淺談模具成本的管控
2022-01-13965人次瀏覽
今天,和大家一起探討一下模具成本的管控。
首先,一個(gè)最基本的問題,什么是模具的成本,筆者在某地做講座時(shí),有朋友不加思索地就回答:模具成本就是模具材料費(fèi)+加工費(fèi)+稅收。當(dāng)然還有人工費(fèi),我們可以認(rèn)為人工費(fèi)是含在加工費(fèi)中的,當(dāng)然還有設(shè)計(jì)費(fèi)。
從狹義的角度說,這個(gè)答案是不錯(cuò)的。但真正要講管控模具的成本,我們必須好好地分析一下,影響模具成本的各種因素。
首先,筆者對模具成本的定義是:模具從報(bào)價(jià)開始到交付使用前發(fā)生的一切費(fèi)用。影響這些費(fèi)用的因素有很多。
第一個(gè)因素,制品的合理設(shè)計(jì)是影響模具成本的最大要素。筆者相信,很多人不會認(rèn)同筆者的看法。制品的設(shè)計(jì)合理與否,怎么可能是影響模具成本的最大因素。大家看看,第一腳,就把球踢到我們整車廠來了,但是大家仔細(xì)想想,假如制品設(shè)計(jì)得不合理,對模具企業(yè)來說,是怎么一個(gè)情況?那是一場災(zāi)難。往往一個(gè)項(xiàng)目的失敗,就是因?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理引起的。筆者從事模具40多年,這樣的事經(jīng)歷得多了,有時(shí)為了實(shí)現(xiàn)制品上的一個(gè)倒扣,而產(chǎn)品工程師和模具設(shè)計(jì)師又沒有很好的溝通,模具的成本就會無限地增加。
筆者有幸參與了上海一家汽車公司的一款適合殘疾人用的小轎車內(nèi)飾件的設(shè)計(jì)。其中有個(gè)零件叫中隔板,樣品是用片材熱壓成型的,現(xiàn)在該公司決定要注塑成型。按原來該廠的設(shè)計(jì),這個(gè)零件很大,模具的制作成本在400萬人民幣左右。按計(jì)算,配套的注塑機(jī)應(yīng)該在6000噸以上。筆者當(dāng)時(shí)提出一個(gè)情況,因?yàn)楫?dāng)時(shí)地球上還沒有這么大的注塑機(jī)。后來筆者建議將它分割成2件。2套模具的制作成本加起來也沒有超過200萬。配套的注塑機(jī)都選用了2000噸的機(jī)型。最后是皆大歡喜。這樣的例子太多了。所以,一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師,要盡量多地了解模具和注塑機(jī)的知識,使得設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品盡量適合模具和成型的進(jìn)行,不要無端地增加模具和注塑的制作難度和成本。在滿足整車裝配的前提下,和模具部門保持良好的溝通,是減少模具成本的最有效最直接的措施。這里面還有一個(gè)生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系的哲學(xué)問題。有些產(chǎn)品工程師認(rèn)為,模具成本是你們模具公司的事,和我無關(guān)。但是,假如生產(chǎn)關(guān)系重新組合一下,注塑公司和模具公司是一家公司的,那會怎么樣?事實(shí)上,這是一個(gè)社會大趨勢,現(xiàn)在運(yùn)作的比較好的公司,都是注塑公司和模具公司結(jié)合為一體的,單純靠制作模具而存在的公司,目前幾乎都不能生存了。所以,產(chǎn)品設(shè)計(jì)不合理,就會直接增加模具成本,盡管這些費(fèi)用是由模具公司承擔(dān)的。
影響模具成本的第二個(gè)因素是制品的設(shè)計(jì)變更。模具企業(yè)經(jīng)常遇到這樣的情況,在某個(gè)項(xiàng)目中,模具剛剛設(shè)計(jì)好,模架剛剛訂購回來,客戶的設(shè)變通知就來了,假如是小小的變化,不影響模具總結(jié)構(gòu),那倒也無所謂,有時(shí)情況比較嚴(yán)重,因?yàn)橹破沸螤畹母淖?,模具上要增加機(jī)構(gòu),甚至連模架都要重新訂購。這個(gè)成本就增加大了。據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),一般來說,德國車、日本車的設(shè)計(jì)變更較少,國產(chǎn)品牌的車設(shè)計(jì)變更較多。為什么?說起來很復(fù)雜,說好聽一點(diǎn),就是和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的組成有關(guān)。但我們要采取有效的措施,盡量減少設(shè)計(jì)變更。
現(xiàn)在有很多快速成型的手段,在做模具前按3D將樣件做出來,進(jìn)行整車裝配,有不合適的地方,及時(shí)修正產(chǎn)品的3D,這樣能最大限度地減少由產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更引起的成本增加。記得筆者以前參與北京吉普切諾基213的研發(fā),在深圳注塑出來的樣板,要到北京去試裝配,那時(shí)還沒有3D的概念,唯一的標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)叫主模型的東西,我們做好的樣件要到北京主車廠,放到主模型上去比對。光飛機(jī)上就折騰了幾十個(gè)來回,這個(gè)成本到底算材料費(fèi)還是加工費(fèi),真不好說。
影響模具成本的第三個(gè)因素是模具設(shè)計(jì)和加工工藝路線是否完善,這里要分二種情況來分析,第一是模具設(shè)計(jì)的合理性和可加工性。一般的模具企業(yè),設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中肯定有年長的、有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師,也有剛從學(xué)校出來的年輕工程師,我們不可能要求年輕的工程師剛來企業(yè)就能夠獨(dú)立設(shè)計(jì)出高水平的模具,就是有豐富經(jīng)驗(yàn)的模具工程師,假如閉門造車搞出來的模具結(jié)構(gòu),也不可能是十全十美的,肯定會有一些考慮不周的細(xì)節(jié)。一個(gè)最重要、最有效的方法——集體評審。筆者記得70年代曾買到過一本德國的模具書,好像叫先進(jìn)模具結(jié)構(gòu)80例什么的,對筆者影響最大的就是書中提到了做模具的流程,一定要經(jīng)過對模具結(jié)構(gòu)的多次的集體評審。這對筆者的模具生涯是影響最大的,真的是受益匪淺。這個(gè)問題,筆者相信大家現(xiàn)在都有共識?,F(xiàn)在有很多模擬手段,譬如模流分析、模具結(jié)構(gòu)動態(tài)分析,試出的產(chǎn)品和設(shè)計(jì)的產(chǎn)品3D比對分析等,可以最大限度地減少因模具設(shè)計(jì)的不合理產(chǎn)生的成本增加。
第二種情況是設(shè)計(jì)浪費(fèi),假如模具用戶明明只要模具生產(chǎn)500件樣品,是用來開發(fā)市場的,但是假如我們按壽命30萬模次的模具去設(shè)計(jì),這個(gè)成本就大了,屬于設(shè)計(jì)浪費(fèi)。
管控模具成本的第四個(gè)要素是盡量減少模具的試模次數(shù)。很多模具企業(yè),對模具加工費(fèi)的計(jì)算,是以模具接到訂單到模具合格后出廠時(shí)的天數(shù)來計(jì)算加工費(fèi)的,假如模具經(jīng)過多次試模還不能夠交付使用,除了按合同要罰款外,模具在工廠內(nèi)的天數(shù)越多,加工費(fèi)成本也越多。當(dāng)然,試模的費(fèi)用也是非??捎^的。所以,多次或者是不可控制的試模次數(shù)是模具成本管控的一大盲區(qū)。
我們來分析一下模具試模次數(shù)多的原因。
第一是模具設(shè)計(jì)時(shí)沒有經(jīng)過充分的集體評審,模具結(jié)構(gòu)存在不合理之處,使得模具在試模后還要經(jīng)過多次改進(jìn),使得模具成本超過預(yù)算。假如經(jīng)過幾次改進(jìn),可以搞定,那是比較幸運(yùn)的,有很多案例是不如人意的,甚至模具要報(bào)廢重新做,這個(gè)成本就無法控制了。還有一些情況是模具設(shè)計(jì)很好,但是模具的加工不到位,使得試模次數(shù)無端增加,直接增加了模具成本。這個(gè)問題是沒有異議的,所以很多模具企業(yè)都加大了測量設(shè)備的投入。
第二是試模時(shí)沒有選對最佳的成型工藝和注塑機(jī)的機(jī)型,明明模具做得很好,但是注塑出來的產(chǎn)品不理想。無端增加了試模次數(shù),直接增加了模具成本。這是一些小型模具廠的通病。因?yàn)樗麄儧]有試模的條件,也沒有專業(yè)的成型工程師。
第三是對塑料的物理性能沒有充分的了解,甚至連收縮率也沒有搞準(zhǔn)確,這樣的情況是時(shí)有發(fā)生的,所以,在設(shè)計(jì)模具前就一定要搞清楚塑料的物性,方可有效地減少試模次數(shù)。
影響模具成本的第五個(gè)因素是模具材料和標(biāo)準(zhǔn)件的采購。要選擇穩(wěn)定的,信譽(yù)好的供應(yīng)商。假如由于貪便宜,和草率采購,使模具出問題,那是非??上У?。這樣的情況事實(shí)上是很多的。雖然可以追究供應(yīng)商的責(zé)任,但是損失最大的還是模具企業(yè)和模具用戶。
第六點(diǎn),可能是筆者個(gè)人比較偏激的看法,有不當(dāng)之處請大家批評指正?;氐侥>叱杀镜脑c(diǎn),什么是模具的成本,這個(gè)問題前面已經(jīng)討論過了。那么筆者再繼續(xù)問一下,公司花了這個(gè)成本要得到什么?答案是肯定的,要得到一套合格的能正常使用的模具。問題的關(guān)鍵是“合格”和“正常使用”。
假如說,我們用了10萬元人民幣,要求做一套轎車雜物盒的模具,所用塑料是PA+30%GF,注塑周期30秒,模具壽命為30萬模。結(jié)果模具制作好了,試出的樣品的尺寸和物理性能也達(dá)到了,可是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)考慮不周,注塑時(shí)取件困難,注塑周期用了60秒,而且模具生產(chǎn)了10萬件就不能用了,為了趕上整車的配套,必須再投模具。按原來的模具情況,一下子再要投3套模具。同樣是花那么多錢,筆者認(rèn)為是這套模具的成本是原來預(yù)算的3倍或者是6倍。有不同的看法嗎?
所以,考慮模具成本管控的前提是,得到的模具是否可正常使用,做出的產(chǎn)品是否合格,否則什么都免談。這模具還處于試模階段,還要繼續(xù)發(fā)生不可預(yù)測的成本。
綜上所述,要有效地管控模具的成本,必須要做倒:
合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì),盡量少的設(shè)計(jì)變更,完善的模具設(shè)計(jì)和加工流程,產(chǎn)品工程師和模具工程師的良好溝通。以上四條,假如少了其中任何一條,模具的成本將是無法控制的。