搜索基于AutoForm的沖壓模具成本計(jì)算方法研究（下）
2017-10-20 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
成果展示
數(shù)據(jù)標(biāo)定成果展示
通過(guò)深入研究模具成本計(jì)算方法,并不斷優(yōu)化模具成本計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù),最終我們得到了適用于上汽大眾的模具成本計(jì)算數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)庫(kù)。在AF-CE系統(tǒng)中加載此參數(shù)庫(kù)就可以進(jìn)行零件模具成本計(jì)算。下面介紹一下我們?cè)陧?xiàng)目結(jié)題時(shí)獲得的一些成果。
對(duì)于MODEL-A車(chē)型自制件,以實(shí)際模具制造成本作為參照(零位),圖9所示為基于Loop03-A版本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差分布情況。Loop03-A版本的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過(guò)三輪參數(shù)優(yōu)化得到的加工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)。雖然有些零件的模具計(jì)算成本偏差大于10%,但是該車(chē)型總成本的平均偏差接近項(xiàng)目目標(biāo)5%。
圖9 基于Loop03-A參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差(%)
圖10 基于Loop05-B參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差(%)
針對(duì)上述計(jì)算偏差,后續(xù)我們又進(jìn)行了幾輪優(yōu)化。數(shù)據(jù)優(yōu)化主要集中在成本偏差較大的零件和制造分項(xiàng),如前蓋外板、后蓋外板下部和翼子板等零件,優(yōu)化方式主要包括檢查對(duì)應(yīng)的計(jì)算設(shè)置是否正確、核對(duì)模具實(shí)際制造成本的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是否正確等。通過(guò)修正數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,重新計(jì)算成本偏差并進(jìn)行數(shù)據(jù)標(biāo)定,最終得到了最優(yōu)化的成本計(jì)算加工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)。圖10所示為基于Loop05-B版本參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差分布情況。與基于Loop03-A版本加工標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的成本偏差(圖9)相比,圖10所示的成本偏差明顯變小,其中總成本偏差為3.6%,滿(mǎn)足我們?cè)O(shè)定的5%的項(xiàng)目目標(biāo);單個(gè)零件的最大成本偏差為13%,還未達(dá)到10%的設(shè)定目標(biāo)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)分析該翼子板零件的成本數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)翼子板零件實(shí)際模具成本數(shù)據(jù)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)不合理,但經(jīng)過(guò)與模具中心溝通發(fā)現(xiàn),該部分成本數(shù)據(jù)無(wú)法追溯。由此可見(jiàn),這些不合理的原始數(shù)據(jù)導(dǎo)致后期模具成本偏差超差,由于數(shù)據(jù)無(wú)法追溯,因此無(wú)法再做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)優(yōu)化,最終經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為本次模具成本計(jì)算精度達(dá)到要求。
新項(xiàng)目驗(yàn)證
基于數(shù)據(jù)標(biāo)定得到的模具成本計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù),我們對(duì)MODEL-B和MODEL-C兩個(gè)新車(chē)型的自制件進(jìn)行了模具成本計(jì)算,并且以模具成本計(jì)算結(jié)果為基準(zhǔn)計(jì)算了模具采購(gòu)價(jià)的偏差。圖11所示為MODEL-B車(chē)型部分自制件的模具采購(gòu)價(jià)相對(duì)于模具計(jì)算成本的偏差;圖12所示為MODEL-C車(chē)型部分自制件的模具采購(gòu)價(jià)相對(duì)于模具計(jì)算成本的偏差,不同顏色的矩形框代表了不同的模具供應(yīng)商。由于Loop05-B加工標(biāo)準(zhǔn)是基于模具中心的模具制造水平進(jìn)行標(biāo)定的,所以計(jì)算的成本結(jié)果比模具供應(yīng)商的模具成本高。從兩幅圖中可以明顯看出,大部分零件基于Loop05-B加工標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本要比模具采購(gòu)價(jià)高,而且偏差比較大,接近50%。
為了使計(jì)算的模具成本適應(yīng)模具供應(yīng)商的模具制造水平,我們針對(duì)供應(yīng)商的模具成本數(shù)據(jù)創(chuàng)建了外購(gòu)模具的加工標(biāo)準(zhǔn)?；谕赓?gòu)模具的加工標(biāo)準(zhǔn),我們更新了兩個(gè)車(chē)型的模具成本計(jì)算結(jié)果,如圖13和圖14所示?？梢钥闯?以模具成本計(jì)算結(jié)果為參考(零位),兩個(gè)車(chē)型的模具采購(gòu)價(jià)都在計(jì)算的模具成本范圍上下波動(dòng)。
圖11 基于Loop05-B參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差(MODEL-B車(chē)型,%)
圖12 基于Loop05-B參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差(MODEL-C車(chē)型,%)
圖13 基于Out01-C參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差(MODEL-B車(chē)型,%)
圖14 基于Out01-C參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本偏差(MODEL-C車(chē)型,%)
對(duì)于圖13所示的MODEL-B車(chē)型,除了后蓋外板下部、天窗加強(qiáng)板和翼子板的采購(gòu)價(jià)超差以外,其他零件的采購(gòu)成本與估算的模具成本偏差都小于20%。需要說(shuō)明的是,實(shí)際情況下,供應(yīng)商在模具項(xiàng)目競(jìng)標(biāo)時(shí)的模具報(bào)價(jià)和模具最終的采購(gòu)價(jià)都受很多因素的影響。對(duì)于后蓋外板下部和天窗加強(qiáng)板等比較簡(jiǎn)單的零件,模具采購(gòu)價(jià)往往不能真實(shí)反映模具的實(shí)際制造成本。同時(shí),翼子板零件由于存在一定的制造難度,因此模具的采購(gòu)價(jià)也相應(yīng)偏高。
對(duì)于圖14所示的MODEL-C車(chē)型,以基于Out01-C加工標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本為參考(零位),同樣不考慮后蓋外板下部和翼子板等特殊零件,其他零件的實(shí)際采購(gòu)價(jià)的波動(dòng)也比較大,一般在20%以上。
通過(guò)上述對(duì)比發(fā)現(xiàn),基于同樣的外購(gòu)模具加工標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的兩個(gè)車(chē)型,MODEL-B車(chē)型大部分零件的模具估算成本與實(shí)際采購(gòu)價(jià)比較接近,而MODEL-C的成本偏差較大。針對(duì)這一情況,我們也做了進(jìn)一步的原因分析,將在下一小節(jié)詳細(xì)介紹。
MODEL-C項(xiàng)目成本偏差分析
由圖14可知,MODEL-C車(chē)型部分零件的估算成本與模具采購(gòu)價(jià)之間的偏差較大。經(jīng)過(guò)仔細(xì)的分析和檢查,我們最終找到了原因。由于零件尺寸對(duì)模具制造成本有重要影響,所以如果零件尺寸較大,其模具采購(gòu)價(jià)相應(yīng)提高才合理。而實(shí)際上,MODEL-C車(chē)型部分零件的采購(gòu)價(jià)卻在往相反的方向變動(dòng),不符合實(shí)際情況。下面將對(duì)比部分零件的尺寸,以簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)際模具采購(gòu)價(jià)并沒(méi)有和零件尺寸關(guān)聯(lián),這和理論上的精確模具成本計(jì)算情況并不一致。
⑴前蓋內(nèi)板。圖15所示為兩個(gè)車(chē)型的前蓋內(nèi)板零件尺寸對(duì)比,模具采購(gòu)成本估算結(jié)果對(duì)比如表3所示,相比MODEL-B、MODEL-C的前蓋內(nèi)板要增加一道落料工序,同時(shí)零件面積增加了5.4%,采購(gòu)價(jià)只增加了11.7%;而估算的模具成本增加了18.2%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更合理一些。
圖15 前蓋內(nèi)板尺寸(左:MODEL-B;右:MODEL-C)
圖16 車(chē)頂尺寸(上:MODEL-B;下:MODEL-C)
表3 前蓋內(nèi)板模具成本估算結(jié)果對(duì)比
表4 車(chē)頂模具成本估算結(jié)果對(duì)比
⑵車(chē)頂。圖16所示為兩個(gè)車(chē)型的車(chē)頂零件尺寸對(duì)比,模具成本估算結(jié)果對(duì)比如表4所示,相比MODEL-B、MODEL-C的車(chē)頂面積增加了43.1%,采購(gòu)價(jià)卻減少了5.5%;而估算的模具成本增加了37.2%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更合理一些。
⑶車(chē)頂加強(qiáng)板。圖17所示為兩個(gè)車(chē)型的車(chē)頂加強(qiáng)板零件尺寸對(duì)比,模具成本估算結(jié)果對(duì)比如表5所示,相比MODEL-B、MODEL-C的車(chē)頂加強(qiáng)板面積增加了7.3%,采購(gòu)價(jià)卻只增加了1.4%;而估算的模具成本增加了4.5%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更接近一些。
⑷后蓋外板上部。圖18所示為兩個(gè)車(chē)型的后蓋外板上部零件尺寸對(duì)比,模具成本估算結(jié)果對(duì)比如表6所示,相比MODEL-B、MODEL-C的后蓋外板上部面積增加了39.2%,采購(gòu)價(jià)卻只增加了3.8%;而估算的模具成本增加了27.5%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更接近一些。
⑸后蓋內(nèi)板。圖19所示為兩個(gè)車(chē)型的后蓋內(nèi)板零件尺寸對(duì)比,模具成本估算結(jié)果對(duì)比如表7所示,相比MODEL-B、MODEL-C的后蓋內(nèi)板面積增加了39.2%,采購(gòu)價(jià)卻只增加了3.8%;而估算的模具成本增加了27.5%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更接近一些。
圖17 車(chē)頂加強(qiáng)板尺寸(上:MODEL-B;下:MODEL-C)
圖18 后蓋外板上部(左:MODEL-B;右:MODEL-C)
表5 車(chē)頂加強(qiáng)板模具成本估算結(jié)果對(duì)比
⑹前門(mén)外板。圖20所示為兩個(gè)車(chē)型的前門(mén)外板零件尺寸對(duì)比,模具成本估算結(jié)果對(duì)比如表8所示,相比MODEL-B、MODEL-C的前門(mén)外板面積增加了8.1%,還增加一道工序,采購(gòu)價(jià)卻只增加了4.2%;而估算的模具成本增加了20.5%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更接近一些。
表6 后蓋外板上部模具成本估算結(jié)果對(duì)比
⑺后門(mén)內(nèi)板。圖21所示為兩個(gè)車(chē)型的后門(mén)內(nèi)板零件尺寸對(duì)比,模具成本估算結(jié)果對(duì)比如表9所示,相比MODEL-B、MODEL-C的后門(mén)內(nèi)板面積增加了6.3%,采購(gòu)價(jià)卻減少了11.5%;而估算的模具成本增加了9%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更接近一些。
⑻翼子板。圖22所示為兩個(gè)車(chē)型的翼子板零件尺寸對(duì)比,模具成本估算結(jié)果對(duì)比如表10所示,相比MODEL-B,MODEL-C的翼子板面積減小了40.8%,采購(gòu)價(jià)卻只減少了0.7%;而估算的模具成本減少了19.2%,相對(duì)來(lái)說(shuō)更接近了一些。
圖19 后蓋內(nèi)板(左:MODEL-B;右:MODEL-C)
圖20 前門(mén)外板(上:MODEL-B;下:MODEL-C)
圖21 后門(mén)內(nèi)板(左:MODEL-B;右:MODEL-C)
表7 后蓋內(nèi)板模具成本估算結(jié)果對(duì)比
表8 前門(mén)外板模具成本估算結(jié)果對(duì)比
由上述對(duì)比可知,模具的采購(gòu)價(jià)和零件尺寸的關(guān)聯(lián)度不大,這與實(shí)際模具制造成本的波動(dòng)情況并不一致。因?yàn)榱慵叽巛^大的模具,其制造費(fèi)用相應(yīng)也會(huì)增加。因此,這一對(duì)比也說(shuō)明了圖14中部分零件模具成本偏差較大的原因。由此可見(jiàn),基于Out01-C加工標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算的模具成本可以精確地估算新車(chē)型的模具成本,可以用于模具投資成本預(yù)算,并對(duì)模具采購(gòu)有一定的參考意義。
表9 后門(mén)內(nèi)板模具成本估算結(jié)果對(duì)比
表10 翼子板模具成本估算結(jié)果對(duì)比
圖22 翼子板尺寸(左:MODEL-B;右:MODEL-C)
圖23 模具成本、報(bào)價(jià)和合同價(jià)間的關(guān)系及影響因素
結(jié)論
通過(guò)基于AutoForm沖壓模具成本計(jì)算方法的研究及分析,我們可以得出如下結(jié)論。
⑴研究基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),主要表現(xiàn)為:1)科學(xué)準(zhǔn)確,平均計(jì)算誤差小于5%,并且基礎(chǔ)價(jià)格數(shù)據(jù)庫(kù)一旦確定,價(jià)格僅取決于零件的大小、形狀及工藝的復(fù)雜性;2)簡(jiǎn)單高效,只需要完成零件工藝方案,指定壓機(jī)、模具形式、加工方式和加載基礎(chǔ)價(jià)格數(shù)據(jù)庫(kù)等即可確定模具價(jià)格;3)透明,各項(xiàng)材料、加工費(fèi)用及人工明細(xì)齊全清楚,并且只要工藝確定,模具價(jià)格不依賴(lài)操作計(jì)算報(bào)價(jià)的人而改變;4)基礎(chǔ)價(jià)格數(shù)據(jù)庫(kù)可根據(jù)年度材料、機(jī)加工小時(shí)數(shù)和人工小時(shí)單價(jià)等變動(dòng)定期更新,適用于新的項(xiàng)目模具價(jià)格計(jì)算。
⑵模具成本、供應(yīng)商模具報(bào)價(jià)和模具合同價(jià)格受多種因素影響,三者并不相等,如圖23所示。
⑶該模具成本計(jì)算方法可以用于精確的模具投資成本預(yù)算。
⑷剔除模具市場(chǎng)供求關(guān)系和模具供應(yīng)商產(chǎn)能負(fù)荷等非成本因素,該模具成本計(jì)算方法可以用于主機(jī)廠模具采購(gòu)價(jià)格參考。
⑸該模具成本計(jì)算方法可以用于模具企業(yè)作為模具成本計(jì)算的輔助工具。
《基于AutoForm的沖壓模具成本計(jì)算方法研究(下)》摘自《鍛造與沖壓》2017年第14期
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