船舶設計階段成本控制研究

呂智勇

（上海船舶研究設計院，上海201203）

船舶設計階段成本控制研究

呂智勇

（上海船舶研究設計院，上海201203）

產品設計階段是企業控制產品成本的關鍵。從船舶行業的統計數據看，約70%的船舶建造成本在設計階段已基本鎖定，船舶的后續營運成本、廢棄處置成本也主要取決于設計。因此，抓住了船舶設計，就抓住了船舶成本控制的龍頭。綜合研究了國內外成本控制相關理論和方法，針對我國船舶行業特點，提出了船舶設計階段成本控制方法的實施方案。

船舶設計；成本控制；目標成本法；價值工程；作業成本法

0　前言

受全球經濟增速放緩，造船產能嚴重過剩的綜合影響，世界造船業的發展正面臨嚴峻挑戰。中國船廠面臨的接單難、盈利難問題尤為突出。有效控制造船成本成為船廠的必然選擇。從統計數字看，約70%的船舶建造成本在設計階段已經基本決定，因此，如何在設計階段采取有效措施控制船舶建造成本已成為決定船廠生死存亡的重要課題。

另一方面，從航運業來看，船舶的營運成本所占船舶全生命周期成本的比例在不斷擴大。據一家國際知名船級社的測算，通常散貨船的購買成本約占其全生命周期成本的50%，超大型油船約占48%，剩下的絕大部分為人力成本、燃油成本、維護成本等營運方面的成本［1］。因此船廠必須把關注點放在降低船舶產品全生命周期成本上，為航運公司提供性價比優異的船型，才有可能在激烈的市場競爭中贏取訂單，這也就要求必須在船舶設計階段就綜合考慮船舶成本。

基于上述市場背景，本文將研究如何將成本控制理論與造船實踐相結合，在船舶設計階段綜合考慮控制船舶建造成本及降低船東的營運成本，從而提高船舶產品的市場競爭力，破解企業當前面臨的發展難題。

1　成本控制理論及方法

產品生命周期成本包含生產者成本、消費者成本和社會責任成本［2］，見圖1。

圖1　產品生命周期成本構成

產品設計階段成本控制一般可采用三種方法。

一是目標成本法，也稱為目標成本規劃，由日本豐田汽車公司于20世紀60年代提出，是一種以市場為主導、以顧客需求為導向，在產品規劃設計階段就著手努力，運用價值工程進行功能成本分析，達到不斷降低成本，增強競爭能力的一種成本管理方法。

目標成本法的做法是首先確定產品的市場可接受價格，然后扣除企業期望邊際利潤，即可得到待開發產品的目標成本。即首先確定客戶會為產品/服務付多少錢，然后再回過頭來設計能夠產生期望利潤水平的產品/服務和運營流程。

美國管理會計學家經過歸納和提煉，將目標成本規劃的過程劃分為如圖2所示的三個部分［3］。

圖2　目標成本規劃的三個過程

二是價值工程，價值工程最早由美國工程師邁爾斯于1947年提出。價值工程是以提高產品或作業的價值為目的，通過對產品或作業進行功能分析，力求以最低生命周期成本實現產品或作業所要求的必要功能。價值工程是一門工程技術理論，主要思想是通過對選定研究對象的功能及費用分析，提高對象的價值。

價值工程的三個基本要素是價值、功能和產品的生命周期成本。價值工程的理論基礎為價值理論公式：V（價值）=F（功能）/C（成本）

三是作業成本法，也被稱為ABC成本法（Activity Based Costing），是基于活動的成本核算系統（見圖3）。美國學者經過幾代人的研究，提出了以作業為基礎的成本計算。他們認為成本計算的最基本對象是作業，產品成本就是制造、運送產品所需要的全部作業成本的總和。

圖3概括了作業成本計算的基本過程。資源按資源動因分配給作業，多個作業構成作業中心（中間的橢圓），分配到作業的資源構成該作業的成本要素（圖中的黑點），多個成本要素構成作業成本池（中間的小方框），作業成本按作業動因分配到產品。資源動因和作業動因是分別將資源和作業成本進行分配的依據，它們構成了成本動因。

圖3　作業成本法示意圖

作業成本法與傳統成本法最大的不同，在于它把著眼點放在成本發生的前因后果上，作業是“因”，資源消耗是“果”，使得人們能夠看到成本的消耗和所從事工作之間的直接聯系，這樣人們可以分析哪些成本投入是有效的，哪些成本投入是無效的，通過分析可以更好地找到降低成本的途徑。作業成本法相對于工程學的特征成本模型的預測方法，在成本預測上更加全面。

2　船舶設計階段成本控制

2.1船舶設計階段劃分

中國造船界傳統上將民用船舶設計分為三個設計階段：方案設計、技術設計、施工設計。在采用現代造船模式后，根據成組技術原理，實行船體建造、舾裝和涂裝一體化，與之相適應設計階段劃分為合同設計、詳細設計和生產設計。

合同設計是為船東與造船廠間簽訂造船合同提供有關技術文件與圖紙而進行的設計。這一設計階段將船舶的主要技術性能指標、布置情況、結構型式以及機電舾裝設備配置基本描述清楚，船舶造價基本確定。

詳細設計是船體結構細化設計和機電、通風、甲板、艙室的具體布置及有關管系、電纜安裝設計的統稱，是依據合同設計文件而進行的設計。這一階段的設計工作是在合同設計的基礎上對各局部問題進行深入分析，對原材料和設備提出訂貨選型要求，并結合選定設備的技術資料進行各個專業的詳細設計、計算和繪圖，最終確定船舶的全部技術性能和船體結構。在這一設計階段，船舶建造所需的原材料和配套設備數量及規格已明確，船廠通常說的采購成本已經確定。

生產設計是在船舶詳細設計基礎上，從船廠施工角度出發，以高質量、高效率、短周期、低成本造船為目標，將設計、工藝、管理融為一體的一種設計。生產設計強調按工藝階段、作業類型和區域進行設計，并通過編碼指導工藝流程，是成組技術在造船中的應用和體現。為適應生產技術與生產管理一體化的要求，生產設計需根據詳細設計圖紙，按區域進行劃分，經適當組合后繪制出用于加工、裝配、安裝的工作圖與管理圖表，具有明確的施工作業的全部內容，不僅能直接指導生產，而且在圖紙上還包括與工程管理有關的工作量和材料量等數據，以及采用何種施工方法和工具，便于工人知道做什么和怎樣做，同時也便于管理人員將管理工作貫徹到生產過程中。生產設計完成后，船舶建造相關的人工成本、管理成本就基本確定了。

2.2船舶設計階段成本控制的特點

船舶是復雜產品系統。船舶的復雜性主要體現在：首先，船舶屬于訂購型產品，先與客戶簽訂設計再生產，產品流程與大批量生產的產品區別很大；其次，船舶為單件或小批量生產，缺乏規模效應；再次，船舶屬技術密集型產品，涉及多領域知識，具有系統性、復雜的功能和界面；另外，船舶產品涉及上下游關聯企業多，管理層次復雜；最后，船舶產品項目周期長，原材料價格變動、匯率變化等不可控因素多。

船舶產品上述特性決定了船舶設計階段成本控制具有如下特點和難點：

1）由于船舶屬于單件或小批量生產，許多零部件沒有可參考的標準，定額無法準確確定，在設計階段難以制定目標成本。

2）船舶屬客戶定制型，客戶參與設計、設備訂貨等過程，影響了企業對成本的自主控制。

3）船舶設計建造過程中涉及企業眾多，利益相關方協調復雜，增加了成本控制的難度。

4）船舶尤其是海工產品不少設備屬專用設備，缺乏可替代性，影響了船廠的議價能力。

2.3船舶設計階段成本控制方法

船舶行業的一些特點，比如客戶定制，造成在成本控制方面的難點，但企業如何才能不被市場牽著鼻子走，能夠更加主動地應對市場挑戰，這就要求我們要注重市場研究，從市場追隨者向市場引領者轉變，主動推出引導市場的產品，這樣才能在承接產品時，已將成本工作做的足夠細致，減小接單的成本風險。

企業在開展合同設計之前，還必須要有市場研究的過程。市場研究階段的主要任務是通過與客戶的溝通，調研市場需求，選擇產品研發方向，初步確定船舶的主要性能參數。在這一階段，要與航運公司合作，做出船舶的經濟性初步論證，確定航運市場能夠接受的船舶價格，船廠根據自身對產品發展定位，確定目標利潤，得出船舶的目標售價，并明確船型的目標成本。

合同設計階段的主要任務是結合船型的目標成本，對船舶的性能參數、設備參數、功能定位等進行論證分析，最終選定市場定位明確、性能參數合理、船舶綜合經濟性強的設計方案，完善設計形成合同設計文件。在這一過程中，經營部門與設計部門緊密溝通合作，針對不同設計方案對船舶造價進行估算，直至產品滿足目標成本要求，這是一個循環過程。如果在這一過程中，船舶造價明顯超出目標成本要求，需要與目標客戶探討，對船舶的功能進行進一步的論證分析，降低部分功能要求，或對主要設備配置進行調整，滿足目標成本。這一設計階段將較多地采用價值工程方法進行功能論證分析。

詳細設計階段的任務是在合同設計的基礎上對各局部問題進行深入分析，對船舶結構、系統配置進行細化設計，對原材料和設備提出訂貨選型要求，并結合選定設備的技術資料進行各個專業的詳細設計、計算和繪圖。在這一設計階段，對鋼板、型材、管材的材質、規格選用，以及設備選型、系統設計都需運用價值工程方法進行具體分析，做出最佳選擇（主要設備選型在合同設計階段完成）。

生產設計階段的任務是解決如何把船造出來的問題，這一階段要確定船舶建造的工藝工法，作業流程，給施工現場提供具體的生產指令信息。這一階段進行的是作業層次的目標成本的控制，要根據精益造船思想，運用作業成本法和價值工程理論分析整個生產過程，分清哪些作業環節對造船生產是增值的，哪些是不增值的，然后保留增值部分，設法降低增值部分的成本，去除一切不必要的非增值部分［4］。工時材料廢返率、鋼材套料利用率、單元模塊化率等是反映生產設計階段成本控制水平的主要考核指標。

圖4為船舶設計各階段的成本控制流程及所用到的成本控制方法。

圖4　船舶設計階段成本控制的具體實施

圖4中，船舶設計階段成本控制以目標成本法為整體框架，首先確定目標成本，成本控制的最終目標是達成目標成本，在這一過程中，借助使用了價值工程和作業成本法。

3　船舶詳細設計階段成本控制案例

船舶鋼材成本一般占船舶建造成本的四分之一左右，降低船舶鋼材使用量一直是船舶建造成本控制的重要內容。在船舶詳細設計階段，將在前期設計方案初步確定的結構形式基礎上進行結構布置優化，并通過有限元分析等方法校核船舶強度、合理減輕船舶結構重量，這是控制船舶成本的基本方法之一。下面以上海船舶研究設計院開發的4萬噸級瀝青船為例分析。

在該船設計中，獨立貨艙內原先設計為槽型艙壁，經過有限元計算，發現槽型艙壁中部和下端支撐縱桁應力非常大，超過500 MPa，見圖5。經分析，可能系槽條跨距過長，下端支撐結構薄弱導致。為了滿足規范的強度要求，計算發現板厚還需額外增加4～5 mm。為此進行了結構設計調整，最終將獨立貨艙內壁修改為了平面艙壁，見圖6。經過有限元計算，局部優化后的平面艙壁不但能滿足強度要求，重量還比槽型艙壁更輕，4個獨立貨艙可因此減少大約60 t鋼料重量，降低船舶造價約60萬元人民幣。

圖5　槽型艙壁應力云圖

圖6　平面艙壁應力云圖

4　總結與展望

船舶產品的全生命周期成本主要取決于船舶設計，因此，在船舶設計階段進行成本控制是在保證船舶綜合性能的基礎上降低船舶成本的最有效方法。

本文研究了國內外成本控制有關理論和實踐，并根據船舶行業特點，結合目標成本法、價值工程、作業成本法等成本控制方法，提出了船舶設計階段成本控制的實施方案。在未來研究中，應結合具體案例，分別在船舶的合同設計、詳細設計和生產設計階段應用成本控制方法做進一步的實踐研究。

［1］嚴風華.抓住設計源頭，力降船舶全生命周期成本［N］.中國船舶報，2012，（90）：1-1.

［2］Shields M.D.，S.M.Young.Managing product life cycle costs：An organizational model［J］.Journal of Cost Management，1991，（Fall）：39-51.

［3］Robin Cooper，Regine Slagmulder.Develop profitable new products with target costing［J］.Slan Management Review，1999，（Summer）：5-23.

［4］張明華.精益造船模式研究［M］.北京：中國經濟出版社，2005.

Research on Ship Cost Control during Design Phase

Lü Zhi-yong

（Shanghai Merchant Ship Design and Research Institute，Shanghai 201203，China）

Product design was the key to control cost.Statistics show that，about 70%of ship building cost had been basically fixed during design phase.Subsequent operation cost and waste disposal cost also mainly depend on the design.In this paper，a comprehensive study regarding cost control theories home and abroad had been made.Based on the feature of domestic ship industry，key point of product cost control method during design phase was put forward.

ship design；cost control；target costing；value engineering；activity-based costing

C931

A

1001-4624（2015）01-0001-05

2015-03-20；

2015-05-10

呂智勇（1972—），男，高級工程師，長期從事船舶市場分析、營銷管理工作。