试论提高产品技术设计水平是提高企业产品质量和经济效益的关键，本文主要内容关键词为：经济效益论文,试论论文,产品质量论文,水平论文,关键论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
摘 要 阐述了在市场经济条件下，产品技术设计工作的新内涵；企业要提高产品质量和经济效益，其关键是全面提高企业的科学技术水平，即：产品设计水平、制造工艺设计水平、产品成本估算水平，使之达到合理化、科学化。只有这样才能使企业在激烈的市场竞争中做到产品质量好、价格低、周期短，永远立于不败之地。
关键词 市场经济 技术设计 经济效益
1 产品技术设计工作的新内涵
在市场经济条件下，正确的经营决策固然是提高企业经济效益的根本保证，但它只能抽象地、定性地解决企业生产什么样的产品对市场是适销对路的；而产品技术设计工作是要全面地、具体地、准确地解决企业如何以最快的速度、最好的质量、最低的成本生产出满足市场所需要的产品，以实现企业的高效益。这正是产品技术设计工作适应市场经济的物资优化配置和竞争机制的具体表现。从这个意义上来说，产品技术设计工作应该包括：产品设计、制造工艺设计、产品成本估算和最佳设计方案选择这三部分。否则，它将是不完整、不科学的产品技术设计，自然也就不可能以优质、低耗去实现企业的高效益。
日本三菱长崎船厂应用计算机已有三十多年的历史。80年代他们选用了IBM3083大型电子计算机并成功地开发了一系列的应用系统， 如：辅助设计和辅助生产系统（CAD/CAM）、成本估算系统，等等。 当设计方案确定后，经人机对话， 计算机随即可完成船舶的各种设计， 并由CALCOMP自动绘图机绘制出船舶的全部技术图纸；而计算机估价系统，即可准确地估算所需船舶的全部耗料数量、材料费和人工费用，并可自动报价。这种把产品设计、制造工艺设计和成本估算融为一体的科学的产品技术设计是值得我们学习和借鉴的。
由此可见，在计划经济体制下的那种把产品设计、制造工艺设计和消极的成本统计工作互相分割开来；不搞产品成本估算，只要能完成产品的指令性计划（主要含：项目、进度），而不惜一切代价，甚至出现盲干和不讲质量的苦干、蛮干的做法已根本上不适应市场经济的物资优化配置和激烈的竞争机制。
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提高产品设计水平是提高企业产品质量和经济效益的关键
企业在正确的经营决策确定之后，产品设计工作者就成为执行经营决策任务的先行军。产品设计是产品生产的基础准备工作；由于产品设计一旦确定，产品的结构形式、尺寸大小、材料、精度、重量及各种费用就随之而定，在制造质量完全满足设计要求的前提下，产品质量也就完全确定了。从这个意义来说，产品设计质量是决定产品质量和成本的关键。所以不少文献报道：产品成本的80%取决于产品设计质量是有充分的科学依据的。如果设计水平低，就设计本身而言，无疑是设计时间长、质量差，所设计的产品由于先天性不足，不是试制不出来，就是试制出来不能用；或者造成人工、材料大量废返，使产品成本上升，因而导致产品销售价格失去了竞争能力，使正确的经营决策得不到及时的实施，使企业错失良机。
科学的产品设计应该是高质量、短时间内把科学的产品设计思维（即最佳设计思维方案）变成产品生产的蓝图，产品必须在满足用户要求的前提下，质量最好、造价最低、工期最短。无疑它是技术指标和经济指标的有机结合；它不仅能使企业适应市场的需要和变化，而且还能使企业根据市场的动向，不断地开发新产品，使企业在激烈的市场竞争中获得巨大的利润。
中国大连造船厂的设计人员经过周密地调查分析，采用CAD 辅助设计系统仅用2个月的时间就完成了挪威12万吨穿梭油轮的设计任务。 比常规设计时间缩短了5倍多，为该厂生产赢得了时间，到交货时， 全过程仅用1年时间，制造质量完全满足用户要求。为此，日本、 美国造船界大为震惊，仅此一项该厂创产值1.5亿元。
相反，某厂为原西德生产4400t集装箱货轮， 由于该厂仍采用落后的人工设计，仅设计工作就花了近6个月时间。 又由于船体外形和内部结构设计没有完全满足船东的要求，导致做了返，返了做，造成人力、电力、材料的巨大浪费。结果花费了很大的精力算是造出来了。但比合同规定的交货期拖迟近 1 年， 该厂只好按合同规定对推迟期接受每天1000美元的罚款；仅此一项该厂就亏损800多万元。
由此可见，提高产品设计水平是提高企业产品质量和经济效益的关键。
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提高产品的制造工艺设计水平，是保证产品达到设计质量和提高企业经济效益的科学方法
只有科学的产品设计蓝图，没有科学的制造工艺作保证，那么再好的产品设计只能停留在纸面上。产品制造工艺设计是根据产品的设计要求为保证产品质量而制订的科学方法，同样，它是技术和经济指标的有机结合。它既要使产品满足技术要求，又要满足生产厂家现有的设备条件。如：设备加工能力、起吊能力、安装能力、检测能力，等等。还要最大限度地降低人力、材料和设备、动力等消耗，保证产品制造周期，以提高企业经济效益和竞争能力。如果没有产品制造工艺设计或工艺设计不科学，必然导致产品质量低劣、周期长、消耗高、价格高、产品无销路，甚至造成废品，给企业带来重大的经济损失。特别是对于那些形体结构复杂、精度高、机械性能要求特殊或经济价值巨大的产品，其制造工艺设计就显得更加重要。
例如：矿山碎石用的重型反击式破碎机中的关键核心部分φ1250×1250双转子体，不仅形体复杂（一件呈四角园弧形，另一件呈六角园弧形），而且大而重（两件直径和长度均为1250mm，一件净重7265kg，另一件净重7065kg，主轴除外）。由于直径大，转速高，所以线速度特别高（第一级38m/s；第二级44.5m/s）；如果有1kg的不平衡， 则转子体在高速旋转中将产生巨大的离心力，所以对转子体制造的同心度、对称性和高速旋转的平稳性要求特别高。
从国外进口一对转子体需8.4 万美元左右（运输费及关税未计入）。国内许多大型厂矿均认为是一块难啃的骨头；即使是号称技术力量雄厚、加工设备齐全的少数大型厂家，其成品率也很低，但价格却很高，一般都在42万人民币左右，而制造质量都未完全达到设计要求。
武汉市洪山区机械工程开发部在领导的大力支持下，经过艰苦的努力，除对原设计进行了合理的修改外，从转子体的木模、造型、浇铸、加工、 组装制订了科学的制造工艺并由主管专家进行现场技术指导。1995年交货3对， 经多方专家验收和用户复测其制造质量远优于原设计水平；其破碎能力由原来的100～140t/h，提高到160～180t/h，使用寿命经用户确认：比原来延长1年左右。而转子体销售价格（含增值税）只有27.6万元，为进口配件的39.4%，为国内大型厂价的65.7%。仅破碎能力的提高，第一年就为企业增创碎石产量15.84万吨，增创产值665万元，增创利税190万元；而在转子体延长使用寿命的第二年中，又可为企业创碎石产量67.32万t，增创产值2827.44万元， 为国家增创税利807.84万元以上。并为企业节约设备购买费、运输、安装费等达32万元以上，如果全国10家特大水泥生产厂都使用这种高效重破双转子体，那么在两年中可为国家增创产值34924.4万元，增创利税9978.4万元，节约设备购置、运输、安装费等达320万元以上。 经中科院武汉专利事务所检索认定该产品已填补国内空白。
由于该企业研制的产品质量好、价格低、交货及时，除为国家节省大量外汇外，还为国家创造了显著的社会经济效益。所以在激烈的市场竞争中在赢得用户的同时也取得了显著的企业经济效益。
与之相反，1994年某大厂在加工一节由三段组成的φ3m×5.4m，净重17.6t的水泥窑筒体时，由于加工工艺设计不合理， 除了推迟两个多月完工外，经技术部门和用户多次检测其制造质量严重不合格，中间段不园度大于8mm，外园24块垫板偏离中心轴线13mm； 造成该筒体无法挽救，只好报废，直接经济损失21.12万元。 导致浙江某大型企业对该厂丧失信心，取消了该厂订做的两台φ3m×88.6m 全套干法回转窑水泥生产设备的计划。
由此可见，提高产品制造工艺设计水平是保证产品达到设计质量要求和提高企业经济效益的科学方法。
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提高产品成本估算水平是确选最佳产品设计和制造工艺设计方案，保证产品质量和提高企业经济效益的科学途径
在完成产品设计和制造工艺设计之后，迅速、准确地估算出产品成本，这在市场经济条件下又是企业一项十分重要而关键的工作。产品成本估算结果的速度和准确性是衡量企业估算水平高低的标志；在产品成本估算比较准确的情况下，这种估算结果既是衡量企业设计水平高低的标准，又是确定企业在现有条件或创造条件下，所生产的产品是否有竞争能力的依据，更是帮助企业领导人迅速地选择最佳产品设计和制造工艺设计方案，赢得市场的科学方法。
这是由于一方面，各人的理论水平和实践经验不同，各人的思维方式不一样，设计手段也不一样；有落后的人工设计，也有先进的计算机设计；另一方面，各个企业的设备生产能力就更不一样，所以，对于同一个产品在同一个企业内部会有各式各样的产品设计方案，随之也就有不同的产品制造工艺设计方案，自然也就有不同的产品质量和成本，在不同的企业中更是这样。
如果企业不搞产品成本估算或成本估算不准确，那么企业领导人心中对产品成本、价格、生产周期，年生产能力根本就没有底，企业就无法参与激烈的市场竞争，其产品报价必然是荒唐的数据，要么高得吓人，要么低得出奇。弄不好，还有可能把非科学的产品设计、制造工艺设计当成科学的东西在实施；而让科学的产品设计和工艺设计方案束之高阁；其结果，必然使企业以产品积压或亏本而告终。
如果企业的产品成本估算结果出来不及时，即使其产品设计方案是最科学的，产品质量是最好的，其成本或价格也是市场上最低的。其结果，只能是使企业错过激烈的市场竞争机遇而失去市场。
科学的产品成本估算，应该是及时、准确地估算出同一产品在不同产品设计方案和相应制造工艺设计方案下的耗料数量、费用和设备台时，人工费用，产品生产周期、年生产能力等；并进行成本和效益比较（包括高新技术的长期经济效益）；自动选择最佳的设计方案，从而使企业以最快的速度，最好的质量，最低的成本，生产出满足市场所需要的产品。
1995年河北某机械厂在承接两台φ3m×88.68m干法回转窑水泥生产全套设备时，由于没有对进口设备图纸进行严格认真地审核，更没有进行制造工艺设计和成本估算，以饥不择食之态，慌忙以每吨含税价9500元与某企业签定了订货合同。（总重量314t，含窑体、大齿圈、减速机、托轮、托轮轴、轮带、球面轴承座、支衬等）。其结果，因质量不合格，出现了大量返工，造成材料、人力、电耗的大幅度增加；部份重要部件因无法挽救，只好报废；仅此一项该厂就亏损近200万元。
相反，1997年武汉市洪山区机械工程开发部，针对国内120 家大型水泥厂所使用的磨机两端的中空轴非但价格高，且使用寿命不长，易于产生裂纹的问题进行了专门地调查和研究。经过长期应用实践表明：由于磨机中空轴工作环境十分恶劣：它除承受着磨机筒体、筒体内的高锰钢衬板和钢球（即磨料）及物料共计几百吨的重载负荷外，中空轴还承受着磨机旋转工作以及其内磨料和物料间磨擦、冲击所产生的巨大的扭矩、剪切刀和冲击力。所以，对其制造质量要求很高：铸件不许有气孔、夹砂、裂纹；轴颈和R区域不许补焊；产品半精加工后作探伤检测； 完工后，必须检测其全部尺寸公差及同心度、端面跳动量等指标。
经调查表明：目前，国内120 家大型水泥厂所使用的磨机中空轴不仅价格贵（30000元／t），而且质量均未过关。使用寿命一般为6年左右。不少厂家制造的中空轴使用几个月后，便出现裂纹，特别是在大端面和轴颈交界的R区域尤为严重， 个别厂家制造的中空轴在交货状态下就有气孔、夹砂、光洁度也很差。根据磨机工作特点，该部的技术人员初选了三种中空轴的产品设计方案，并根据这三种产品设计，对它们的铸造工艺、加工工艺和成本估算结果进行了认真地分析、研究、比较和选择，终于研制了一种新型磨机中空轴。它不仅无气孔、夹砂、裂纹，而且产品无铸造和加工残余应力存在，综合机械强度比原来的“优质产品”提高了1倍左右，预计使用寿命为原“优质中空轴”的2倍以上，可与原西德进口产品媲美；但价格只比国内现价提高10%。如果国家对新产品有免税政策，该部愿意按国内现行价进行销售，订货时不收预付款，完工验收合格时付清。其正常工作状态下的质保期为15年。在全国120家大型水泥厂中，每家各种磨机都在10余台以上，根据磨机大小不同，中空轴随之相异。一般大端直径在2～3m之间，每件重约3～6t，每台磨机需中空轴2件。
按照原中空轴使用寿命为6年，每件平均重量为4t，以每吨30000元计算，全国120家大型水泥厂12年应更换2次中空轴，其直接费用为：
（一次更换中空轴总重为：9600t）
其间接费用如下：
运杂费：（含运费、吊装、捆扎费、保险费等），取全国平均运程600km，每吨公里综合运价0.7元；12年2次运杂费为： 120（家）×10台／家×2件／台×4t／件×600km×0.7元／t-km×2次＝806.0万元。
旅费差：12年应定货两次，每次订货每厂出差3 次（即签定购合同时1次，中间进程、质量1次；交货验收1次）每次旅差费用以2000 元计算，那么120家水泥厂12年的订货旅差费最少为144万元。
停产损失费：更换一台磨机中空轴，每次需15天停产，按每台磨机每小时产熟料38t，每吨熟料240元，120个大型水泥生产厂、每家10 台磨机12年更换2次的停产损失为：
24h/d×38t/h×240元/t ×15d/ 次×2 次×10 台/ 家×120 家＝787968万元。
综上述，采用老式磨机中空轴12年的直接购置费用为：57600 万元；全部间接费用加停产损失为788918万元。
而采用该部研制的新型中空轴在12年中的直接购置费31680 万元（按不免税计算），可为国家节资25920万元，而其它运杂费、旅差费、 停产损失费均减少一半，又可为国家节资394459万元，两项合计为国家节资420379万元。何等巨大的社会经济效益啊！在这里充分体现了小平同志科技是第一生产力的英明论断，也充分体现了高新技术的生命力。
由此可见，提高产品成本估算水平是帮助企业选择最佳产品设计和制造工艺设计方案，保证产品质量和提高企业经济效益的科学途径。
总之，随着我国市场经济的不断完善发展，必将促进我国科技事业的飞速发展。而飞速发展的科学技术，又必将推动我国各行企业的产品设计，制造工艺设计和产品成本估算的水平的不断提高。企业要在激烈的市场竞争中生存、发展乃至产生高效益，企业必须全面提高其科学技术水平，即：产品设计水平、制造工艺设计水平和产品成本估算水平，使之有机地、科学地融为一体。
收稿日期：1997年－07－12