开题报告-机采棉和手摘棉制衣的全生命周期成本的计算与分析.doc

毕业设计（论文）开题报告课 题 名 称 ：机采棉和手摘棉制衣的全生命周期成本的计算与分析 学 院 ： 机械工程学院 专 业 ： 机械工程及自动化 姓 名 ： 周 佳 _ 学 号 ： 120800117 指 导 教 师 ： 陈晓川 2016 年 3 月 8 日机采棉和手摘棉制衣的全生命周期成本的计算与分析1、背景介绍1.1 从“中国制造”到“中国智造”中国作为当今世界公认的制造大国，印有“made in China”的产品抢占了各国市场，服装业更无疑是其中的领军人物。面对从金融危机的低迷中逐渐复苏的国际市场，2013年9月，中国制造业采购经理指数（Purchase Management Index, PMI）为51.1%，较上月上升0.1%,并且连续三个月呈现回升态势1。2014年3月，我国制造业PMI为50.3%，比上月微升0.1%，这是自去年11月后的初次回升，预示中国制造业整体平稳向好2。然而，在机遇和优势的背后也存在着挑战和忧虑。中国制造仍然是建立在劳动密集型基础之上，并以低价赢得市场份额。伴随着人民币增值、原材料成本上涨、劳动力价格升高等因素的影响，我国的竞争优势正在被削弱。与此同时，一些国际买家还开始将部分订单转移至东南亚及西半球国家进行生产。如何有效合理地将中国制造转化为中国“智”造，将成为未来我国服装业制胜的关键。1.2 现代服装企业盈利模式的转变众所周知，企业的效益来自于利润。在需求大于供给的时代，一家企业可能拥有绝大部分的市场份额，这时利润可由销售价来确定，即“销售价成本利润”。然而，这种通过涨价来提高利润的盈利模式在当今的市场环境中已经一去不复返了。服装企业面对的不仅是来自国内外众多同类品牌的激烈竞争，还要应对消费者日益个性化的需求。产品的销售价从企业决定转变为由市场决定，企业的利润来自产品成本的降低，即“利润销售价一成本”3。为了达到控制成本的目的，现代服装制造企业正在积极寻找先进的生产系统和管理方法，以实现更快的响应时间、更少的库存和更优的质量。1.3 全生命周期成本理论的兴起和推广对于 LCC 这种研究观念，早在 1950年美国对可靠性的研究过程中就已有萌芽4。1962年在美国国防部长的报告中披露： 1961 年美国国防预算至少 25%用在维修费上，并且得出结论认为把全部寿命周期内的维护费压缩到最低才是产品研制的基本思想。1966年6月美国国防部（DoD）开始正式研究 LCC5，并在 1970 年开始使用 LCC 评价法6，即 LCC 的概念最早是由美国国防部提出并使用的。虽然 LCC 方法首先是在军事领域进行的应用，但随着 LCC 方法在军事领域的成功应用，在民用领域也逐步得到了应用，其应用领域日益扩大。1.4 课题的研究意义本课题通过收集机采棉和手摘棉在制造成衣过程中的成本信息，采用自编软件进行全生命周期成本的计算，并完成成本差异的对比分析。为企业提供更好的选择，提升企业的市场竞争力，并为企业带来可观的经济和社会效益。2、研究现状2.1 成衣流水线研究概述1914年，美国福特公司在汽车装配过程中第一次使用了流水线这一生产组织形式。随着流水线生产组织的日益改善，其他产品也开始应用于流水线生产过程，现代工业生产的序幕由此拉开。（1）流水线的定义所谓流水线，是指劳动对象（在制品）在生产加工过程中，依照规定的路线和速度，有节奏且连续不断地组织加工的生产形式7。它把产品专业化及平行转移的空问组织方式结合一体，使其更趋有效、合理、完善和先进，每一个工作地按产品生产工艺线路的先后顺序排布，产品按规定速度依次经过全部工作地，最后完成整个生产工序并转化为成品8。（2）流水线的特点流水线在生产作业过程中的特点主要包括以下几点9：流水线固定生产一种或几种产品，工作地专业程度高，通常只负责完成一道或数道工序。各个工作地按加工对象的工艺顺序排列，加工对象在工序间进行单向移动，一条流水线构成一个封闭的生产单元。各道工序的工作地数量与单件工时的比值相一致，即每道工序的负荷大致相同。生产过程具备高度的连续性，加工对象在各工序间如流水般以统一规定的节拍进行转移。流水线借助一定的物理装置或手段进行加工对象的运送，从而使得各工序之间的在制品能及时送至后道整理工序。流水线在生产过程中也存在不足之处10，包括：流水线只能生产一种或一类产品，因此适应市场需求变化的能力较低；流水线受自身条件的限制，最大产量相对固定：流水线生产时要求操作者始终固定在一个工作地或工序上从事重复性劳动，易对工人的身心健康造成负面影响。2.2 全生命周期成本的定义和构成LCC 是指产品从开始酝酿，经过论证、研究、设计、发展、生产、使用一直到最后报废的整个生命周期内所耗费的研究、设计与发展费用、生产费用、使用和保障费用及最后废弃费用的总和1112。从全生命周期的角度探讨成本的组成，一般包括设计成本、制造成本、销售成本、维修成本、使用成本和回收报废成本。设计成本包括可行性研究、市场调查、图纸设计、产品试验、修改设计、准备技术说明书等所花费的费用。制造成本包括材料、加工工时、劳动工时、半成品运输、存放以及装配、调试、检验、废品、修复等各种费用。销售成本包括产品包装、运输、储存以及广告等费用。维修成本是在使用期限内，为维护设备进行修理或更换零件所需花费的费用。如果所设计的机器设备是自己使用，或在给使用一方的合同中有提供维修的保证，则它是机器设备总成本的一部分；如果合同中不承担维修任务，则是使用消耗费用的一部分。使用成本是用户使用机器设备期间，需要支付的人力消耗、动力消耗以及维修保养等的费用。回收报废成本是产品报废处理和再生的费用。其中使用不同的回收和报废方法会对环境产生不同的影响。3、课题研究内容我国是服装生产和出口大国，为出口创汇、解决就业做出了突出的贡献，然而进入21世纪后，由于国际贸易和国内服装制造业发展方面的原因，服装制造业面临诸多困境。因此，在激烈的市场竞争中，我国服装生产企业面临多重压力，转型升级迫在眉睫。LCC（全生命周期成本）方法是一种以提高企业经营的经济性和确保用户利益为目标的决策方法。本课题通过收集机采棉和手摘棉在制造成衣过程中的成本信息，采用自编软件进行全生命周期成本的计算，并完成成本差异的对比分析。具体目标如下：1、了解机采棉和手摘棉的经济效益。2、清楚成衣制作的相关流程。3、认识全生命周期成本理论的重要性。4、采用matlab软件为开发平台，实现全生命周期成本的计算软件的开发。5、对比分析两种方法的成本差异，为企业提供更好的选择。4、技术路线运用软件开发工具，实现成衣制作的全生命周期成本的自动计算，为成衣制作的绿色设计提供决策依据。以棉花原料为起点，计算成衣制造、使用、回收等环节的成本，比较不同原料的成本差异。1、收集资料。包括：开发软件的相关资料。了解所用软件工具的主要功能、运行环境等；收集棉花、纺纱、织布、印染、裁剪等环节的成本信息，作为全生命周期成本的计算依据。2、采用matlab为开发平台，实现全生命周期成本的计算软件的开发。3、对数据进行汇总，并对图表进行综合分析，甚至可以据此来预测未来趋势。5、关键技术介绍5.1 成衣流水线的工序分析在服装生产过程中，服装制品加工过程一般可以分为若干个工艺阶段，每一个工艺阶段又可分成不同的工种和一系列前后相互联系的工序。工序是组成作业系列分工的单元，是生产过程的基本环节，是工艺过程的组成部分。服装生产过程的全部工序，按不同性质可分为工艺工序、检验工序和运输工序，其中工艺工序又可分为裁剪工序、缝制工序和整烫工序等13。（1）工序分析的目的与用途工序分析的目的在于14：明确产品的生产顺序，为编制工序流程图提供依据；找出影响产品质量的支配性要素，继而实施相应的过程控制。工序分析的用途包括15：能按工序单位加以改善和比较；能作为动作改进的基础资料，从中挑选出进一步改进的要点；能成为流水线生产设计的基础资料。（2）工序划分的原则与思路工序划分有细分工序和粗分工序两种，其中，细分工序是把整件服装的加工工序划分为无法再细分的最小工序，而粗分工序注重的是生产的配合难度16。实际生产中，精细分工的目的主要是为了灵活编排工序。但是，如果分工过细，则会造成作业和传递时间增加，而如果过于粗略，则无法保证流水线实现理想的同步平衡状态。所以，服装加工企业应根据服装工艺要求、加工难易程度和生产人员的技能水平等一系列因素来决定具体的工序划分方法。此外，质量是服装生产的基础，因此工序的划分还应该以保证产品质量为前提17。5.2 全生命周期成本的重要性LCC 的研究在成本研究中占据十分的重要地位，它是进行决策时需要考虑的一个重要指标，在日益激烈的市场竞争中使用 LCC 分析已是势在必行。LCC 的重要性体现在如下几方面：(1) 它符合以顾客为中心的思想，即 LCC 的计算是从客户的角度进行的，不仅考虑了生产而同时也考虑了使用者的耗费。(2) 它符合可持续发展思想，它是从产品的“出生”到“死亡”来考虑成本问题，即涉及到了产品的回收和报废，要求产品全生命周期的“绿色化”。(3) 它符合先进制造哲理的要求，与并行工程等需要从产品全生命周期考虑问题相一致。(4) 它符合全面成本管理和管理会计的要求，对企业产品成本的分析更加准确、全面。文献18指出使用产品生命周期成本进行定价和产品成本的计算更科学、更合理。(5) 从信息流的有效性而言，贯穿整个产品生命周期的成本信息构成了企业信息集成的核心19，即LCC 信息可以成为企业信息化的中心。 5.3 LCC的估算5.3.1 估算方法由于人们对成本问题的重视， 成本估算方法是比较多的，表中给出一些常见的估算方法及其特点20，表中的“不确定性”是指使用估算方法时所需要信息的“不确定性”程度，表中的“应用阶段”是指估算方法应用时，其处在企业生产和经营过程中的前期或后期。文献21对其中有代表性的5种全生命周期成本估算方法进行了较详细的论述，而且为了达到估算准确的目的，根据设计所提供信息的详细程度提出了成本估算的多级多阶段结构。博士论文22中对LCC估算方法进行了更为详尽的论述，由于篇幅所限这里本文从略。5.3.2 成本模型根据不同的方法可以有不同的成本模型用于LCC 分析，在这些模型中大致可以分为三类：概念模型、分析模型和启发式模型23。概念模型由一系列的表示在一定框架中的假定关系所组成。它们考虑的详细程度很低，没有定量一个系统的成本特征的能力。因此，当使用概念模型进行分析时就受到了一定的制约。分析模型一般基于数学关系，在某些条件或假设下它们被设计成具有描述产品的某一方面的能力。这些条件或假设通过限制模型的能力来达到反映实际系统性能的目的。启发式模型是一种病态的、结构化的分析模型，它们产生一个可行的、充分的解，但不保证是最优解。这一模型通常使用计算机进行模拟，它的通用程度不及分析模型，它们只用于特殊的情况下。随着科技的迅速发展，目前人们研究的模型多是综合性的，例如：Greenwood 等提出的模型是在高技术条件下工作的，它可以在产品设计和生产方案中为经理提供作业和工艺成本24； OH和 Park 给出了一个多阶段集成决策模型，它可以并行地进行产品和工艺设计并在制造过程的每一阶段中支持经济评价25；Ong 提出了一个基于作业成本法的印刷线路板制造成本估算系统26；国内学者张魁元等通过确定 LCC 和有效度之间的函数关系，来发现与最经济的寿命周期费用相适应的系统有效度的最佳值27，这一模型应该属于分析模型。5.3.3 LCC 估算误差因素分析影响 LCC 估算准确性的因素众多，主要分为两大类：面向产品全生命周期的成本估算模型自身的误差；早期设计阶段产品参数的不确定性所引起的成本估算误差。(1) LCC 估算模型自身误差LCC 估算模型自身固有的误差，在各个设计阶段的 LCC 估算中始终存在，这类误差往往可以消除或者控制在允许的误差范围内。 LCC 估算模型自身的误差产生于两个阶段：模型的建立阶段和模型的使用阶段。模型的建立阶段。在 LCC 估算模型的建立过程中，考虑到实际成本来源众多，计算复杂，往往采用简化的计算方法：忽略一部分所占份额较小但又计算复杂的成本项；对于不能忽略又难以计算的成本项，往往将其统计平均值转换为其它成本项的系数因子加以考虑。这类误差难于彻底消除，但需控制在允许的误差范围内。模型的使用阶段。由于企业的实际情况（经济、管理、设备及工艺等）或市场都可能发生变化，造成与模型建立时的情况不同，因而导致成本估算误差。(2) 产品结构参数不确定引起的误差在设计的早期阶段进行成本估算时， 所需较为详细的零件参数往往采用自动映射的方法产生。这一过程实际上是根据以往的设计经验作出的假设。由于后续设计阶段设计师实际可能采用的参数值是不确定的，因此假设的零件参数值与其之间必然存在一定的误差，据此估算出的成本必然也存在相应的误差。 5.4 机采棉与手采棉经济效益对比分析5.4.1 机采棉平均综合成本构成1实际机械采摘费。2007年采棉机作业亩收费180元/公斤籽棉（采一遍亩收费125元/公斤籽棉，采二遍亩收费55元/公斤籽棉）。机械采摘平均籽棉单产324.96公斤，每公斤采摘费为0.5539元/公斤籽棉。最高籽棉单产为346.93公斤，每公斤采摘费为0.5188元/公斤籽棉。产量越高每公斤采摘费用越低。2脱叶剂费用。按平均单产（324.96公斤）算0.0523元/公斤籽棉，乙稀利70克20元/公斤324.96公斤=0.0043元。脱吐隆12克1300元/公斤324.96公斤=0.048元，按最高单产（346.93公斤）算0.049元/公斤籽棉。乙稀利70克20元/公斤346.93公斤=0.004元，脱吐隆12克1300元/公斤346.93公斤=0.045元。3机械喷药作业费：收费标准为3.5元/亩。按平均单产（324.96公斤）算3.5元/亩324.96公斤=0.01077元/公斤籽棉。按最高单产（346.93公斤）算3.5元/亩346.93公斤=0.01009元/公斤籽棉。4机采棉清理加工增加的电费：机采棉清理加工实际吨耗电367.2度，手采棉清理加工吨耗电120度。因此，机采棉比手采棉加工每吨皮棉多耗电247.2度，按2台171轧花机一个正常轧期的皮棉加工量6000吨折算。所以，机采棉清理加工增加的电费0.05095元/公斤籽棉。5机采棉清理加工实际的煤耗：机采棉加工每吨皮棉实际耗煤103.45公斤，按2台171轧花机一个正常轧期的皮棉加工量6000吨折算。机采棉清理加工实际的煤耗0.00882元/公斤籽棉。6机采棉清理加工增加的折旧费：一条机采棉加工生产线增加投入126万元，按10年折完，一个轧期的加工量为2520吨皮棉折算，增加的折旧费为0.0198元/公斤籽棉。7机采棉清理加工多耗材料费：手采棉加工每吨皮棉实际耗材45元，机采棉加工每吨皮棉实际耗材50元。实际加工每吨皮棉多耗材5元。按一个轧期的加工量为2520吨皮棉折算，多耗材0.00198元/公斤籽棉。8机采棉清理加工增加人工费：机采比手采多用工4人，按一个工日60元，2台171轧花机一个正常轧期的皮棉加工量6000吨折算，增加人工费0.0014元/公斤籽棉。9机采棉运费、卸车费：合计0.06元/公斤籽棉。10机采棉收购降级损失费：机采比手采在收购中要降低1级。一个级差为0.1元/公斤籽棉。11机采棉销售降等损失费：根据市场调查机采二级皮棉售价为14000元/吨，手采二级皮棉售价为13200元/吨，机采皮棉销售价格每吨减少800元。折算为每公斤籽棉损失0.317元。12机采棉产量损失费：81团1、3、6、8连手采棉花平均单产367.9公斤/亩，机械采摘棉花平均单产为324.96公斤/亩，产量下降42.94公斤/亩，比手采平均单产下降11.67%。而手采棉在采摘、摊晒、装运过程中的实际损失也在8%左右。实际产量损失为3.67%，折13.5公斤/亩，按每公斤籽棉4.8元折算，产量损失费为0.176元/公斤籽棉。上述所说产量下降11.67%只是相对机采而言，就是被机械采回来的产量。今年81团在机采后又组织劳力捡拾落地花，平均每亩地拾回12.17公斤/亩，加之地头跑道割回的棉花，平均每亩地也捡拾6.97公斤/亩，机采棉种植模式实际单产342.86公斤/亩，实际机采棉比手采棉产量下降6.8%。以上12项合计平均单产成本1.35292元/公斤籽棉，最高单产成本1.31384元/公斤籽棉。5.4.2 手采棉平均综合成本构成根据81团2006年财务数据调查：1赴内地联系拾花工费用：0.07895元/公斤籽棉。2拾花工短途接送运输费用：0.04元/公斤籽棉。3拾花费用：2006年实际拾花费用0.87元/公斤籽棉，2007年为0.95元/公斤籽棉。4籽棉转运费：包括从地里拉出摊晒和送加工厂，合计0.07元/公斤籽棉。5拾花工炊、床、被、褥等折旧费：0.0005元/公斤籽棉。6籽棉人工装、卸车费：0.01元/公斤籽棉。7拾花工餐费：0.11元/公斤籽棉。8其它费用：一个拾花周期内，扛袋、摊晒、棉花装袋、装卸车、做饭送水等辅助工作需要2个人工，按一个承包定额50亩，单产400公斤，一个拾花周期45天，拾花费1元/公斤籽棉折算，费用为0.11元/公斤籽棉。以上8项合计平均单产成本1.37345元/公斤籽棉。5.4.3 机采棉同手采棉经济效益对比通过上述机采、手采综合成本构成分析，机采平均单产综合成本1.35292元/公斤籽棉，机采最高单产综合成本1.31384元/公斤籽棉，手采单产综合成本1.37345元/公斤籽棉。机械采摘平均单产比人工采摘综合成本低0.0205元/公斤籽棉，机械采摘最高单产比人工采摘综合成本低0.0596元/公斤籽棉。机械采摘单产越高综合成本费用越低。6、要解决的技术问题6.1 服装全生命周期包含哪些环节。6.2 每个环节的成本信息如何计算。6.3 如何用Matlab制作软件的界面。6.4 编程使数据能自动运算，是结果清楚得展现出来。7、日程安排序号各阶段名称起止日期1调研、收集资料2015年12月15日 2015年12月22日2学习资料、选择开发工具、设计软件功能2015年12月23日 2016年1月25日3编制成衣制作全生命周期成本的计算程序2016年2月20日 2016年3月22日4收集有关数据并给出运行实例2016年3月23日 2016年4月24日5撰写毕业论文2016年4月25日 2016年5月1日6准备答辩文件2016年5月2日 2016年5月10日8、参考文献1 国家统计局服务业调查中心，中国物流与采购联和会.2013年9月中国制造业采购经理指数数为51.1%连续3个月回升.中国统计信息网，2013，10-1.2 2014年3月中国制造业PMI指数微升.中研普华财经网，2014，4-1.3 陈建龙生产现场优化管理M.上海：复旦大学出版社，2008：31-32.4 肖保生.设备管理系统.西安：西北工业大学出版社，1997.5 日市田 崇.维修性与维修后勤保障.北京：机械工业出版社，1988.6 日日比宗平.高克勣等译.寿命周期评价法方法及实例.北京：机械工业出版社，1988.7 许庆瑞，王爱民，张友仁生产管理M.北京：高等教育出版社，1998:113.8 齐二石生产与运作管理M.北京：清华大学出版社，2006:140-145.9 王慧基于精益生产的装配流水线平衡研究与应用D.合肥工业大学，2007:10.10 张澜订单型服装企业流水线设备配置比例的预测及生产计划的优化D.东华大学，2004:1-2.11 阮镰,章国栋.工程系统的规划与设计.北京：北京航空航天大学出版社，1991.12 美国Booz Allen, Hamilton Ine.著.王若松,章国栋,阮镰.郁士光译.美国系统工程管理.北京：北京航空航天大学出版社，1991.13 张文斌成衣工艺学M.北京：中国纺织出版社，2008:128-140.14 刘宏生产过程控制的策划与实施J.电子质量，2008,11:48-50.15 武文斌服装IE的研究应用D.湖南师范大学，2007.16 刘雪林，陈雁，陈洪倩，丁佳工业工程原理在服装生产管理中的应用J.现代丝绸科学与技术，2012,01:13-14.17 陶海湄服装缝制流水线的作业编排与优化研究D.苏州大学，2005:23.18 邢继昌,吴江.论产品生命周期成本.财税与会计，2000,3:1718.19 杜军,顾培亮,焦媛媛.面向企业信息集成的全面成本管理.中国机械工程，2001，12(2):175178.20 张暴暴.制造产品报价及其智能集成系统研究：博士学位论文.大连：大连理工大学，1999.21 陈晓川,刘晓冰,冯辛安.面向成本的设计中的成本构成及其估算框架的研究.中国机械工程，2001,12(5):510514.22 陈晓川.并行工程中面向成本的设计的理论与方法研究：博士学位论文.大连：大连理工大学，2000.23 W J Kolarik . Life cycle costing and associated models. Proceedings of the American Institute of Industrial Engineers 1980 Spring Annual Conference, 5864.24 Greenwood T G, Reeve J M. Activity-based cost management for continuous improvement: a process design framework. Cost Management.1992, Winter:2240.25 OH C J, Park C S. An economic evaluation model for product design decisions under concurrent engineering. The Engineering Economist. 1993,38(4):275296.26 Ong N S. Manufacturing cos