智能制造产品成本管理及仿真解析

随着云计算、大数据、物联网等技术的发展，智能制造正在快速地推进实体经济与虚拟世界的融合，制造企业的商业模式和成本曲线也在发生变化。

在智能制造背景下，企业的商业模式得以不断创新，产品的增值能力不断提升，激烈的市场竞争要求制造企业实现更精益的产品成本管理和控制。日前，记者采访到aPriori全球CEO Stephanie Feraday女士，与她交流智能制造背景下产品成本管理趋势，以及aPriori致力于产品成本管理与仿真的最佳实践。

aPriori全球CEO Stephanie Feraday女士接受采访

智能制造模式的成本管理

现代化制造模式，通常将智能制造技术和系统应用在制造生产的各个环节中，用高度柔性和高度集成的方式通过计算机模拟企业行为，进行分析、判断、推理、构思和决策，以满足越来越多的智能互联产品需求。

在智能制造背景下，一方面，对高技术含量和高自动化水平设备和工艺的采用，使得制造业成本的构成、成本管理模式发生了改变；另一方面，与智能设备采购及应用相关的成本费用大幅度提高，同时间接成本也大幅度增加。

这意味着，制造业成本不仅要考虑传统的原材料、备品配件、包装运输等直接成本，以及产品设计、试验检验、维护维修等其他成本，还要考虑智能产线、车间改造、设备切换、配套升级等成本。

在Stephanie Feraday看来，当前全球制造业的变革犹如当年云计算对软件行业的重新定义一样。一个显而易见的事实是，基于物联网功能的产品和“产品即服务”理念的发展正在重塑制造业，而成本管理将在这场变革中起到至关重要的作用，成为企业制胜的关键。

80%成本取决于设计阶段

“设计阶段决定制造业80%的成本”是业界几乎公认的事实。

从产品完整的生命周期来看，一个管理规范的公司，研发环节对产品成本高低的影响是最大的，研发环节、生产环节、采购环节对成本的影响分别达到：70～80%、5～10%、15～20%。

Stephanie Feraday说，虽然机械产品的设计所占费用可能只占到产品总成本的5%，但是却决定了80%的产品成本，这就奠定了产品设计阶段进行成本管理的重要性。

80%的产品成本在设计阶段已经锁定

而事实是，传统的成本管控主要集中在生产、采购、供应链等环节，且无论如何优化供应链，一旦产品设计完成，只能在产品生命周期后端的20%中节省成本。如果运用适当的技术手段和管理方法，将产品生命周期前端(即研发过程)的细小变化及时地传导至相关产品成本中，将为企业的运营管控、经营决策节省更多的成本。

在Stephanie Feraday 25年的职业生涯中，担任过众多著名IT公司如Netegrity、惠普、赛门铁克等高管，之所以以女性职业经理人的身份执掌aPriori公司，她认为正是看到了在研发阶段优化产品成本的价值，这对制造企业推动智能制造战略意义重大。她说，在早期的产品设计迭代中有效地进行成本管理，至少可以节省7%-15%的成本，相较于在供应链环节的成本控制，具有更可观、更显著的价值。

基于3D模型的成本管理

Stephanie Feraday回顾公司历史时介绍，aPriori诞生于美国波士顿地区，成立于2003年，一直致力于产品制造成本的管理与仿真。作为一家以技术见长的IT公司，aPriori每年将30%的营收投入到研发中。

在Stephanie Feraday看来，aPriori最大的特点是基于3D模型的成本管理和仿真。

从产品定位上来看，aPriori是企业的产品成本管理平台。通过智能几何特征分析，帮助工程师设计目标成本、为制造工艺人员提供制造工艺路线经济性分析、帮助采购人员基于成本事实的议价、给企业管理者指明降成本方向。

从产品功能上来看，可以简单理解为第一步通过分析零件的三维CAD数模，得到几何成本驱动(GCD)；第二步通过指定虚拟的工厂制造环境(VPE)，仿真出制造这些几何特征应有的、合理的生产工艺路线、工序、工步等；第三步综合这些工序的成本得到制造零件的最合理成本。

aPriori产品成本分析的基本输入条件是产品的3D模型，可以支持CATIA、NX、CREO、SolidWorks、SolidEdge等几乎所有主流三维CAD软件系统数据的直接导入和成本分析，同时，也支持以STEP、JT等标准数据交换格式的三维模型。除此之外，aPriori还可以与企业现有的PLM、ERP等系统紧密集成，方便在整个企业中实施成本解决方案。

从行业上来看，aPriori主要面向机械加工、钣金加工、注塑件、吸塑件、锻造、铸造和装配等离散制造行业，其中以航空航天及军工、汽车、高科技电子、机械制造等行业见长。aPriori的产品成本管理和控制平台贯穿从产品设计研发早期阶段至生产的整个过程组织，帮助制造商控制产品制造成本，加快上市，提高产品创新和质量。

aPriori的实时成本仿真引擎

Stephanie Feraday说，在设计过程中使用aPriori的实时产品成本估算，企业可以制定更明智的决策，削减生产前后的产品成本。在这个过程中，企业可以清晰地了解市场成本动向并减少采购时多余的成本付出，达到以合理的价格采购零部件的目的。

机加件设计优化带来的成本节省

举例来说，在一个机加件的设计过程中，将倒角的半径从1/8增加到1/4，将偏置曲面更改为平面，当这些细小的几何特征发生变化时，哪怕是更加微小的设计更改，aPriori都会实时地重新计算成本。Stephanie Feraday说，在这个具体的应用案例中，这两个设计更改为企业节省了160美金，约降低了24%的成本。

助力中国企业实现成本管控

经过过去十余年的积累，aPriori已成功应用于众多大型制造企业，如卡特彼勒、约翰迪尔、福特、大众、依维柯、通用电气、蒂森克虏伯、惠而浦、波音、霍尼韦尔、惠普、思科等，帮助它们在产品生命周期中有效管理产品制造成本。

Stephanie Feraday介绍，aPriori在北美和欧洲建立了直销团队和服务工程师团队；2015年，aPriori开始进入亚太市场，通过合作伙伴提供本土化服务。目前，aPriori通过瑞风协同为中国市场提供本土化的产品和服务。Stephanie Feraday说，瑞风协同是中国知名的智慧研发信息化供应商，在成本优化方面与aPriori形成战略合作，并组建专业的产品服务团队，负责aPriori产品在中国市场咨询和实施。

基于客户实际成本管理分析、规范化成本管理体系咨询，经验丰富的瑞风团队可以完成PCM售前、PCM售后实施、aPriori软件客户化定制、PCM安装部署、培训、后续支持及维护服务等PCM全系列一站式服务。另外，瑞风团队还曾多次受邀参加aPriori原厂培训，参与国外项目实施，并获得aPriori专业服务认证许可。瑞风团队与aPriori服务团队保持紧密而良好的协作关系，确保瑞风协同的技术服务质量和原厂同步。

在Stephanie Feraday看来，aPriori对在中国市场寻找合作伙伴持有非常谨慎的态度，因为aPriori主要面向大中型制造企业，其合作伙伴一定需要具备服务大中型企业的能力，同时对行业具有深刻的理解，这样才能为客户交付服务和最佳实践。

采访最后，Stephanie Feraday还向记者介绍了aPriori与山东五征集团的合作历程。五征集团是大型农用车、汽车、农业装备的生产制造企业，中国机械工业重点骨干企业之一，年销售额过140亿元。

在五征集团快速发展过程中，需要建立一套新的设计、开发和制造的环境帮助企业实现产业升级，快速响应市场需求的同时，帮助企业在农用车和农业装备上取得国际领先的技术地位。

经过初期的合作，aPriori深入应用到五征集团的研发和生产过程中，在第一年的使用过程中，五征集团某单个零件使用几个月就实现了超过100万美金的节省；五征集团有超过600个供应商，通过aPriori的应用，五征集团在与供应商议价中获取了15%的成本节省；同时将农业装备产品减重了8公斤。