1.2 成本工程體系

2017年我首次提出成本工程體系的概念。成本工程在制造企業的未來發展方向，就是要跟研發體系、生產體系、質量體系一樣，形成一個完整的成本工程體系。

如同質量體系，成本工程體系需要有一個在企業組織框架下的獨立團隊，制定一套標準和規范，并有系統的方法和清晰的流程，以及成本目標驅動下的績效考核（KPI），圖 1.1示意了成本工程體系的三個要素。

1.2.1 成本工程在制造企業中的定位

第一是組織架構。

成本工程部門在企業組織架構下的定位極其重要，比如，德國戴姆勒集團（奔馳汽車）的成本工程部門是一個獨立的部門，和研發、采購、制造等部門平行（見圖 1.2）。

這樣設立的優點是，由研發、成本、采購、質量、制造組成的產品團隊，有三個共同的目標：產品的功能、成本和質量。

研發部門不是只負責產品功能，成本和采購部門不是只負責產品成本，質量和制造部門也不是只負責產品質量，而是針對每個產品過程，在這些部門的交接點都有設定好的輸入物、方法、流程及輸出物，以達到產品的功能、成本、質量整體最優化。

第二是方法和流程。

成本工程部門是一個技術部門，成本工程師大多由有經驗的產品研發工程師、制造工藝工程師擔任，熟悉客戶需求和制造工藝。

也可以說，成本工程部門是制造企業的特種部隊，成本工程師要對產品的定義、設計和制造，從一開始，應用不同的成本工程方法，提出技術優化方案，并且和研發、制造、采購及質量部門的同事一起并肩作戰，在保障性能和質量的前提下，做到成本最優。

工程師的藝術不只是開發一個能滿足功能/性能要求的產品，更應該在滿足功能/性能的前提下，設計出一個成本最低、質量達到要求的產品。這里的工程師不是單指研發工程師，而是指研發、成本、質量和制造工程師。

第三是績效考核（KPI）。

對制造企業所有在產品過程中的參與部門都需要設定相應的成本目標KPI。

成本工程是制造企業的日常工作，不能只是因為市場壓力而必須降低產品成本了，才去做一些 VAVE，才去降低成本。而是要在每個新產品定義的第一天起，就做按目標成本進行設計（Design to Cost），做成本工程管理下的設計變更，因為 85%的產品成本已經在產品定義和研發初始階段就定型了。當然，量產后的 VAVE也是必不可少的。

目前在歐州、北美、日本等地區和國家，部分制造企業已經有了成本工程團隊，部分優秀制造企業已經形成了一個完整的全建制的成本工程體系，有效地為企業降低了成本。

在目前經濟下滑、市場緊縮的環境下，制造企業更需要一個全建制的成本工程體系，降本增效、提高企業的盈利能力和市場競爭力。

1.2.2 成本工程方法在產品過程中的實際應用

成本工程的方法有哪些？一說起 VAVE（價值分析和價值工程），似乎很多人都知道。真是這樣嗎？單是 VAVE 四個字母就要分成：VA （Value Analysis，價值分析），應用在量產產品階段；VE（Value Engineering，價值工程），應用在產品開發階段。實質上，這就是零部件和總成的價值分析，是成本工程的一個方法。

成本工程的方法有幾十個，大致分為以下三類，我們在后面的章節中會詳細介紹。

分析類：

參照成本計算；零部件和總成的價值分析；多維度 ABC分析；市場價和采購量解析分析等。

設計優化類：

按目標成本進行設計（型態盒創意法；功能-成本矩陣法；對標法）等。

商務類：

商務案例計算（凈現值 NPV）；談判戰略和藝術等。

產品過程包含了產品定義、產品研發、產品生產、產品銷售及售后服務階段的全部過程，是制造企業的核心流程。產品過程中包含了研發、成本、質量、生產部分。也就是說，成本工程首先是產品過程的一個重要組成部分。

成本工程的多種方法，通常應用在產品過程的不同階段。

□商務案例計算（凈現值 NPV）用在產品定義階段，以產品在整個生命周期的凈現值 NPV作為產品是否開發和生產的決策依據，并以此為依據來設定產品目標成本

□按目標成本進行設計，參照成本計算，價值工程用在產品研發階段，對產品方案進行技術優化

□價值分析用在產品量產、產品銷售及售后服務階段，進一步挖掘成本優化潛力

表 1.1 描述了在整個產品過程（包含產品定義、產品研發、產品生產、產品銷售及售后服務）中，成本工程需要做的主要工作。

1.2.3 產品成本企劃

成本工程對制造企業來說，不是“自選動作”，而是“規定動作”。

一家制造企業是否認為成本工程是企業必不可少的，只需要看成本工程是不是嵌入了企業的整個產品過程！

如圖 1.3 所示，成本工程是并行于研發、采購、生產、質量、財務的功能部門。無論是新產品的開發，還是量產產品的成本優化，都有成本工程的參與或者主導。研發、成本工程、采購、生產、質量、財務等部門組成制造企業的一個矩陣式網絡，在每個網絡節點上都有嚴格定義好的輸入物、方法流程和輸出物。

以開發一款乘用車的產品過程來看（見圖 1.4），在（-40）個月的節點上，需要設定目標成本及每臺車的收益目標；

在（-33）個月的節點上，造型已經開展初步工作后，對整車成本做一個初步預測；

在（-36 月開始至-19 個月）期間，在數據凍結前，針對主要子系統，按目標成本進行設計；

在（-19 個月至 0 個月）期間，需要成本工程部門針對研發期產生的設計變更實施嚴格的成本優化及控制；

在（-13）個月的節點上，對成本目標達成情況做一個小結；

在（-4）個月節點上，進行目標成本達成確認會議；

在（0）個月節點之后（量產后），成本工程部門將主導做降本增效/VAVE工作。

1.2.4 研發成本企劃

1.2.3 節介紹了嵌入產品過程的成本工程及其流程，目的就是要優化產品成本。另外，為開發一款新產品，也需要一次性投入很可觀的研發費用、模具費用及生產設備費用（包括新增的、修改的生產設備）。

圖 1.5展示了德國豪華品牌開發一款新的乘用車所需的一次性投資。

這款新的乘用車一次性費用總額達到 10.25 億歐元，其中，研發費用為4.2億歐元，模具費用為 3.85億歐元，生產設備費用為 2.2億歐元。

4.2 億歐元的研發費用對車企來說，是一筆不小的開支。如何精打細算，做到投入產出比最大化呢？

研發費用的其中一個主要部分是人工工時費用，還有樣件（樣車）費用，以及驗證費用，研發費用科目見表 1.2。

研發企劃的主要內容：人工工時企劃、樣件企劃和驗證企劃。

企劃的目的就是優化人工工時、樣件和驗證費用。首先，從人工工時入手。因為不同的產品，需要不同的人工工時。

當制造企業還沒有多少人工工時經驗數據的積累時，需要建立一個新產品項目——人工工時記錄 IT 系統。比如德國奔馳汽車有這樣一個人工工時記錄系統 K@ET/RMSplus，每周每個參與某款車型研發的人員都要登錄這個系統，記錄這周為這款車型，為其中哪個子系統、哪一類研發所工作的相應工時。

該車型研發結束后，人工工時記錄系統內就有了一個完整的人工工時明細，設計哪個子系統用了多少個人工工時，驗證哪個子系統用了多少個人工工時，整車集成和驗證又用了多少個人工工時，開了多少次技術研討會議（多少人參加、多長時間）等。

同樣，要對樣件和驗證費用科目做一個明細記錄。

表 1.3 是作者依據多年研發成本企劃的經驗，分析并推薦的研發費用優化點子。

1.2.5 模具成本企劃

模具成本企劃類似研發成本企劃，需要一個數據積累的過程。圖 1.6 中德國一款豪華品牌乘用車 3.85 億歐元的模具費用，按照各車型、各系統，其分布如下。

其中每個系統又含有數十個子系統，模具成本企劃就是要對產品在子系統級別上，做一個模具成本預測。

每個子系統根據制造工藝的不同，需要一個或多個模具。按照參照成本計算模型，單個模具是可以計算出來的。

如圖 1.7 所示，這是一個乘用車組合開關外罩用注塑模具的實例，該模具是為一臺 5，000kN水平注塑機設計的，一模一件，生產節拍為 60秒，模具長、寬、高為 446毫米、446毫米、348毫米，模具重量為 544千克。

模具制作主要分為三個階段，第一階段是模具設計、數控編程，第二階段為模具加工，第三階段為模具調試。依據各個階段的單位工時成本、所需時間，可以計算出各個階段的成本。

通過計算，這個組合開關的模具參照成本為 84，640 歐元。計算模具參照成本的能力，是做模具成本企劃和模具成本優化的基礎。比如，在模具計算明細中（見圖 1.7），電火花加工工時較長，約 344.3 小時，是不是可以用高速切削（HSC）替代部分電火花加工呢？因為高速切削的加工速度大大高于電火花加工。

以這個組合開關外罩模具為例，我在德國奔馳汽車負責成本工程工作時，供應商的模具報價是 118，000歐元，通過設計優化、商務談判，最終雙方達成了 89，000歐元模具費用的協議。