淺談注射模制造成本控制方法

0 引 言

當前模具市場受原材料價格上漲、人工成本增加的影響，再加之國際貿易的波動，使模具利潤空間越來越小。如何在激烈的市場競爭中獲得訂單的同時，盡可能將模具的利潤最大化、實現綠色制造，是每個模具企業都在思考的問題。注射模制造成本控制勢在必行，成本控制在于有效花錢，而非無效節約。

在模具制造過程中，模具管理可以分為進度和交期管理、質量管理、成本管理、技術和人才管理及售后管理，其中成本管理是影響模具利潤的關鍵因素。模具制造成本主要由材料成本、設計成本、加工成本、裝配成本、試模成本、運輸成本、維修成本、質量成本、進度成本、管理成本等組成，如圖1所示。

成本控制需全員參與，模具工作人員成本意識的養成需要企業文化不斷的宣導和滲透，加強成本意識培訓，逐步建立人員的“成本”、“效益”意識。模具設計階段的成本管控是整個模具制造成本管控的核心，模具設計是模具制造的第一步，設計過程中應強調成本的重要性，提高設計師對成本的敏感度。以下從預算控制和過程控制方面介紹注射模制造成本的控制方法。

1 成本預算控制

報價部門根據模具合同制作“模具制造成本預算表”（見表1），在模具制作周期中設計部門根據“模具制造成本預算表”進行每個環節的評估，超出預算時填寫“設變預算單”并及時知會項目、營業部門負責人與客戶進行溝通，同時更改“模具制造成本預算表”達到訂單增值的目的，具體流程如圖2所示。

（1）定案成本控制環節。設計負責人在定案會議時根據“模具制造成本預算表”要求，控制模具尺寸在預算內。

（2）設計環節。設計負責人根據“模具制造成本預算表”核對成本，評估開模數據與報價數據是否相同，若有成本增加，向項目經理提出“設變預算單”申請。

（3）客戶評審過程中成本控制環節。評估客戶在評審過程中是否有加大模具尺寸和增加相關零配件等要求，若有則向項目經理提出“設變預算單”申請。

為了把我國建成“交通強國”，為了推進“一帶一路”建設，我國鐵路相關院校的大學生一定會響應習近平總書記今年5月2日在北京大學師生座談會上發出的號召：“廣大青年要努力成為有理想、有學問、有才干的實干家，在新時代干出一番事業?！?圖為筆者為榮獲2015年國家科技進步獎特等獎的梁建英總工程師頒發杰出校友獎杯,照片由同濟大學老科協張宗桐提供。)

設計部門匯總當月所有“設變預算單”并形成“模具設變單匯總表”（見表2），于當月第一次試模前發給項目部門跟進追蹤，項目部門每月反饋結果給設計部門。

本研究通過定量和定性相結合的方法，隨機抽取山西大學商務學院2017級200名大一非英語專業學生進行問卷調查。 考慮到問卷結果的科學性，被測對象應該具備一定英語語言基礎，所以以高考英語分數為標準，選取成績介于80～110分之間的學生作為被測對象。 調查共設計26道選擇題，內容分為兩部分： 第一部分主要調查學生對自身英語語言能力及跨文化交際能力的評估與分析； 第二部分主要考察會對“非語言交際”和“超語言交際”產生影響的“一帶一路”沿線國家的文化、習俗、宗教、禮儀等方面的相關知識。 本次調查共發放200份問卷，收回有效問卷195份，回收率為97.5%。 問卷采用匿名答卷方式，結果比較客觀可信。

2 成本過程控制

2.1 提高人均產出以提升企業的生產效益

梯形流道尺寸應根據現有的刀具進行設計，圓形流道的直徑盡可能按球刀大小進行設計，提高加工效率。模具分型面和避空面應盡量設計成平面，避免出現CNC無法加工的死角。工藝細化到每個工步，每個工步的加工基準和裝夾位置提前設計好，盡可能減少加工裝夾次數，如圖6所示。

建立健全科學的質量保證體系，質量檢測人員要熟悉客戶標準及零件驗收要求，在保證質量為前提下控制成本。

其一，人工智能程序的設計階段。程序設計階段的人工干預，有些情況下程度較深，有可能事先對人工智能創作結果的表達進行預定，這其實并非真正意義上的人工智能創作。通過對程序算法和數學模型的設計預設人工智能程序的創作功能，并不一定能具體預定計算結果的表達。例如，美顏相機程序對照片進行自動修正的算法就是預先設定的，操作者只能在預先設定的美顏算法中進行選擇，而無法修改算法。

（3）鼓勵技術人員參加或舉辦技能競賽，激發其自主學習能力，提升個人技能。

工程整定法依賴于工程經驗，不需要建立數學模型，直接在控制系統上進行參數整定，具有簡便、便捷和應用范圍廣泛的特點。但是，實際控制系統中往往存在多個參數，且各個參數之間存在耦合關系，而工程整定法主要針對的是單個PID控制器的參數調整，無法同時調節多個參數，本身也不具備全局尋優能力，因此其應用具有局限性。

2.2 減少庫存以減少資金占用

庫存物料分為安全庫存物料和呆料庫存物料。安全庫存物料是企業為了解決物料交期滿足不了模具制造進度需求，而提前采購一定數量的應急物料，一般是行業標準件或企業標準件。除了交期外，企業出于集中采購的價格優勢而批量采購的物料也歸于安全庫存物料，在滿足企業正常運轉下，同時將庫存資金積壓控制在合理的范圍內。呆料庫存物料是指因一些設計變更、制造或采購異常而產生的物料，這些物料具有再利用價值。

安全庫存物料的有效使用：設計工程師完成BOM設計后，根據識別碼自動與倉庫系統關聯，從安全庫存列表中自動匹配規格型號。呆料庫存物料的有效使用：設計工程師在設計階段查找呆料庫存物料信息，通過方案設計實時消耗庫存呆料，激活資金。

2.3 以保證質量為前提下的成本控制

（2）通過定期組織不同形式的內部技術交流活動，為技術人員提供交流平臺，分享技術人員在工作中的經驗，提升團隊綜合能力。

根據模具零件精度要求，以3D顏色管理方式向編程人員正確傳達設計意圖，如圖7所示，提高加工效率。

（1）質量部門嚴格按圖紙要求對所有來料進行全檢。

“數學教育中的歷史與認識論歐洲暑期大學”中的“認識論”主要是指（2）中的“歷史認識論”，尤其強調數學知識建構中的問題、錯誤、猜想及“認識論斷裂”這個概念的作用．

（2）質量部門嚴格按圖紙要求對加工過程中的零件進行質量檢驗，及時處理每一環節的問題。

（3）建立質量管理臺賬，記錄每一次的質量異常與原因分析。

2.4 設計階段成本管控

項目部門負責產品信息的共享，如產品量產、產品外觀要求、精度要求、模具特殊要求、產品的裝配關系等。采購部門共享物料單價及交貨周期，如鋼材價格、不同材料的交貨周期、品牌標準規格材料尺寸等。信息共享有利于設計方案可擴展性。

2.4.1 模具尺寸設計

人行道托架螺栓等連接件的梁體擋砟墻外部分長期暴露在空氣中，螺栓受日曬雨淋等環境影響極易產生銹蝕，導致其強度和承載能力不斷降低，產生安全隱患。

以“模具制造成本預算表”作為依據，結合客戶標準和參考圖紙，初步確定模具模板尺寸，設計負責人進行審核把關；定案評審會議上再與工藝、制模人員共同評估模具強度，如圖3所示。超出預算時通知項目和營業部門，以便向客戶爭取讓步或追加費用或采用其他補救措施，如優化結構、合理選擇材料，確保模具整體制造成本控制在預算之內。

2.4.2 面向成本和工藝實現的設計方案

設計人員和編程人員對圖檔進行加工工藝評審，確定最終加工方法及思路。編程人員根據模具零件的加工精度制定不同的加工參數和選用刀具，在保證質量的前提下提高加工效率，降低加工成本。在設計階段做好零件的加工工藝規劃，設計人員了解工廠機床的加工能力，材料和尺寸形狀相差不大的零件盡可能采用拼接加工工藝，如圖4所示。

非膠位側面

角參照表3中的“安全加工深度”設計，特殊情況再按“最大加工深度”設計，側面

角越大越有利于加工。

非膠位底面為平面時，底面

角可以為0，即設計成尖角，但最好設計成

1 mm或更大的圓角，如圖5（a）所示。非膠位底面不是平面時，其側面應設計成斜面，斜度≥3.5°，底面

角要盡量大，且尺寸規格應盡量少，以便用同一把刀具加工，如圖5（b）所示。

（1）對新員工進行崗前培訓，使其盡快熟悉公司的流程、標準、機床、加工方式、工具使用方法等。

采用SPSS 21.0統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差表示，組間比較采用t檢驗，計數資料以頻數及百分率表示，組間比較采用χ2檢驗，按α=0.05的檢驗水準，以P<0.05為差異有統計學意義。

1.到目前為止，世界上發現的最長的晶體就是奈卡水晶洞里的晶體。它長約12 米，相當于一輛公交車；它重55 噸，抵得上一輛大吊車！

整副模具由不同的零件組成，特別是復雜的滑塊和斜頂組件結構，需提前進行運動模擬，杜絕干涉，確保模具裝配及運動穩定、可靠，如圖8所示。

使用基于標準化、模塊化的專家級模具快速設計工具，實現全3D自動化設計，提高設計效率，如圖10所示。

模具大件材料以“模具制造成本預算表”作為依據確定，模具小件材料結合客戶標準和公司標準合理選擇鋼材材料。當客戶評審時提出更高材料要求以滿足某些需求（如使用壽命、冷卻效率等）時，應及時通知項目和營業部門向客戶追加費用。其次，因自身對客戶需求理解偏差出現的報價失誤而無法向客戶追加費用時，應采用其他補救措施，確保模具整體制造成本控制在預算之內。

2.4.4 模具標準配件選用及優化設計

熱流道配件以“模具制造成本預算表”為準，其他標準件以客戶設計標準或技術協議為準。盡可能在滿足模具性能要求的前提下，征得客戶同意將原裝進口標準件改為國產標準件替代，如圖9所示。合理優化模具設計方案，如將液壓缸抽芯改為機械抽芯可避免使用昂貴標準件（液壓缸、分流器等）、優化澆注系統來減少熱噴嘴數量等?？蛻粼谠u審過程中提出超預算的設計更改要求時，及時通知項目和營業部門，以便向客戶追加費用。

2.4.5 使用數字化工具

2.4.3 模具零件鋼材選用

算法具體流程見圖3，其中：No和Po分別為插入-分段操作中插入點之前的集裝箱集合與船舶貝內箱位集合，不參與分段搜索；Nr=N(t)No和Pr=PPo表示參與分段搜索的集裝箱集合與船舶貝內箱位集合，需要重新為Nr中的集裝箱指派Pr中的船舶貝內箱位；其他符號參見上一節的符號定義。

2.5 加工階段成本管控

（1）生產排程。先根據程序工藝單的模擬時間，同時考慮工件的裝夾時間評估加工工時，再根據程序工藝單要求和機床性能合理分配機床加工，充分發揮機床的優勢，以提高機床利用率。

（2）優先采用自動編程。深孔鉆加工采用自動編程，如圖11所示，每月總成本可通過連接的電腦自動核算，通過這些數據評估同類型模具的深孔鉆加工價格及機床利用率。

（3）3D自動檢測報告。根據3D數模一鍵生成點特征，根據規劃的檢測方案進行自動編程，檢測完成后自動生成3D檢測報告，如圖12所示，工程師可在三維軟件或瀏覽器直接查看，提升了零件檢測效率，減少重復工作。

表面上看，對象的表達式(專名)不帶有空位是因為對象不是函數或概念，因而沒有“洞”，但是同樣，如果不借助于語言上的特征，我們根本無法設想一種有“洞”或無“洞”的實體。

2.6 物料采購成本管控

物料采購成本管控原則是保證項目物料成本在模具制造成本預算范圍內，在保證質量的前提下，盡可能降低采購成本。采購負責人根據“模具制造成本預算表”核對成本，評估采購價格是否超出預算，若超出則向設計部門反饋。物料采購成本管控措施如下。

（1）杜絕加急采購，針對采購周期長的物料，提前進行規劃。

（2）項目組成員能在系統上即時查詢每項物料的采購進程，及時了解工作進度，節約溝通時間。

式中：E為環氧值(mol/100 g)；V1為滴定空白樣消耗的NaOH的體積(mL)；V2滴定試樣所消耗的NaOH的體積(mL)；m為反應混合物的質量(g)；C為NaOH的濃度(mol/L)。

據中正輿情中心博客提供的數據顯示，該事件輿論發酵的路徑經歷了從自媒體介質到傳統媒體平臺的過程。 事件起始，微信平臺開始流傳事件消息，內容為死者母親見到尸體哭泣、當日下午拍攝的訴說“孩子在學校沒有人身安全”的視頻片段與截圖、T中學群眾聚集的照片等。 這些內容隨后迅速擴散到網絡空間，傳播內容以趙某“被校霸打死的‘內幕’”為主，甚至出現了多種針對政府部門包庇兇手的流言。 自媒體的極速傳播迅速帶動了傳統平面媒體的介入，包括人民網、中國新聞網、中國青年網、中國經濟網、中國廣播網、澎湃新聞、騰訊、網易、搜狐、新浪等眾多新聞網站都對該事件進行了報道。[4]

（3）在保證產品質量的前提下，通過批量采購方式，分別要求供應商送往不同的倉庫，合理利用資源，降低采購成本。

（4）質量部門和采購部門尋求高質量、長期合作的標準件供應商。

2.7 試模階段成本管控

試模階段成本管控措施如下：①合理安排試模機床，盡可能按模具量產要求搭建試模環境，如水、油、氣連接等，如圖13所示；②嚴格控制試模次數，降低模具試模成本；③按模流分析報告參數進行試模，如圖14所示，提高試模效率；④最終注射成型合格產品的工藝參數由工程師重新進行模流分析驗證，同時記錄原因及分析，加入模流分析數據庫中，作為下次生產同類型產品的參考依據。

3 模具制造成本核算

模具交付后由專業的成本會計人員對其成本進行核算，并組織模具各工序負責人與報價負責人進行總結會議，與最初報價單進行對比，總結問題產生原因與預防措施，為后續制造同類型模具時能根據市場動態快速給出合理的報價。

4 結束語

通過將成本意識作為企業文化，培養企業員工的成本意識，使其認真對待模具開發過程，再結合各種提高設計效率和質量的管控方法，落實成本過程控制中的每個環節，從根本上有效控制模具的制造成本，提高模具質量，實現綠色環保制造。

[1]陳 平,楊本偉,堯 軍.淺談模具數字化設計與制造技術[J].航空制造技術,2015(9):49-52.

[2]李 芳,賈宇霖,黃清剛.基于Moldflow的汽車門板塑件模流分析[J].模具工業,2017,43(8):10-14.

[3]伍世鋒,黃清剛,陳敏通,等.塑料密集簧片注射模設計[J].模具工業,2016,42(2):43-47.