嚴峰 蔡志碩 徐林

(上海振華重工(集團)股份有限公司，上海 200125)

0 引言

面對激烈的國際化競爭和市場壓力，我國的工程企業(yè)在項目管理中越來越重視項目全生命周期的成本控制。而項目研發(fā)設計階段是整個項目方案確定及成本控制最為關鍵的階段，設計方案一旦確定，也基本固化了60% ～80%的項目全生命周期成本。

近年來，隨著我國科技研發(fā)工作的迅速發(fā)展，科研項目的研發(fā)完成周期成為重要考核指標，科研技術人員的主要精力大部分都集中在解決關鍵技術上，往往容易忽略項目的制造成本，尤其在對項目全生命周期成本的控制方面。如何加強研發(fā)設計階段科研項目的成本分析，將技術方案和成本控制結合起來，形成最符合市場“性價比”的設計方案，已成為許多科研單位研究的重要課題。而價值工程是一種能保證產(chǎn)品同樣功能前提下降低項目成本的科學管理方法。

價值工程又稱價值分析，是一種把功能與成本、技術與經(jīng)濟結合起來進行技術經(jīng)濟評價的管理技術［1］。為了提高項目價值，在科研項目開展過程中要求相關設計研發(fā)人員主動考慮功能與成本的匹配，以最低的全生命周期成本實現(xiàn)項目功能，滿足使用者的使用要求，可用公式表示為

式中，V 為價值;F 為功能;C 為成本。

價值V 作為衡量項目功能實現(xiàn)是否有效合理的一種尺度，是一個相對概念，指的是對象的比較價值。在研發(fā)設計階段應用價值工程理論，在一定程度上能幫助技術人員聚焦問題，發(fā)現(xiàn)設計中的不足之處，進而開拓思路，不斷改革創(chuàng)新，探尋出新的技術解決途徑，獲得新方案，有效提高項目的技術經(jīng)濟效益［2-3］。

1 項目研發(fā)階段運用價值工程的要求

1.1 全員參與的要求

價值工程是一門管理技術，其成功應用離不開全體技術管理人員的智慧付出。價值工程要求項目技術人員以產(chǎn)品的功能為基本出發(fā)點，在研發(fā)設計過程中重點審核設計方案，消除多余或低效功能，通過功能定位，進行多方案的擇優(yōu)比較，通過對方案經(jīng)濟性分析，大幅降低項目成本。其中既要考慮項目制造成本，也要分析項目投產(chǎn)使用后的維護管理成本。所以要求科研人員、技術人員、工藝人員、采購人員、財務人員等形成團隊合作，以積極的工作態(tài)度投入到價值工程管理中，站在項目全生命周期的高度，從使用者、用戶的角度制定關鍵技術解決途徑，完善設計細節(jié)，最終制訂出具有競爭力的設計方案［4-5］。

1.2 設定研發(fā)項目成本目標的要求

在研發(fā)項目的初期階段，根據(jù)產(chǎn)品將來的市場定位，預期收益，需設定產(chǎn)品總成本控制目標，并將此分配到各主要部件的成本中。在研發(fā)過程中，將產(chǎn)品價值、功能和成本作為一個整體來考慮，避免事后成本。這就要求項目注重對以往成本信息的數(shù)據(jù)整理和積累。另外，項目成本目標的制定還要參考競爭對手在同類產(chǎn)品上的市場價格定位，以使產(chǎn)品獲得更有利的競爭力。

1.3 重視分析項目使用維護成本的要求

很多工程企業(yè)，在研發(fā)階段往往會較多地關注項目的制造成本，認為這與項目售價或企業(yè)利潤有關，而對于項目交付使用后的成本則比較漠然，認為那是用戶的事，企業(yè)只要設法把產(chǎn)品賣出去就好。在經(jīng)濟全球化的現(xiàn)代社會，這種思想實際上已無法適應企業(yè)發(fā)展需要，現(xiàn)在的市場更講求企業(yè)和用戶之間雙贏，替用戶考慮項目的經(jīng)營成本，制訂便于維護管理的技術方案，兼顧企業(yè)和用戶的利益，不僅可以提升項目價值，而且也能夠提升項目的市場競爭力。

1.4 不斷改革創(chuàng)新的要求

價值工程強調不斷改革和創(chuàng)新，尤其隨著新材料、新技術的飛速發(fā)展，某一時期工程項目研發(fā)遇到的難題，在采用新材料或某項新技術后，就具有技術可行性并大幅度降低成本。在工程項目研發(fā)設計階段，研發(fā)人員需要培養(yǎng)這種不斷改革創(chuàng)新的意識，平時注意關注行業(yè)新技術發(fā)展，拓寬自身的專業(yè)技術水平，在分析產(chǎn)品功能的基礎上，不斷鉆研結構、材質等問題，尋求合理的技術解決方案。

2 百方級抓斗船研發(fā)項目價值工程應用

以下簡要介紹在工信部、財政部高技術船舶科研項目——百方級抓斗船研發(fā)項目中，筆者所在單位科研項目組運用價值工程的一些做法。

我國的大型抓斗船基礎研究比較薄弱，國內自主研發(fā)的最大抓斗船斗容僅在30m3左右，百方級抓斗船對于提升我國疏浚國際競爭能力，加快國家海上基礎設施建設具有重要意義。在項目研發(fā)設計階段，科研項目組積極引入價值工程管理理念，以提高產(chǎn)品價值，完善設計質量為出發(fā)點，優(yōu)化設計方案，形成了具有一定競爭力的科研成果。

2.1 組建項目價值工程研究小組

價值工程的成功應用離不開每一位項目相關人員的參與，需要發(fā)揮集體的智慧、經(jīng)驗和積極性，排除研發(fā)技術人員知識結構有限造成的片面性和盲目性，本項目對企業(yè)而言雖然僅是科研開發(fā)任務，并無實船建造要求，但科研項目組在項目研發(fā)階段就成立了價值工程研究小組，由項目負責人擔任組長，組織研發(fā)、設計、工藝、生產(chǎn)、財務、采購，甚至邀請潛在用戶單位專家一起參與項目的價值分析，聽取各方面意見和建議，了解不同用戶的用船需求。根據(jù)收集的行業(yè)船舶信息，初步制定項目成本目標。在關鍵的技術方案選擇上，組織召開專家評審會，結合方案進行經(jīng)濟評價，優(yōu)選方案。

2.2 逐層分解建立項目功能系統(tǒng)圖

在項目價值工程前期組織工作完成后，項目價值工程研究小組根據(jù)項目特點，對研發(fā)項目總體功能進行逐層分解，建立項目功能系統(tǒng)圖，見圖1。以此為基礎，根據(jù)功能類別，將整個百方級抓斗船研發(fā)項目劃分成3 個主要研究方向，即抓斗研發(fā)、抓斗機研發(fā)、船體研發(fā)，在每項研究內容下，結合項目研制任務書要求，又劃分為若干課題進行重要功能研究。

對于研發(fā)項目而言，提升價值往往需要重點關注功能系統(tǒng)圖的前端。雖然功能系統(tǒng)圖上任何一級的改進都可以提高項目價值，但往往越接近前端，功能改進就可以越大，越有可能做設計原理上的改變，大幅降低成本，對提升項目價值也最有意義。

項目采用功能成本法進行功能價值Vi的計算，因為在前期已設定項目成本目標，即功能評價值Fi，待研發(fā)方案制訂后，測定實現(xiàn)功能的現(xiàn)實成本Ci，即可求出價值Vi。應用此法對項目各方案進行選擇評價，改善Vi＜1 的設計方案。

圖1 百方級抓斗船研發(fā)項目功能系統(tǒng)圖

2.3 基于價值分析的方案創(chuàng)新研究

在項目研發(fā)設計階段，科研項目組以價值工程為評價方案合理性的有效手段，進行方案創(chuàng)新性研究。方案制訂初期，根據(jù)目標船抓斗斗容等級，分析項目將產(chǎn)生的經(jīng)濟效益。

抓斗船生產(chǎn)率計算如下

式中，W 為抓斗船小時生產(chǎn)率(m3/h);N 為每小時抓取斗數(shù);C 為抓斗容積(m3);B 為土的攪松系數(shù);fm為抓斗充泥系數(shù)。

根據(jù)抓斗生產(chǎn)率W，通過預估抓斗船年工作時間H，初步計算出抓斗船年產(chǎn)能D=W·H，根據(jù)市場上單方價格，測定抓斗船投產(chǎn)后的預計年營業(yè)額及利潤等經(jīng)濟效益指標。

在項目研發(fā)過程中，抓斗形式和船舶形式的確定是項目整個研發(fā)方案制訂的關鍵環(huán)節(jié)。

根據(jù)項目設定的作業(yè)環(huán)境要求，項目抓斗形式有兩種可選方案，一種是機械抓斗;另一種是電液抓斗。項目組對兩種抓斗從結構形式、開閉控制、起升機構布置、鋼絲繩纏繞、電氣控制、船體尺度、推進功率、維護性、成本等多方面綜合比較，制定比較列表。通過最后的成本分析，發(fā)現(xiàn)當抓斗斗容在60m3以下，機械抓斗的設計可靠性和成本優(yōu)勢明顯;60m3以上時，則電液抓斗具有更大優(yōu)勢。

在船舶形式的選擇上，項目面臨著自航和非自航兩種船型方案。一般抓斗船多采用非自航型。但是隨著作業(yè)區(qū)域不斷向遠海發(fā)展，自航船更適應惡劣海況，在遠海作業(yè)時自持能力較強，遇到風暴可快速自行避風，長距離調遣時船員無須離船，無須配備輔助船舶?？赏ㄟ^調距槳實現(xiàn)船位的靈活控制，非自航船則需輔助船舶長期隨船配合才能實現(xiàn)。

項目組從作業(yè)范圍、船體主尺度、設備配備等方面進行比較。非自航船不需要布置推進系統(tǒng)，船舶尺度減小，也無操縱系統(tǒng)、綜合橋樓系統(tǒng)以及相關的系統(tǒng)及安裝費用，節(jié)省了數(shù)千萬的造價，似乎整船V 值更高，但如果站在用戶用船的角度，非自航船在移位時還需配套一定數(shù)量的拖船等輔助船舶。如果將此部分(輔助船舶的建造成本或租金)折算到整船全生命周期成本中，則項目的現(xiàn)實成本為

式中，LCC 為項目全生命周期成本;Cj為項目建造成本;P 為項目運營維護及其他輔助成本。則項目全生命周期V 值計算公式如下

項目組經(jīng)過計算分析，自航船的V 值高于非自航船。

2.4 對使用維護成本進行重點分析

在確定本船采用自航式電液抓斗船方案后，項目組對自航船運營維護管理中最重要的油耗指標進行了分析。一般而言，自航船油耗燃油儲備量WF可通過主機功率、主機耗油率、航速、續(xù)航力等計算確定。在初估時可簡化為以下計算公式

式中，g0為包括一切燃油裝置的耗油率［kg/(kW·h)］;P1為主機常用額定功率(kW);t 為航行時間;k 為考慮風浪影響的系數(shù)，一般可取1.1 ～1.2。

船舶油耗情況需結合作業(yè)產(chǎn)能進行分析，油耗指標可分成作業(yè)油耗、航行油耗、停泊油耗三類情況進行分析。主機額定功率的選擇和抓斗機最大裝機功率有直接關系，為了降低作業(yè)油耗指標，必須考慮降低抓斗機裝機功率，項目組對抓斗機結構進行了系列分析，為了降低抓斗機作業(yè)功率，項目組在結構減重、機構設置優(yōu)化、配套件選型等方面開展了設計優(yōu)化活動，最終通過對抓斗機研發(fā)方案的不斷改善，進一步降低了抓斗機功率，優(yōu)化主機配置方案，降低整機油耗指標，極大節(jié)省了用戶將來的使用成本，隨著項目全生命周期成本LCC 值降低，整船V 值得到了顯著提高。

此外，針對抓斗船回轉結構是將來維修的難點和重點問題，為了降低維修費用和維修難度，項目組在設計方案中，對回轉結構進行了專題研討，經(jīng)過多次分析討論和專家評審，最終在回轉結構設計時巧妙采取一系列技術措施，方便了日常維修管理，將該部件的維修費用控制在了合理的范圍內。

3 運用價值工程對項目研發(fā)的作用

(1)運用價值工程幫助確定了抓斗形式。通過對兩種抓斗形式的技術經(jīng)濟分析，60m3斗容以下的抓斗船采用機械斗的經(jīng)濟效益明顯高于電液斗，尤其當斗容要求在百方級以上時，電液抓斗的優(yōu)勢愈發(fā)明顯。

(2)運用價值工程幫助確定了本船舶形式。需要注意的是，在此項分析中的現(xiàn)實成本必須采用項目全生命周期成本。如果采用建造成本，則會得到截然相反的V 值指標。作為設計單位，須站在項目全生命周期的角度考慮項目投產(chǎn)后的運營費用，以此進行的項目價值分析將更貼近實際情況。

(3)運用價值工程幫助完善了研發(fā)方案設計細節(jié)，提高了整個研發(fā)項目的研發(fā)質量。通過對生產(chǎn)效率和施工運營費用，包括油耗指標等的分析測算，提高了整船V 值指標，項目組還對抓斗機結構、機構布置進行了設計優(yōu)化，對將來維護難度大、維修費用高的關鍵回轉部位進行了設計方案的優(yōu)化，制訂了合理可靠的抓斗機設計方案，降低了整機裝機功率。

4 結語

價值工程作為一種在產(chǎn)品研發(fā)設計中運用的現(xiàn)代管理技術，其核心理念為提高項目價值。在項目研發(fā)階段進行價值工程分析，有助于研發(fā)人員判定方案改進點，在多方案選擇中具有一定的指導作用。需要說明的是，為得到準確的項目評價值，在確認項目現(xiàn)實成本時需要采用全生命周期成本，不能忽視對項目后期維護管理費用的計算，這樣分析制訂的項目研發(fā)方案將具有更強的設計競爭力。

［1］全國一級建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書編寫委員會. 建設工程經(jīng)濟［M］.3 版. 北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011.

［2］ 全國造價工程師執(zhí)業(yè)資格考試培訓教材編審委員會. 建設工程造價管理［M］. 北京:中國計劃出版社，2013.

［3］ 李笑柏. 價值工程理論在科研管理中的降本成效［J］. 低溫與超導，2014 (2):92-94.

［4］ 楊青，王蕊. 基于價值流圖析技術的研發(fā)項目績效評價研究［J］. 管理學報，2010 (4):619-623.

［5］ 中國(雙法)項目管理研究委員會. 中國現(xiàn)代項目管理發(fā)展報告［M］. 北京:電子工業(yè)出版社，2006. PMT