Прогнозирование себестоимости изделия

Компания Sharp, до этого никогда не выпускавшая похожие модели холодильников, не обладает возможностью прогнозировать себестоимость нового изделия с большой долей вероятности с помощью методов, в основе которых лежит сравнение с аналогами. Следует также сказать, что получить подобные данные от своего конкурента, компании Panasonic, какими-либо способами не удалось.

Вследствие выше указанных причин, инженеры фирмы были вынуждены прибегнуть к несколько более затратному, но более достоверному способу прогнозирования себестоимости, а именно функционально-стоимостному анализу (ФСА). В основу ФСА положен принцип оценки функций выполняемых изделием и их стоимости с целью минимизации затрат на их реализацию.

Фактически ФСА является альтернативой технико-экономическому анализу (ТЭА), где критерием эффективности является себестоимость. Несмотря на это, ФСА может с лёгкостью применяться на этапе оценки себестоимости реализации проекта при проведении ТЭА. В этом случае ФСА применяется для прогнозирования минимальной себестоимости варианта реализации проекта с заданными параметрами.

В нашем случае проведём ФСА для обоих вариантов с целью оценки их себестоимости.

1-ый вариант

Построим функционально-стоимостную модель:

Основная функция – длительное сохранение продуктов питания и лекарств в свежем состоянии в домашних условиях

Ф1 Поддерживать температуру не более +8С воздуха в холодильной камере

Ф1.1 Сжимать хладагент с помощью компрессора

Ф1.2 Поглощать тепло системой охлаждения

Ф1.3 Иметь термоизоляцию

Ф1.4 Контролировать температуру в камере

Ф1.5 Управлять работой системы охлаждения

Ф2 Поддерживать температуру на более –18С в морозильной камере

Ф1.1 Сжимать хладагент с помощью компрессора

Ф1.2 Поглощать тепло системой охлаждения

Ф1.3 Иметь термоизоляцию

Ф1.4 Контролировать температуру в камере

Ф1.5 Управлять работой системы охлаждения

Ф2.6 Не допускать образования конденсированного льда

Ф3 Поддерживать влажность воздуха в холодильной камере не менее 75%

Ф3.1 Не обдувать хранимые продукты

Ф3.2 Поглощать тепла большой поверхностью

Ф3.3 Иметь высокий показатель теплопроводности поглотителя

Ф4 Очищать воздух от вредных элементов и запахов на 99%

Ф4.1 Пассивно очищать воздух

Ф4.2 Активно очищать воздух

Ф5 Потреблять не более 450 кВт/год

Ф5.1 Иметь экономичный компрессор

Ф5.2 Иметь высокий КПД системы охлаждения

Ф5.3 Долго поддерживать температуру без питания

Ф6 Быть привлекательным и удобным для пользователя

Ф6.1 Обладать привлекательным дизайном

Ф6.2 Иметь дверцы на каждой камере

Ф6.3 Иметь удобные ручки

Ф6.4 Иметь освещение в камерах

Ф6.5 Обладать удобным управлением функциями

Ф6.6 Иметь возможность разогревать и поддерживать высокую температуру продуктов

Ф6.7 Иметь вес не более 100 кг

Ф6.8 Автоматически изготавливать лёд

Ф6.9 Производить шум не более 44 Дб

Ф6.10 Иметь полки и ящики для хранения продуктов

Данную модель можно развивать и дальше, но за неимением полной информации и дабы не перегружать курсовой проект ограничимся такой.

После получение модели необходимо проанализировать стоимость реализации каждой функции низшего порядка путём анализа стоимости деталей и элементов, необходимых для их выполнения, а также различных вариантов изготовления этих частей. В результате анализа стоимости всех функций мы получим оценку себестоимости всего изделия.

Следует отметить, что если некоторые функции имеют несколько вариантов реализации, то прочие имеют только один. Также некоторые детали отвечают заполнение нескольких функций, поэтому необходимо будет оценить долю той или иной функции в стоимости детали.

Поскольку мы проводим оценку уже заданного варианта с разработанными дизайном и структурной схемой изделия, то анализ вариантов их реализации проводится не будет. Например, не будут оцениваться различные комбинации камер, количества дверей, цвета, формы и т.п. Так функции Ф6.1, Ф6.2, Ф6.3 не будут обладать различными вариантами реализации, а их стоимость будет равна минимальным затратам на достижение желаемых результатов (эскизного проекта).

Построив функционально-стоимостную модель, мы сможем оценить стоимость каждой отдельной функции. Оценку стоимости будем производить по затратам на детали и элементы необходимые для выполнения той или иной функции с учётом доли функции в стоимости детали при условии, что деталь отвечает за несколько функций.

Таблица 9

Соответствие деталей и функций

Итак, мы сопоставили функции изделия и детали, отвечающие за их выполнение. Теперь оценим стоимость каждой детали, причём стоимость будет включает не только материалы и комплектующие, но и затраты на труд, амортизация, налоги и прочее.

• Компрессор

Поскольку к данному варианту изделия предъявляются высокие требования по энергопотреблению (не более 450 кВт/год), инженеры были вынуждены выбрать новую модель компрессора, обладающую необходимыми показатели. Из недостатков такого шага следует отметить на 15% более высокую стоимость детали.

Стоимость – 7020 р

• Система охлаждения

Система охлаждения холодильников в целом универсальна и вариантов реализации не имеет. Система построена на основе тепловых трубок, однако с целью повышения КПД были использованы новый проводящий материал и новая компоновка трубок. Улучшенная система является личной разработкой Sharp и в силу простоты реализации стоимость не увеличила.

Стоимость – 2340 р

• Термодатчики

Стандартные изделия. По одному датчику в каждой камере.

Стоимость – 234 р

• Система управления

Построенная на основе управляющей схемы и двухцветного ЖК дисплея с подсветкой.

Стоимость – 2340 р

• Испаритель конденсата

Стандартное изделие на основе маломощного нагревателя.

Стоимость – 351 р

• Теплопоглотитель

Чтобы увеличить КПД системы охлаждения и поддерживать более высокую влажность воздуха применяется поглотитель в виде алюминиевой пластины с большой площадью теплообмена вместо стандартной схемы, где в качестве поглотителя выступает задняя стенка пластиковой камеры. Патентованная разработка фирмы.

Стоимость – 1170 р

• Угольный фильтр

Выполняет функцию пассивной очистки. Выполнен в виде более дорогих прессованных пластин из абсорбента на основе специально подготовленного угля. Такая реализация позволяет достичь необходимых параметров по очистке воздуха внутри рабочей зоне.

Стоимость – 234 р

• Ионизатор

Выполняет функцию активной очистки. Работает на принципе расщепления молекул воды находящихся в воздухе на ионы, которые нейтрализуют как вредные химические элементы, так и микроорганизмы. Патентованная разработка фирмы.

Стоимость – 702 р

• Трансформатор

Для экономии электроэнергии был выбран дорогой качественный трансформатор с высоким КПД.

Стоимость – 1872 р

• Ледогенератор автоматический

Имеет 2 варианта реализация:

1. С поводом воды от источника

Достоинства:

• Не надо постоянно наливать воду во внутренний бак

Недостатки:

• Необходимость подключения к центральному водоснабжению

• Необходимость частой замены фильтров в случае низкого качества воды

• Высокая стоимость

• Необходимость очистки отсека для льда

• Уменьшая полезный объём холодильника

Стоимость такого решения составляет 3510 р

2. Без подвода воды с внутренним наполняемым баком

Достоинства:

• Не надо подключать к источнику воды

• Не требует частой замены фильтров

• Занимает мало места

• Низкая стоимость и простота реализации

• Малое энергопотребление

Недостатки:

• Необходимость вручную наполнять бак

Стоимость такого решения составляет 1170 р

В результате для реализации проекта был выбран второй вариант.

Стоимость – 1170 р

• Шумопоглотитель

Стандартная система шумопоглощающих прокладок на крепежи компрессора, как источник шума.

Стоимость – 234 р

• Инверсивная система

Инверсивная система – один из вариантов реализации камеры с возможностью нагрева. Является дешёвым и технически простым способом реализации функции. Основана на возможности переключения тепловых трубок системы охлаждения в соответствующей камере на «обратный» ход. Основные трудности такого подхода заключаются в необходимости модификации системы теплоотводов.

Стоимость такого решения составляет 1170 р

Вторым вариантов реализации является установка в камеру нагревательного элемента, однако такой вариант нам не подходит несмотря на простоту реализации и более низкую стоимость так как он влечёт за собой увеличение энергопотребления.

Стоимость такого решения составляет 702 р

Из двух вариантов был выбран более дорогой – инверсивная система.

Стоимость – 1170 р

• Корпус

Реализован стандартно на основе пластика и алюминия для придачи жёсткости.

Стоимость – 8190 р

• Теплоизолятор

Стандартный пенообразный изолятор, закачиваемый в межстеночное пространство корпуса под высоким давлением.

Стоимость – 1170 р

• Двери

Изготавливаются таким же образом что и корпус из тех же материалов, однако в отличии от корпуса несут в себе элементы дизайна по задумке в области формы.

Стоимость – 2340 р

• Ручки

Изготавливаются из пластика с алюминиевым покрытием. Являются элементами дизайна.

Стоимость – 1170 р

• Дверной уплотнитель

Существует 2 варианта реализации:

1. Полиулетан пищевой – сейчас постепенно уходит из применения. Обладает меньшим сроком службы, со временем теряет герметичность, требует утилизации после списания изделия.

Стоимость реализации – 351 р

2. Полипропилен – новый материал. Обладает при чуть более высокой цене более совершенными характеристиками и не требует утилизации.

Стоимость реализации – 468 р

В результате был выбран 2-ой вариант.

Стоимость – 468 р

• Внешнее покрытие

Элемент дизайна. При разработке дизайна было решено в качестве материала внешнего покрытия использовать нержавеющую сталь.

2 варианта реализации:

1. 1 миллиметровая сталь, исполняющая роль внешних стенок корпуса – очень дорогой вариант, сильно увеличивает вес изделия, остаются жирные заметные разводы. Достоинства – высокая прочность покрытия.

2. 0,5 миллиметровая сталь, наклеенная поверх корпуса из пластика и алюминия – более низкая прочность, выше трудоёмкость. Достоинства – более низкая стоимость, менее заметные жирные разводы.

С целью снижения себестоимости изделия и повышения его привлекательности в глазах покупателей было принято решение использовать второй вариант.

Стоимость – 3510 р

• Полки

  1. Полки из закалённого стекла

Значительно более дорогие, однако обладают большой прочностью и устойчивостью к царапинам. Следует отметить, что прочность при таком решении является даже избыточной, что ставит под вопрос целесообразности их применения.

Стоимость реализации – 2340 р

2. Полки из специального пластика

Специально изготовленный пластик обладает более низкой прочностью и устойчивостью к царапинам по сравнению со стеклом, однако он более дешёв и прост в изготовлении.

Стоимость реализации – 1170 р

Для нашего изделия было решено использовать 2-ой вариант.

Стоимость – 1170 р

• Ящики

Стандартная реализация ящиков из пластика с направляющими полозьями для удобства использования.

Стоимость – 1170 р

• Лампы

Для реализации освещения вообще и холодильников в частности применяются три конструктивных решения:

1. Лампы накаливания – дёшевы в изготовлении, однако имеют малый срок службы и высокое энергопотребление. Недостаток – выделяют много тепла.

Стоимость реализации – 234 р

2. Галогенные лампы – более дорогие, но с длительным сроком службы и малым энергопотреблением. Недостаток – нестабильно работают при низких температурах

Стоимость реализации – 702 р

3. Светодиодные лампы – средняя себестоимость, практически неограниченный срок службы, малое энергопотребление. Недостаток – сложность изготовления мощных источников слева.

Стоимость реализации – 468 р

Для нашего проекта было решено использовать светодиодные лампы, т.к. они не требуют замены и могут работать в условиях низких температур и не требуется большая мощность света.

Стоимость – 468 р

После того как были рассчитаны стоимости деталей, необходимо заполнить таблицу соотношений цены деталей и функций, которые они выполняют.

Таблица 10.1

Соотношение цены деталей и функций

Таблица 10.2

Таблица 10.1

Таким образом, сопоставив цены деталей и функций, мы смогли не только рассчитать себестоимость самого изделия, но и себестоимость функций, которые оно должно выполнять, что, по сути, и является целью ФСА. Хотя следует сказать, что данный алгоритм является упрощённым вариантом ФСА, т.к. нам не требовалось разрабатывать параметры изделия с нуля, а метод использовался как дополнение к ТЭА.

Результат расчётов – себестоимость изготовления изделия при 1-ом варианте конструкции составляет 38493 руб.

2-ой вариант

Второй вариант реализации проекта в принципе не сильно отличается от первого поэтому не будем расписывать ФСА для него полностью.

Функционально-стоимостную модель:

Основная функция – длительное сохранение продуктов питания и лекарств в свежем состоянии в домашних условиях

Ф1 Поддерживать температуру не более +8С воздуха в холодильной камере

Ф1.1 Сжимать хладагент с помощью компрессора

Ф1.2 Поглощать тепло системой охлаждения

Ф1.3 Иметь термоизоляцию

Ф1.4 Контролировать температуру в камере

Ф1.5 Управлять работой системы охлаждения

Ф2 Поддерживать температуру на более –18С в морозильной камере

Ф1.1 Сжимать хладагент с помощью компрессора

Ф1.2 Поглощать тепло системой охлаждения

Ф1.3 Иметь термоизоляцию

Ф1.4 Контролировать температуру в камере

Ф1.5 Управлять работой системы охлаждения

Ф2.6 Не допускать образования конденсированного льда

Ф3 Поддерживать влажность воздуха в холодильной камере не менее 50%

Ф3.1 Не обдувать хранимые продукты

Ф4 Очищать воздух от вредных элементов и запахов не менее 50%

Ф4.1 Пассивно очищать воздух

Ф5 Потреблять не более 600 кВт/год

Ф5.1 Иметь стандартный компрессор

Ф5.2 Иметь стандартную систему охлаждения

Ф5.3 Долго поддерживать температуру без питания

Ф6 Быть привлекательным и удобным для пользователя

Ф6.1 Обладать привлекательным дизайном

Ф6.2 Иметь дверцы на каждой камере

Ф6.3 Иметь удобные ручки

Ф6.4 Иметь освещение в камерах

Ф6.5 Обладать удобным управлением функциями

Ф6.6 Иметь вес не более 100 кг

Ф6.7 Автоматически изготавливать лёд

Ф6.8 Производить шум не более 44 Дб

Ф6.9 Иметь полки и ящики для хранения продуктов

Таблица 11

Соответствие деталей и функций

Рассмотрим себестоимость каждой детали.

• Компрессор

Используется стандартный компрессор.

Стоимость – 5850 р

• Система охлаждения

Стандартная система охлаждения.

Стоимость – 1755 р

• Термодатчики

Стандартные изделия. По одному датчику в каждой камере.

Стоимость – 234 р

• Система управления

Построенная на основе управляющей схемы и двухцветного ЖК дисплея с подсветкой.

Стоимость – 2340 р

• Испаритель конденсата

Стандартное изделие на основе маломощного нагревателя.

Стоимость – 351 р

• Теплопоглотитель

В роли теплопоглотиеля выступает задняя стенка камеры

Стоимость – 0 р

• Угольный фильтр

Выполняет функцию пассивной очистки. Обеспечивает необходимый уровень очистки

Стоимость – 234 р

• Трансформатор

Используется стандартный транформатор.

Стоимость – 1404 р

• Ледогенератор автоматический

Как и в первом варианте ледогенератор реализован на схема без подвода воды

Стоимость – 1170 р

• Шумопоглотитель

Стандартная система шумопоглощающих прокладок на крепежи компрессора, как источник шума.

Стоимость – 234 р

• Корпус

Стандартный на основе пластика и алюминия.

Стоимость – 8190 р

• Теплоизолятор

Стандартный пенообразный изолятор.

Стоимость – 1170 р

• Двери

Аналогичны первому варианту.

Стоимость – 2340 р

• Ручки

Аналогичны первому варианту.

Стоимость – 1170 р

• Дверной уплотнитель

Поскольку требования к герметичности у данного варианта ниже было решено для него использовать более дешёвый вариант – полиулетан пищевой, с целью избавиться от излишков сырья на складах.

Стоимость – 351 р

• Внешнее покрытие

Внешнее покрытие согласно дизайну выполняется из специального пластика с алюминиевой основой. Такая реализация более дешёвая нежили покрытие из стали.

Стоимость – 1755 р

• Полки

Полки сделаны из специального пластика, как и в первом варианте.

Стоимость – 1170 р

• Ящики

Стандартная реализация ящиков из пластика с направляющими полозьями для удобства использования.

Стоимость – 1170 р

• Лампы

Аналогично первому варианту (светодиодные лампы).

Стоимость – 468 р

Таблица 12.1

Соотношение цены деталей и функций

Таблица 12.2

Таблица 12.3

Результат расчётов – себестоимость изготовления изделия при 1-ом варианте конструкции составляет 31356 руб.