工程经济学第10章— 价值工程PPT课件

工程经济学 主讲 匡唐清机电与车辆工程学院 第十章价值工程 10 1价值工程的产生和发展 产生价值工程 ValueEngineering VE 1947年前后起源于美国 二战期间 美国的军事工业出现了原材料供应紧张问题 美国通用电气公司设计工程师L D麦尔斯 Miles 在寻找军工生产中的短缺材料和产品 当时材料采购困难 他认为如果得不到所需要的材料和产品 可以利用其它材料代替 同样可以获得相同的功能 于是 他就开始发展研究材料代替的问题 10 1价值工程的产生和发展 产生 石棉事件 通用电器公司需要购买的石棉板 价格成倍地增长 给采购工作和财务预算带来很大困难 麦尔斯就提出一个问题 为什么要使用石棉板 它的功能是什么 给产品上涂料时 容易把地板弄脏 要在地板上铺一层东西 涂料的溶剂是易燃品 消防法规定要垫石棉板 由于石棉板奇缺 他们就想使用代用材料 采购员找到了一种不燃的纸 不仅采购容易 而且价格便宜 但有人根据消防法的规定 不同意使用代替品 经过周折 修改了消防法 才被允许代用 麦尔斯等人通过他们的实践活动 总结出一套在保证同样功能的前提下降低成本的比较完整的科学方法 当时称它为价值分析 简称 VA 以后价值分析内容又逐步丰富发展与完善 而至目前统称价值工程 10 1价值工程的产生和发展 发展麦尔斯从事的减低成本工作 是在分析功能的基础上找出不必要的消费 即那些既非用于保证产品质量和外观 也非用于满足用户要求的费用 并设法消除这些费用 通用电气公司在开发价值工程技术上花了80万美元 而在头17年里就节约2亿美元以上 1954年美国海军舰船局首先采用VE 1956年正式签订订货合同 第一年就节约了3500万美元 1955年VE传到日本 1960年日本的企业开始采用 并与质量管理和工业管理过程三者结合起来开展活动 10 1价值工程的产生和发展 发展价值过程从材料代用开始 以后发展到改进设计 改进工艺 改进生产等领域 开始由单个零件 单个作业工序的改进 发展到整机整工序的改进或设计 现在价值工程已被公认是一种相当成熟而行之有效的技术 是降低成本的有效方法 10 2价值过程 如何评价一种产品购买商品 特别是消费品 首先要看看商品的质量 再看看要花多少钱 脑子里盘算一下 我花这么多钱买一件这样质量的商品 值得不值得 是否合算 如果质量很好 价钱还可以 或者质量一般 但价钱便宜 认为值得买 一般同时要考虑商品的质量 功能 和价格 10 2价值过程 价值评价一种产品 要看它的功能 质量 和成本之间的比值 这个比值称为 价值 三者之间的关系是 价值 Value 功能 Function 成本 Cost V F C提高价值 V值 可以采用四种方法F不变 C降低 F提高 C不变 F提高 C降低 F C均提高 但F提高更大 F C均降低 但C降低更大 10 2价值过程 价值工程的定义以最低的总费用 可靠地实现产品或作业的必要功能 着重于功能分析的有组织的活动 包括三个方面其目标是以最低的总费用 使某产品或作业具有它所必须具备的功能 在价值工程里 强调的是总费用 只有总费用的降低 才能体现整个系统的经济效果其核心是对产品或者作业进行功能分析价值工程是一种有组织有领导的活动 VE之所以比一般方法效果好一些 因为它抓住了功能分析这个关键 总结出一套比较科学的思维方法和工作步骤 把各方面的知识和技能 把集体的智慧 力量都调动起来达到提高产品的功能和降低成本的目的 10 2价值过程 价值工程的效果日本工人提出的改善方案 一般能降低成本的5 经过培训的技术人员的提案 能降低成本的10 15 有组织地推行VE活动可降低成本的30 甚至更高一些 如果VE活动和质量管理相结合效果更大 根据国外资料报道 VE投资 VE的收益 1 12 10 2价值过程 价值工程的过程开展价值工程的过程是一个发现问题 解决问题的过程 针对价值工程的研究对象 逐步深入提出一系列问题 通过回答问题寻找答案 最终导致问题的解决 10 2价值过程 价值工程的一般工作程序 4个阶段 12个步骤和10个提问 10 2价值过程 价值工程的一般工作程序准备 分析阶段即功能分析阶段创新 实施阶段包括方案的创造 评价 选择 试验和实施及VE活动成果的评价对象的选择 首先是在企业全部产品中选择哪种或哪些产品为VE的对象 然后在选定的产品中确定那种或哪些零部件为VE的目标 这一步骤回答了 VE的对象是什么 10 2价值过程 价值工程的一般工作程序 4个阶段 12个步骤和10个提问 功能分析包括功能定义 功能分析和功能评价功能定义回答了 它是干什么用的 功能分析和功能评价根据用户所要求的功能 寻找实现功能的最低总费用 把功能与费用相比 回答了 其成本是多少 和 其价值是多少 方案的评价和选择包括方案的创造 评价及选择方案的创造回答了 有无其它方法实现同样的功能 方案的评价和选择 试验和提案回答了 新方案的成本是多少 能满足要求吗 10 2价值过程 价值工程的应用范围改进具体的物品如改进某种产品 零部件 材料等 包括设计工作 改进工作方法如改进一个过程 作业 工序 管理方法 工作程序 即属于软科学一类的东西 10 3对象的选择和情报资料的搜集 对象的选择 能否正确地选择VE对象是VE活动收获大小 甚至是成败的关键 从一个企业范围来讲并不是把所有的产品全部进行VE活动 对于一个产品来讲也并不是把所有的零件 部件都进行VE活动 10 3对象的选择和情报资料的搜集 VE对象的确定成本大的产品一是指某种产品占本厂成本大的 只要这种产品成本降低一点 本厂成本就降低 这类产品可作VE对象 另一是指与同类型产品相比哪一个成本大 为什么大 经过分析之后可以找到成本差距原因 产量大而收益低 产量大而工艺有可能改进 产量大而今后有希望的产品 退货多的产品 10 3对象的选择和情报资料的搜集 VE对象的确定结构复杂 零件多的产品通过功能分析可达到简化结构 减少合并零件 投入力量小而收效快的简单产品 易得情报的产品 设计周期短的产品 同类产品技术指标差的产品占产品成本比重大的零部件对国计民生影响大的产品对企业生产经营目标影响大的产品和零部件对社会需要量大 竞争激烈的产品 10 3对象的选择和情报资料的搜集 情报资料的搜集目的通过情报可以进行有关问题的分析对比 而通过对比往往使人受到启发 打开思路发现问题和找出差距可以找到解决问题的方向 方针和方法可以从情报中找到提高价值的依据和标准内容原则上讲应将产品研制 生产 流通 交换 消费全过程中的有关情报资料都搜集起来情报搜集之后还需要进行整理 并对情报要加以分析 10 3对象的选择和情报资料的搜集 情报资料的搜集分类用户要求方面的情报用户使用产品的目的 使用环境和使用条件用户对产品性能方面的要求用户对产品价格 交货期限 配件供应 技术服务等的要求销售方面的情报产品产销数量的演变 目前产销情况与市场需求量的预测产品竞争的情况目前有哪些竞争的厂家和竞争的产品 其产量 质量 销售 成本 利润情况 同类企业和同类产品的发展计划 拟增加的投资额 重新布点 扩建改建或合并调整的情况 10 3对象的选择和情报资料的搜集 情报资料的搜集分类科学技术方面的情报现产品的研制设计历史和演变本企业产品和国内外同类产品的有关技术资料 如图纸 说明书 技术标准 质量调查等等有关新结构 新工艺 新材料 新技术 标准化和三废处理方面的科技资料 10 3对象的选择和情报资料的搜集 情报资料的搜集分类制造和供应方面的情报产品加工方面的情报生产批量 生产能力 加工方法 工艺装备 生产节拍 检验方法 废次品率 厂内运输方式 包装方法等情况原材料及外购件外购件种类 质量 数量 价格 材料利用率等情况供应与协作单位的布局 生产经营情况 技术水平与成本 利润 价格情况厂外运输方式及运输经营情况 10 3对象的选择和情报资料的搜集 情报资料的搜集分类成本方面的情报按产品 零部件的定额成本 工时定额 材料消耗定额 各种费用定额 材料 配件 自制半成品 厂内劳务的厂内计划价格等等 政府和社会有关部门法规 条例等方面的情报 搜集情报时要注意目的性 可靠性 适时性搜集情报要事先明确目的 避免无的放矢要力争做到无遗漏又无浪费地搜集必要的情报 情报是行动和决策的依据 错用了不可靠 不准确的情报不仅达不到预期的效果 还可能导致VE的失败 情报只有在需要时提出才有价值 10 4功能分析 整理和评价 功能分析功能整理功能评价 功能分析 功能就是某个产品 作业 或零件 工序 在整体中所担负的职能或所起的作用功能分析功能分析是价值工程的核心 依靠功能分析用最少的成本去实现这个功能 功能分析 功能分类基本功能VS辅助功能使用功能VS品位功能必要功能VS不必要功能 功能分析 功能分类基本功能定义这种产品 或作业 要达到其产生目的不可缺少的功能 产品存在的基础如何确定是否基本功能产品基本功能的作用为什么是必不可少的其重要性如何表达 其作用是不是产品的主要目的 如果作用变化了则相应的工艺和零件是否要改变 功能分析 产品的功能分析辅助功能 二次功能 是相对于基本功能而言的如以代步为基本功能的自行车的书包架其功能是起一个辅助作用 没有书包架也完全可以起到代步功能 又如带有夜光装置的夜光手表 夜光装置起一个辅助作用 它可以帮助你在黑暗中看清时间 但不能保证走时准确 辅助功能可以从它是不是对其基本功能起辅助作用 它的重要性和基本功能的重要性相比 是不是起次要作用两方面来确定 功能分析 产品的功能分析使用功能和品位功能使用功能是每个产品都具有的使用价值使用功能最容易为用户所了解 并通过产品的基本功能和辅助功能表达出来品味功能有的产品除了在性能上满足要求之外 还应按用户的需要在造型 色泽 式样等方面加以美化 功能分析 产品的功能分析必要功能和不必要功能必要功能产品满足用户需要必须具备的功能包括基本功能和辅助功能不必要功能指用户不需要的或对基本功能实现没有任何作用的辅助功能包括多余功能和过剩功能 功能分析 示例例1 某类海军登陆艇储油设备VE完全可以用市场上的圆桶代替特制的不锈钢方形容器经过计算 如果采用大 只需要一只 用小的需要4只 再加些管道零件 80元就够了成本从520元降低到80元 10 4功能分析 整理和评价 示例例2 要设计一个实验室 在实验室里装置一架强大功率的X光机 探查铸件内损 为了不让实验室周围的地方受X光射线的波及 设计了一座2m厚 3m高的马蹄形的钢筋混凝土防护墙 建筑费估计为5万元 经过功能分析 了解到这垛墙的功能是防护 外观需求极小 因此建设改用土墙 满足了防护功能 而建筑费降低到5000元 仅是原设计的十分之一 功能分析 示例例3 车间常见的电动机罩子结论 经过功能分析最后决定采用铰链开启 冲眼子的铁皮组成防护罩子 比里面用钢网 外面用钢板的罩子的成本降低5倍 功能整理 功能定义含义用最简明的语言来表达产品 零部件 作业的功用和效用通常用一个动词加一个名词的词组来定义功能要求简明扼要例如电线的功能是 传导电流 温度表的功能是 计量温度 油漆的功能是 保护表面 增加美观 等 准确清晰反映最本质特征如吸尘器的功能应定义为 弄掉灰尘 不宜定义为 吸掉灰尘 因为实现 弄掉灰尘 这一功能可以多种方法 如擦抹 扫除 冲洗 气吹 静电吸附等等适当抽象全面 功能整理 功能整理一个产品通常是由许多零部件组成的 各个零部件各有各的功能 这些功能组成一个体系 通过这个体系实现产品的功能含义依据功能间的逻辑关系对功能进行分析 归类 建立功能之间的联系并画出反映功能关系的功能系统图由功能系统图可以明确各种功能之间的关系 有助于设计构思一种功能可以由几个零部件承担 一个零件也可以承担几种功能 应尽可能地把各种功能分配到各个零部件上 以便明确各个零部件在功能上的重要性 功能整理 功能的逻辑关系树形结构功能间存在目的 手段的逻辑关系一个目的功能之后可能存在多个相对独立的手段功能 形成功能的并列逻辑关系每一并列功能和从属于它的下位功能形成一些相对独立的功能子系统 称为 功能域 一级 二级 功能整理 功能整理方法编制功能卡片一个零件的一种功能 一张功能卡功能卡片归类不同零件的相同功能定义的功能卡编组建立功能之间的联系提出问题建立功能间的联系 功能目的 实现手段依次向上追寻每一功能的目的功能 直到基本功能向下追寻每一功能的手段功能 直到末端功能把一组功能按目的 手段的逻辑关系联系起来 形成功能序列所有功能建立起联系后 建立功能系统图编制功能系统图 功能评价 功能评价产品功能的重要性是通过评价之后予以评定的 产品功能重要的评价就高 功能次要的评价就低通过评价将定性的概念转化为定量的数值 有了定量的数值可以进行数学运算 可以进行比较产品的功能又由产品的各零部件来实现的 所以对产品的功能评价要通过对其零部件进行评价来实现评价是通过评分来得出 功能评价 功能评价方法 01 评分法 04 评分法定量评分法 01 评分法 做法请5 15个对产品熟悉的人员各自参加功能的评价评价两个功能的重要性时 重要者得1分 不重要者得0分 自己和自己相比不得分用 X 表示 两个零件比较时 一定要给予1与0的相对比较 例如 某个产品有五个零件 相互间进行功能重要性对比 以某一评价人员为例 01 判分法的产品零件对比次数总分 n n 1 2n为对比的零件数量产品由5个零件组成 总分 5 5 1 2 10 01 评分法 做法把所有评价人员的评价得分汇总 求出平均得分值和功能评价系数平均得分值 得分总数 评价人数功能评价系数 零件所得平均得分值 平均得分值总和 01 评分法 分析功能评价系数 功能大小的数量化数据 04 评分法 做法计分规则如下 汇总计算同 01 评分法 非常重要 4分VS相比很不重要 0分比较重要 3分VS相比不太重要 1分同样重要 各得2分如某产品有六个零件 相互间进行功能重要性对比 以某一评价人员为例 产品零件对比次数总分 2n n 1 定量评分法 做法请5 15个对产品熟悉的人员各自参加功能的评价评价功能重要性时 可综合应用 01 评分法和 04 评分法 评定出功能重要性系数然后对零部件进行逻辑比例分配最后计算出零部件的功能评价系数 定量评分法 例 普通28自行车主要零部件功能评价系数的计算功能分析基本功能是陆上短途脚踏交通工具 所起作用是代步及少量载重 既要安全又要可靠 安全功能要求能报警和制动 可靠功能要求坚固耐用 方向控制 附着力强 辅助功能要求停靠稳妥 防尘可靠 搬运方便 使用功能要求骑行轻快 感觉舒适 维修方便 外观功能要求造型大方 装饰新颖 色泽美观 对四个功能用 04 评分法或 01 评分法进行评定 求出平均评分值和功能评价系数 定量评分法 续前功能评价系数分配将各功能评价系数分配给各要求的功能 分配的比例根据其重要性来决定 例如 基本功能中可靠功能比安全功能重要 则可靠功能的重要性占70 安全功能占30 可靠功能中坚固耐用功能占70 方向控制占20 附着力强占10 等等 定量评分法 续前而后对各零件所能负担的各种功能进行评分评价最后求出各零件的功能评价系数 10 5目标的选定 从组成产品的零件成本着手 要将每一个产品的成本分解到零件 然后逐一进行分析再从功能分析着眼利用价值工程的分析方法 找出主要分析的目标选定方法ABC分析法价值系数判别法最合适区域法 ABC分析法 ABC分析法也称为不均匀分布定律法为帕莱脱 Pareto 氏所创造 现已广泛应用基本思路将某一产品的成本组成逐一分析 将各零件成本从高到低排序 再归纳出占多数成本的少数零件 ABC分析法 方法百分数法 ABC分析法 方法图表法如竹壳热水瓶有八个零件组成 瓶胆零件成本占全部成本的80 竹壳零件成本占15 还有六个零件的成本占5 根据上述数据可以画出ABC分析图从这张图表可以清楚地看出问题的所在 假如我们集中在A类零件 瓶胆做些工作 那一定会达到降低竹壳热水瓶成本的目的 价值系数判别法 对产品成本分析之后 可求得每一个零件的成本系数 结合功能评价系数可求得价值系数成本系数 零件成本 总成本价值系数 功能评价系数 成本系数 V F C 价值系数判别法 V接近于1或者等于1 功能重要性与成本比重相适应 不是改进的目标 V 1 功能重要性较高 成本比例相应较小可以考虑提高一点成本 在整个成本控制的范围之内 使功能再有提高原功能太高 可能存在着多余或不必要的功能 可考虑将功能降低一点 或除去多余的功能 然后再相应的降低一点成本 V 1 F差C高 要改进的目标对象要研究如何对该零件进行改进 使功能在不变的条件下来降低成本 最合适区域法 日本田中教授提出的选用价值系数的最合适区域基本思路价值系数相同的对象 由于各自的成本系数与功能评价系数的绝对值不同 因而对产品价值的实际影响有很大差异不应把价值系数相同的对象同等看待 而应优先选择对产品实际影响大的对象至于对产品影响小的 则可根据必要与可能 决定选择与否 最合适区域法 虽然价值系数相同 但由于它们的功能评价系数和成本系数的绝对值不同 所以对产品价值改善的实际影响有很大的差异 零件A与B价值系数均提高到1 则成本A可降低10元而B仅降低1元零件C与D的价值系数降一半到1 则成本提高一倍即C增加100元 而D只增加10元 最合适区域法 VE目标的选择根据价值系数选择VE目标时 还应区别目标的成本系数和功能评价绝对值的大小 分别加以控制对于成本系数C和功能评价系数F大的目标要从严控制 不允许其价值系数V对1的偏离过大 对1偏离稍大时 即应选为VE目标对于功能评价系数F和成本系数C小的目标 则可放宽控制 即使其对1偏离较大 也可不列为VE的目标 这样既可使VE能抓住少数对象开展工作 不被对象过多所困扰 又能保证不漏掉重点对象 使VE活动能获得圆满的效果 最合适区域法 价值系数坐标图 区域内的一切目标都被认为其价值系数对于1的偏离是可以允许的 不再列为VE目标区域外的点子 特别是离阴影远的则应优先选为VE的目标曲线的确定 曲线上任意一点到标准线的距离R与其垂足到坐标中心O的长度L的乘积是一给定常数S 最合适区域法 最合适区域的确定 S大 则曲线与标准线的距离就大 阴影面积亦大 VE目标选择少S小 则曲线更逼近标准线 选定的VE目标就多S取何值 视选择目标的需要人为给定 在应用时可以通过试验 代入不同的S值直到获得满意结果为止 最合适区域法 最合适区域的确定 以自来水笔为例 自来水笔各零件的功能评价系数 成本系数及价值系数 最合适区域法 最合适区域的确定 取S 50 在价值系数坐标图上作出两条曲线 各零件对应位置画在价值系数坐标图上笔尖6 笔圈4 杆尾3 押簧2 气孔1 吸墨水管7都在最合适区域区 不列为VE目标笔套8 杆身9都在最合适区域外 杆身9远离最合适区域内 可以列为VE目标 10 6方案的评价和选择 改进的方案的提出方案的评价与选择 提出改进的方案 为了实现产品的基本功能 辅助功能 使用功能 外观功能等功能的任何设想都可以畅开思想 自由提出 不受任何时间空间的限制 不受任何权威意见的限制提出方案的主要方法千方百计法哥顿法台尔菲法 提出改进的方案 千方百计法头脑风暴法 BrainStorming BS 邀请5 15个熟悉产品的人员参加会议主持者头脑清楚 思想敏捷 技术作风民主 态度和气 既善于活跃会议气氛又善于启发引导 使到会者感到无拘无束 思路宽广 思想畅开提案人员各自提案 互不批判互不批评会议应有记录人员 会后参加提案整理这样做到千方百计 不墨守成规 不迷信权威 不禁锢自己头脑 不怕讥笑 相信事物的改进是无止境的这样可以提出几十个甚至上百个方案 提出改进的方案 哥顿法美国人哥顿 Gordon 提出指导思想把要研究的问题适当抽象 以利于开拓思路在研究改进的会议开始时 会议主持者并不把要解决的具体问题全部摊开 只把问题抽象地向大家介绍 要求海阔天空地提出各种设想 例如要研究改进剪草机的方案 开始只是提出 用什么办法可以把一种东西断开 当会议提出可以用剪切 刀切 扯断等不同方式之后 再宣布具体研究剪草机的改进方案 这样就可能提出用理发推子形式的刀片 或镰刀形式的旋转刀片 或圆盘形式的刀片等各种设想方案 便于对比选择 提出改进的方案 台尔菲法将所要提的方案分解为若干内容 并将这些内容邮给提案的对方经对方邮回后整理出各种建议 并归纳出若干较合适的方案再邮给对方分析方案对方邮回后集中各位建议的内容 再选出较少实用的方案又邮给各人员分析提案如此经过三次反复 最后可以提出方案 这种方法提案人员互不见面 背靠背 可以避免不必要的顾虑而尽量提出方案 方案的评价和选择 方案评价种类概略评价对所提出的许多改进设想进行粗略筛选 减少详细评价的工作量详细评价对经过筛选后的少数方案再具体化 通过进一步的调查和研究和技术经济分析 最后选出最令人满意的方案 方案的评价和选择 方案评价内容技术评价主要评价方案能否实现所要求的功能 以及方案本身在技术上能否实现 包括 功能实现程度 性能 质量 寿命等 可靠性 可维修性 可操作性 安全性 整个系统的协调 与环境条件的协调性等等 经济评价包括费用的节省 对企业或公众产生的效益 同时还应考虑产品的市场情况 销路以及同类产品的竞争企业 竞争产品 产品盈利和多少和能保持盈利的年限 社会评价指产品大量投产后对社会有利或有害的影响 诸如污染 噪音 能源的耗费等等 方案的评价和选择 方案评价方法考虑因素效果 即完成功能的好坏 成本 即所需成本高低 成本低效果好为理想方案评价方法评分法功能加权法环比法 方案的评价和选择 评分法邀请有经验的行家对方案的效果好坏评分从给分评价表中先分析技术价值系数X从经济价值系数Y再来对方案进行评价 式中 P为各方案满足功能的数据 可分别评定后求得Pmax是满足功能的最高得分为4分n为需要满足的功能数 Y H理 H H理式中 H理为理想成本 可以老产品原成本作为基数计算 H为新方案的预计成本 方案的评价和选择 评分法由综合评价系数K来评价 式中 K为综合评价系数 X为技术价值系数 Y为经济价值系数 手表方案的评分表 手表方案的成本及经济价值系数 手表方案的综合评价表 方案的评价和选择 功能加权法这种方法选择5 15个熟悉产品的人员参加综合评价首先求出功能加权系数 可用百分率表示 也可按功能的重要性排列后给予一定的数值再由各评价人员对各个方案功能满足的程度作出评分将评分值与功