航天項目研制過程中成本控制方法探索

劉 寧 陳 松 郝振輝 劉 勇 張曉賽 林啟龍

（中國運載火箭技術研究院，北京 100076）

航天項目研制過程中成本控制方法探索

劉 寧 陳 松 郝振輝 劉 勇 張曉賽 林啟龍

（中國運載火箭技術研究院，北京 100076）

對項目研制過程中的成本進行精細化控制是用有限的資源達到成果最大化目標的方法之一。成本控制既是一個管理問題，也是一個經濟問題。成本分析與管理是實現組織管理有效性的重要手段之一，實施成本管理可有效提高產品質量和單位管理水平，實現成本優化的目標。

航天，項目成本，控制方法

項目成本管理是指為保證項目研制過程中實際發生的成本不超過預算成本所進行的資源計劃編制、成本估算、成本預算和成本控制等方面的管理過程和活動。按照經濟規律的運行模式，航天項目研制過程中的成本控制已從原有的“不計成本”轉變為“精打細算”的管理模式，并向設計、生產、試驗、售后服務等各方面延伸。項目成本管理是項目管理過程中最為復雜和繁瑣的事項，必須依靠科學的、嚴謹的、高效的管理手段才能實現項目成本管理的精益化、最佳化。

1 成本控制方法研究的目的和意義

與其它工程領域一樣，成本對于航天項目來說，同樣是核心競爭力。幾乎所有項目管理中的決策最終都會轉向成本和收益的平衡。研究航天項目研制過程中成本控制方法的目的就在于利用有限的資源，達到設計、生產、試驗、服務保障等目標的最大化實現，從而達到“多快好省，提高用戶滿意度”的目的。在航天項目研制過程中，開展成本控制方法研究的意義在于，在原有管理模式的基礎上，發現并解決項目在方案設計、產品實現、試驗驗證、服務保障的全壽命周期及管理過程中存在的弊端或待優化之處，從而更有效地保證項目研制全過程能夠順利、高效地運轉，并為其它項目的研制過程提供借鑒和參考。

2 經常成本和非經常成本

通過對項目的成本進行分析，可以了解成本是如何產生的，以及如何對成本進行管理。成本要素的主要區別在于經常成本和非經常成本。經常成本要素幾乎與數量成正比增加；非經常成本要素只產生一次，與數量無關。事實上，經常成本往往與數量呈某種程度上的非線性關系，如圖1所示。

在處理購置成本時，非經常成本通常是指研發成本，而經常成本是指產量成本，數量即生產單位的數目。

圖1 經常成本與非經常成本的關系

3 成本控制的主要方面

在航天項目研制過程中，成本控制主要從“成本形成的過程”和“成本費用的構成”兩個方面進行劃分，如圖2所示。

3.1 按照成本形成的過程劃分

3.1.1 產品投產前的成本控制

圖2 成本控制的主要方面和具體內容

產品正式投產前的成本控制內容主要包括：產品的設計成本、生產加工工藝成本、物資采購成本、生產組織方式等。這些內容對成本的影響最大，在某種程度上可以占到產品總成本的50%；這些成本的數量顯著影響著產品實現過程中成本控制的質量和效果。其中，對產品在設計、生產、試驗、售后等方面進行綜合成本估算，包括從概念論證階段到產品試制階段所發生的設計費、材料費、外協費、專用費、試驗費、固定資產使用費、工資費、管理費等8項成本內容，簡稱“八項成本”，具體內容及計算方法如下：

3.1.1.1 設計費

設計費是指研制過程中需要發生的設計論證費、工作協調費、計算費、設計評審費等。這些成本費用的計算方法為：

（1）論證、協調、設計評審等費用，按“預計參加人數×次/人×人均費用”來計算；其中，有兩點需要注意，一是設計評審費不包括本單位參加人員，二是上述各項費用中本單位人員工資費除外。

（2）支付外單位的費用公式為：

3.1.1.2 材料費

材料費是指產品試驗過程中必須消耗的各種原材料、元器件、輔材，以及選用的目錄外元器件、原材料的研制及試驗費用。計算方法為：

3.1.1.3 外協費

外協費是指由于研制單位自身工作分工、設計能力、生產工藝及生產設備等條件限制，必須外協所發生的費用，主要包括產品設計-生產全過程外協、生產外協、服務外協（主要指設計復核復算、計算等）等方面發生的費用。其中，需要注意的是，外協費用中如果還有外協計算費，在設計費的計算費統計中不得重復進行統計。

3.1.1.4 專用費

專用費是指在項目研制過程中為滿足產品全壽命周期及測試覆蓋性需要，研制或購買的設備，進行產品生產加工工藝研究及產生的相關費用。專用設備又分為：特定專用設備和通用專用設備。在對其費用進行計算時，應考慮其折舊率。計算方法為：

其中，百分比視工裝實際使用情況而定，與使用率成反比。

3.1.1.5 試驗費

試驗費是指研制過程中用于工藝研究性試驗、半實物仿真試驗、綜合試驗、匹配試驗、可靠性試驗、發動機試車、飛行試驗、各階段鑒定試驗等各種試驗發生的費用。計算方法為：

3.1.1.6 其它費用

固定資產使用費、工資費、管理費等其它費用的計算按照國家相關標準執行。

需要注意的是，在成本計算中，各級管理費的總額一般不超過“設計費、材料費、試驗費、外協費、專用費、固定資產使用費”合計的15%。

3.1.2 制造過程中的成本控制

制造過程是成本實際形成的主要階段，絕大部分成本的支出在這個階段發生，主要包括原材料、人工、能源動力、各種消耗、產品生產工序間的運輸費用、管理費用等支出。投產前進行產品成本控制的各種方案設想能否實現，控制措施能否在實際操作過程中得到貫徹實施，大部分控制目標能否實現，都與制造過程中的成本控制活動息息相關。由于成本控制的核算信息往往屬于事后統計，很難做到實時掌握，這就會給產品實現過程中的成本控制帶來了一定的困難。

3.1.3 產品使用過程中的成本控制

產品使用過程中的成本內容主要包括：產品使用前的崗位培訓；使用過程中由于使用不當造成的產品損傷，以及由此引發的維修服務費用；由于產品設計不完善導致用戶利益受損，從而產生對用戶的賠償費用等。在產品使用過程發生的成本費用中，由于產品設計不完善導致用戶利益受損而發生的賠償費用可以在產品設計過程中，通過對產品的設計把關避免此類成本的發生。

3.2 按成本費用的構成劃分

3.2.1 原材料成本控制

在航天項目研制過程中，產品的原材料費用占產品總成本的比重很大，通常達50%～60%，部分產品的原材料成本高達90%。因此，原材料的費用控制就成為成本控制的主要對象。影響產品原材料成本的因素主要有采購、庫存保管、生產消耗、回收利用等。因此，原材料成本控制可以從采購、庫存保管和生產消耗等環節有針對性地入手，從而達到降低產品原材料成本的目的。

3.2.2 工資費用控制

工資在產品成本中占有的比例是相對固定的。降低產品成本中工資所占的比例對于控制產品的成本意義重大。控制工資在成本中所占比重的關鍵在于提高勞動生產率；人員在單位時間內所創造的剩余價值越高，工資在產品成本中所占的比例就越低。

3.2.3 試驗費用控制

高可靠性是航天產品的主要特點之一，為了保證產品的可靠性，產品在最終交付前會開展一系列與可靠性相關的試驗，通過試驗來發現產品在設計、生產過程中存在的缺陷與不足，從而滿足用戶的需求。通過提高產品設計的可靠性、增強試驗安排的合理性，以及積極有效地與用戶溝通以了解用戶需求等手段和措施，以盡量避免或減少產品重復開展試驗的次數，從而最終達到控制產品成本的目的。

3.2.4 管理費用控制

產品的管理費用是在管理和組織產品生產過程中所發生的各項費用，是產品成本控制中不可忽視的內容。管理費用控制的有效方法是通過先進的管理工具和管理方法，縮短管理鏈條，使管理最大可能地趨于扁平化，充分利用管理資源，從而達到降低管理費用，控制成本的目的。

4 項目研制過程中在成本控制方面存在的主要問題

綜合分析發現，航天項目研制過程中導致產品成本增加的主要原因包括設計原因、生產工藝不優化、物資采購流程復雜、試驗狀態反復等問題，如圖3所示。

4.1 設計原因導致產品成本增加

航天產品的主要特點之一就是對可靠性的要求較高。但是，隨著用戶認識的不斷深化，對產品的需求也會發生變化，而產品的設計者往往不能在產品設計之初，就完全把握用戶的最終需求，需要對產品設計不斷優化，而在設計優化的過程中，如果發生過多或較大的更改，就會導致產品生產成本大幅增加。

另外，任務提出方在項目初期對產品的要求并不明確，是隨著產品承研方、承制方在產品設計不斷深化、優化的過程中，逐步明確產品的最終要求的。在這個過程中，如果產品改動不大，則不會導致產品生產成本的大幅增加；但是，若對產品設計進行了本質性更改，則會導致產品生產成本大幅增加。

圖3 航天項目研制過程中導致成本增加的主要原因

4.2 生產工藝不合理導致成本增加

由于航天項目產品的高質量、高可靠性特點，產品生產工藝的優化是影響產品成本的較為重要的因素。航天項目產品具有需求數量少、可靠性高等特點，這就對航天產品的生產工藝，尤其是對結構產品的生產工藝提出了較高的要求，如要求產品制造工藝可實現性強、經濟性高，既容易實現，又能滿足用戶在功能、性能、可靠性等方面的需求。而反之，如果產品的生產工藝采用不當，就會造成產品生產成本大幅增加。

4.3 物資采購環節導致成本增加

航天項目產品為保證其可靠性，往往在設計之初就選用了質量等級高的原材料、元器件，通過原材料、元器件的可靠性來在一定程度上保證產品的可靠性。但受航天項目產品需求量少且批次之間狀態變化大的限制，航天項目的物質采購流程難以形成規模化的采購優勢，加之物資到貨后的復驗手續復雜，統一規格的產品零星到貨導致產品復驗的成本增加，也會導致產品采購成本大幅增加。

4.4 試驗狀態反復導致成本增加

航天項目產品在實現過程中，要通過一系列單機試驗、系統級試驗來對產品的設計、生產環節進行檢驗和考核。考核的前提狀態就是要對試驗的狀態進行確認。參試產品狀態、測試系統狀態、工裝狀態等試驗狀態的反復，往往會導致人工成本、時間成本大幅增加，從而導致產品總成本大幅增加。

5 成本優化及控制的方法

航天項目研制過程中產品成本優化及控制的主要方法包括優化設計、工藝改進、制造環節控制、完善質量成本、加強成本核算、改善管理方法等方面，如圖4所示。

圖4 成本優化及控制的主要措施

5.1 通過優化設計的方法控制成本

5.1.1 通過數字化模型設計的方法控制成本

通過數字化設計方法，在綜合分析產品原有設計方法的基礎上，通過研究產品的獨立單元信息，深入研究系統的模型結構體系。通過對產品信息的分類，以及相關特點的歸納、識別與分析，建立產品系統幾何拓撲模型基本體與獨立單元信息之間的動態聯系，通過系統幾何模型與獨立單元之間的信息互動，形成模型與實體之間的交互控制。

在數字化設計的過程中，要加大對產品工藝可實現性的考核，將設計的可實現性與現有產品的生產工藝相結合，進行設計方法和工藝實現的同步優化，減少產品實現生產實現過程中的設計、工藝反復，加強數字化設計與制造一體化，構建數字化設計、制造平臺并實施推廣，最終達到優化及控制成本的目的。

5.1.2 通過集成產品和過程開發的方法控制成本

在產品實現的整個過程中，加強過程權衡和產品權衡的全過程應用與考核，如圖5所示：在概念設計過程階段，加強系統功能的分解，確立明確的分配基線；在分配基線的基礎上，開展整個系統的初步設計，確定系統級參數，同時明確構成系統的產品；在明確產品的基礎上，進行詳細設計，通過元器件功能分解的方法，開展產品的部件功能分解，最終實現產品的制造過程。制造過程完成后，對產品的總體功能進行分解，明確產品階段性的優化方向和優化手段，從而達到P（計劃）→D（執行）→С（檢查）→А（糾正）整個過程的不斷完善。

此外，在航天項目研制過程中，試驗驗證扮演著重要的角色。如何合理安排試驗，做到一次試驗、多方受益，從而有效控制和降低成本。對航天項目研制過程中的試驗體系要進行全面策劃，試驗的充分性和測試覆蓋性要結合需求進行系統規劃，梳理試驗間產品的借用關系，有針對性地進行產品投產，并針對試驗目的對參數產品進行局部改制，避免產品浪費。

圖5 集成產品及過程開發的產品和過程權衡計算運行環境

5.2 產品制造環節中的成本控制

在航天產品制造過程中，降低工藝消耗和產品的廢品率是優化和控制成本的關鍵環節。要有效控制物資采購渠道，細化產品生產所需物資的采購品種及數量。要優化產品生產工藝，提高簡單工藝在產品制造過程中的可實現性，降低和控制產品在生產、實現過程中的制造成本和維護成本。

5.3 控制和降低質量成本

從設計方案源頭、外包產品控制、試驗驗證等相互關聯的質量控制環節出發，完善質量成本控制，包括以下方面：結合IPT（集成產品協同組）設計，理順輸入/輸出接口關系，以降低質量成本；加強設計評審及專家把關制度、提高評審有效性，以降低質量成本；加強外包產品過程控制，切實抓好外包產品質量，以控制質量成本；嚴格控制產品技術狀態，規避研制風險，以降低質量成本；加強地面試驗過程控制，提高試驗有效性，以降低質量成本；有效識別試驗中存在的風險，制定有效措施，規避風險，降低因試驗失敗所帶來的內部損失成本。

6 通過成本控制所達到的效果及意義

以航天某項目研制為例，通過“改進產品的設計方法、優化生產工藝提高產品的可實現性、有效控制和優化研制過程中地面大型試驗的順序，以及控制和降低質量成本”等一系列方法，使該項目的研制成本較研制之初有了大幅降低，縮短了研制周期，為項目演示驗證和集成演示飛行試驗的圓滿成功，以及工程立項后的研制工作奠定了堅實的基礎。

1009-8119（2017）05（1）-0049-04