哈工大机械系统设计第六章

第六章价值分析1产品功能与成本的综合反映2什么是价值？FVCV－产品的价值ValueF－功能FunctionC－成本Cost一、价值优化意义：用最小的成本，生产出具有最大价值的产品，获取巨大的经济效益。6.1价值优化31、基本概念价值分析（ValueAnalysis，简称VA）价值工程（Valueengineering，简称VE）价值设计（ValueDesign，简称VD）价值革新（ValueInnovation，简称VI）以功能分析为核心，以开发创造性为基础，以科学分析为工具，寻求功能与成本的最佳比例，以获得最优价值的一种设计方法或管理科学。价值设计和价值革新的特点：1）是从性能提高和成本两方面同时采取措施，更有效地提高产品价值；2）利用创造性方法寻求合理方案，提供最佳功能的产品及最佳经营服务。价值工程或其它方法都是手段，而价值优化是指导思想和争取的目标。2、提高产品实用价值的方法为了提高产品的实用价值，可以采用或增加产品的功能，或降低产品的成本，或既增加产品的功能，又同时降低成本46.1价值优化56.1价值优化3、提高产品价值的途径1）功能分析：从用户需要出发，保证产品的必要功能，去除多余功能，调整过剩功能，必要时增加功能；2）性能分析：研究一定功能下提高性能的措施；3）成本分析：分析成本的构成，从各方面探求降低成本途径。二、功能分析功能－系统必须实现的任务，或者说是系统具有转化能量、运动或其他物理量的特性。1、功能分析的目的－明确用户的要求和产品所应具有的功能，以便有效地进行设计。2、功能分析的优点：1）可以启发创造性；2）可以全面掌握对产品各方面的要求，不至遗漏；3）可以避免设计的盲目性；4）全面考虑功能成本的关系，以求价值优化，得到质高价廉的产品。66.1价值优化基本功能（）按功能的重要程度辅助功能（根据情况取舍）使用功能（）功能按功能的性质外观功能（与市场竞争力有关）必要功能（）按用户需要非必要功能必须保证必须保证必须（根据情况取舍）保证3、功能的分类设计中应该重点保证基本功能，兼顾辅助功能，同时考虑使用和外观功能，去除多余功能，调整过剩功能，分清主次地合理使用成本，才能有的放矢地提高产品价值，求得价值优化。76.1价值优化概念辨析1）功能；2）功用；3）用途；4）性能；5）能力洗涤量、转速能力—烘干全自动、手动、调温、—性能清洗衣物、床单—用途—家用功用洗衣机86.1价值优化三、价值分析对象的选择1、选择价值分析对象的原则设计年代久，多年没有重大改进的产品结构复杂，零部件较多的产品制造成本过高，影响市场竞争的产品使用中功能不满足要求，性能差，可靠性差，用户不满意的产品96.1价值优化2、选择价值分析对象的方法必须抓住影响价值的一些主要功能元件作为分析对象（1）价值系数分析法用价值系数分析元件功能与成本的关系，寻找成本与功能不相适应的元件作为重点分析对象和改进的目标。价值系数由功能系数和成本系数所决定。按零件在整个部件中的重要程度排队评分，求出每个元件相对于产品的功能系数（也称功能重要度系数fi）。功能系数的数值高，说明零件对部件的功能影响大，重要程度高。106.1价值优化（2）ABC分析法ABC分析法也称成本比重分析法。它是一种优先选择占成本比重大的零件、工序或其它要素作为价值分析对象的方法。A类零件：数量占产品零件总数10~20%左右，成本占产品总成本的60~70%；C类零件：数量占产品零件总数60~70%，成本占产品总成本10~20%；B类零件：其余部分的零件称为B类，它们的零件数与占产品成本的比例相适应。利用这种分类方法，可以找出对产品成本影响最大的A类零件作为分析及降低成本的主要对象。116.1价值优化四、价值分析举例某厂ZQ型减速器系列是解放初引进前苏联的老产品，寿命短、性能差，决定以此减速器系列作为价值分析的对象。现以图1所示的PM650（总中心距650mm，总传动比31.495）旧减速器为例进行分析选择价值分析对象的原则设计年代久，多年没有重大改进的产品结构复杂，零部件较多的产品制造成本过高，影响市场竞争的产品使用中功能不满足要求，性能差，可靠性差产品126.1价值优化136.1价值优化1）用ABC分析法对减速器功能元件进行分析146.1价值优化2）A类零件功能系数分析（利用重要度对比法）将产品各元件（功能载体）按顺序自上而下和自左至右排列起来，将纵列各功能与横行各功能进行重要性对比，双方的得分可分为4-0（重要的多），3-1（重要），2-2（同等重要），1-3（次要），0-4（次要得多）五级，将分值Pi填于表中，形成矩阵形式156.1价值优化A类零件的重要程度为：箱体箱盖齿轮轴1齿轮轴2（大齿轮=小齿轮）轴3166.1价值优化3）A类零件的成本系数和价值系数分析零件的成本系数ci零件的价值系数ViiiicfV零件成本系数零件功能系数iiiCCc产品总成本零件成本176.1价值优化4）价值优化措施价值系数分析结果说明：本性不相适应，应降低成成本过高，与功能重要本偏低，应予调整零件功能重要而所花成功能成本相当价值系数111iiiVVV箱体和大齿轮的价值系数1，成本过高，应着重改进。两个齿轮轴的价值系数1，功能与成本也不适应，可考虑进行调整。价值优化的重点是箱体和大齿轮。186.1价值优化4）价值优化措施结果箱体、箱盖由铸铁件改为焊接件，φ1200mm以下的齿轮，全部采用锻钢件，这两项措施减低了废品率和缺陷率，周期短，工时少，外形美观，使总成本下降6%；196.1价值优化6.2成本估算方法简介式中：C是生产成本(元)；W是产品重量(kg)；fW是重量成本系数(元/kg)用于方案确定时的成本粗略估算1.按重量估算法此方法的基本原理是产品的成本是重量的函数，因此可以进行估算：wfWC20wfWCfW重量成本系数可以通过统计,用最小二乘法正交回归曲线获得。PwfKWfW也可以通过作图法计算。式中，K、P均为系数，随不同产品而异。上式两端取对数，得lglglgwfKPW如已知任意两点的值fW1、W1和fW2、W2，则可求出K,P11tgWKfW2121lglglglgWWffPtgWW216.2成本估算方法简介计算举例：图2所示套类零件在不同重量下的生产成本如表4所示。试求新设计W=76Kg的此类零件的生产成本。1）计算质量成本系数（如上表）wfWC226.2成本估算方法简介2）用作图法计算fW在对数坐标中W—fw是一直线关系，如图6-3所示。由横坐标上W=76㎏作垂线，与曲线交点的纵坐标即可求得fw=6.7元/㎏。236.2成本估算方法简介3）用解析法求取W=76㎏前、后两个已知点W3=29.8kg，fw3=8.2W4=109kg，fw4=5.3代入上述的公式进行计算，可得4343lglglg5.3lg8.21.6682.1040.3151lglglg109lg29.84.7793.395WWfftgPWW330.31518.229.823.9tgWKfW0.315123.9766.1/PWfKWkg元4)估算W=76㎏的生产成本元6.4631.676wfWC246.2成本估算方法简介用于方案确定时的成本粗略估算2材料成本折算法因为材料成本是生产成本的一个组成部分，若已知这个组成部分的百分率—成本率m则可利用新产品的材料成本来估算其生产成本：MCCm式中，C是产品的生产成本；CM材料成本；m是材料成本率。根据统计数字可以得出各类产品的材料成本率m256.2成本估算方法简介266.2成本估算方法简介新产品的材料成本可按下式估算：(1~1.2)()MCZW1niiiiWVKiViiK式中，Z是外购件成本（元）；W是毛料成本（元）是某类材料的体积（cm3）是某类材料的密度（kg/cm3）是单位重量材料的价格（元/kg）n是材料种类数276.2成本估算方法简介材料费、工资以及附加费机械产品成本组成中与设计有关的因素1）材料的数量、质量；2）工序的数量、工序时间、工人技术级别；3）设计的简化；4）安全系数（举例，吊车）；5）零件结构；6）制造方法；7）设计精度机械产品成本的主要组成28