于永柱

摘要：隨著環(huán)保、節(jié)能以及新能源燃料的應(yīng)用，汽車零部件輕量化設(shè)計，以及有效的成本控制在行業(yè)內(nèi)越來越重要。因此，具有耐沖擊、耐擠壓、適應(yīng)性強(qiáng)，并且制造工藝簡單，制造成本較低等特點(diǎn)的擠出成形類零部件，被越來越多地應(yīng)用于汽車零部件中。通過系統(tǒng)闡述擠出吹塑零部件工藝過程，主要從直接材料成本、直接人工成本和制造費(fèi)用三方面進(jìn)行分析，通過Excel表格建立一種成本分析模型。工程師以此模型為基礎(chǔ)，能有效判斷出零部件的成本關(guān)鍵點(diǎn)，在設(shè)計階段有針對性地進(jìn)行方案優(yōu)化、成本控制，同時還可助力采購進(jìn)行商務(wù)談判。

關(guān)鍵詞：擠出吹塑；成本模型；成本優(yōu)化

擠出吹塑是將熱塑性塑料，經(jīng)過擠出吹塑機(jī)，將擠出的達(dá)到要求長度的型坯，置于吹塑模具內(nèi)合模，由模具上的刃口將型坯切斷，再通過模具的進(jìn)氣口輸入一定壓力的空氣（吹氣壓力一般為0.25～0.8MPa/s）吹脹型坯，使制品和模具內(nèi)表面緊密接觸；接著保持模具型腔內(nèi)的氣壓等待制品冷卻，待冷卻定型后，打開模具，取出制品的過程。其工藝流程如圖1所示。

擠出吹塑常用的材料有：LDPE、HDPE、PVC、PP、EVA、PC及PET等，其中HDPE（高密度聚乙烯材料）應(yīng)用最廣，約占整個吹塑零部件的60%～70%。汽車零部件所用的零部件材料幾乎100%為HDPE。

擠出吹塑汽車零部件成本分析

擠出吹塑汽車零部件成本主要包括材料成本、人工成本、制造費(fèi)用及其他雜費(fèi)等四部分。可按如下公式計算（式中各組成部分所涉及到的單位均為元）：

總成本＝材料成本＋人工成本＋制造費(fèi)用＋其他費(fèi)用? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

1. 材料成本

材料成本包括原材料成本、外購件成本及輔助類材料成本，其中原材料成本與其材料利用率強(qiáng)相關(guān)，因此優(yōu)秀的零部件結(jié)構(gòu)，將最大限度增加材料利用率，從而可降低材料成本。材料成本可按如下公式計算

材料成本＝原材料單價×凈用量/原材料利用率－廢料單價×凈用量×（1－原材料利用率）/原材料利用率? ? ? ?（2）

常用汽車基礎(chǔ)吹塑零部件原材料價格見表1。

（1）外購件成本? 一般在當(dāng)零部件吹塑過程中有嵌件時，則嵌件被視為外購件。非嵌件吹塑時，無外購件?？砂慈缦鹿接嬎?/p>

外購件成本＝嵌件單價×使用量? ? ? ? ? ?（3）

（2）輔助類材料成本? 輔助類材料通常指脫模劑，輔助類成本計算如下

輔助類成本＝脫模劑單價×消耗量? ? ? ? ?（4）

2. 人工成本

擠出吹塑工作人員主要負(fù)責(zé)設(shè)備操作、下料等工作，一般情況下均為單工位操作。通常零部件外形尺寸比較小的僅需1人，外形尺寸較大的需2人?？砂慈缦鹿接嬎?/p>

直接人工成本＝節(jié)拍×直接人工費(fèi)率/（3600×人數(shù)×效率×模腔數(shù)）? ? ? ? ? （5）

3. 制造費(fèi)用

制造費(fèi)用包括制造設(shè)備費(fèi)用、準(zhǔn)備成本和廢棄成本。因準(zhǔn)備成本、廢棄成本占比相對較低，粗略分析時可將其忽略，即制造費(fèi)用可等同于設(shè)備費(fèi)用。可按如下公式計算

制造費(fèi)用＝設(shè)備費(fèi)用＝設(shè)備費(fèi)率×節(jié)拍/（效率×模腔數(shù)×3600）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（6）

為實(shí)現(xiàn)降低制造費(fèi)用，選擇合適的設(shè)備至關(guān)重要，擠出吹塑機(jī)的選擇需遵守以下兩點(diǎn)：

1）部件的內(nèi)腔容積應(yīng)小于擠出吹塑機(jī)可吹塑的最大容積。

2）擠出吹塑機(jī)的鎖模單元應(yīng)提供足夠的“鎖模力”，其所提供的鎖模力應(yīng)大于撐模力的1.17倍，才可保證零部件在模具中吹脹成形時不至于被撐開?？蓞⒄杖缦鹿竭M(jìn)行測算：

式中? F鎖——鎖模力，單位為N；

F撐——撐模力，單位為N；

P——吹脹壓力，單位為MPa，取值0.25～0.8MPa（部分汽車零部件吹脹壓力及擠出吹塑機(jī)設(shè)備費(fèi)用參考表2、表3）；

S——零部件模具開合方向的投影面積，單位為cm?。

4.其他費(fèi)用

其他費(fèi)用主要包括管理、銷售、財務(wù)、利潤及物流包裝等費(fèi)用。此部分費(fèi)用與公司規(guī)模、運(yùn)輸方式、距離有關(guān)，在此不進(jìn)行詳細(xì)敘述。通常情況下，其占比不會高于總成本的20%。

成本分析模型

以零部件制造工藝過程數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，增加零部件名稱、規(guī)格、圖示等信息，通過Excel表格，建立成本模型案例見表4～表6。

通過以上成本模型，不僅可直觀地展現(xiàn)出零部件各工藝過程的成本明細(xì)，同時也可對比出零部件不同開發(fā)階段、不同方案、不同設(shè)備及不同區(qū)域的成本差異。同時隨著樣本數(shù)量不斷增加和數(shù)據(jù)的更新，可利用Excel的“加載宏”功能進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)選，將極大提高工程師的工作效率，快速指導(dǎo)工程師在方案與成本進(jìn)行完美搭配。

結(jié)語

通過對零部件整個擠出吹塑工藝過程的分析，并將成本占比較大的環(huán)節(jié)全部剖析，有利于在產(chǎn)品初始設(shè)計階段，快速評估其方案成本，進(jìn)行有效成本控制和精益化設(shè)計。同時也可通過此種成本分析方法，直觀與零部件供應(yīng)商的報價進(jìn)行對比，做為采購工程師進(jìn)行商務(wù)談判的籌碼之一。

隨著樣本數(shù)據(jù)的不斷補(bǔ)充以及成本模型的不斷優(yōu)化，此種分析方法將越來越便捷地服務(wù)于工程師，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造更大的價值。

參考文獻(xiàn)

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