黃江濤 何鋒 王國冰 李凱 左廳
摘 要:文章簡單講述了降成本的方法與意義,針對汽車冷凝器進行了介紹,并對冷凝器的生產(chǎn)工藝流程和成本構(gòu)成及材料成本構(gòu)成進行了詳細分析。研究了芯體輕量化設(shè)計、調(diào)整翅片波距、采用DFP法、冷凝器車型平臺化應(yīng)用、主機廠附近布局冷凝器生產(chǎn)基地的降成本措施,對冷凝器降成本有重要意義。
關(guān)鍵詞:冷凝器 降成本 措施 研究
中圖分類號:F062.4 ?文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2021)01-289-02
當下汽車行業(yè)競爭越來越激烈,為了提高新車型的競爭力,各大車企也越來越關(guān)注降本增效。汽車成本需要控制優(yōu)化在合理范圍內(nèi),需要對汽車各零部件有效降成本。汽車冷凝器作為汽車熱管理的部件,冷凝器降成本也是關(guān)注的方向。因此,對汽車冷凝器進行降成本研究,探索降成本措施,進一步優(yōu)化冷凝器的成本,意義巨大。
一、降成本的方法與意義
(一)降成本的方法
汽車行業(yè)企業(yè)降成本的方法各有千秋,歸納起來汽車企業(yè)降成本主要有三類方法,規(guī)模類、供應(yīng)商協(xié)作類和技術(shù)類降成本。規(guī)模類降成本指零件通用化及生產(chǎn)平臺化戰(zhàn)略。供應(yīng)商協(xié)作類降成本指更換、新增供應(yīng)商,或者與供應(yīng)商一起協(xié)作降成本。技術(shù)類降成本主要是指利用技術(shù)改進和技術(shù)創(chuàng)新,改進或調(diào)整材料、調(diào)整工藝及改變零部件的設(shè)計等進行降低成本的活動。其中技術(shù)類降成本是降低成本最有效且可持續(xù)的方法,成為汽車業(yè)降成本的常用主要方法。
目前技術(shù)降成本的方法主要有以下三種:一是成本標桿法。與標桿進行比較分析,探索降低成本措施。二是技術(shù)手段法。在保障質(zhì)量和性能的前提下,探索產(chǎn)品的材料、工藝等是否需要更改、減少等。一般情況下技術(shù)手段有減少多余功能、設(shè)計合理化、提高國產(chǎn)化率、輕量化設(shè)計、規(guī)格統(tǒng)一平臺化、合理選材等。三是管理技術(shù)法。技術(shù)降成本活動是涉及多部門較復(fù)雜的活動,一般需要通過跨部門小組按項目管理模式開展工作,涉及的部門有技術(shù)開發(fā)、采購、制造及供應(yīng)商等,其中技術(shù)開發(fā)、采購和供應(yīng)商這三個主體缺一不可。
' ?(二)降成本的意義
降成本以顧客為中心的理念,降本增效,提高產(chǎn)品競爭力和創(chuàng)造利潤,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。企業(yè)團隊能很好掌控成本,提高管理水平,使企業(yè)保持持續(xù)競爭力。有助于促進每個工程師形成良好的成本和利潤思維模式,在保證性能和質(zhì)量的前提下,多考慮材料成本、工藝費用、設(shè)備折舊等因素。全員都把成本工程當成必修課,認真思考和規(guī)劃質(zhì)量、成本、性能和時間如何達到最佳的平衡狀態(tài),主動形成成本意識和利潤意識。每個工程師都成為精通成本的工程師。在不斷的降成本活動中,主機廠與供應(yīng)商合作能更深入。為了更好地降低冷凝器成本,需要對汽車冷凝器的構(gòu)成、生產(chǎn)工藝和成本了解透徹。
二、冷凝器簡介及生產(chǎn)工藝
(一)冷凝器簡介
冷凝器是一個熱交換器,它冷卻來自壓縮機的高溫高壓制冷劑氣體并將它冷凝成液體。在蒸發(fā)器中吸收的熱量和壓縮機壓縮后增加的熱量都是通過冷凝器釋放。冷凝器通常有管片式、鰭片式、管帶式和平行流式四種。平行流式冷凝器吸收了管帶式冷凝器的各種新技術(shù),已成為目前應(yīng)用最廣泛的冷凝器結(jié)構(gòu)型式。汽車冷凝器工作原理圖詳見圖1。
(二)冷凝器生產(chǎn)工藝
汽車冷凝器的生產(chǎn)工藝較為簡單,生產(chǎn)效率較高,主要生產(chǎn)設(shè)備有冷凝器組裝機、釬焊爐、真空氦檢漏設(shè)備等。每個冷凝器供應(yīng)商的自動化程度等不同,生產(chǎn)工藝流程會有差異,某冷凝器生產(chǎn)工藝流程圖詳見圖2。
三、冷凝器成本構(gòu)成分析
目前成本構(gòu)成分析,不同的車企或零部件供應(yīng)商會采用不同的表格及形式,但一般會遵循這種完全成本加利潤的規(guī)則。汽車冷凝器成本主要由材料成本(含材料費和外購件費)、加工費、管理費、利潤和包裝運輸費構(gòu)成,其中管理費和利潤合為利管費。某項目汽車冷凝器的成本構(gòu)成比率圖詳見圖3,其中材料成本占比達到約73%,材料成本占比最高,圖4為該冷凝器材料成本構(gòu)成比率圖,其中扁管、翅片、儲液干燥器、集流管成本占比較大。在技術(shù)開發(fā)階段,主要通過不斷優(yōu)化設(shè)計來降低冷凝器的成本。目前冷凝器產(chǎn)品已經(jīng)很成熟,材料成本也很清晰透明,可降價的空間有限。后期主要通過優(yōu)化冷凝器生產(chǎn)工藝、比價、平臺化發(fā)包等措施來進行冷凝器的降本。
四、冷凝器技術(shù)降成本措施研究
由于汽車冷凝器是比較成熟的產(chǎn)品,主要組成材料為鋁材,可進一步優(yōu)化空間較小。經(jīng)過對生產(chǎn)工藝和成本構(gòu)成的分析,并充分協(xié)作溝通,對冷凝器的降成本措施主要有以下幾個方面。
(一)輕量化設(shè)計,降低芯體厚度
在保障滿足性能和質(zhì)量要求的前提下,利用輕量化設(shè)計,降低冷凝器芯體厚度。如某冷凝器芯體厚度由16mm優(yōu)化到12mm,芯體部件如翅片、扁管、集流管部件的尺寸做相應(yīng)的改變。芯體厚度下降后,芯體重量能下降約19%,內(nèi)容積下降約10%。經(jīng)過優(yōu)化,冷凝器成本能下降約12元。此12mm的冷凝器主要可以應(yīng)用到熱換量要求稍低的平臺車型上。
(二)調(diào)整翅片波距
根據(jù)平臺化車型設(shè)計要求及布置空間特點,可以調(diào)整翅片波距,具體的調(diào)整距離需要進行性能匹配分析驗證,滿足最基本的性能要求。某車型冷凝器的性能要求為在風(fēng)速4.5m/s及溫度35℃時熱換量最小值達到18KW。以某12mm芯體厚度的冷凝器為例,如從翅片波距從2.2mm調(diào)整增加到2.5mm,翅片波距優(yōu)化前后如下圖5、圖6所示。
經(jīng)過此優(yōu)化,相應(yīng)的參數(shù)變化如下表1所示:
優(yōu)化設(shè)計后,同尺寸冷凝器翅片總重量下降約0.065kg,單個冷凝器成本下降約0.8元。每家供應(yīng)商可根據(jù)產(chǎn)品的實際情況和整車性能設(shè)置要求,進行相應(yīng)的翅片波距優(yōu)化調(diào)整。此優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用,也有助于車型總輕量化目標的實現(xiàn)。
(三)采用DFP(Design for Purchasing,面向采購的設(shè)計)法,從源頭降低成本
面向采購的設(shè)計,設(shè)計工程師需要充分考慮設(shè)計方案在供應(yīng)市場能否找到合適充足的來源。采購工程師提前參與到研發(fā)的設(shè)計中,提前了解到所采購零部件的供應(yīng)市場情況,給研發(fā)提供相關(guān)產(chǎn)品的信息,用采購的專業(yè)能力影響設(shè)計工程師的設(shè)計。同時也邀請零部件供應(yīng)商早期參與到研發(fā)工作中,使得設(shè)計的產(chǎn)品便于采購,有效控制和降低成本。對于零部件所屬部件自制與外購的策略制定,在產(chǎn)品的設(shè)計階段,需充分考慮利用零部件供應(yīng)商的現(xiàn)有標準產(chǎn)品和技術(shù),以及使用標準零件,方便物料取得及利用其成本優(yōu)勢,制定冷凝器技術(shù)方案。如可考慮零部件廠自制的儲液干燥器,此為冷凝器零部件供應(yīng)商平臺化自制件,產(chǎn)量大,價格相對于之前常用的外采部件供應(yīng)商的儲液干燥器更低。不單獨設(shè)計儲液干燥器,減少部件開發(fā),降低成本。對于冷凝器的部件也充分考慮平臺化應(yīng)用,減少產(chǎn)品設(shè)計修改成本和采購成本。
(四)冷凝器車型平臺化應(yīng)用
進一步推廣此冷凝器的平臺化應(yīng)用,使得同一平臺的不同車型能夠直接應(yīng)用此冷凝器。冷凝器規(guī)格統(tǒng)一平臺化應(yīng)用,可減少零部件開發(fā)、模具成本、固定資產(chǎn)如設(shè)備等投入的成本等。由于不同車型共同使用相同的冷凝器,有助于提高同種冷凝器的產(chǎn)量,以“組團式”大規(guī)模生產(chǎn)來降低采購成本。與此同時,大規(guī)模生產(chǎn)也能有助于冷凝器供應(yīng)商提高產(chǎn)品質(zhì)量。
(五)戰(zhàn)略合作,主機廠附近布局冷凝器生產(chǎn)基地
根據(jù)圖3汽車冷凝器成本構(gòu)成比率圖分析,其中包裝運輸費成本占比較大,主要原因在于物流運輸距離遠,運輸成本高。主機廠與供應(yīng)商深入戰(zhàn)略合作,在主機廠附近布局冷凝器生產(chǎn)基地,可減少運輸成本。若其余成本基本保持不變的前提下,包裝運輸費能大幅下降。
五、結(jié)語
面對激烈的行業(yè)競爭,現(xiàn)在車企都希望提供高品質(zhì)低成本的汽車產(chǎn)品,各個汽車企業(yè)和零部件供應(yīng)商都在關(guān)注降本增效,提高新車型的開發(fā)能力和成本競爭力。降低零部件的采購成本,對提高新車型的市場競爭力意義重大。汽車冷凝器雖是很成熟的產(chǎn)品,本文經(jīng)過詳細分析,研究了五項降成本措施。通過降低冷凝器的成本,可為整車降成本做貢獻。降本增效是持續(xù)性的活動,以客戶為中心,不斷創(chuàng)新,為顧客提供更具競爭力的新產(chǎn)品。
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(作者單位:廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院 廣東廣州 511434)(責編:賈偉)