CN107563626B - 一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于复合材料制造技术领域，涉及一种高分子材料制备过程中成本测算和控制系统，尤其涉及一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统。本发明给出的预浸料成本测算方式，摒弃了传统产品成本测算中将直接人工、设备折旧、生产电耗等生产直接费用分摊计入产品制造成本的方式，依据基于实际生产工艺和制造现状，采用生产执行系统(MES)对纤维材料消耗、树脂材料消耗、辅助材料消耗、生产班组情况、生产周期及速率、生产设备信息、生产能耗、产品型号及参数、产量、报废率数据信息收集，最大程度地将制造费用中与生产直接相关的费用剥离出来，实现了对产品制造成本的精确测算，可以准确反映产品在不同生产情况下的生产成本波动情况。
Description
技术领域
本发明属于复合材料制造技术领域，涉及一种高分子材料制备过程中成本测算和控制系统，尤其涉及一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统。
背景技术
预浸料是纤维、树脂及其他材料，经过涂膜、热压、冷却、覆膜、卷取等工艺加工而成的复合材料。由于预浸料可以通过热压罐工艺、模压工艺等制作成复合材料结构件，由于其操作相较直接由树脂和纤维制作成制件要简易便捷，所以纤维预浸料被广泛的应用于各复合材料制品。但是由于预浸料制作过程复杂，影响因素众多，受环境、人工等因素影响敏感，所以导致其成本测算难度较大，测算准确度较低，成本管控较困难，阻碍了预浸料的民用化，降低了预浸料产品的竞争力。
由于预浸料制作过程复杂，影响因素较多，参数设定较难，成本测算难度较大，以往成本测算是基于财务的数据而不是生产工艺过程的数据进行测算，考虑因素不全面，参数选取较少，误差较大，不具有专用性，且以往成本测算方法不具有自我优化的效果，不利于实时的对产品进行制造成本测算和监控。
发明内容
本发明目的的是提出一种有利于实时对产品进行制造成本测算和监控的基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统。
本发明通过以下的技术方案来实现：
通过对往期生产数据的收集得到生产效率数据，再将其与产品理论定额进行制造成本最优值计算并得到制造成本区间，并对实际制造成本是否落入制造成本区间进行监控，并建立材料信息数据库、制造参数信息数据库和间接费用成本数据库，通过迭代计算的形式对生产产品进行成本测算，具体步骤是：
步骤A：通过生产执行系统收集产品制造信息，产品制造信息包括纤维材料消耗、树脂材料消耗、辅助材料消耗、生产班组情况、生产周期及速率、生产设备信息、生产能耗、产品型号及参数、产量、报废率数据信息；
步骤B：通过生产执行系统收集上一年度时间期限内的产品制造信息，采用数据回归分析方法计算出不同产品在纤维材料、树脂材料、辅助材料的利用率和不同产品在不同生产设备、不同生产班组、不同产量下的生产周期及速率、生产电耗、生产工时和报废率水平，得到不同产品的最大生产效率和最低直接费用；
步骤C：根据产品理论定额、最大生产效率和最低直接费用计算出产品直接成本最优值，根据步骤B，计算出产品直接成本的上下限并定义产品直接成本区间；
步骤D：采用企业资源计划系统对上一年度时间期限内的产品间接费用按月进行筛选，得出产品间接费用成本上下限，将步骤C中计算得出的产品直接成本最优值与产品间接费用成本下限相加得到产品制造成本最优值，将产品直接成本上限与产品间接费用上限相加得到产品制造成本上限，将产品直接成本下限与产品间接费用下限相加得到产品制造成本下限，从而得到产品制造成本区间；
步骤E：根据企业资源计划系统中的产品实际制造成本，监控产品实际制造成本是否在步骤D给定的产品制造成本区间内，对产品制造成本实行实时监控；
步骤F：根据纤维材料、树脂材料、辅助材料的材料信息建立材料信息数据库；根据步骤B得到的数据建立原料利用率、不同产品在不同生产环境下的生产速率、生产电耗、生产工时和报废率水平参数建立制造参数信息数据库；根据步骤D得到的不同组合形式下的间接费用成本数据库；
步骤G：选取步骤F中建立的材料信息数据库中将要采用的材料，分别选出制造参数信息数据库和间接费用成本数据库中的不同参数与将要采用的材料进行迭代计算，测算出不同制造条件下产品的制造成本。
所述的纤维材料消耗、树脂材料消耗、辅助材料消耗对前期产品制造信息通过产品理论定额数据进行验证。
所述步骤A、步骤B、步骤C和步骤D中的数据每一年更新一次。
所述在步骤D中，制造成本区间下限为目前生产条件下所能取得的最小值，当制造成本普遍产生低于制造成本区间下限的情况时，需重新进行制造成本区间计算。
所述在步骤F中，材料信息数据库随时进行数据更新，制造参数信息数据库和间接费用成本数据库与步骤B中的回归分析计算值保持一致更新。
本发明具有的优点和有益效果：
1、创新测算方式，成本更加精确
本发明给出的预浸料成本测算方式，摒弃了传统产品成本测算中将直接人工、设备折旧、生产电耗等生产直接费用分摊计入产品制造成本的方式，依据基于实际生产工艺和制造现状，采用生产执行系统(MES)对纤维材料消耗、树脂材料消耗、辅助材料消耗、生产班组情况、生产周期及速率、生产设备信息、生产能耗、产品型号及参数、产量、报废率数据信息收集，最大程度地将制造费用中与生产直接相关的费用剥离出来，实现了对产品制造成本的精确测算，可以准确反映产品在不同生产情况下的生产成本波动情况，为实现对产品制造成本的监控提供了基础。
2、通过系统集成，实现成本监控
本发明给出的预浸料的成本监控系统，是在对目标产品制造成本精确测算的基础上，通过与企业生产执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)进行系统集成方式得以实现的。通过对材料信息、实际生产制造信息、间接费用数据进行收集，采用数据反馈验证及回归分析方法实现对目标产品制造成本区间的确定，进而实现产品制造成本的监控。这种方式大大降低了企业财务成本核算人员对产品工艺熟悉程度的要求，提升了财务成本核算人员对产品成本是否合理的判断效率，为实现成本核算快速纠错，提高财务成本核算准确性起到重大作用。
3、建立成本模块数据库，产品制造成本可设计
本发明建立了材料信息、制造参数信息和间接费用成本三大数据库，并通过内联生产执行系统(MES)和企业资源计划系统(ERP)，使得数据库中数据与实际生产成本费用数据保持一致更新；由于数据库采用模块方式进行构建，使得各项成本影响数据模块化，丰富的排列组合方式使得产品成本预测更加精确，也使得设计产品成本得以实现，为企业在成本可控的前提下实现优化排产、精准降低产品成本，实现企业盈利目的提供了有力支持。
附图说明
图1是本发明生产执行系统(MES)参数选取示意图；
图2是本发明产品直接成本测算逻辑图；
图3是本发明产品制造成本区间计算逻辑图；
图4是本发明数据库建立及不同制造条件下的产品成本预测示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
步骤A：通过生产执行系统收集产品制造信息(如附图1)，产品制造信息包括纤维材料消耗、树脂材料消耗、辅助材料消耗、生产班组情况、生产周期及速率、生产设备信息、生产能耗、产品型号及参数、产量、报废率数据信息。这些信息可以通过理论数据进行验证，也可以通过长期收集生产数据不断的验证校准，从而缩小收集到的信息和实际信息之间的误差，避免由于偶然事件造成的误差。
步骤B：通过生产执行系统收集上一年度时间期限内的产品制造信息，采用数据回归分析方法计算出不同产品在纤维材料、树脂材料、辅助材料的利用率和不同产品在不同生产设备、不同生产班组、不同产量下的生产周期及速率、生产电耗、生产工时和报废率水平，得到不同产品的最大生产效率和最低直接费用。由于产品类型、生产设备、生产班组、产量信息参数是变量，任意变动一个参数，得到的结果就会有所不同，所以根据实际生产情况，给每个参数赋不同的值，就会得到不同的直接成本数据。例如固定产品类型时：生产A产品，可以使用1号、2号、3号班组，可以使用a、b、c三台设备，在产量分别是100、500、1000平方米，则通过前期数据收集及迭代计算可以得到生产A产品在不同产量下，采用不同班组和不同设备排列组合下的直接成本数值；
步骤C：根据产品理论定额、最大生产效率和最低直接费用计算出产品直接成本最优值，根据步骤B，计算出产品直接成本的上下限并定义产品直接成本区间(如附图2)；
步骤D：采用企业资源计划系统对上一年度时间期限内的产品间接费用按月进行筛选，得出产品间接费用成本上下限，将步骤C中计算得出的产品直接成本最优值与产品间接费用成本下限相加得到产品制造成本最优值，将产品直接成本上限与产品间接费用上限相加得到产品制造成本上限，将产品直接成本下限与产品间接费用下限相加得到产品制造成本下限，从而得到产品制造成本区间(如附图3)；
步骤E：根据企业资源计划系统中的产品实际制造成本，监控产品实际制造成本是否在步骤D给定的产品制造成本区间内，对产品制造成本实行实时监控，如ERP中获取到的实际制造成本落在了产品制造成本区间，或者落在制造成本区间外，但是高于制造成本最优值，都定义为合理，否则定义为不合理。
步骤F：根据纤维材料、树脂材料、辅助材料的材料信息建立材料信息数据库；根据步骤B得到的数据建立原料利用率、不同产品在不同生产环境下的生产速率、生产电耗、生产工时和报废率水平参数建立制造参数信息数据库；根据步骤D得到的不同组合形式下的间接费用成本数据库，三个数据库信息应当随步骤B中的回归分析计算值保持一致更新，同时需要不断对数据库进行完善；另外，数据库采用模块化的方式进行搭建，模块之间相对独立，可以仅对部分模块进行数据更新和完善；
步骤G：选取步骤F中建立的材料信息数据库中将要采用的材料，分别选出制造参数信息数据库和间接费用成本数据库中的不同参数与将要采用的材料进行迭代计算，测算出不同制造条件下产品的制造成本；由于数据库为模块化设计，成本也由不同成本模块组成，通过定义和改变不同成本模块具体取值(如改变生产设备、生产班组等)，产品成本也会发生改变，使得产品成本可设计；同时，企业可依据生产计划部门的排产情况，预测计划时段各项产品的成本，实现对远端成本的优先控制；计划部门也可以通过预测成本，对排产计划实施优化，以降低企业生产成本(如附图4)。
此制造成本测算和监控系统的功能是能够准确的测算现有产品的成本，实时监控产品制造成本各项参数，实现风险管控；同时可以与生产计划相结合，实现成本控制下的优化排产。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作示范性的，而且是非限制性的。
Claims (5)
1.一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统，其特征是，通过对往期生产数据的收集得到生产效率数据，再将其与产品理论定额进行制造成本最优值计算并得到制造成本区间，并对实际制造成本是否落入制造成本区间进行监控，并建立材料信息数据库、制造参数信息数据库和间接费用成本数据库，通过迭代计算的形式对生产产品进行成本测算，具体步骤是：
步骤A：通过生产执行系统收集产品制造信息，产品制造信息包括纤维材料消耗、树脂材料消耗、辅助材料消耗、生产班组情况、生产周期及速率、生产设备信息、生产能耗、产品型号及参数、产量、报废率数据信息；所述步骤A中，基于实际生产工艺和制造现状，采用生产执行系统收集的产品制造信息，用于将制造费用中与生产直接相关的费用剥离出来，实现了对目标产品制造成本的精确测算；
步骤B：通过生产执行系统收集上一年度时间期限内的产品制造信息，采用数据回归分析方法计算出不同产品在纤维材料、树脂材料、辅助材料的利用率和不同产品在不同生产设备、不同生产班组、不同产量下的生产周期及速率、生产电耗、生产工时和报废率水平，得到不同产品的最大生产效率和最低直接费用；
步骤C：根据产品理论定额、最大生产效率和最低直接费用计算出产品直接成本最优值，根据步骤B，计算出产品直接成本的上下限并定义产品直接成本可接受区间；
步骤D：采用企业资源计划系统对上一年度时间期限内的产品间接费用按月进行筛选，得出产品间接费用成本上下限，将步骤C中计算得出的产品直接成本最优值与产品间接费用成本下限相加得到产品制造成本最优值，将产品直接成本上限与产品间接费用上限相加得到产品制造成本上限，将产品直接成本下限与产品间接费用下限相加得到产品制造成本下限，从而得到产品制造成本区间；
步骤E：根据企业资源计划系统中的产品实际制造成本，监控产品实际制造成本是否在步骤D给定的产品制造成本区间内，对产品制造成本实行实时监控；
所述步骤B到步骤D中，在对目标产品制造成本精确测算的基础上，通过与企业生产执行系统和企业资源计划系统进行系统集成的方式，并且通过对材料信息、实际生产制造信息、间接费用数据进行收集，采用数据反馈验证及回归分析方法实现对目标产品制造成本区间的确定，进而实现对产品制造成本的实时监控；
步骤F：根据纤维材料、树脂材料、辅助材料的材料信息建立材料信息数据库；根据步骤B得到的数据建立原料利用率、不同产品在不同生产环境下的生产速率、生产电耗、生产工时和报废率水平参数建立制造参数信息数据库；根据步骤D得到的不同组合形式下的间接费用成本数据库；
步骤G：选取步骤F中建立的材料信息数据库中将要采用的材料，分别选出制造参数信息数据库和间接费用成本数据库中的不同参数与将要采用的材料进行迭代计算，测算出不同制造条件下产品的制造成本。
2.根据权利要求1所述的一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统，其特征是，所述的纤维材料消耗、树脂材料消耗、辅助材料消耗对前期产品制造信息通过产品理论定额数据进行验证。
3.根据权利要求1所述的一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统，其特征是，所述步骤A、步骤B、步骤C和步骤D中的数据每一年更新一次。
4.根据权利要求1所述的一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统，其特征是，所述在步骤D中，制造成本区间下限为目前生产条件下所能取得的最小值，当制造成本普遍产生低于制造成本区间下限的情况时，需重新进行制造成本区间计算。
5.根据权利要求1或3所述的一种基于工艺制造过程中预浸料的成本测算和监控系统，其特征是，所述在步骤F中，材料信息数据库随时进行数据更新，制造参数信息数据库和间接费用成本数据库与步骤B中的回归分析计算值保持一致更新。
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