王晶、李春雨、魏東、李寶、劉賽 /北京航天長(zhǎng)征飛行器研究所

自“十四五”規(guī)劃綱要發(fā)布以來，國家首次將“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”納入經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展主要指標(biāo)，進(jìn)一步明確了現(xiàn)代企業(yè)數(shù)字化與成本管控緊密結(jié)合的發(fā)展要求。產(chǎn)品成本數(shù)字化管理的概念最早由美國在20 世紀(jì)60 年代提出并總結(jié)提煉出多種方法與技術(shù)，通過對(duì)產(chǎn)品全周期成本費(fèi)用跟蹤與控制，在降本增效的維度上取得了顯著的收益。在此背景下，以PRICE 軟件為代表的通用、商用化模型軟件在現(xiàn)代工業(yè)市場(chǎng)上得到了廣泛的實(shí)踐應(yīng)用，通過一系列的優(yōu)化改進(jìn)延用至今。

筆者主要運(yùn)用PRICE 軟件對(duì)產(chǎn)品價(jià)格的評(píng)估方法進(jìn)行分析研究。PRICE 軟件是一款參數(shù)化成本估算模型系統(tǒng)軟件，其研發(fā)公司前身為美國洛克希德馬丁公司的成本分析部門，估算模型廣泛運(yùn)用在波音公司、雷神公司、洛馬公司等千余個(gè)航天航空項(xiàng)目的產(chǎn)品之中（如F-22 猛禽戰(zhàn)斗機(jī)），經(jīng)過持續(xù)回歸驗(yàn)證，優(yōu)化其估算模型，進(jìn)一步提升產(chǎn)品估算成本與進(jìn)度的精準(zhǔn)度。

一、工作與實(shí)踐

1.產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)

產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)（PBS）是PRICE 軟件進(jìn)行產(chǎn)品價(jià)格估算的主干框架，其根據(jù)產(chǎn)品的軟硬件組成而逐級(jí)次分解，形成具有層級(jí)關(guān)系的產(chǎn)品樹狀結(jié)構(gòu)，并以此為依據(jù)延伸出估算分解結(jié)構(gòu)（EBS）、費(fèi)用分解結(jié)構(gòu)（CBS）、工作分解結(jié)構(gòu)（WBS）、組織分解結(jié)構(gòu)（OBS）等衍生概念。

產(chǎn)品分解結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是根據(jù)生產(chǎn)配套任務(wù)中確立的分解測(cè)算顆粒度，識(shí)別出分解結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵零部件與高價(jià)值的組成部分。PRICE 軟件為各零部組件提供了模塊化的屬性劃分，如自研或外購，不同性質(zhì)的模塊需輸入的基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)有較大區(qū)分。

2.參數(shù)輸入

PRICE 軟件產(chǎn)品模型的建立相當(dāng)于“骨骼”的搭建，“肌體”的填充則需要基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)的輸入才能使產(chǎn)品成本估算更貼近真實(shí)。產(chǎn)品的基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)種類繁多且具有級(jí)次的特點(diǎn)?；緟?shù)包括結(jié)構(gòu)件的重量、外形尺寸（長(zhǎng)寬高）、公差等級(jí)要求、平均加工精度、主要加工工藝、去材率、表面粗糙度要求以及電子件的功能、重量百分比、集成復(fù)雜度等。綜合參數(shù)包括結(jié)構(gòu)件與電子元器件的制造復(fù)雜度、工程復(fù)雜度、新研產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等，需要基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行綜合推導(dǎo)演算才能得到。

3.關(guān)鍵因子甄別

以航天某結(jié)構(gòu)產(chǎn)品與電子產(chǎn)品為例，將收集的基礎(chǔ)技術(shù)數(shù)據(jù)代入軟件進(jìn)行產(chǎn)品價(jià)格估算，通過比對(duì)估算與校準(zhǔn)2 種模型的技術(shù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，影響產(chǎn)品價(jià)格的主要因子為運(yùn)行環(huán)境、重量、制造復(fù)雜度、新設(shè)計(jì)百分比、工程復(fù)雜度及集成復(fù)雜度6 項(xiàng)。

一是運(yùn)行環(huán)境。運(yùn)行環(huán)境為產(chǎn)品實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景，軟件根據(jù)產(chǎn)品不同的運(yùn)行環(huán)境配置不同系數(shù)，系數(shù)越高代表產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景越復(fù)雜，要求的各零部組件可靠性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品價(jià)格越高。以某電子產(chǎn)品為例，運(yùn)行環(huán)境參數(shù)對(duì)產(chǎn)品價(jià)格的影響見表1。

表1 某電子產(chǎn)品不同環(huán)境系數(shù)下價(jià)格對(duì)比

二是重量。產(chǎn)品重量為影響產(chǎn)品價(jià)格的重要因子，且“1 克重量1 份價(jià)格”。以某結(jié)構(gòu)產(chǎn)品作為結(jié)構(gòu)件樣例，某電子產(chǎn)品作為電子件樣例，不同重量與產(chǎn)品價(jià)格的數(shù)據(jù)對(duì)比見表2。

表2 某電子產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不同重量下價(jià)格對(duì)比

與環(huán)境系數(shù)類似，重量對(duì)產(chǎn)品的價(jià)格影響成線性，因原材料成本及加工等因素制約，相同重量電子元器件的單位價(jià)格遠(yuǎn)高于常用金屬結(jié)構(gòu)件。

三是制造復(fù)雜度。制造復(fù)雜度需要大量的基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行支撐，并通過軟件特有的算法進(jìn)行估算，從而獲得最終的系數(shù)，其對(duì)結(jié)構(gòu)件與電子件價(jià)格影響見表3。

表3 某電子產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不同制造復(fù)雜度下價(jià)格對(duì)比

制造復(fù)雜度相對(duì)結(jié)構(gòu)件與電子件的價(jià)格關(guān)系呈指數(shù)相關(guān)，電子產(chǎn)品價(jià)格對(duì)制造復(fù)雜度更為敏感，當(dāng)制造復(fù)雜度超過6 時(shí)，價(jià)格曲線斜率明顯增大，價(jià)格顯著升高。影響制造復(fù)雜度的因子較多，其中影響結(jié)構(gòu)件的有加工工藝、去材率、平均加工精度、表面粗糙度等；影響電子件的有功能、重量百分比、電子件集成復(fù)雜度等。

（1）結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜度

影響結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜度的因子有以下5 項(xiàng)。

制造精度，描述制造的零件或組件的尺寸公差。取值范圍為1.3μm～12.7mm，與制造復(fù)雜度成指數(shù)關(guān)系影響較大。以某金屬產(chǎn)品為例，其制造精度為200μm，制造復(fù)雜度為4.862，若將制造精度設(shè)置小于10μm時(shí)，制造復(fù)雜度則超過6。

工藝，描述當(dāng)前組件、零件所用的工藝數(shù)值，數(shù)值越小加工難度越高，成本越高，取值范圍為0.1 ～10，與制造復(fù)雜度呈線性關(guān)系，影響適中。某金屬產(chǎn)品的主要加工工藝為熱處理—機(jī)加—表面處理，對(duì)應(yīng)工藝系數(shù)為3，每減少一單位工藝系數(shù)，制造復(fù)雜度升高0.29 左右。

加工指數(shù)，此參數(shù)描述了不同類型材料機(jī)械加工的難度，其數(shù)值來源于巴特摩爾協(xié)會(huì)制定的指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)定義碳合金鋼（C1214）的加工指數(shù)為100，大于100 的材料需比其容易加工，低于100 的需比其難加工，取值范圍為1 ～1000，與制造復(fù)雜度成指數(shù)關(guān)系，影響較小。某金屬產(chǎn)品的材料為鋁棒5A06/H112，其對(duì)應(yīng)加工指數(shù)為180，制造復(fù)雜度為4.862，若將其材料調(diào)整為鋁1100/H12，加工指數(shù)增加到300，制造復(fù)雜度僅下降至4.803。

去材率，從毛坯到成品件過程中，廢棄材料重量的比例，取值范圍為0 ～99，與制造復(fù)雜度成指數(shù)關(guān)系。在0 ～95 區(qū)間影響較小，超過95 時(shí)影響較大。結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的去材率為20%，對(duì)應(yīng)制造復(fù)雜度為4.862；若調(diào)整其去材率至99，制造復(fù)雜度驟增至6.053。

表面處理精度，為了提高表面光潔度而采取的表面處理工藝。取值范圍為0.1μm～254mm，與制造復(fù)雜度成指數(shù)關(guān)系，影響大。以某金屬產(chǎn)品為例，其制造精度為3.2μm，制造復(fù)雜度為4.862；若將制造精度設(shè)置超過5μm 時(shí)，制造復(fù)雜度為定值4.687；當(dāng)縮小精度至0.5 時(shí)，制造復(fù)雜度突破至6.057，縮至0.1時(shí)，制造復(fù)雜度達(dá)到峰值9.714。

表面處理百分比，是特殊表面處理占總表面積的百分比。取值范圍為0 ～100，與制造復(fù)雜度成梯字形關(guān)系，影響較小。以結(jié)構(gòu)產(chǎn)品為例，其表面積處理百分比為100，制造復(fù)雜度為4.862；通過調(diào)整百分比發(fā)現(xiàn)制造復(fù)雜度峰值發(fā)生在表面積百分比為66 ～72 的區(qū)間，為4.95；最低值發(fā)生在表面積百分比為1 時(shí)，為4.711。

（2）電子制造復(fù)雜度

相比結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜度，電子制造復(fù)雜度影響因子較少，僅有功能及重量百分比2 項(xiàng)，且根據(jù)不同功能其制造復(fù)雜度為定值，當(dāng)電子件具有復(fù)合功能時(shí)，可按不同元器件的重量百分比進(jìn)行配比，電子制造復(fù)雜度計(jì)算公式為：

Z=A*m(A)+B*m(B)+......

其中Z 為電子件制造復(fù)雜度；A、B、C...為元器件功能系數(shù)（PRICE 軟件進(jìn)行系數(shù)定義）；

m(A)、m(B)、m(C) 為 各 元器件占電子件重量百分比。以某電子產(chǎn)品為例，其由處理器、通信模塊及內(nèi)存模塊組成，對(duì)應(yīng)功能的電子件制造復(fù)雜度分別為8.09、7.63 與6.73；3 類元器件的重量百分比分別為25%、60%、15%，則此電子產(chǎn)品的制造復(fù)雜度Z=8.09*25%+7.63*60%+6.73*15%=7.61。

四是新設(shè)計(jì)百分比。新設(shè)計(jì)百分比是新研產(chǎn)品的一項(xiàng)重要參數(shù)指標(biāo)，其對(duì)結(jié)構(gòu)件與電子件價(jià)格影響見表4。

表4 電子產(chǎn)品與結(jié)構(gòu)產(chǎn)品不同重量下價(jià)格對(duì)比

新設(shè)計(jì)百分比對(duì)產(chǎn)品價(jià)格的影響成線性關(guān)系，對(duì)新研產(chǎn)品影響較大，而對(duì)批產(chǎn)產(chǎn)品沒有影響。

五是工程復(fù)雜度。其是新設(shè)計(jì)百分比的配套系數(shù)，當(dāng)新設(shè)計(jì)百分比為0 時(shí)，工程復(fù)雜度不影響產(chǎn)品價(jià)格，代表了產(chǎn)品新設(shè)計(jì)的工藝實(shí)現(xiàn)難度。以電子產(chǎn)品為例，對(duì)產(chǎn)品價(jià)格影響見表5。

表5 電子產(chǎn)品不同工程復(fù)雜度下價(jià)格對(duì)比

六是集成復(fù)雜度。集成復(fù)雜度描述當(dāng)前成本對(duì)象向上集成的工作量等級(jí)（如總裝、總測(cè)工作），不會(huì)影響當(dāng)前項(xiàng)的成本，影響的為上一級(jí)產(chǎn)品的成本。其對(duì)結(jié)構(gòu)件與電子件的對(duì)應(yīng)關(guān)系見表6。

表6 結(jié)構(gòu)件與電子件集成復(fù)雜度對(duì)應(yīng)關(guān)系

通過對(duì)PRICE 軟件各類產(chǎn)品模型的運(yùn)算仿真，甄別出影響產(chǎn)品價(jià)格的關(guān)鍵參數(shù)是制造復(fù)雜度，其需要大量的基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行支撐，并通過軟件特有的算法進(jìn)行估算來獲得最終的系數(shù)，根據(jù)對(duì)30 余種不同結(jié)構(gòu)件與電子件產(chǎn)品的比對(duì)，制造復(fù)雜度與價(jià)格的關(guān)系都成指數(shù)關(guān)系，當(dāng)制造復(fù)雜度超過某一閾值時(shí)，價(jià)格曲線斜率明顯增大價(jià)格將顯著升高。以下將影響制造復(fù)雜度的因子進(jìn)行分析。通過對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行大致分類，可分為結(jié)構(gòu)件與電子件，制造復(fù)雜度也因此拆分為結(jié)構(gòu)制造復(fù)雜度與電子制造復(fù)雜度。

二、實(shí)踐效果

1.價(jià)格評(píng)估，數(shù)據(jù)為王

通過PRICE 軟件的應(yīng)用，完成了5 個(gè)型號(hào)典型產(chǎn)品共計(jì)30余種單機(jī)與結(jié)構(gòu)件的價(jià)格仿真估算，將價(jià)格結(jié)果與客戶暫定價(jià)和審定價(jià)進(jìn)行比對(duì)后進(jìn)行回歸分析，構(gòu)建典型產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫框架，初步建立了可信度較高的產(chǎn)品價(jià)格模型庫，形成了數(shù)字資產(chǎn)，對(duì)日后與客戶順利開展價(jià)格領(lǐng)域的相關(guān)工作有一定的參考意義。

2.模式分析，成本管控

在PRICE 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全級(jí)次分解，并由各外協(xié)廠商提供基礎(chǔ)技術(shù)參數(shù)，以此形成的價(jià)格模型掌握了外協(xié)產(chǎn)品價(jià)格的合理區(qū)間，對(duì)各類產(chǎn)品的成本價(jià)格組成有了一定的判斷，并識(shí)別出高成本組成部分，為產(chǎn)品價(jià)格模式分析以及降本增效舉措指明了方向。另外，通過與外協(xié)在產(chǎn)品價(jià)格評(píng)估上的互動(dòng)，探索了新型成本管控的方法，為進(jìn)一步建立健全產(chǎn)品價(jià)格體系打下基礎(chǔ)。

3.流程梳理，固化成果

目前已完成PRICE 軟件應(yīng)用流程的梳理，初步掌握了產(chǎn)品價(jià)格的評(píng)估方法。通過對(duì)PRICE軟件應(yīng)用指導(dǎo)手冊(cè)的編制以及部分人員的培訓(xùn)，形成了1 支富有創(chuàng)新管理能力的價(jià)格工作團(tuán)隊(duì)，后續(xù)將制定切實(shí)有效的工作策劃來固化價(jià)格評(píng)估的相關(guān)成果。

三、后續(xù)思路

一是根據(jù)各型號(hào)進(jìn)展，選取典型類別產(chǎn)品，擴(kuò)展模型數(shù)據(jù)庫，增加樣本多樣性，在反復(fù)迭代的基礎(chǔ)上完善價(jià)格評(píng)估數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并針對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋找差異，深化改進(jìn)，指導(dǎo)后續(xù)的應(yīng)用工作。

二是結(jié)合軟件應(yīng)用的方法，將其嵌入到科研生產(chǎn)流程中，在競(jìng)標(biāo)型號(hào)和在研型號(hào)中選取試點(diǎn)產(chǎn)品，在技術(shù)方案確認(rèn)后，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型評(píng)估，完成評(píng)估報(bào)告，控制研制期間產(chǎn)品成本；待用戶完成審價(jià)后對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)校準(zhǔn)，完成校準(zhǔn)報(bào)告，與數(shù)據(jù)庫積累數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，指導(dǎo)該類產(chǎn)品后續(xù)價(jià)格管理工作。

三是與客戶開展交流，進(jìn)行接口對(duì)接，對(duì)估價(jià)與實(shí)際成本差異較大的產(chǎn)品引導(dǎo)用戶設(shè)置合適的參數(shù)或認(rèn)可產(chǎn)品實(shí)際成本，根據(jù)其提出的需求與規(guī)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，并及時(shí)調(diào)整軟件應(yīng)用研究的工作方向，構(gòu)建與客戶進(jìn)行產(chǎn)品議價(jià)的對(duì)話平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“同頻對(duì)話”。