嚴(yán)峰 蔡志碩 徐林

(上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司，上海 200125)

0 引言

面對(duì)激烈的國(guó)際化競(jìng)爭(zhēng)和市場(chǎng)壓力，我國(guó)的工程企業(yè)在項(xiàng)目管理中越來(lái)越重視項(xiàng)目全生命周期的成本控制。而項(xiàng)目研發(fā)設(shè)計(jì)階段是整個(gè)項(xiàng)目方案確定及成本控制最為關(guān)鍵的階段，設(shè)計(jì)方案一旦確定，也基本固化了60% ～80%的項(xiàng)目全生命周期成本。

近年來(lái)，隨著我國(guó)科技研發(fā)工作的迅速發(fā)展，科研項(xiàng)目的研發(fā)完成周期成為重要考核指標(biāo)，科研技術(shù)人員的主要精力大部分都集中在解決關(guān)鍵技術(shù)上，往往容易忽略項(xiàng)目的制造成本，尤其在對(duì)項(xiàng)目全生命周期成本的控制方面。如何加強(qiáng)研發(fā)設(shè)計(jì)階段科研項(xiàng)目的成本分析，將技術(shù)方案和成本控制結(jié)合起來(lái)，形成最符合市場(chǎng)“性?xún)r(jià)比”的設(shè)計(jì)方案，已成為許多科研單位研究的重要課題。而價(jià)值工程是一種能保證產(chǎn)品同樣功能前提下降低項(xiàng)目成本的科學(xué)管理方法。

價(jià)值工程又稱(chēng)價(jià)值分析，是一種把功能與成本、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的管理技術(shù)［1］。為了提高項(xiàng)目?jī)r(jià)值，在科研項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中要求相關(guān)設(shè)計(jì)研發(fā)人員主動(dòng)考慮功能與成本的匹配，以最低的全生命周期成本實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目功能，滿足使用者的使用要求，可用公式表示為

式中，V 為價(jià)值;F 為功能;C 為成本。

價(jià)值V 作為衡量項(xiàng)目功能實(shí)現(xiàn)是否有效合理的一種尺度，是一個(gè)相對(duì)概念，指的是對(duì)象的比較價(jià)值。在研發(fā)設(shè)計(jì)階段應(yīng)用價(jià)值工程理論，在一定程度上能幫助技術(shù)人員聚焦問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的不足之處，進(jìn)而開(kāi)拓思路，不斷改革創(chuàng)新，探尋出新的技術(shù)解決途徑，獲得新方案，有效提高項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益［2-3］。

1 項(xiàng)目研發(fā)階段運(yùn)用價(jià)值工程的要求

1.1 全員參與的要求

價(jià)值工程是一門(mén)管理技術(shù)，其成功應(yīng)用離不開(kāi)全體技術(shù)管理人員的智慧付出。價(jià)值工程要求項(xiàng)目技術(shù)人員以產(chǎn)品的功能為基本出發(fā)點(diǎn)，在研發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)審核設(shè)計(jì)方案，消除多余或低效功能，通過(guò)功能定位，進(jìn)行多方案的擇優(yōu)比較，通過(guò)對(duì)方案經(jīng)濟(jì)性分析，大幅降低項(xiàng)目成本。其中既要考慮項(xiàng)目制造成本，也要分析項(xiàng)目投產(chǎn)使用后的維護(hù)管理成本。所以要求科研人員、技術(shù)人員、工藝人員、采購(gòu)人員、財(cái)務(wù)人員等形成團(tuán)隊(duì)合作，以積極的工作態(tài)度投入到價(jià)值工程管理中，站在項(xiàng)目全生命周期的高度，從使用者、用戶的角度制定關(guān)鍵技術(shù)解決途徑，完善設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，最終制訂出具有競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)計(jì)方案［4-5］。

1.2 設(shè)定研發(fā)項(xiàng)目成本目標(biāo)的要求

在研發(fā)項(xiàng)目的初期階段，根據(jù)產(chǎn)品將來(lái)的市場(chǎng)定位，預(yù)期收益，需設(shè)定產(chǎn)品總成本控制目標(biāo)，并將此分配到各主要部件的成本中。在研發(fā)過(guò)程中，將產(chǎn)品價(jià)值、功能和成本作為一個(gè)整體來(lái)考慮，避免事后成本。這就要求項(xiàng)目注重對(duì)以往成本信息的數(shù)據(jù)整理和積累。另外，項(xiàng)目成本目標(biāo)的制定還要參考競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在同類(lèi)產(chǎn)品上的市場(chǎng)價(jià)格定位，以使產(chǎn)品獲得更有利的競(jìng)爭(zhēng)力。

1.3 重視分析項(xiàng)目使用維護(hù)成本的要求

很多工程企業(yè)，在研發(fā)階段往往會(huì)較多地關(guān)注項(xiàng)目的制造成本，認(rèn)為這與項(xiàng)目售價(jià)或企業(yè)利潤(rùn)有關(guān)，而對(duì)于項(xiàng)目交付使用后的成本則比較漠然，認(rèn)為那是用戶的事，企業(yè)只要設(shè)法把產(chǎn)品賣(mài)出去就好。在經(jīng)濟(jì)全球化的現(xiàn)代社會(huì)，這種思想實(shí)際上已無(wú)法適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要，現(xiàn)在的市場(chǎng)更講求企業(yè)和用戶之間雙贏，替用戶考慮項(xiàng)目的經(jīng)營(yíng)成本，制訂便于維護(hù)管理的技術(shù)方案，兼顧企業(yè)和用戶的利益，不僅可以提升項(xiàng)目?jī)r(jià)值，而且也能夠提升項(xiàng)目的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1.4 不斷改革創(chuàng)新的要求

價(jià)值工程強(qiáng)調(diào)不斷改革和創(chuàng)新，尤其隨著新材料、新技術(shù)的飛速發(fā)展，某一時(shí)期工程項(xiàng)目研發(fā)遇到的難題，在采用新材料或某項(xiàng)新技術(shù)后，就具有技術(shù)可行性并大幅度降低成本。在工程項(xiàng)目研發(fā)設(shè)計(jì)階段，研發(fā)人員需要培養(yǎng)這種不斷改革創(chuàng)新的意識(shí)，平時(shí)注意關(guān)注行業(yè)新技術(shù)發(fā)展，拓寬自身的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，在分析產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)上，不斷鉆研結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等問(wèn)題，尋求合理的技術(shù)解決方案。

2 百方級(jí)抓斗船研發(fā)項(xiàng)目?jī)r(jià)值工程應(yīng)用

以下簡(jiǎn)要介紹在工信部、財(cái)政部高技術(shù)船舶科研項(xiàng)目——百方級(jí)抓斗船研發(fā)項(xiàng)目中，筆者所在單位科研項(xiàng)目組運(yùn)用價(jià)值工程的一些做法。

我國(guó)的大型抓斗船基礎(chǔ)研究比較薄弱，國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的最大抓斗船斗容僅在30m3左右，百方級(jí)抓斗船對(duì)于提升我國(guó)疏浚國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，加快國(guó)家海上基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有重要意義。在項(xiàng)目研發(fā)設(shè)計(jì)階段，科研項(xiàng)目組積極引入價(jià)值工程管理理念，以提高產(chǎn)品價(jià)值，完善設(shè)計(jì)質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，形成了具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的科研成果。

2.1 組建項(xiàng)目?jī)r(jià)值工程研究小組

價(jià)值工程的成功應(yīng)用離不開(kāi)每一位項(xiàng)目相關(guān)人員的參與，需要發(fā)揮集體的智慧、經(jīng)驗(yàn)和積極性，排除研發(fā)技術(shù)人員知識(shí)結(jié)構(gòu)有限造成的片面性和盲目性，本項(xiàng)目對(duì)企業(yè)而言雖然僅是科研開(kāi)發(fā)任務(wù)，并無(wú)實(shí)船建造要求，但科研項(xiàng)目組在項(xiàng)目研發(fā)階段就成立了價(jià)值工程研究小組，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人擔(dān)任組長(zhǎng)，組織研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、生產(chǎn)、財(cái)務(wù)、采購(gòu)，甚至邀請(qǐng)潛在用戶單位專(zhuān)家一起參與項(xiàng)目的價(jià)值分析，聽(tīng)取各方面意見(jiàn)和建議，了解不同用戶的用船需求。根據(jù)收集的行業(yè)船舶信息，初步制定項(xiàng)目成本目標(biāo)。在關(guān)鍵的技術(shù)方案選擇上，組織召開(kāi)專(zhuān)家評(píng)審會(huì)，結(jié)合方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，優(yōu)選方案。

2.2 逐層分解建立項(xiàng)目功能系統(tǒng)圖

在項(xiàng)目?jī)r(jià)值工程前期組織工作完成后，項(xiàng)目?jī)r(jià)值工程研究小組根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，對(duì)研發(fā)項(xiàng)目總體功能進(jìn)行逐層分解，建立項(xiàng)目功能系統(tǒng)圖，見(jiàn)圖1。以此為基礎(chǔ)，根據(jù)功能類(lèi)別，將整個(gè)百方級(jí)抓斗船研發(fā)項(xiàng)目劃分成3 個(gè)主要研究方向，即抓斗研發(fā)、抓斗機(jī)研發(fā)、船體研發(fā)，在每項(xiàng)研究?jī)?nèi)容下，結(jié)合項(xiàng)目研制任務(wù)書(shū)要求，又劃分為若干課題進(jìn)行重要功能研究。

對(duì)于研發(fā)項(xiàng)目而言，提升價(jià)值往往需要重點(diǎn)關(guān)注功能系統(tǒng)圖的前端。雖然功能系統(tǒng)圖上任何一級(jí)的改進(jìn)都可以提高項(xiàng)目?jī)r(jià)值，但往往越接近前端，功能改進(jìn)就可以越大，越有可能做設(shè)計(jì)原理上的改變，大幅降低成本，對(duì)提升項(xiàng)目?jī)r(jià)值也最有意義。

項(xiàng)目采用功能成本法進(jìn)行功能價(jià)值Vi的計(jì)算，因?yàn)樵谇捌谝言O(shè)定項(xiàng)目成本目標(biāo)，即功能評(píng)價(jià)值Fi，待研發(fā)方案制訂后，測(cè)定實(shí)現(xiàn)功能的現(xiàn)實(shí)成本Ci，即可求出價(jià)值Vi。應(yīng)用此法對(duì)項(xiàng)目各方案進(jìn)行選擇評(píng)價(jià)，改善Vi＜1 的設(shè)計(jì)方案。

圖1 百方級(jí)抓斗船研發(fā)項(xiàng)目功能系統(tǒng)圖

2.3 基于價(jià)值分析的方案創(chuàng)新研究

在項(xiàng)目研發(fā)設(shè)計(jì)階段，科研項(xiàng)目組以?xún)r(jià)值工程為評(píng)價(jià)方案合理性的有效手段，進(jìn)行方案創(chuàng)新性研究。方案制訂初期，根據(jù)目標(biāo)船抓斗斗容等級(jí)，分析項(xiàng)目將產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益。

抓斗船生產(chǎn)率計(jì)算如下

式中，W 為抓斗船小時(shí)生產(chǎn)率(m3/h);N 為每小時(shí)抓取斗數(shù);C 為抓斗容積(m3);B 為土的攪松系數(shù);fm為抓斗充泥系數(shù)。

根據(jù)抓斗生產(chǎn)率W，通過(guò)預(yù)估抓斗船年工作時(shí)間H，初步計(jì)算出抓斗船年產(chǎn)能D=W·H，根據(jù)市場(chǎng)上單方價(jià)格，測(cè)定抓斗船投產(chǎn)后的預(yù)計(jì)年?duì)I業(yè)額及利潤(rùn)等經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。

在項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中，抓斗形式和船舶形式的確定是項(xiàng)目整個(gè)研發(fā)方案制訂的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)定的作業(yè)環(huán)境要求，項(xiàng)目抓斗形式有兩種可選方案，一種是機(jī)械抓斗;另一種是電液抓斗。項(xiàng)目組對(duì)兩種抓斗從結(jié)構(gòu)形式、開(kāi)閉控制、起升機(jī)構(gòu)布置、鋼絲繩纏繞、電氣控制、船體尺度、推進(jìn)功率、維護(hù)性、成本等多方面綜合比較，制定比較列表。通過(guò)最后的成本分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)抓斗斗容在60m3以下，機(jī)械抓斗的設(shè)計(jì)可靠性和成本優(yōu)勢(shì)明顯;60m3以上時(shí)，則電液抓斗具有更大優(yōu)勢(shì)。

在船舶形式的選擇上，項(xiàng)目面臨著自航和非自航兩種船型方案。一般抓斗船多采用非自航型。但是隨著作業(yè)區(qū)域不斷向遠(yuǎn)海發(fā)展，自航船更適應(yīng)惡劣海況，在遠(yuǎn)海作業(yè)時(shí)自持能力較強(qiáng)，遇到風(fēng)暴可快速自行避風(fēng)，長(zhǎng)距離調(diào)遣時(shí)船員無(wú)須離船，無(wú)須配備輔助船舶?？赏ㄟ^(guò)調(diào)距槳實(shí)現(xiàn)船位的靈活控制，非自航船則需輔助船舶長(zhǎng)期隨船配合才能實(shí)現(xiàn)。

項(xiàng)目組從作業(yè)范圍、船體主尺度、設(shè)備配備等方面進(jìn)行比較。非自航船不需要布置推進(jìn)系統(tǒng)，船舶尺度減小，也無(wú)操縱系統(tǒng)、綜合橋樓系統(tǒng)以及相關(guān)的系統(tǒng)及安裝費(fèi)用，節(jié)省了數(shù)千萬(wàn)的造價(jià)，似乎整船V 值更高，但如果站在用戶用船的角度，非自航船在移位時(shí)還需配套一定數(shù)量的拖船等輔助船舶。如果將此部分(輔助船舶的建造成本或租金)折算到整船全生命周期成本中，則項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)成本為

式中，LCC 為項(xiàng)目全生命周期成本;Cj為項(xiàng)目建造成本;P 為項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)維護(hù)及其他輔助成本。則項(xiàng)目全生命周期V 值計(jì)算公式如下

項(xiàng)目組經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，自航船的V 值高于非自航船。

2.4 對(duì)使用維護(hù)成本進(jìn)行重點(diǎn)分析

在確定本船采用自航式電液抓斗船方案后，項(xiàng)目組對(duì)自航船運(yùn)營(yíng)維護(hù)管理中最重要的油耗指標(biāo)進(jìn)行了分析。一般而言，自航船油耗燃油儲(chǔ)備量WF可通過(guò)主機(jī)功率、主機(jī)耗油率、航速、續(xù)航力等計(jì)算確定。在初估時(shí)可簡(jiǎn)化為以下計(jì)算公式

式中，g0為包括一切燃油裝置的耗油率［kg/(kW·h)］;P1為主機(jī)常用額定功率(kW);t 為航行時(shí)間;k 為考慮風(fēng)浪影響的系數(shù)，一般可取1.1 ～1.2。

船舶油耗情況需結(jié)合作業(yè)產(chǎn)能進(jìn)行分析，油耗指標(biāo)可分成作業(yè)油耗、航行油耗、停泊油耗三類(lèi)情況進(jìn)行分析。主機(jī)額定功率的選擇和抓斗機(jī)最大裝機(jī)功率有直接關(guān)系，為了降低作業(yè)油耗指標(biāo)，必須考慮降低抓斗機(jī)裝機(jī)功率，項(xiàng)目組對(duì)抓斗機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系列分析，為了降低抓斗機(jī)作業(yè)功率，項(xiàng)目組在結(jié)構(gòu)減重、機(jī)構(gòu)設(shè)置優(yōu)化、配套件選型等方面開(kāi)展了設(shè)計(jì)優(yōu)化活動(dòng)，最終通過(guò)對(duì)抓斗機(jī)研發(fā)方案的不斷改善，進(jìn)一步降低了抓斗機(jī)功率，優(yōu)化主機(jī)配置方案，降低整機(jī)油耗指標(biāo)，極大節(jié)省了用戶將來(lái)的使用成本，隨著項(xiàng)目全生命周期成本LCC 值降低，整船V 值得到了顯著提高。

此外，針對(duì)抓斗船回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是將來(lái)維修的難點(diǎn)和重點(diǎn)問(wèn)題，為了降低維修費(fèi)用和維修難度，項(xiàng)目組在設(shè)計(jì)方案中，對(duì)回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專(zhuān)題研討，經(jīng)過(guò)多次分析討論和專(zhuān)家評(píng)審，最終在回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)巧妙采取一系列技術(shù)措施，方便了日常維修管理，將該部件的維修費(fèi)用控制在了合理的范圍內(nèi)。

3 運(yùn)用價(jià)值工程對(duì)項(xiàng)目研發(fā)的作用

(1)運(yùn)用價(jià)值工程幫助確定了抓斗形式。通過(guò)對(duì)兩種抓斗形式的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，60m3斗容以下的抓斗船采用機(jī)械斗的經(jīng)濟(jì)效益明顯高于電液斗，尤其當(dāng)斗容要求在百方級(jí)以上時(shí)，電液抓斗的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯。

(2)運(yùn)用價(jià)值工程幫助確定了本船舶形式。需要注意的是，在此項(xiàng)分析中的現(xiàn)實(shí)成本必須采用項(xiàng)目全生命周期成本。如果采用建造成本，則會(huì)得到截然相反的V 值指標(biāo)。作為設(shè)計(jì)單位，須站在項(xiàng)目全生命周期的角度考慮項(xiàng)目投產(chǎn)后的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，以此進(jìn)行的項(xiàng)目?jī)r(jià)值分析將更貼近實(shí)際情況。

(3)運(yùn)用價(jià)值工程幫助完善了研發(fā)方案設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提高了整個(gè)研發(fā)項(xiàng)目的研發(fā)質(zhì)量。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)效率和施工運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，包括油耗指標(biāo)等的分析測(cè)算，提高了整船V 值指標(biāo)，項(xiàng)目組還對(duì)抓斗機(jī)結(jié)構(gòu)、機(jī)構(gòu)布置進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，對(duì)將來(lái)維護(hù)難度大、維修費(fèi)用高的關(guān)鍵回轉(zhuǎn)部位進(jìn)行了設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，制訂了合理可靠的抓斗機(jī)設(shè)計(jì)方案，降低了整機(jī)裝機(jī)功率。

4 結(jié)語(yǔ)

價(jià)值工程作為一種在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)中運(yùn)用的現(xiàn)代管理技術(shù)，其核心理念為提高項(xiàng)目?jī)r(jià)值。在項(xiàng)目研發(fā)階段進(jìn)行價(jià)值工程分析，有助于研發(fā)人員判定方案改進(jìn)點(diǎn)，在多方案選擇中具有一定的指導(dǎo)作用。需要說(shuō)明的是，為得到準(zhǔn)確的項(xiàng)目評(píng)價(jià)值，在確認(rèn)項(xiàng)目現(xiàn)實(shí)成本時(shí)需要采用全生命周期成本，不能忽視對(duì)項(xiàng)目后期維護(hù)管理費(fèi)用的計(jì)算，這樣分析制訂的項(xiàng)目研發(fā)方案將具有更強(qiáng)的設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)力。

［1］全國(guó)一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書(shū)編寫(xiě)委員會(huì). 建設(shè)工程經(jīng)濟(jì)［M］.3 版. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

［2］ 全國(guó)造價(jià)工程師執(zhí)業(yè)資格考試培訓(xùn)教材編審委員會(huì). 建設(shè)工程造價(jià)管理［M］. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2013.

［3］ 李笑柏. 價(jià)值工程理論在科研管理中的降本成效［J］. 低溫與超導(dǎo)，2014 (2):92-94.

［4］ 楊青，王蕊. 基于價(jià)值流圖析技術(shù)的研發(fā)項(xiàng)目績(jī)效評(píng)價(jià)研究［J］. 管理學(xué)報(bào)，2010 (4):619-623.

［5］ 中國(guó)(雙法)項(xiàng)目管理研究委員會(huì). 中國(guó)現(xiàn)代項(xiàng)目管理發(fā)展報(bào)告［M］. 北京:電子工業(yè)出版社，2006. PMT