断发展成熟，其中对成本估算是关键．选　［Ｊ］．洛阳工业高等专科学校学报，２００５（３）：６４—６６．　取有效的成本估算方法，严格地控制并降低了产　［７］彭实，胡于进，李成刚．ＡＢＣ法在面向成本设计的装　品成本，对我国自主汽车品牌的竞争力的提升大　配过程中的运用［Ｊ］．华中科技大学学报，２００３（２）：　有帮助．而随着全球生态环境问题的Ｅｌ益突出，　４６—５０．　我国的汽车产品设计也应在ＤＦＣ方法的指导下　［８］柳剑，叶进，罗书强，等．ＤＦＣ技术在农业机械设计中　向人性化、环保化方向发展．　的应用［Ｊ］．农机化研究，２００９（１２）：２５０—２５２．　Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＤＦＣ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ＹＵＡＮ　Ｚｈｉ—ｄｅ　，ＹＡＮＧ　Ｊｕａｎ　（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆＥｎｇｍｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＢｅｉｂｅｉＣｈｏｎｇｑ￣ｇ４００７１５，Ｃｈｉｎａ；　２　ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒｔｈｅＲｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆＣｈｉｎｅｓｅ　Ｌａｎｇｕａｇｅ　Ｌｉｔｅｒａｔｕｒｅ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＢｅｉｂｅｉＣｈｏｎｇｑ￣ｇ４００７１５，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｉｎ—　ｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｌｉｆｅ　ｃｙｃｌｅ，ｉｔ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｎｅｃｅｓｓｉｔｙ　ｏｆ　ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｃｏｓｔ　ｉｎ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ　ｓｏｍｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｓｔｅｐ．ｉｔ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｆｒａｍｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｃｏｓｔ　ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＡＤ／ＣＡＰＰ　ｍｏｄｅ１．Ｔｈｉｓ　ｗｉｌｌ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｒｋｅｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｃｏｓｔ（ＤＦＣ）；ｌｉｆｅ　Ｃｙｃｌｅ　ｃｏｓｔ（ＬＣＣ）；ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｓｔ　ｅｓｔｉｍａｔｅｓ　（责任编辑吴强）　１０１