希望知舟软件为赋能数智化制造业利润提升解析
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本文将从以下几个层面来阐述:1.企业提升利润的本质是什么;2.影响产品成本的最大因素是什么 3.产品利润提升逻辑 4.数字化实现路径
l 首先我们来探讨第一个内容,企业提升利润的本质是什么。如果从企业的最终社会意义来说,企业的存在是为了解决客户的需求或是帮助客户解决某个问题。所以提升利润的本质就是帮助解决客户的需求越多或解决问题越多那么提升利润的机会就越大,那么如何量化这个提升利润的能力,并落地实践就是关键。我们先来研究一下产品利润和企业利润率的公式:

企业资本年利润率=产品总利润/企业年投入资本(材料、人力、固定资产,摊销)
企业在不增加过多的固定资产和人力投入的情况下,获取更多的产品总利润。假设企业的规模不扩张的情况下,企业资本利润率的提升的关键就是产品总利润的提升。在产品利润的公式中,有3个变量,产品价格P,产品成本C,和生产数量Q。在一个非垄断是充分竞争的市场环境下,提升产品价格P获取利润的路是行不通的,那么最终企业资本年利润率提升,就变成了降低产品的成本C,提升产品销售数量。那么问题来了,当P的降价幅度,大于C的降本幅度时,利润就会变成负数,也就是生产越多亏损越多,企业最终关门。那么目前这两个公式,还没有解决企业利润与客户需求关联的问题,如何让成本和销量与客户需求关联起来,我们引入大家另外一个熟悉又陌生的概念提升产品的性价比,打造爆款产品,提升销量获取产品高利润。这个性价比就是我们在价值工程理论里面说的产品价值系数V,它的公式如下:

下图是产品的寿命周期的成本构成,在这里的成本不是我们知道的狭义的产品成本,而是产品全寿命周期的成本,包括用户使用成本的概念。

在产品价格不变的情况下,谁提升了产品价值V大大高于同行,就会打造出爆款产品,获取高额利润。那么我们提升企业的利润率问题,就简化为如何提升所有产品的价值系数V。

如上所示的路径(1)(2)是任何一家企业都在降本做的事情,所以当企业产品的价值系数V与同行相同时,是不会提升产品销量增加利润的,那么就会变成了我们熟悉的内卷。打造爆款产品的只能依靠三种途径(3),(4),(5)才能超越同行。精益成本的降本路径在产品价格成本降低或大大降低的同时,提升产品的功能,功能的提升可以是通过创新提供更多产品的功能,或者是极大的提升产品的性能或品质。目前我们熟悉的新能源车在低价位打爆燃油车,就是新能源车产品价值系数V远高于燃油车的精度案例。
我们总结一下企业需要提升产品的设计利润,打造爆款产品的条件:在产品质量不变或提升产品质量的条件下(降低客户使用成本C),做到产品价格C低于同行,同时产品功能F不变,或F性能指标高于同行,或F功能类别多于同行提升F,最终实现产品性价比V远高于同行,同时还要实现产品利润为正,实现爆款。这里面就是我们后面要提到的精益成本的方法之一DFC基于目标成本的设计,锁定产品利润。
l .影响产品成本的最大因素是什么,如何找到并缩短这个影响成本的因素实现利润

快舟知识树是一个研发工艺成本知识管理的数字化工具平台,它处于信息化转数字化的关键层级,下层与传统信息化软件ERP,PLM,MES等软件互联互通,上层与自动化工具CAD,CAE,CAX仿真工具互联,并且快舟知识树本身也是集成了CAPP 工具,助力企业加速实现设计利润为导向的精益数字化转型升级
在整个产品生命周期中,产品研发虽然只占产品整体成本的5%,但它却对产品产生70%的影响,这种影响包括成本、利润、质量、性能等
以上这幅图,是美国门罗公司,基于30年汽车制造业的成本数据以及在许多制造业时间分析得出来的,并且创造出一种对于成本最大的影响因素,研发设计端进行成本改善的方法,也就是快舟知识(精益设计)树软件使用方法论-精益设计方法论。
l 产品利润提升逻辑
美国门罗公司Munro&Associates创始人Sandy在上个世纪1989年,基于福特汽车多年的应用经验,率先提出的一种简化零件数量,降低产品的设计复杂度,减少零件装配时间,降低制造成本的方法。精益设计方法能够给客户带来的价值可以总结为:降低产品的:成本、重量、时间、劳动力和复杂性;提高产品的:质量、利润、上市速度。
下图就是美国软件Design Profit®的符合语言绘制的产品成本地图的展示

它的核心逻辑,就是用简单的十多个精益符号语言,将制造的零部件,治具,设备,辅耗材,动作等知识要素进行可视化,并通过知识成本库,对成本进行多个维度的可量化,包括:材料成本,人工成本,质量成本,折旧成本,投资成本等;最后利用产品价格和成本差值锁定产品利润,基于利润的成本目标,通过价值分析和简化设计的方法不断降低零部件成本,对产品的设计成本进行综合的模拟评估和不断的优化设计,直到产品投产前达到成本质量目标,实现产品的最终盈利。所以精益方法论的工具有以下特点:1.揭露了产品设计中的浪费和低效,提出可量化的产品设计总成本指标,并指出造成高设计成本的根本原因。2.它将成本核算和责任归属分析工作更多地提前在产品开发过程中进行,进行成本的模拟评估 。3.它以追求利润,质量和价值最大化目标结合,协同多个业务部门实现降本包括财务、工程,制造部门等。
这种方法在国外成功应用数十个行业,汽车行业,军工行业(坦克,飞机,军舰,潜艇),工程机械,装备行业都取得了巨大的成功和惊人的业绩。以我们比较熟悉的一辆经典宝马mini汽油轿车,门罗公司的改善案例为例:该车改善后平均部件数减少 39%,平均装配时间减少 31%,节省每辆车装配时间约 3 小时,质量水平提高100 倍(最少估计), 设计的单位材料成本减少相当于 5%。2012年左右导入中国,该设计方法在国内多家上市公司成功应用,例如在某个大型家电企业,应用该方法在生活电器产品成功应用,单产品平均降本超过500万元以上。在中车的某技术中心持续的精益设计应用到整个平台的精益简统化设计,每年降本幅度达到2000多万元。
快舟(精益)设计的降本逻辑,按照六西格玛设计DMADV方法论的路径,结合软件总结如下图所示五个步骤,

l 快舟(精益设计)知识树的数字化实现路径

2019年由Munro & Associates公司开发的核心产品Design Profit®由于中美贸易战禁止在中国售卖。2019年希望知舟技术(深圳)有限公司开始研发快舟(精益设计)知识树,与2022年开发完成,本系统不仅替代了原美国Design Profit®,还增加了还增加了工艺规划、IE规划、工艺定额预测成本、工时库等模块。2022-2024年快舟知识树已在多家大型企业包含上市公司成功得到运用,并给予高度肯定。我们目前产品成功应用于电子PCBA行业,智能装备,汽车行业等流程制造业。
我们以PCBA行业为例快舟精益设计知识树带来的价值和效果总结如下:
快舟知识树分析了大量的PCBA成本和质量数据,构建了PCBA行业的成本核算模型。
①实现产品的制造工艺全流程的成本可视化、可量化(制造、人工、设备、折旧、摊销、辅耗材的成本均以成本报告数据形式呈现)
②工艺报价准确率:由改善前60%提升到改善后90%
③工艺设计周期时间(SOP、工艺路径、工艺规划、工序工步设计):由平均4小时缩 短到2小时
④成本管控符合率:由改善前30%提升到改善后70%
⑤持续改进产品可变成本降本幅度:由改善前10%提升到改善后20%
⑥工艺知识复用率(减少重复的工艺设计时间):由改善前30%提升到改善后90%
⑦BOM变更导致的SOP差错率:由改善前40%降低到改善后1%
目前快舟知识树与其他工业软件的关系如下:

快舟(精益设计)知识树是一个研发工艺成本知识管理的数字化工具平台,它处于信息化转数字化的关键层级,下层与传统信息化软件ERP,PLM,MES等软件互联互通,上层与自动化工具CAD,CAE,CAX仿真工具互联,并且快舟知识树本身也是集成了CAPP 工具,助力企业加速实现设计利润为导向的精益数字化转型升级
目前基于制造业的基本形态,我们将精益数字化实现分为三类用户:1.OEM , 2.ODM, 3.OEM+ODM或研发制造性企业,每一类用户的实现路径略有不同。
第一类OEM用户,主要聚焦工艺设计的数字化,工艺的降本优化;
第二类 ODM用户,主要聚焦零部件装配设计DFA的数字化,零部件的装配简化设计,减少零部件,减少材料的用量,是零部件级别的降本优化,
第三类 OEM+ODM或研发制造性企业用户,则需要完整的零部件装配设计到工艺设计的数字化。
下图就是一个精益设计数字化的示意图:我们把精益设计数字化的实现比喻为一只在大海上航型的帆船,行驶向实现客户价值提升价值V的胜利彼岸:

这里面的要素包括:负责划船和掌舵的精益人才;研发工艺的知识和成本管理就是大海,它是支持精益数字化平台的基础;作为精益设计数字化平台的这艘帆船,主要与知识成本衔接是依靠快舟知识树这个超级BOM工具将知识和成本串联起来,在到帆船的核心两个风帆,一个主帆是精益研发管理和工具,一个副帆是精益制造管理和工具,在企业领导的精益设计文化之风的吹动下,瞄准客户价值(提质降本)这个主航向,快速实现制造业利润提升高质量发展。
建议制造业要实现利润提升高质量发展,按如下三个阶段实现精益数字化:
第一阶段:导入阶段 (持续时间3个月)
领导作为一把手大力支持,导入精益运用方法,
第一梯队精益设计人才培训
第一类OEM用户 通过工艺优化项目,工艺数字化工具导入,通过工艺路径优化,SOP快速实现,工艺研发效率提升,制造工艺成本降低。
第二类 ODM用户第三类 OEM+ODM或研发制造性企业用户,通过快舟知识树软件使用学习和精益设计降本项目,精益设计降本五步法实现快速降本
第二阶段:复制推广(持续时间3-6个月)
精益设计数字化建设启动,将第一阶段的成果进行快舟知识树平台固化
n 知识平台建设:
ü 知识分类梳理,知识库建立,知识模板建立
ü CDM快舟知识树(精益设计知识树)之知识库应用(工艺模板库,成本模板库,产品模板库)
ü 研发知识管理流程建设
n 数字化研发成本管理与工具平台建设
在基础模块的基础上,导入更多的适配本企业的研发工具例如:项目管理,SOP模块,成本报价等
n 精益研发流程与人才建设
ü IPD流程梳理与精益方法结合进行梳理和设计
ü 第二梯队精益人才的培训建设,将第一阶段降本的成功案例进行学习与推广,并实现降本收益的扩大化
第三阶段:全面展开(第二阶段6-9个月结束以后 )
精益数字化大厦建设初见成效并在持续的建设完善
n 知识平台建设:
ü 知识分类编码管理标准化,知识伴随研发过程进行应用
ü CDM快舟知识树(精益设计知识树)之知识库建设不断得到丰富夯实,知识库模块化,通用化,平台化建设,知识复用也越来越高效,研发效率不断提升。
ü 研发知识管理流程进行规范化管理
n 数字化研发成本管理与工具平台建设
在第二阶段软件模块基础上,对导入工具进行标准化的工具培训与应用,并根据自身发展步骤,逐步导入更多的研发管理工具(如研发评审模块,生产配置管理等)
n 精益研发流程与人才建设
ü 将IPD流程与快舟知识树 工具结合进行流程管控(例如器件选型管控,成本BOM评审管控等,)
ü 多梯队精益人才的培训建设,实现精益人才的全面覆盖,全员普及,实现企业产品利润提升的常态化,实现全面超越同行的产品高质量低成本的竞争优势。
综上所述制造业利润提升高质量发展,需要掌握提升客户价值理念,从研发工艺和成本管理切入的方法,分阶段和步骤实施的路径,来实现精益的数字化,希望本文能够给在利润提升摆脱内卷的制造业企业,带来指导和借鉴意义。
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