多快好省！探寻中航工业集团某所3DDFC智能化成本估算的制胜密钥

前言

中航工业集团某研究所3DDFC的成功应用，基于开目自主研发的先进成本估算模型，在制造特征识别和工艺知识库技术支撑下，实现了在产品设计阶段适时获得成本数据，统一规范的成本估算方式，效率提升了6倍、准确性和一致性提升了30%，整体成本下降了10%，对企业科学降本、设计降本起到重大意义。

中国航空工业集团某研究所是集航空电子设备技术研究、产品研制、生产、试验和服务为一体的科技先导型研究所，承担了一系列航空产品研制任务，先后获得国家、省部级等各类科技成果300余项， 目前承担着国家近百项前沿技术研究、型号研制及产品交付任务。

中航工业某研究所产品具有类型多样、结构复杂、更新迭代快、小批量生产的特点，每年的设计图纸数以万计，70%以上的零件需要外协。 制造成本涉及设备、材料、夹具、刀具、特征结构、切削参数等多种因素。除铣削要素外，还覆盖热处理、表面处理、钳工装配及后处理、装夹扫平找正辅助工时以及管理成本等零部件制造成本，成本影响因素较多。

以往，该所零部件的外协价格审查工作主要依赖工艺人员主观判断，受工艺人员经验的影响大，并且对结构复杂类零件的外协价格评估容易出现遗漏项、错判项 ，造成结构设计、工艺编制、价格评估、加工制造等过程中的技术协调成本增加，延长了产品的研制周期，降本设计成为了该所的迫切需求。

企业成本优化和控制的最佳时机是在设计阶段。开目3DDFC的解决方案是在不依赖详细工艺路线的情况下，根据零件几何信息和精度信息，在设计过程中而非详细工艺设计后，一键式完成零件成本的分析与估算，提早识别降本控制点。 这与该所的科学降本诉求理念高度一致，因此，该所决定携手开目实施3DDFC三维制造成本分析与估算软件。

在整个项目实施过程中，该所和开目团队精诚合作、深入探讨，工艺专家积极配合开目进行功能调研、价格参数信息整理、成本核算方案确认，最终实现了该所成本估算的“多”、“快”、“好”、“省”。

成本估算覆盖全面： 3DDFC成本评估覆盖了材料成本、机加工成本、特种加工成本、管理成本、其他成本等各类影响因素，实现从传统的人工估算转变为软件智能估算，成本估算涵盖的工艺类型“多”。

评估时间大幅缩短： 利用 3DDFC 成本估算功能，该所单个零件的成本估算时间由原先的 2-4小时缩短至仅需1至3分钟，成本估算效率“快”。

评估结果一致、准确： 以前不同的工程师估算的成本差异较大，对零部件的制造外协造成干扰，3DDFC上线应用后，所有的零件成本估算一致 ；在估算准确率方面，经过与人工估算进行对比，最大误差率在 20%以内；评估结果一致性和准确性“好”。

设计阶段识别成本控制点： 以往，需要投入大量的人力、时间进行CAM编程辅助估算，现在通过3DDFC 软件实现了在设计阶段一键式快速评估，提早估算识别成本控制点，从而优化设计，节省10%的成本。

3DDFC帮助该研究所通过人机交融的方式，在设计阶段即可实现成本估算，算的快、算的准，确保了成本估算结果的一致性和准确性。

01先进的成本估算模型

遵循零件车铣加工中普遍适用的粗、中、精的工艺原则，分别采用不同成本求解策略，即使在没有详细工艺路线的情况下，也能在早期阶段估算出零部件的成本。

02智能推导加工设备和刀具

系统能够根据零件尺寸和精度要求，自动推荐合适的加工设备和刀具，包括三轴、多轴或大型设备，以及相应的刀具选择，支持多刀具的成本计算，并实时更新成本数据。

03智能识别加工方向

系统智能判断零件的加工方向，识别特殊加工部位，如倾角等，这些部位可能需要专家多次投入时间，系统会根据零件特征推荐相应的系数。

04本地化成本数据管理

支持设备、材料和汇率的配置，同时可进行地区成本差异系数、机台费率系数、材料易切削性系数调整，通过后台数据管理优化确定性数据。

05可视化成本评估分析

通过柱状图和散点图等可视化工具，清晰标示出零部件成本较高的部分，便于直观分析，快速定位成本优化空间。此外，系统还能生成包含报表和清单的图片组合，方便用户关注和理解。

中航工业集团某所工艺研究室主任提到：“在项目建设过程中，我们与开目软件建立了愉快的合作关系，进行了多次深入的探讨和不下10次的视频会议。开目的专家们也积极地配合我们的调研，特别是DFC的建设，解决了原来人工审价周期长，一致性差的问题，得到了领导高度的肯定。”

成本贯穿产品整个生命周期，开目3DDFC围绕降本这一核心目标，助力中航工业集团某研究所推行成本估算智能化，降低了外协成本，缩短了研发周期，实现了降本增效，为装备制造业智能化成本估算树立了标杆。后续，开目团队将做好运维服务，及时响应企业需求，在长期战略合作的道路上携手共赢，助力该所数字化建设迈向更高的水平。

制造企业在物流智能化建设过程中的成本降低探讨

部分制造企业的工厂在实施物流智能化后，效率虽有提高，却不见成本下降，其主要原因是没有做到供应链的平衡和协同。本文结合实际案例对背后的原因进行具体分析，并提出要在实现物流智能化的过程中重点把握“人”、“财”、“适”、“合”、“技”等五要素，创造良好的内外部环境，才可能真正实现物流成本的降低。

当前众多制造企业在规划新工厂时，不仅考虑智能制造，而且开始同步实施物流智能化；也有些工厂对传统的物流系统进行智能化改造，推动工厂供应链从物料进出、生产配送到成品发运乃至整个物流方式的变革，从而使工厂在满足客户的需求同时，提高物流效率和柔性化，提升物流的风险控制和应急反应能力，降低物流成本，同时增强工厂的供应链运营能力，使企业竞争力大大加强。

物流智能化建设，有助于整体物流成本的降低，主要表现为：建立自动化立库，降低土地成本；自动采集数据，降低库存成本；采用自动化设备作业，降低人工成本；实现柔性操作，降低批量成本，设定偏差场景，降低风险成本。然而，在实际推进过程中，有时却难以达到预期目标。如何在物流智能化建设过程中，真正实现物流成本的降低，是制造企业需要认真面对和思考的问题。

一、实际案例分析

在实施物流智能化后，有的制造企业工厂在客户满意度、物流效率提升和物流成本降低等方面基本都能达到预期目标，但有的却不甚理想，虽然物流某个环节或者某一段效率会提高，但物流整体成本没有得到相应下降，甚至出现成本不降而升的情况，以下我们举一些具体实例来说明。

J 公司采用自动传送带后效率提升，但成本未见下降

为提升工厂的物流水平，J公司建造了自动立体库，并配套采用自动传送带，所有物料在入厂道口，通过传送带送到立体库，并按计划送到生产线上，整个入厂和上下线物流操作犹如行云流水般流畅。有参观者向工厂物流经理请教，如何把入厂的物料容器和专用器具做得如此标准和规范，使之与立体库的库位和传送带的尺寸非常吻合。对方解释说，工厂在附近租用一个仓库，在其中用标准的容器和器具对物料进行重新包装，然后再送上传送带。那么，谁负责管理仓库工作？对方表示，基本是原来仓库的员工，并另外招聘了一些人。然而，这个成本谁来承担？如果让供应商承担，所增加的成本其实仍然与工厂相关，并未实现真正意义上的成本降低。

M工厂建设自动立体库后，工厂的生产规模长期未达到预定目标，产生不少空余的库位。有人建议放置呆滞物料，待以后生产规模上去后，再移走呆滞物料。虽然这样可以提高库位的利用率，但会引起呆滞品处理不及时，储存成本由此而产生。也有工程师提出将空闲的库位拿出来与供应商共享，不过在种种原因影响下，最终没有得以实施。

H工厂通过改造，采用AGV等自动搬运机器人来进行物料的上线配送。当这些智能化物流设备运转起来时，原本往来奔波忙碌的物流工人虽不见了，人事部门却不见有工人从仓库里调动出来。到现场勘察后发现，原来他们正忙着拆包装，并装载到AGV上。AGV只是起到替代人工运输的作用，并没有承担起包括装载在内的整个配送工作。这样的改造，使得人员没有减少，反而增加了设备成本。

有的工厂在最初布局AGV并开始运作时，安排得井井有条，配送有章有法。但生产布局一改变，就会忽视自动化物流设备运行路线的改变，从而打乱原来的AGV行走路线，造成现场的混乱。更有甚者，因此停止AGV运作，又重新回到人工操作。这样的窘境其实在不少工厂内都曾经或正在发生。

二、“不配套”仅是表面现象

上述种种情况的出现，从表面来看，是因为相关的包装、物流器具、设施、管理和操作手段没有与之相配套。从深层次原因来分析，则是企业管理层，包括一些供应链物流管理者，对供应链运行的平衡性和协同性不甚了解，不予重视，在供应链节点的衔接上产生失衡，缺失协同。

所谓“平衡性”，是指整条供应链物流围绕客户需求的节奏，根据生产和物流计划的安排均衡地流动。从供应商供货开始，相关方都要以一种相等的速度运行。如果相关方的速度差异较大，要么产生大量库存，要么生产与交付发生脱节，仓库作为平衡中心需要对运行差异进行调节。当工厂实施物流智能化后，物流速度加快了，打破原先的平衡，在拉动上游物流速度的同时，对物料的供应批量、产品质量、配送频次和包装标签符合性都提出新的要求。当供应商的操作不能与之相协同时，只能通过人为方法进行干预和解决，以维持运行的平衡。以上案例中提到的窘境，也是由此所致。

只有充分考虑供应链物流的平衡性与协同性，物流智能化才能在实现提升效率的同时降低成本

所谓“协同性”，在供应链运行时，供应商、承运商、生产方与销售方都需要进行协同操作，即工厂的生产排程、包装标准、运输方法、交付频次都要考虑到相关方的情况。随着工厂物流智能化的推行，对协同性的要求就更高。工厂要考虑到供应商的承受和应变能力，要考虑他们的成本是否因此受到影响。一些管理者恰恰忽略这两个重要因素，因此没能得到上下游伙伴的支持和协同。这就是少数工厂的供应链物流在实施智能化之后，成本难以下降甚至会提高的主要原因之一。

实现物流智能化，可以高效、准确、稳定地完成物料接收、分拣、配送和入库，保证物流过程的品质一致和均衡流动，可以消除物流的人工作业制约瓶颈，解决供应链上的薄弱环节。但一定要充分认识到，产品的价值来自于整条供应链的运作，供应链上各工厂的合作，各流程的整合直接影响着物流智能化的结果，包括效率的提高和成本的降低。因此，工厂从上到下都应树立整体的供应链思维，尤其是高层领导和供应链部门管理者。

三、在物流智能化中实现成本降低的“五要素”

一是“人”，要积极使用供应链物流专业人才。

目前各工厂的供应链人才缺乏，需要大力招聘和引进外部人才，培养且大胆使用内部员工，让他们在工厂里有地位、有发言权，带领团队，主导物流智能化的规划和运作。当专业人员无法满足需求时，可以求助于专业咨询公司的帮助。只有专业的人，才能做好专业的事，才能获得成效。

工厂的组织结构，要围绕智能供应链物流运行方式进行改组，要有统筹管理供应链的部门和具有相应供应链物流职责的工程师。由于工厂内部的工程师分工不同，各自根据其职责范围进行策划。因此，与物流相关的采购频次、物料接收和发出、包装标签、运输等运作策划，都以各自部门的职责为主。

包装和标签一般隶属于工艺部门，属工艺工程师的职责范围，问题也就随之而来。对包装和标签的策划主要是围绕生产制造，本是负责生产工艺的工艺工程师，大多没有责任也没有能力根据整条供应链上的运行要求进行包装策划。有的工厂虽设有包装工程师的岗位，但包装在物流中的作用并没有作为其主要的考虑对象。

采购频次和批量属于采购部门，物料接收操作属于物流部门的职责，销售数量和时间是销售部门的职责，由于部门和职责关系，供应链在管理上被分割成几段。这样的组织结构和工作职责如果不改变，供应链物流运行的整体性和系统化就难以实现，智能化带来的成效（包括成本下降）就会打折扣。

二是“财”，要细化对供应链物流成本的统计核算。

工厂的财务部门要改变传统的做法，要把一些隐性的物流成本显示出来。如V公司，为了突出物流成本情况，公司财务与供应链部门合作，将物流费用从进口物料成本里划分出来后，把统计口径和每月结果告知供应链部门，让供应链部门设立相关的控制和下降目标，并进行不断改善，已经取得明显的效果。与此同时，还把物流的各类场地、设施设备折旧，租赁维护保养费用和与其相关的人工费用也从财务报告中列出，定期告知公司管理层和供应链部门。

当物流实施智能化后，工厂管理层会对设备的投资回报给予极大关注，会要求物流部门千方百计地提升设备利用率，早日实现预定目标。尽管这样的操作会增加财务工作负担，有时还可能会引起一些争议，然而有清晰的数据和明确的目标，肯定会对物流成本降低有一定作用。

三是“适”，物流智能化要适合实际场景是一个重要举措。

在当前市场不确定性和物流智能化逐渐成为新常态的格局下，这应成为制造工厂供应链管理人员思考和应对的课题。工厂在选择智能化设备时，不但考虑销售量和生产量是否能让设备满负荷运转，是否能够按期收回投资，而且要充分考虑物流作业的实际需要，先进性要服从于实用性，才能取得经济效益的最大化。

在智能化设备选用时，要考虑物流作业的实际需要，先进性必须服务于实用性，才能取得经济效益的最大化

所选的设备，要适合货物的特性和货运量的大小，要能够在不同作业环境和条件下灵活方便地操作。物流设备并不是功能越多越好，在实际作业中，可能并不需要太多的功能，如果设备不能被充分利用，会造成资源和资金的浪费。同样，如果功能太少也会导致物流的低效率。因此，要根据实际情况，正确选择设备和相关功能。

X公司是一家服装制作工厂，产品销售稳健上升。他们为了提高物流效率，建立自动化立体库，根据该工厂原材料包装不规则并难以改进成品包装标准化的实际情况，立体库专门根据成品的销量来设计，而原材料仍然放在传统仓库里。虽然传统操作与智能化并存运行，但相当实用，实际运行效果也不错。

另外，物流的智能化可以在工厂的某一个区域或者物流的某一段先行实施，这对已经运作多年的工厂比较合适。V公司的C工厂就是从物料配送上线智能化开始，逐步扩展到仓库拣选、物料入库。他们采用了“准备一段，成熟一段，实施一段”的模式，一步步地进行智能化改善，也取得不错的效果。

四是“合”，要大力搞好与供应链上下游伙伴的合作关系。

通过协同合作，减少直至消除物流中的壁垒，消除上下游环节之间的浪费，给物流智能化创造一个良好的运作环境，将供应链伙伴之间的合作共赢真正落到实处。制造工厂每年都会有要求供应商降价的情况，经过多年操作，单纯从某一个物流环节降本的潜力已经很小。而通过供应链上下游之间协同合作来降低成本的作用开始显现出来，这也就是供应链协同越来越得到认可的原因之一。现在各工厂都十分重视与供应商的关系，制定专门的流程来维持和改善与供应商的关系。与物料和物流供应商合作，共同开发新产品已经成为普遍模式。

同样，在推行物流智能化过程中，要像开发新产品那样，请供应链伙伴参与进来，与他们共同商量如何实现物流智能化。例如，包装配套中如何处理更换容器一直是难以解决的问题，M工厂的物流工程师为此提出建议，即把旧容器卖给包装公司，然后请供应商租赁该公司的配套包装，租赁费用与旧容器的出售费用抵扣。对包装更换涉及不多的供应商，则采用以旧换新的方法，随着物料品种与智能化的实施步骤，逐步更换，最终实现包装配套的目标。

因为工厂能够进行换位思考，比较容易得到供应商的理解和支持，从而能够使项目得以顺利推行。如果工厂只站在自己的立场上提出解决方案，然后强行要求供应商接受，就难以得到供应商理解，也就得不到他们的支持，其结果就很可能像前述案例，工厂只能通过花钱建造内部小环境来解决。

W公司在当地是为数不多的大型制造工厂，供应商因为供货对象少，基本上都是每月送一次物料，为此W公司搞了一个VMI仓库。当W公司开始规划入厂物流智能化时，发现除了人工成本之外，空间并没有因此而减少，对供应商也没有影响。供应链经理提出实施循环取货，即Milkrun，工厂每天或隔天循环上门提货，取消VMI仓库，物料根据计划直送工厂线边库。循环取货的费用低于供应商的运费和仓库费用，最终供应商使物流成本降低，工厂也节省了相应的管理费用。供应商直接得到实施物流智能化带来好处，自然对项目给予大力支持。W公司的物料接收入库智能化项目也得以取得成功。由此可见，创造供应链伙伴的协同环境，是供应链物流智能化实现预期目标的主要外部环境。

五是“技”，需要配套的信息技术支撑。

在智能化物流实施中，需要配套的信息技术支撑

在物流智能化中，信息技术起着至关重要的作用，物流的自动化设备正是在物联网、云计算、大数据、移动互联等先进信息技术的引导和驱动下实现智能化。

L公司在实施物流智能化的同时，建立了供应链控制塔系统，旨在为物流端到端业务建立统一的管理平台，实现物流业务的管理可视化，包括KPI看板、异常订单看板、物料供货看板、运作预警和发货看板等，实现随时、随地、随需的订单和管理可视，通过信息软件来控制自动化设备的运作。例如，当供应商卡车到工厂大门口，会根据对车牌号的扫描进行放行，到指定车位后，系统会通知叉车自动卸货，载货的平板车会自动把物料送到相应的库位上，这时屏幕上显示该物料已经入库。在工厂的仓库里，采用WMS和WCS系统来引导库内的物流自动化设备。

物流智能化是在信息技术、管理软件和设备自身系统集成下展开运行的。随着工厂的发展和场景的变化。信息技术和软件需要不断更新，这也是一种必要的投入。技术成本包括系统开发费、系统维护费等；适当投入的技术成本可让物流自动装置运行更为流畅，效率会更高，成本会更低，投资回报会更快。不过，这个重要的关注点，往往被工厂领导所忽略，原因是难以直观地看到其产生的效果。

总之，工厂物流智能化是供应链物流发展的趋势，是智能制造的迫切需要，是实现小批量、多频次、生产个性化的重要途径。工厂在实施物流智能化时，领导要有供应链整体性思想，根据工厂的实际，分析推进智能化物流的必要性和可行性，量力而行，循序渐进。要注重供应链平衡、供应商伙伴协同和智能化物流的结合，实现工厂智能生产和物流的联动集成。推进智能化物流是供应链创新，是不断探索理论与实践相结合的过程。在这个过程中，必须要给物流智能化创造相适应的内外部环境，才能真正实现工厂物流成本的降低。

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