1、2本科生毕业设计（论文）外文翻译产品设计中成本预算和成本控制的一种类框架I.F. Weustink, E. ten Brinke, A.H. Streppel * , H.J.J. Kals特文特大学生产和工程设计实验室,邮政信箱 217,7500 AE 恩斯赫德, 荷兰摘要传统的说，成本估算完成于设计过程之后，然而大多数成本降低的机会已经过去了。因此，能够在产品开发周期的早期进行产品成本的估算是很有利的。通过对改变成本估计方法处理,可以利用所有降低产品成本的机会。为了控制产品成本，有必要充分估计成本和存储成本数据用一种类的方法。这种类框架被用来开发建立这些需求。建立在生产成本控制的基础上的框
2、架，要考虑设计、工艺设计和生产规划方面。关键词:类框架；产品设计；成本管理；成本估算1引言在计划阶段的产品开发周期，对产品进行足够的成本预算和成本控制是很有必要的。市场需求已经开始向更高的质量、更短的交货时间和更低的产品成本转变。为了变得有竞争力，很有必要让生产成本尽可能低,以保持较低的销售价格。这样才会引导越来越多的产品被卖出。产品成本的很大一部分(75%)是在产品设计过程中产生的。结果，在设计过程完成之后，大多数的减少成本的机会就被忽略掉了。因此，规划阶段的产品开发周期，很有必要去认识影响成本的决定性因素。在这些计划阶段需要做许多决策。在产品设计过程中成本的预算，是为了在可替代的设计方案中
3、挑出成本最理想的方案。2.成本预算在活动执行之前，成本估算要关注涉及到这一系列活动的成本预测。在现3有的成本估算方法，两种主要的方法能够识别(例如5):基于派生式和创成式的成本估算，基于派生式成本估算取决于受考虑的产品间和以前生产的产品之间的相似性。以前生产的产品的成本记录在新产品的成本估算过程可以作为样板。在中小批量相对标准的产品生产中，这个方法是有用的。创成式成本估算是建立在制造业产品的成本取决于所需的生产业务这样的事实上的。通过确定所需的操作，因此有可能估算出生产成本。该方法与工艺设计密切相关并且通常会申请新产品不存在变体的元素。一般来说，一个产品包含相对标准的元素和全新的产品元素。因此
4、，这两个主要方法几乎总是在相同的时间应用于相同的产品。3.产品设计中的决策过程产品设计过程包括大量的决策过程。这些决策过程最终导致一个完整的产品模型，代表一个物理对象。在随后的每个决策是决策过程的自由受到限制的前决定。在体现设计阶段，这些决策是关心材料选择，表面粗糙度，公差，形状，尺寸，选择生产方法等等。所有这些决策是相互依赖的。例如，决定材料的类型会导致减少解决方案空间的生产方法，反之亦然。从成本的角度来看，这意味着选择一个廉价的材料可能会导致生产成本高，而选择一个昂贵的材料会导致较低的制造成本。所有这些决定的造成的后果必须要考虑。4.参考模型为了能够处理不同观点的制造系统，介绍了系统的参考
5、模型。参考模型代表一个系统作为一个组织的结构相对独立的交互组件，这些组件的全局定义任务的1。制造工程参考模型(见图 1)由 Lutters 等人的介绍。6强调相当于产品的重要性，在整个制造周期订单和资源。产品工程关心的是产品的设计和开发及其变体，从功能需求到最终回收/处理。4图 1 所示。制造工程参考模型6。4.1.信息管理上述参考模型的内核是信息管理。信息的管理，关于订单，资源和产品，组织在信息管理成为设计的主，工程和规划活动。三个信息结构可以被识别(图 2)：产品信息结构组成的产品信息在工程和规划过程中，生成一个资源信息结构组成的信息能力，能力和资源的生命周期方面，最后一个订单信息结构关注
6、计划的生产活动，导致的及时执行给定的生产订单,关于资源的能力。5图 2 所示。三个合作信息结构的信息管理6。5.成本驱使下的产品特征现有的成本估算方法可以评估在设计过程中产品成本，但他们没有能力来分析和控制产品成本。这些方法只适用于选择设计方案或评估产品成本。至少要求成本控制知识的成本，根据成本估计，和一个类的存储成本。因此，方便成本分成更多的选民。显然,它有利于有高度分化的生产成本9。从分析产品的设计过程及其决策过程，基于 Pahl 的设计模型和选自7和 Ullman8，它可以得出结论，提交的产品成本(成本，在产品设计过程中是固定的)是由以下成本驱动产品的特点。5.1.1 几何几何确定所需的
7、材料数量和生产流程。几何包括形状、尺寸、精度的影响等。产品成本上的几何是显而易见的。例如，一个更高层次的准确性需要更准确的资源(如机床、设备)，导致生产成本上升。形状也能导致生产成本增加；容器的直角(如电火花加工)需要的程序一般比容器的圆角更为复杂连续口袋与6角落通常需要更昂贵的过程比口袋圆角(如碾磨)。5.2.材料材料是成本驱动产品最明显的特征之一，因为材料成本占总成本的 50%左右2-4。5.3.生产过程生产过程需要将原料转换成组件或组装组件和/或装配到更高级别的组件。资源(如运营商、机床、工具集,夹具)需要执行所需的生产操作。资源有一定的能力,这意味着资源的技术限制,关于机床的力量,准确
8、性,工件的最大尺寸,等有限资源能力限制的执行特定的操作。这已经在规划阶段考虑产品的开发周期。类型的生产方法生产成本有很大的影响。5.4.生产计划除了资源的技术限制,资源也物流限制,这意味着资源并不总是可用的。与知识的限制,操作可以分配给资源可用。它是必要的,以确保到期日期,否则罚款可能发生。这些时间,因此,成本后果必须在规划阶段。如前所述,四个成本驱动产品特征是相互关联的。材料是影响几何(如强度、刚度)和生产过程的类型。生产过程影响的几何形状(如形状、精度)和材料的类型。此外,几何是影响材料的类型和生产过程(可能尺寸、形状、精度)。选择其中一个方面强加限制其他方面。选择过程取决于类型的生产环境
9、。在大规模生产，如重点通常是适当的流程和材料的组合。此外,在这种环境中更多的时间可以让一个很好的选择。在小批量生产，材料往往选择第一，由于类机床,限制可用的生产过程。6类框架76.1 产品结构在产品设计过程中产品结构决定。一个产品可以通过元素,这些元素之间的关系。元素和关系属性,例如尺寸、材料类型、颜色、配件等。图 3 中给出了基本结构。不仅仅指一个元素的几何实体,它也可以是一个(子)函数,概念,要求等。不存在明确的层次结构模型。通常,这种层次结构局部关系的假设。然而,局部关系具有相同的地位与其他元素之间的关系。类框架是基于四个成本驱动产品特征和基本结构。只有有用的分配成本到物理产品元素。这是
10、显而易见的,在认识到由于,例如功能一体化、标准化和模块化是几乎不可能的制造成本分配给非几何学元素。四个成本驱动产品特征属性的元素,可以贴上成本物理元素的属性。如图 4 所示的类框架。相关成本属性只是物理产品元素和元素之间的关系。如果一个元素(如公差)之间的关系有一定的成本的后果,这些成本更高的聚合级别相关。物理产品元素:组件、组件、模块、表面和特性(设计/制造功能)。在图5 中,这些产品的结构元素。客观和主观的观点之间存在区别。8图 4 所示类框架。图 5 所示。结构的物理元素,之间的区别客观和主观的观点。6.2.框架和信息结构的关系9属性是相关成本信息管理(三个信息结构,请参见图 2)。这三
11、个信息结构处理有关产品的信息,资源和订单。所有成本属性相关产品信息结构。成本属性的值的过程是受资源信息结构,因为这种结构在其他处理有关的信息资源的能力。此外,成本属性“生产计划”是影响订单信息结构,因为这种信息结构在其他处理的能力在一定的时间内的资源。由于三个信息结构之间的相互关系，关于资源的信息，订单和产品可以很容易地使用在设计决策。例如，信息能力、容量和成本的资源是容易，可用于产品设计过程的决策过程。7.聚合水平它不是有用的模块和分配成本到产品元素的面孔。面对，接受任何制造业务由于公差，表面上成为一个制造功能。从成本的角度来看，表面是一个表面，不接受任何生产操作。一个模块是一组的组件，这是
12、出于方便被认为是一个独特的部分产品(一个主观的视图)。使用这个定义，模块被视为一个组装与一个特定的名字，可以在不同的观点是不同的。换句话说，一个模块可以是一个不同的组件在设计视图比制造业视图。当成本导致产品元素，制造视图是考虑。在制造业来看，模块(子)组装。因此，模糊关联成本同时(子)组件和模块。一个简短的解释对元素属性的不同产品的成本水平如下所示。7.1.功能水平有关几何特性的形状、尺寸和公差和影响可能的生产方法。成本属性的材料在功能层面上可以对成本要求属性材料在组件级别，因为功能可以限制材料的类型。这些限制必须考虑，可以导致更高的原材料成本。生产过程需要制造一个特性。这些过程的影响或限制其
13、他成本属性。之间的关系不是局部这个级别的不同特性。他们在组件级别属于几何属性。换句话说，当两个特性是相互关联的，关系在组件级别(如公差)表示。7.2.组件级别几何组件级别由全球形状、尺寸和精度的组件。尺寸和公差之间的几何特性。材料选择的类型考虑装配和功能上的要求水平。材料成本取决于几何(重量、10尺寸)和生产过程的类型(碾轧，铸造)。这个级别的过程例如铸造、注塑或挤出。过程可以大大影响成本的类型。过程也涉及变化的工具和资源，交通等工具和资源的数量变化在他人取决于不同的生产方法生产的特性。这些过程在别人受到的几何级别和几何和过程特性级别。7.3组装水平在这个层面上，成本属性“几何”的全球维度和组
14、件之间的关系和公差和特性。属性的材料成本包括材料要求的组件。流程组装水平是显而易见的；装配流程需要装配组件和/或(子)程序集。也有可能制造过程应用。各级成本属性“生产计划”是关心及时获得所需的资源。一般来说，交货及时是非常重要的，所以昂贵的资源可能被应用来提供各级成本属性“生产计划”是关心及时获得所需的资源。一般来说，交货及时是非常重要的，所以昂贵的资源可能被应用以按时交货。这更有可能比生产更便宜的资源和超过交货日期。很明显，成本属性“材料”(在组件级别)和“过程”(在所有聚合水平)决定了生产成本。另外两个成本属性“几何”和“生产计划”已经限制属性“材料”和“过程” 。这些属性必须被考虑，因为
15、他们影响显著属性材料成本和流程。通过考虑几何和生产计划，产品成本的起源很容易确定。8.计算产品成本估计的成本不同的元素后，产品的总成本可以很容易地确定。总生产成本可以通过增加每个产品的成本元素。一个产品的成本成本属性元素是价值的总和。因此，产品总成本可以通过添加所有成本的所有元素的属性值。例如，一个组件的成本的总和材料(在组件级别)的成本，成本的过程组件级别和生产的成本特性。该方法的一个优点是，所需的相关成本可以聚合的水平。购买或半成品的成本部分可以很容易地集成到类框架。标准的螺栓和螺母的成本被归结为成本属性材料组件级别。较低的聚合级别不需要考虑。如果别人的标准装配提供，成本被归结为成本属性在
16、汇编级材料。119.产品成本的分析和控制使用类框架，可以评估成本。通过这种方式，可以确定可能的起源产品成本高。该框架使产品成本的控制。一种系统化的方法，基于成本属性的值的类框架，应用在设计过程中控制成本。广泛承认，随后开车成本元素，这些元素的特殊成本属性确定。在图 6 的例子中，最广泛的元素中指定的成本更多细节。这个元素的成本可分为材料成本和生产成本的一个特定的功能。成本属性的高价值材料组件级别可以造成的物料需求特征和装配水平，但也由选定的流程。成本属性的值的过程在功能层面上影响的几何特性或组件的材料。这些原因可以追溯到使用类框架。成本信息，可以将产品成本控制和产品设计可以有效地调整。图 6 所示。应用程序的类框架，一个虚构的产品。9.1.设计方案使用类框架，替代设计可以很容易地比较。它仅仅是必要的记录不同的替代方案的结构框架。这可以通过使用选择分结构(见图 7)。在选择点必须做出
