价值工程在产品设计的应用

　　产品开发战略是企业总体战略管理的重要组成部分，把价值工程应用于产品研发设计的过程中，通过对“产品特性、产品功能”与“产品价值”之间的分析，为企业确立产品开发策略、发展成长方向、提升竞争优势等提供非常重要的依据。

　　关键词：价值工程；产品设计；功能成本

　　价值工程的概念起源于第二次世界大战的美国，后传入日本，日本经济学家把企业的战略管理与成本管理结合起来，形成了一套更加成熟的技术经济价值分析方法，随着这种思想理论的推广，引起了世界各国的普遍重视。我国在20世纪80年代初引进了这一理论方法，因价值工程在产品研究开发、生产制造、企业管理等方面产生巨大的经济和社会效益，使得其在多领域多行业中得到广泛应用。价值工程分析涉及价值、功能和生命周期成本三要素。其中，价值要素包含两层基本含义：一是产品使用价值，即产品的性能；二是产品形象价值，即使用者或所有者所传达的形象价值。例如，针对香水这种产品，包装设计就显得非常重要，这是因为，虽然企业采用塑料或普通玻璃瓶子包装并不影响产品的使用价值，但却损害了产品的自我形象价值，因此，如果企业试图在包装上过于经济，消费者就难以接受。其次，功能要素分析，众所周知任何功能的实现都必须支付成本费用。分析实现产品的这种功能是否合理、是否有必要，需要产品设计阶段相关部门人员进行把关，进而提高产品功能价值、避免冗余功能产生的资源浪费，降低产品成本达到提升产品价值的目标。例如，汽车后排多媒体功能，虽然这个配置看起来高大上，但在今天智能手机普及的情况下显得毫无意义，对消费者而言就是冗余功能。而相反的例子，横梁结构的全金属保险杠总成才用轻量化材料实现造型美观、重量轻、可靠性高的设计亮点，在减重降本的汽车行情下有效提升了TX车型的市场竞争力。可见，功能要素分析在价值工程中占有非常重要的地位。再其次，作为一个企业要向市场提供产品或服务，企业向市场提供产品或服务的内部有序流程或作业大体可描述为：“研究与开发→产品设计→产品的生产制造→产品销售→产品售后服务”，人们通常将这一有序流程称为产品的生命周期，与生命周期相对应的价值资源（人力、物力、财力资源的耗费）的投入量即为生命周期成本，也就是产品或服务在生命周期中的各个环节上所发生的成本费用的资源总和。由此可见，价值工程就是将技术、全面质量管理与经济价值结合起来研究产品或服务在生命周期各阶段的技术经济分析方法。价值工程分析通常用于企业的两个领域：一是新产品研发领域；二是产品制造领域或作业过程中。在这里，本文仅就新产品研发领域中产品设计环节中的价值工程应用做浅见分析，旨在权衡产品设计环节在产品特性定位基础上，对各种方案下的产品功能、成本价值水平等进行比较来选择出最佳设计方案。

　　在实践中，企业在产品设计环节中常常需要对下列问题进行决策：1.在确定了产品特性的前提下，采用了哪些新技术、新材料、新工艺、新方法；2.在确定了产品特性的前提下，是否存在“过度设计”；3.新产品所需零部件的数量多少和质量如何保证；4.新产品拟采用的零部件是否能标准化；5.采用的工艺路线，在哪里生产这些产品；6.拟采用的零部件，哪些是自制件，哪些需要外购；7.在现有生产能力下，哪些零部件可以采用批次批量规模生产。综上所述（但不仅限于），促使企业立足于产品设计与产品成本之间的平衡关系，避免因过度设计（通常表现为产品功能或质量超过顾客的期望值、产品结构过于复杂或工艺性能差、过大过高的技术参数等）不仅得不到顾客的认可，而且还会因过度设计加大产品的生命周期成本；另一个原因是一旦设计完成，人们将无法从总体上改变该产品成本的基本结构，产品设计环节在很大程度上“固化”了产品制造环节的材料投入、生产流程、基本加工工艺方法、人工成本等，而且也“固化”了产品的性能与品质。根据研究测算，产品设计环节将决定产品价值的60%-75%。举例来说，如果产品设计部门已“确定”A产品需要投入10种零部件，那么，降低这10种部件的成本只能借助于与供应商的讨价还价、减少部件损耗等较难控制的成本因素，但如果产品设计部门通过产品优化设计，将A产品所需的10种零部件投入降低为3-4种，则因减少零部件所降低的成本将远远大于其在生产经营控制环节由讨价还价带来的成本节约。可见，从产品设计环节入手，通过精细化的优化设计，在保证产品功能的情况下，降低产品成本，从而实现产品价值的提升；在产品设计环节提高产品价值的另一个途径，通过提高产品功能，适当提高产品成本，或大幅度提高产品功能，从而提高产品价值。以承载能力较大的载货车为例，产品优化设计采用新材料新结构新型锻造一体铝合金车轮总成替代以往常用的钢质车轮总成，铝材的密度比钢材小，约为钢的1/3，这意味着采用相同尺寸的车轮，铝合金车轮比钢质车轮轻2/3，整车质量约减少10%，燃油效率可以提升6%~8%，节约油耗更省油；且铝合金车轮转动惯量小，刹车性能得到提高，在保证安全及承载能力下，实现有效降重，缓解司机驾驶疲劳提高驾驶舒适性，而且对于节能减排、低碳生活具有重要意义。可见，产品功能的提升，从而更好地满足客户需求，实现了产品成本价值与功能的平衡，增强了企业的竞争优势。根据汽车行业的经验，如何把价值工程分析理念嵌入到产品设计中去，面向成本设计产品，权衡“产品特性、产品功能”与“产品价值”之间的关系，最大限度地以满足顾客需求为导向来指导产品开发设计是公司经营战略非常重要的内容。价值工程在产品设计开发中的具体应用，以我公司为例，产品范围涉及牵引车、自卸车、载货车、搅拌车、天然气车、新能源车等系列车型，价值工程的有效应用必须以高效的组织结构作支撑，组建产品设计中的跨职能团队研发系统，包括横向子系统、纵向子系统。横向子系统团队成员由整车研发设计人员与底盘、车身、电子等多部门设计人员组成进行技术交流及日常问题沟通；纵向子系统团队成员来自设计、制造、采购、生产、销售、财务等职能部门对产品设计的全过程负责，寻求最佳产品设计组合。具体步骤：第一步：搭建集成化精细化产品设计推进工作的管理平台精细化设计的组织机构体现了价值工程和集成管理的思想、发挥各专家顾问的作用。以产品研发设计平台为基础组建立体化矩阵式项目团队。根据汽车研发的组织结构，产品设计人员负责产品的设计推进；将财务部主管成本价格工作的部分人员调入汽车研究院，辅助设计人员对产品价格的分析；质量人员负责产品的质量控制；采购人员负责供应商的筛选；市场人员负责把握产品的功能配置；销售人员负责确定产品的卖点；通常情况下采用并行的工作方式，共同推进产品的研发设计。第二步：产品设计中的价值工程分析1.以产品开发部门为中心，在选定车型后，进行市场调研，依据产品目标市场定位和竞争对手产品价格信息，分析、确定产品开发的目标成本，把目标成本分解到各职能部门：整车产品价值工程部门负责整车产品的目标成本，完善优化系列车型型谱的功能配置下的价格信息、销售情况、主要用户群等；总成产品价值工程部门负责基本配置下和选装配置的各大总成的价格信息、销售情况、主要用户群等；工艺价值工程部门负责零件的材料、工艺、工时等工艺价值分析，这里可细分为：（1）冲压工艺价值工程部门负责冲压产品的材料、工艺、工时等工艺价值分析；（2）铸造工艺价值工程部门负责铸造产品的材料、工艺、工时等工艺价值分析；（3）锻造工艺价值工程部门负责锻造产品的材料、工艺、工时等工艺价值分析；（4）机加工工艺价值工程部门负责机加工产品的材料、工艺、工时等工艺价值分析；（5）涂装工艺价值工程部门负责涂装产品的材料、工艺、工时等工艺价值分析；采购价值工程部门负责原辅材料、外购外协件采购价格分析以及市场价格波动走势分析，这里可细分为：（1）铸件采购价值工程部门负责铸件产品原材料的采购价格以及市场价格波动走势分析；（2）锻件采购价值工程部门负责锻件产品原材料的采购价格以及市场价格波动走势分析；（3）冲焊件采购价值工程部门负责冲焊件产品原材料的采购价格以及市场价格波动走势分析；（4）非金属采购价值工程部门负责非金属产品原材料的采购价格以及市场价格波动走势分析；（5）刀具辅料采购价值工程部门负责刀具辅料的采购价格以及市场价格波动走势分析等等各职能部门联动作业、相互配合汇总编制新车型开发提案，共同为价值工程把关。2.运用价值工程把目标成本细分到各职能部门后，进入基本设计阶段，强化产品设计人员的成本意识，突出各设计要素与成本要素之间的关系。各设计部门根据产品规划书，设计出产品原型，也就是在计算机图纸上仿真与模拟制造产品，通过的设计方案可能有多个，需要进一步优选。优选的目标是产品价值，约束条件是产品质量、性能等。方案优选时，运用价值工程分析找到与基于现时可比产品的成本差异加以调整，完成产品开发的基本设计阶段。产品设计阶段暂时告一段落，可以转向试制生产，试制生产阶段是对前期产品设计的分析、试验验证与评价，找出前期产品设计阶段存在的设计缺陷、产品功能达不到消费者的需求、产品功能参数高于实际需要、产品结构过于复杂或结构工艺性能差、产品设计中没有做好产品系列化、通用化与标准化、特殊规格的零部件过多等不符合价值工程的技术经济要求的差异，重新返回产品设计阶段。运用价值工程分析法进行再设计，循环往复持续改进，完成产品设计的最佳方案。3.对达不到价值工程目标的产品设计方案可采取的措施有：（1）对产品开发概念重新探讨；（2）降低功能级别，达到价值工程目标；（3）变更价值工程目标，使之达成；（4）即使未达成也没办法，只好继续前行；（5）增加产品开发设计者人数；（6）变更产品开发设计人员；（7）延长产品开发设计周期；（8）停止该产品的开发设计。

　　结语

　　应用价值工程分析技术进行产品设计，实际上就是把目标成本事先落实到产品设计中去，新产品的开发决策由主观判断转变为用价值工程中的价值和成本的衡量，大大降低了新产品开发过程中可能存在的风险。在寻求科技进步、技术创新的公司战略目标下，识别在新产品研发过程中带来的风险利得显得尤为重要。总之，价值工程技术分析法能将技术和经济问题有机地结合起来，在应用价值工程时，需要各相关部门人员密切协同配合，尽管产品的功能设置或配置是一个技术问题，而产品的成本降低是一个经济问题，但价值工程分析通过功能、价值的概念，把产品设计工作和成本价值管理工作组织起来，利用跨职能部门的集体智慧把价值工程分析法产生的经济和社会效益发挥到最大作用。

　　作者：赵艳丽

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