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成本优化总结

成本优化总结

成本优化总结范文第1篇

关键词:成本造价;固定总价;工程造价;优化应对;统计

1 固定总价前提下对工程造价优化

1.1 固定总价对工程造价问题优化的促进作用

设定工程成本造价的固定总价,也就是在固定总价的前提下工程造价的管理更加具有优势,也更有利于保护广大业主的经济效益。具体表现在以下几点:

(1)在固定总价的前提下,工程造价的优化问题的应对显得更加的易操作、易管理,因为工程前期的成本总价固定,在业主或是投资商不变更建设施工内容的条件下,前期规划设定好的成本造价价款便是最终承包商、施工单位的造价结算价款。由于没有涉及到价款的变更,就非常有利于工程造价对整项建设项目的管理与控制,这大大降低了管理难度。固定总价前提下可以为后续的工程造价管理节省下大量的计算工作量、价位审核工作量.楦集中做好工程进度管理、工程施工质量管理,留下了充足的时间和精力。

(2)在成本总价的固定前提下,承包商或施工单位在投标中出现的因价款计算失误、施工过程中的市场价格变动而导致的价格成本风险等因素,都要由自己承担,固定总价的设定为投资商提供了安全的发展空间,也让工程造价的优化问题的管理工作变得可行。

另一方面,在固定总价前提下,承包商还要承担起工程施工量的风险,因为在固定总价的合同中,只涵盖了工程项目的施工建设图和建设说明,在不超过固定的总成本量范围之内,承包商可自行计算工程量单价,这样的话,对于后期的施工过程中出现的工程量计算错误、漏算等经济风险,都要自行承担,这也在相当的程度上为工程造价的管理工作减少了问题发生的可能性,也可以更好的应对工程造价的问题优化。

(3)固定总价前提下工程造价的管理更规范工程造价的优化问题的解决,是为了更好地发挥工程造价对项目工程管理的作用。然而在总价固定的前提下,只有投资商或是业主有权变更施工设计,以及增减工程量与成本价款。在没有特别重大的特殊情况下,投资商不会轻易对规划好的成本总价进行更改和变动,所以,承包商或旋工单位的索赔风险几率也会大大地被降低。投资商对于工程造价的管控工作也能做到心中有数,将成本控制在预算的范围之内,在考虑到众多风险因素后的工程造价管理工作也将更加规范,对于出现在工程造价中的问题也能够在第一时间予以解决和应对。

(4)固定总价前提下成本总价不变、总价控制优先应对工程造价中的问题优化,归根到底是要排除一切可以造成成本升高、成本失控的不利影响问题,将工程成本造价控制在预期的价格范围内是工程造价最主要的工作核心。而在固定总价的前提下,规定了固定成本的总价格,工程项目的总成本一次性的定型,决定了工程造价的总价控制优先,所以从根本上就杜绝了工程造价管理会造成成本管理失控的可能。

1.2 固定总价前提下对工程造价影响局限性分析

基于应对工程造价的优化问题,固定总价予以制约因素具体表现在以下几点上:

(1)固定总价前提下,不适用于优化所有规模的工程造价中的问题

由于成本投资被固定,承发包商双方自然要承担起后续施工建设过程中的全部风险。鉴于大型工程项目的建设周期长、工程量规模大,对于人力、物力、财力的消耗需求量更是惊人,加之金融市场环境的复杂性,导致企业彼此之间的激烈竞争力、变化多频的市场价格,无疑让承包商以及各大施工单位面临着巨大的风险挑战。所以在进行优化工程造价的问题过程中,固定总价前提下,就制约了工程项目的规模。由上所述,超大型的工程项目施工工期过长,涉及的经济领域过于宽泛,并不适用于固定总价设定,也无法在固定总价的前提下,处理工程造价的优化问题。

(2)固定总价前提下,不适用于优化内部结构复杂的工程造价中的问题

在内部结构较为复杂的工程项目中,承包商以及施工单位在计算工程量的过程中,由于项目工程量巨大而无法在短时间做到最精准的计算,往往在工程量的计算中出现了大量的漏算和错算的情况。且由于投资方与承包商在签订固定总价前提下,是通过彼此之间协商进行的,但是在面对规模量如此大的建设工程来自经济市场以及内部管理能力的多方面风险压力与挑战时,承包商出现了巨大的经济损失亦或是由于投资方给予的工程量计算时间短,导致了施工单位的被迫停工、逃工等不良现象时,最终还是会将工程造价管理的风险加注在投资方这边。

2 固定总价前提下工程造价的优化问题的应对与统计

2.1固定总价前提下前期设计阶段的工程造价问题优化

首先,基于固定总价的前提下,要做好工程设计的价格计算费用。升级改革设计收费方法是优化工程造价问题的基础性应对策略。在总成本不发生变动的情况下,对于能够影响成本造价管理失控的诸多风险,予以预期的计算,要能体现最优质优价的成本造价价格。其次,要在工程项目成本造价设计阶段,实行计划招标制度,进一步完善工程造价管理对工程项目设计方案的经济层面上的配套评价标准体系。固定总价的前提下,实行设计价格招标的制度,有利于选择出最佳的、最精准的工程量计算价格。

2.2 固定总价前提下施工阶段的工程造价问题优化

无论是在固定总价的前提下,还是在一般性的工程项目中,工程造价管理上易出现问题几乎全部集中发生在施工阶段。在应对工程造价的优化问题时,施工技术人员起到了一定的影响作用,施工技术人员在施工过程中,要时刻保持高度集中的经济思维,并要十分明确工程造价优化问题的应对管理目标,只有这样,才能对工程造价管理中涉及到的多方面经济信息予以最全面、最综合的分析,以便最及时的应对工程造价中的问题,保证工程造价成本的最大化,避免和减少资金成本的浪费与流失,这样工程造价才能在最大的程度上满足工程项目的最大化社会经济效益。

2.3 固定总价前提下应对工程造价的优化

首先,工程造价管理的组织优化取决于高素质的技术人才团队,实现更好的工程造价管理,离不开高水平的管理人员,所以加强管理技术人员的专业知识素养很有必要。其次,结合利用最先进的管理措施手段进行工程造价的优化,是实现有效降低工程成本的最佳途径,新材料、新技术、新设备等工程造价管理环节,都离不开技术管理人才的支持。最后,在固定总价的前提下,统计工程造价的优化问题的应对模式,管理技术和工程经济发展原则相结合的工程造价管理,才是控制工程成本的根本性手段。

3 结束语

固定总价前提下工程造价的优化问题的应对与统计分析,有利于营造一个良好的项目环境,成本造价的合理控制管理能直接提高项目的经济效益,在实际工程项目建设中有重大意义。

成本优化总结范文第2篇

【关键词】资本运作;资本结构;杠杆效应;资本成本

一、最优资本结构及其选择标准

1、资本结构:指长期资金来源之间的比例关系,即长期负债与所有者权益两者之间的比例关系。资本结构理论是现代企业财务管理的重要组成部分。

2、最优资本结构:是指企业在一定时期内使加权资本成本(即综合资本成本)最低,同时,企业总价值或股东财富最大化时的资本结构。

所谓综合资本成本,是指企业负债资本和权益资本的加权平均数,又称加权平均资本成本。企业总价值包括负债市场价值和所有者权益市场价值之和。如果企业属于上市公司,那么公司的股权市价相当于每股市价与流通在外的总股数的乘积。公司总价值最大意味着每股市价最高或股东财富最大化。[1]

由上述定义可以看出,判断企业资本结构是否最优,要看其综合资本成本是否最低,企业总价值是否最大。

二、影响企业资本结构优化的因素

1、资本成本

资金成本与资本结构有着非常密切的关系。在优化资本结构时,资金成本是最重要的影响因素。优化资本结构的目的之一就是降低整个资本成本。因此,了解各种资本的成本就显得非常重要。

在实际工作中,资金成本一般以相对数即资金成本率表示。一般来说债务资本的成本总是低于权益资本的成本。这是因为一方面债务资本要求定期支付利息,到期偿还本金,对投资者来说投资风险较低,相应的投资者获得的报酬也较低;另一方面,根据企业所得税法的规定,债务资本的利息支出可以在所得税前列支,企业实际负担的利息=利息×(1-所得税税率),减轻了企业的税负,从而使债务资金成本进一步降低。权益资本的成本则较高。就普通股来说,由于其股利不固定,并且当企业资不抵债时,普通股股票持有人的索偿权不仅在债券持有人后,而且次于优先股股票持有人,其投资风险最大,因而股利率比债券利息率、优先股股息率都高,资金成本率亦最高。

因此,在优化资本结构时,应注意到债务资本与权益资本所具有的不同的资金成本,合理安排两者在资本总额中所占的比重,使企业的综合资本成本降低。

2、财务杠杆作用

优化资本结构,还要考虑的一个因素就是举债所具有的财务杠杆效应,它对资本结构有着重要的影响。

财务杠杆效应具有双面性。由于债务是定期支付利息,只要企业的资本收益率高于债务利息率,运用全部资本所产生的收益在支付利息后,剩余的全部归股东所有,使股东的实际收益率高于企业的资本收益率,股东因此享受到真正的财务杠杆利益,这就是举债筹资所具有的财务杠杆正效应;反之,如果企业的资本收益率低于债务利息率,财务杠杆呈现负效应,就会使股东的实际收益率低于企业的资本收益率,每股收益显著下降。[2]

财务杠杆作用的大小可用财务杠杆系数来表示。财务杠杆系数等于每股收益变动率相当于息税前利润的变动率的倍数。如果息税前利润不变,那么利息越大,财务杠杆系数就越大,普通股每股利润的变动幅度越大。因此优化资本结构时,如果企业息税前利润较多、增长幅度较大,就可以适当增加债务资本。这样不仅可以使综合资本成本下降,而且还能发挥财务杠杆正效应,从而增加普通股每股利润,实现企业价值最大化。

3、财务风险

如前所述,适度负债可使企业取得财务杠杆正效应。但债务资本不论其盈利水平如何,都必须到期还本付息。如果债务资本比重过高,或者还贷期限结构安排不合理,那么一旦企业经营管理不善,将使息税前利润下降,难以偿付到期债务资本的本息时,就可能发生财务困难甚至导致破产。普通股每股利润下降更快,使股东不能收回或不能全都收回投资,这就是因举债而产生的应由普通股股东承担的附加风险,即财务风险。[3]

优化资本结构就要在财务杠杆利益和财务风险之间寻求一种制衡,使企业的综合资本成本较低,并且在较小的财务风险条件下,充分地享受财务杠杆利益。

4、其他影响因素

除了上述主要因素外,还有一些影响资本结构的因素,如企业所处的市场经济情况的变化、与企业筹资有关的货币金融政策等。

影响企业资本结构优化的因素很多,涉及面非常广。企业应根据生产经营状况、资本市场变化情况,适时、适量地调整企业的资本结构,使之最优。

三、资本结构决策的目标

通过企业资本结构理论及资本结构的分析,给我们带来了许多启示:

1、最优资本结构,是就某一个时期内相对于其他企业资本结构的方案,该方案综合资本成本较低,财务风险较小,财务杠杆利益较大。因此对企业资本结构进行优化,并不是一件简单的事情,必须考虑到诸多方面的影响因素。

2、资本结构会影响企业价值。企业确实存在着一个较为理想的资本结构,从而使企业价值最大化,所以企业必须重视资本结构决策。

3、资本结构决策的核心是企业最佳负债额度的确定,即找出一个既能发挥负债经营的财务杠杆利益又能避免过度负债造成的额外财务风险导致企业总风险增加的适度负债区间,从而使企业所获收益大于所冒风险,这就是资本结构决策的目标。

四、企业资本结构优化之对策

在实际工作中,根据最优资本结构标准,可采用以下一些优化资本结构的方式:

1、在不改变企业现有资本总量的前提下,根据最优资本结构的要求,对企业的资本结构进行优化。

具体方法表现为将一种资本转换为另一种资本,例如将债权转换成股权。通过这种转换,对于债务人来说,可减轻过多债务负担,将过去对债权人保本付息改为与新形成的股东共担风险,形成新的产权格局,有利于促使企业改善经营管理,增强整体实力;对债权人来说,通过债转股,可将呆滞债权转化为实物资产状态,解脱债权悬空现象。[4]

另一种转换是将某类资本进行适当的收缩,然后将相应数额的资金补充到其他需要补充的资本中去。例如,为减轻债务,将已发行的债券提前赎回,另外通过各种渠道筹集相应数额的权益资本。这种方法灵活性强,适合于债务资本与权益资本之间的双向调整,只是企业的工作量加大,花费的时间较长。

2、通过增加企业资本总量来调整资本结构,使之达到最优。

如果企业债务资本过多,财务风险加大,可通过追加权益资本(例如发行股票)来改善资本结构;反之,如果企业权益资本过高,可通过追加负债来提高债务资本的比重,来降低综合资本成本,如发行债券增资。

3、通过减少企业的资本总量来调整优化企业的资本结构。

对过高的权益资本,可通过减少资本总额以降低其比例,如减少股份数额;对过高的债务资本,则可通过清偿债务以减少总资本,相应地降低企业的负债比例。

4、最优资本结构意味着最优的筹资组合。而筹资来源渠道和方式的多样化是筹资组合的前提。所以必须改变目前企业筹资渠道和方式较少的局面,不断拓宽和创新投资途径,以使筹资组合和资本结构的优化成为可能。

总之,优化资本结构,必须在对企业的资本结构现状全面分析的基础上才能进行。

资本结构是一个动态的结构,它会随着企业不同时期、不同条件而发生相应变化。企业必须使资本结构保持一定弹性。企业应根据市场变化及时调整资本结构,提高资本的使用效益,以最大限度地提高企业的经济效益,使企业充满生机活力。

参考文献

[1]赵德武.财务管理[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2]斯蒂芬.A.罗斯著.公司理财[M].吴世农译.北京:机械工业出版社,2003.

成本优化总结范文第3篇

【论文摘要】资本结构的优化是财务学研究中的重要问题,也一直都是专业研究人员经常性的论题。本文在借鉴西方的资本结构理论的同时,采取微观的财务手-V&zoT-究和宏观的政策手段zot-究并重、理论成果与企业实际结合的|研究思路,对资本结构4-,L4J~的目标、标准及模式等关键问题尝试提出了自己的见解。

一、资浏惊结布勾目木示的千专统}Jn点

企业资本结构的优化总是针对某一特定财务目标而言的,由于经济制度、文化传统、政治背景、历史发展的沿革及现实等方面情况不同,企业所追求的资本结构优化目标也会有所不同。关于资本结构的优化目标主要有:①企业利润最大化。从传统的观点来看,衡量企业资本结构是否优化的财务指标就应当是利润的大小。在自由竞争的市场经济中,资本的使用权最终将属于获利最大的企业。利润最大化是企业获得资本的最有利条件,有利于社会资源的合理配置,企业通过追求利润最大化目标,可以使整个社会的财富实现最大化。但如果片面、单纯强调利润最大化作为企业的目标,将导致企业过度追求利润最大化而忽略企业的社会责任与企业获利之间的关系,导致企业唯利是图、目光短浅、获利行为短期化,不能充分考虑资金的时间价值,同时容易使企业忽视投入与产出的关系。因此,这种观点逐渐被其他一些观点所取代。②股东财富最大化。目前,在财务理论界最流行的观点是企业经理应当以股东财富最大化作为企业的财务目标。在这种目标模式下,企业接受的所有投资项目的收益率应当高于资本成本。由于权益融资成本的波动性和股利的个人所得税,股东保存盈利似乎很少当作股本来计算资本成本,从而会引起在这种股东财富最大化的目标模式下,经理会更偏好通过保留利润即通过内源融资的方式进行融资,而不是通过发行股票进行权益融资。但是如果单纯要求股利最大化,会引起过度的利润分配,可能导致企业追求短期利益和过度利用财务杠杆,增加企业的风险,甚至会导致企业破产。③企业价值最大化。企业价值最大化是财务经济学理论文章最经常采用的目标模式,这一目标也被实务界所接受。这一目标的起源是著名经济学家莫迪利安尼和米勒(i9ss}提出的MM定理n,由于举债的利息可以在税前支付,因而企业举债具有节税效益,企业举债越多,企业价值越大。继MM定理的进一步研究,权衡理论以企业价值最大化为目标,证明了权衡债务的税收收益与破产成本,企业存在一个最优的资本结构使企业价值最大化。他们证明企业最优债务比(看作资本结构的量化代表)的存在。企业价值最大化兼顾了债权人和股东的利益。在一定的条件下,企业价值最大化与企业股东财富最大化是等价的,所以,这一目标模式性质和特征与股东财富最大化基本上是相同的。

二、中国生甘山£资喇片结牛勾七七不七目相毛的选书黔

本文认为,中国企业资本结构优化应该以企业价值最大化为目标,主要基于以下理由:

(一)企业市场价值最大化目标是和债权人的利益相一致的。对于企业来说,短期信贷资金和长期信贷资金的提供者主要有:商业信用提供者、债券持有人、商业银行和其他金融机构。这些债权人有权取得固定收益,在企业进行破产清算时有权优先分得公司财产,而企业的所有者股东只有剩余财产权。这样,如果企业资本结构优化的目标是企业市场价值最大化,那么企业信贷资金供应者的利益也能得到满足。

(二)企业市场价值最大化的目标模式兼顾了雇员的利益。企业雇员的目标是获得货币或非货币的最大收益。在企业收益一定的情况下,雇员与股东的收益是此消彼长的。在这种情况下,雇员的合理利益只能通过与所有者之间的讨价还价来取得。但只要股东的财富能达到最大,那么雇员将有获得更多收益的可能,也就兼顾了双方的利益。

《三)有利于实现社会财富的最大化。社会财富最大化的实现条件是社会资源的合理配置毛社会资源的合理配置,就是把资源配置到生产效率最高的经济单位,其衡量标准就是经济单位的财富最大化。把资源配置到为社会创造最大财富的投资项目上,社会利益就会得到实现。因此,企业市场价值最大化的目标也能使社会财富最大化。

(四)在一定程度上兼顾了经营者的利益,有助于约束经营者的行为。现代企业的所有权和控制权是高度分离的,具体管理和组织企业的是职业经理(经营者),经营者具有追求自身效用最大化的倾向,股东可以通过设计对管理者的适当激励手段从而控制其行为,以防止经营者与股东的利益背道而驰。例如,发给经营者“业绩股”便是股东制约经营者的一种有效手段。所谓业绩股是以企业业绩为基础,给予经营管理人员一定的股份。这样既刺激经营者始终以企业市场价值最大化作为经营管理的目标,又缓解了企业出资者与受托经营者之间的矛盾,同时有利于吸引和保留高水平的经营管理人才。

三、生甘山£资浏惊结牛勾优不匕木r准的判冤趁

(一)最优资本结构决策理论基础。资本结构决策就是要寻求企业的最优资本结构。最优资本结构应是一种能使财务杠杆利益、财务风险、筹资成本、企业价值等之间实现最优均衡的资本结构。如何判断和衡量企业资本结构的优劣,目前主要有以下定量标准或方法:①加权平均资本成本率最低点法。资本成本的确定始终存在着一些不确定性因素,如负债的成本、权益资本的成本和各种资金占筹资总额的比重处于不断变化之中;资本价值用账面价值还是市场价值,在理论和实践上还存在着分歧;用资本成本率来决策,主要考虑筹资成本,而没有充分考虑筹资效益等。②权益资本收益率法。假定企业资金总额及结构既定,企业支付的利息费用总额不变,当息税前利润(指支付利息和所得税以前的利润)增长时,单位利润所分摊的利息费用也相应减少,从而导致自有资金利润率的增长速度将会超过息税前利润的增长速度。只要在投资报酬率大于负债利率的情况下,负债比率越大,期望自有资金利润率就越高,表明负债比率接近100%时为最佳资本结构,这实质反映的是西方资本结构中的净收人理论。但是此理论没有考虑破产成本。③ EBIT-EPS分析法。其核心是根据不同的EBIT(息税前利润)对EPS(每股税后净收益)的不同影响,找出有债与无债的平衡点,以判断在什么情况下有债好,什么情况下无债好。④企业价值最大化标准。资本结构优化的基本目标是使企业价值最大化。而企业价值的基本含义是将企业视为一种商品,假定把企业在市场上拍卖,投资者所给予的估价。从西方资本结构分析来看,企业价值的具体计量方法等于资本结构决策标准,它充分考虑了现金流量、货币时间价值和风险报酬等各种与筹资决策、资本结构紧密相关的主要因素。但是,企业价值并非是企业全部资产的变现价值,它仅反映了企业在投资者心目中的一种形象,企业价值并非筹资效益指标。事实上企业价值论的观点是完全以资本市场为前提的,不管在理论上成立与否,在实际操作上,即使在西方发达国家,这个前提也是难以充分满足的。

(二)最优资本结构区间。把最优资本结构定为一个“点”是不尽合理的,在很大程度上削弱了理论研究本身的实际指导价值。最优资本结构在理论上是可能存在的,但现实中却难以确定。从可操作性来说,企业最佳资本结构应该是某一个区间范围,这样会更富有现实和指导意义。试图在理论上研究出一个最佳资本结构点只能是理论上的假设,不能说这种研究是徒劳的,但可以说无实际意义。理论研究的主要目的不仅是给实践一个具体结论,更应该是指明具体的思维方式和途径。

四、中国生仓山乙资浏惊A优化的刁莫王弋

因为企业的资本结构是企业融资行为的结果反映,所以优化企业资本结构实际上就是对现有企业融资行为的调整。企业的融资行为是一个动态的、变化的过程。资本结构的优化模式主要有三种:存量优化、流量优化、存量优化和流量优化相结合。存量优化模式是指在不改变企业资本结构总量的基础上通过调整企业负债与权益资本的比例关系而优化企业的资本结构。存量优化一般适用于资本总量能满足企业生产经营的需要,但负债权益比的结构失衡的情况,可以通过企业的改制、拍卖、企业的债转股等方式改变企业现有不合理的资本结构。流量优化是指通过调整企业资本的总量,即通过优化企业的融资行为来优化企业的资本结构。它一般适用于企业资本总量过剩或不足的情况,可以通过发行股票或举借债务等方式来改变企业现有不合理的资本结构。存量调整和流量调整相结合的模式。则是两种方法并用。但并不是所有的资本结构调整都属于资本结构优化的范畴,如企业出现财务困境时减少注册资本的行为就是对债权人利益的损害。

成本优化总结范文第4篇

关键词:交通工程机械;进口服务备件;物流网络优化;方案;评价

中图分类号:F252.1 文献标识码:A

交通工程机械出现故障将导致工程中断,物流部门能否及时供应服务备件至关重要,因此服务备件物流是售后维修服务的重要保障[1],优化服务备件物流网络有助于直接提升企业售后服务水平。机械行业多数产品的服务备件由国内生产供应,然而交通工程机械不同,较长时间以来,由于国内技术水平等因素,多数服务备件尤其是核心备件依赖进口,相比其他机械产品的国内服务备件物流网络,交通工程机械的进口服务备件物流网络更复杂,其物流网络的优化活动存在明显的特殊性。随着近年来国家对交通基础设施建设的投入不断加大,各类铁路、公路等交通工程项目大规模开工建设,国内对交通工程机械的需求显著增长,众多交通工程机械企业业务规模不断扩张,市场竞争日益激烈,售后服务成为企业展开差异化竞争的新手段,对提高客户满意度非常重要[1-2];为增强竞争优势,提升售后服务水平,交通工程机械企业对进口服务备件物流网络进行优化具有重大意义。

1 文献回顾

服务备件物流网络优化是服务备件物流管理的核心活动,国内外学术界对相关问题作了一些研究。在国内,崔益明等(2004)探讨了在备件库之间以信息化为联系纽带建立两层备件网络[1],陈娟等(2008)提出了根据服务备件物流服务水平的目标进行网络配送中心的规划[2],戴勇(2010)则探讨了成本优化、客户满意优化与服务备件物流网络结构的关系[3],马汉武等(2011)使用双层规划建立了服务备件二级物流网络的设施选址、运输路线安排、库存控制模型[4]。在国外,Liu等(2003)基于备件单级物流网络,设计了一种解决选址、车辆路线安排的两阶段启发式方法[5],Cohn(2006)针对低需求、高成本的服务备件库存存储和选址问题提出了基于复合变量的物流网络优化设计方法[6],Mehmet(2007)围绕一定的库存成本预算下实现整个网络较高的服务水平,研究了服务备件物流网络的库存设施选址[7],Lonardo(2008)以库存成本节约为核心设计了服务备件物流网络的优化模型[8],国外研究以库存问题为核心提出了服务备件物流网络优化的若干方法。

综上所述,目前国内外的研究成果具有重要参考价值,但是鲜有文献对进口服务备件物流网络优化进行探讨,针对进口服务备件物流网络优化的特殊性的分析极为罕见,围绕进口服务备件物流关键需求优化物流网络的研究很少。本文从进口服务备件的视角,阐述了进口服务备件物流网络优化的特殊性、优化的基本思路和方法,以某大型交通工程机械企业为例(出于法律方面的考虑,本文以A公司代替该企业的真实名字),分析了其进口服务备件物流网络的现状及主要问题,全面提出了物流网络优化方案,并对方案进行了综合评价,为机械行业各类企业优化设计进口服务备件物流网络、提高售后服务水平提供理论借鉴和决策支持。

2 进口服务备件物流网络优化分析

相比机械行业其他产品的国内服务备件物流网络,交通工程机械企业的进口服务备件物流网络更复杂,物流网络的优化存在特殊性;需首先分析交通工程机械进口服务备件及需求的特点、物流网络优化的特殊性及其特殊要求,然后在此基础上设立物流网络优化的原则及目标,确定物流网络优化的内容与步骤,选择物流网络优化的方法与工具等[7-8]。

2.1 交通工程机械进口服务备件及需求的特点

交通工程机械种类繁多,主要包括挖掘机械、铲土运输机械、路面施工与养护机械、混凝土机械、压实机械、桩工机械、凿岩机械、起重机械、隧道施工机械、其它专用机械等[9]。一方面,由于我国交通工程机械行业零部件生产商以中小企业为主,缺乏拥有自主知识产权、主业突出、核心竞争力强的企业集团,另一方面生产商对配套零部件的研发重视不够,大部分企业聚焦在主机上,造成国内零部件技术水平不高,多数零部件依赖进口。在售后维修服务中用于替换原有进口零部件的服务备件,由于国内尚无较好的替代产品,为保证机械整体性能,同样依赖进口;核心及关键服务备件对进口的依赖更是全面性的,包括液压元器件、发动机、控制元器件和传动系统等,液压件的进口依赖问题最为突出,进口比例在70%~80%,其中国外品牌占据国内挖掘机液压油缸70%以上的市场份额[10]。

交通工程机械企业进口服务备件的需求特点与进口零部件不同,进口零部件的需求主要由产成品生产计划拉动,但是进口服务备件的需求取决于机械故障产生的具体状况,需求时间、需求量和需求种类具有很强的随机性、不可预测性,这种备件物流网络面对的是时间、数量、种类均不确定的备件需求,与进口零部件物流网络在结构、结点、路线等方面均有显著差异。本文以提升交通工程机械企业售后服务水平为主要出发点,集中于进口服务备件(而非零部件)物流网络优化的研究。

2.2 进口服务备件物流网络优化的特殊性

交通工程机械企业进口服务备件与机械行业其他产品的国内服务备件物流网络存在显著差异,主要包括运输、物流中心选址、通关及关税、库存等方面。这些差异构成了进口服务备件物流网络优化的特殊性,详见表1。

以上特殊性分析表明,进口服务备件物流网络优化需满足几个方面的特殊要求:国际干线运输路径最短化、区域物流中心与进口口岸位置可重合、口岸通关效率高、关税政策有利、物流中心库房具备保税与非保税双重功能等。

2.3 服务备件物流网络优化的原则与目标

物流网络优化必须事先确定需要遵循的原则[11]。首先必须充分考虑进口服务备件物流网络优化的特殊性,才有优化目标达成的现实性;其次应满足客户需求,即客户对订单响应时间、订单满足率等方面的关键需求须得到满足;再次必须考虑企业(包括合作经销商)的服务成本和收益;因此,在满足外部客户需求、企业内部需求之间取得平衡,是服务备件物流网络优化需遵循的总则[12]。基于这个总则,优化活动的主要目标包括:(1)缩短客户订单响应时间:从机械产生故障发出服务备件订单的时间算起,限定普通补货订单和紧急补货订单响应的最低速度,确定两种订均响应时间的具体目标;(2)提高补货订单满足率:须限定普通补货订单和紧急补货订单最低满足率,确定两种订均满足率的具体目标;(3)确定服务备件运输成本与库存成本节约控制的具体目标。

2.4 服务备件物流网络优化内容与步骤

根据物流网络优化的主要理论,一般物流网络优化的内容主要包括物流网络结构优化、物流设施选址优化、运输模式优化、运输路线优化等[5];紧密结合A公司进口服务备件物流网络现状(下文3.1部分将具体分析),本案例物流网络优化的内容主要包括物流中心选址、物流中心库型、物流网络结构、运输路线、运输供应商遴选等方面,其中物流中心选址及物流网络结构优化最重要[6],因为只有在这两者确定后,企业才能根据周围环境、外部资源和企业自身能力进行库型优化、运输路线优化、运输供应商遴选等工作;总体而言,前两者与后几方面的关系恰如战略与战术的关系。物流网络优化的一般步骤如下:(1)确定优化目标及优化方法;(2)分析优化需求;(3)采集业务数据;(4)应用专业软件工具进行模拟计算,得出优化理论方案;(5)根据实际情况评估修正理论方案;(6)提交最终优化方案[7-8]。

2.5 服务备件物流网络优化方法与工具

影响服务备件物流网络优化的静态和动态因素非常多,在实际工作中需采用定量分析与定性分析紧密结合的方法。一方面,需在技术层面上对物流网络设计深入开展定量研究,现实工作中,单纯应用数学工具、建立模型优化物流网络难以符合实际需要,应用专门的软件工具优化效果及效率更佳[5-6];目前主要采用CAST和T-Mod两种专门软件。CAST(Computer Aided Strategy & Tactics,计算机辅助战略和战术设计)是Radical公司开发的物流网络优化设计软件,使用时将企业内外部各种业务数据包括客户、经销商、供应商、物流基础设施等环境信息输入系统,主要功能是给出物流中心设施选址建议、提供物流网络结构优化方案等。T-Mod是i2公司推出的一个运输模型分析软件,它可以通过模拟运行,设计出一个优化的运输路线方案,适用于从物流中心到客户群体的运输方案制定,是战术层面优化设计运输网络的有力工具;另一方面,还需紧密结合进口服务备件物流网络优化的特殊性,对物流网络优化活动具有重大影响的外部环境因素展开全面的定性研究[7-8];前面关于进口服务备件物流网络优化特殊性的分析提出了几方面特殊要求:国际干线运输路径最短化、区域物流中心与进口口岸位置可重合、口岸通关效率高、关税政策有利、物流中心库房具备保税与非保税双重功能等;主要外部环境因素包括政府、海关政策、物流基础设施水平、运输供应商服务及成本等方面。采取定性分析与定量分析紧密结合的方法,物流网络的优化方案才具有更强的可操作性、有效性[11-12]。

3 交通工程机械企业进口服务备件物流网络优化——以A公司为例

紧密结合考虑进口服务备件物流网络优化的特殊性,以大型交通工程机械企业A公司为例,深入分析其进口服务备件物流网络现状,围绕内外部需求制定物流网络优化目标,遵循优化内容和步骤要求,借助专业软件工具、采取定性分析与定量分析结合的方法,制定解决方案,优化区域物流中心选址与库型选择,优化物流网络结构、配送运输路线以及运输供应商遴选,并对方案进行综合评价。

3.1 进口服务备件物流网络现状与问题

A公司多年来业务规模位居国内交通工程机械行业前列,不但是国内市场产品销售品种最齐全、最大型的交通工程机械企业之一,其产品还出口到一百多个国家和地区,2012年出口创汇超过10亿美元,比2011年增长15.8%。A公司在交通工程机械的主机方面优势明显,但产品中很多核心及关键零部件依赖进口,成本约占出口价格的30%;在售后维修服务中用于替换原有进口零部件的服务备件同样依赖进口,尤其是液压元器件、发动机、控制元器件和传动系统等核心、关键备件,形成了与机械产品营销网络配套的进口服务备件物流网络;同时A公司在全球范围内建立了产品营销体系及售后服务备件物流网络。一方面,近年来中国成为全球最大的交通工程机械市场之一,行业竞争加剧,售后服务作为新的竞争优势被提高到非常重要的位置;另一方面,随着A公司国内业务规模持续扩张,原进口服务备件物流网络缺陷日益明显,逐渐不能满足客户对售后服务的更高要求,因此,对物流网络进行优化成为重要而紧迫的任务。如图1所示,A公司运行多层的进口服务备件物流网络,备件供应路径为:国外供应商备件区域物流中心(新加坡)进口口岸中国四家经销商总公司库房经销商各分公司库房。

区域物流中心(新加坡)通过国际运输从四个报关口岸向中国供应备件;普通补货与紧急补货的运输方式分别为海运和空运;补货先运至指定的四个口岸,普通补货不能直接运抵各经销商分公司库房,而是先运到总公司备件库房,再进行二次甚至三次转运;紧急补货则由各口岸直接转运到经销商分公司备件库房。因此,原物流网络的运行绩效相当不理想,主要存在以下几方面问题:

(1)补货订单响应时间长。根据客户需求与交通工程机械行业售后服务标准,普通补货订单响应时间不超过7天,紧急补货订单响应时间不超过48小时。A公司进口服务备件物流网络的绩效现状为:普通补货订均响应时间为15.1天,紧急补货订均响应时间为4.2天,远未达到客户需求和行业标准,势必导致售后服务的客户满意度低下、产品综合竞争力减弱。

(2)补货订单满足率低。交通工程机械的服务备件需求种类多、数量大,由于A公司的补货订单响应速度慢,补货提前期(lead-time)过长,导致各经销商各级库房难以保障各类备件的订单获得较高的满足率,缺货机率较大,普通补货订单满足率只有86.1%,紧急补货订单满足率仅为91.4%;然而根据客户需求与行业标准,普通补货订单满足率为95.0%,紧急补货订单满足率则须达到99.7%。

(3)运输和库存成本高。由于区域物流中心设在新加坡,运输路径并非最短,最短路径应该是由国外供应商直接运往中国,原网络多余的转运大幅增加了运输费用;国内各经销商指定不同的进口口岸,明显提高了区域物流中心的运输管理难度与费用和进口口岸的操作成本;由于补货提前期过长,为确保备件供应,各经销商库房不得不持有大量备件库存,库存成本居高不下,削弱了产品价格竞争力及盈利。

综上所述,原物流网络的区域物流中心位置、物流网络的结构、物流运输路线等方面亟待优化;服务备件补货订单响应时间长和订单满足率低导致售后服务水平低,同时备件运输和库存成本居高不下,这些问题已经成为A公司持续发展、赢得竞争的瓶颈,对原有物流网络进行优化势在必行。

3.2 进口服务备件物流网络优化的总目标

基于进口服务备件物流网络优化的特殊性,在满足外部客户需求、企业内部需求之间获得平衡,是进口服务备件物流网络优化需遵循的总则。基于这个总则,A公司设定了“立足并超越行业售后服务标准”的方针,深入分析客户需求,确定优化活动的主要目标为:(1)大力缩短客户补货订单响应时间:从工程机械产生故障发出服务备件订单起,普通补货订单和紧急补货订单响应的最低速度分别限定在7天和48小时内,两种订均响应时间目标分别为5天和36小时;(2)显著提高补货订单满足率:普通补货订单和紧急补货订单最低满足率分别限定在95.0%和99.7%,两种订均满足率目标分别为96.0%和99.8%;(3)进口服务备件运输成本与库存成本降低30.0%。

3.3 区域物流中心选址优化

基于以上分析,在国内建立区域物流中心是物流网络优化的首要任务。充分考虑进口服务备件网络优化的特殊性,确定优化目标,采取正确的优化方法和工具,区域物流中心选址遵循前述6个步骤:

(1)确定优化目标和优化方法。物流中心选址决策因素较多,一般性因素以运输效率(满足客户需求)和运输成本(满足自身及经销商需求)为主;特殊性因素则要求与国际运输高效衔接,充分研究物流中心与进口口岸的位置重合可行性。物流中心选址的目标是综合考虑上述两方面因素,科学合理地进行区域物流中心再选址,达成前文所述的客户订单响应时间、订单满足率及成本节约总目标。优化方法一是技术层面的定量分析,主要应用Radical公司的CAST软件和数据表分析手段,二是对外部条件即候选城市的环境因素进行全面的定性分析。

(2)优化需求分析。由于区域物流中心再选址是进口服务备件物流网络优化成败的关键,其优化需求必须与前文所述的物流网络优化总目标保持一致,在此不再赘述;需要强调的是,选址既要满足客户的订单响应时间、订单满足率等关键需求,也必须达成企业自身及经销商的物流成本控制目标。

(3)采集业务数据。业务数据的准确性和完整性直接关系到技术分析结果的合理性。数据采集途径主要是信息系统记录、客户及经销商直接提供,主要包括以下内容:经销商所有备件库房地址,供应商及客户群分布状况,上一年的订单详细数据(包括重量、配送频率、运输成本等),当前的运输市场运价水平等。

(4)定性分析与定量分析结合,借助CAST进行模拟计算,得出优化理论方案。基于进口服务备件物流网络的特殊性,综合考虑国际运输、区域物流中心位置、进口口岸通关及保税操作、库存管理等方面的特殊要求,物流中心候选城市必须符合的前提条件是:既是沿海大型国际港口城市也是国际航空枢纽中心;由于经销商的备件库房分布在全国各地,根据沿海城市的发展现状,确定天津、上海和广州为候选城市,他们分别是中国北方、东部和南方最具代表性的口岸城市;将采集到的业务数据输入CAST系统,得出各候选城市为物流中心的进口服务备件运输成本模拟数据,见表2。

结果显示,以上海为区域物流中心的普通、紧急补货订单运输成本均最低,广州次之,天津最高,因此先把天津排除,进一步比较上海和广州其它方面的情况再决定。

(5)进一步评估理论方案。全面展开两个城市的环境分析:针对普通补货订单,从业务规模现状和发展潜力比较两地的港口和机场条件,以及两地到各经销商备件库房的卡车运输时间;针对紧急补货订单,关键是评估两个城市的空运航班资源,从出发航班的频率、数量和最晚起飞时间等方面进行比较;然后结合进口服务备件物流网络优化的特殊要求,重点比较两地在国际运输、进口口岸通关及保税操作等方面的条件。综合评估的结果是:上海最优。

(6)提交最终报告。基于技术分析和实际环境综合评估,上海作为A公司中国区域进口服务备件物流中心的所在地,在客户服务水平提升和成本控制方面都最具优势。

3.4 区域物流中心库型优化

为了达到客户订单满足率目标,A公司在区域物流中心持有库存种类繁多、价值高,如果所有库存进口到中国时就缴清关税,数额巨大,公司将面临沉重的现金压力;同时,由于公司产品出口销售到世界各地,根据集团的服务备件全球共享政策,当国外其他区域的备件物流中心或用户有特殊需要时,中国区域物流中心必须调拨备件到国外,因此如果备件在中国进口时就已缴付高额关税,则使备件成本显著增加,库存共享能力势必严重下降;因此,中国区域物流中心选择保税型库房是唯一选择。

保税型库房主要有保税区库房、保税物流园库房、区外保税库房三种,各类库房的运作条件各有优劣,但同时还必须满足备件物流服务的两个重要要求:(1)保税库房内可设置非保税区域,因除保税功能外,区域物流中心还需接收从国内生产、采购的部分服务备件和经销商返回的多余备件库存,因此库内非保税区域必不可缺。(2)备件出库可采取快速的集中报关模式,以及时完成备件配送。在此情况下,只有第三种库房符合条件,因此中国区域物流中心必须选择区外保税库房。

3.5 物流网络结构优化

物流网络结构由物流结点和运输路线组成[10]。一方面,优化活动重点调整了关键结点的位置,将区域物流中心由新加坡改为上海,将进口口岸结点进行“四合一”,上海作为接收国外供应商补货的唯一口岸,优化活动通过撤并高层结点精简了网络结构;考虑到当前底层结点(各经销商总、分公司库房)存在与布局的合理性,现阶段不进行撤销或合并;另一方面,备件的配送运输不再经由经销商总公司库房转运,原则上从上海运至各备件库房,关于运输路线的优化将在后面具体阐述。通过物流结点和运输路线调整,优化后的物流网络得以瘦身,新的物流网络结构呈扁平化,减少了结点层次,缩短了运输路径,简化了配送渠道,如图2所示。

根据物流网络优化设计理论,在调整物流设施布局数量时,要在客户服务水平和服务成本(主要包括物流中心运作成本、库存成本、运输成本等)之间寻求平衡[7-8]。为支撑全球范围内的全方位产品营销,多年来A公司构建了全球服务备件物流网络;优化中国区域进口服务备件物流网络结构将缩短客户订单响应时间、提高订单满足率、降低运输成本,然而随着中国区域物流中心的建立,A公司全球网络的区域物流中心由4个增加到5个,势必增加物流中心的运作成本及其库存成本,那么物流网络总成本的变化如何?从成本角度出发,物流网络优化的合理性怎样?分析A公司中国物流网络优化后的全球物流中心总数量与全球物流网络总成本变化的关系,经过全面的业务数据统计后得出,如图3所示。

分析A公司全球物流网络总成本曲线,当区域物流中心总数量在4~6个时,总成本最优。A公司优化中国物流网络后的全球物流中心总数量为5个,全物流网络总成本控制仍处于最低水平。

3.6 物流网络运输路线优化

A公司在中国市场的紧急补货订单与普通补货订单业务量比例约为3∶1;紧急补货的配送运输路线相对单一,由于时效要求高,从物流中心到经销商各库房采取点对点空运配送的方式,一定时期内不需优化;普通补货订单量比重大,时效要求较低,普遍采用公路运输配送,则需针对原配送运输路线(4个口岸4个总公司库房各分公司库房)的速度慢、成本高等问题进行重点优化。

应用T-Mod专业软件进行分析,根据各备件库房上一年订单的详细记录,研究在规定的运输时间要求内采用更少车辆进行集中运输的可行性。该模式的关键是采取“送牛奶车模式”,即在一定的时间内,利用有限的卡车装载送往不同目的地的货物。应用T-Mod工具时,首先必须明确现实限制条件,包括承诺客户的配送时间、物流中心和客户的工作时间、各地不同路段的平均运输速度、装卸所需时间、允许司机连续驾驶的时间、车辆载重量和容积限制等;然后输入业务数据,包括物流中心、备件库房及客户的地址、运费表、货物信息、现有运输方案等。应用T-Mod优化前后的配送运输路线如图4所示。

3.7 物流网络运输供应商遴选优化

物流网络运输供应商遴选也是优化活动的重要决策,选择资质良好的运输供应商是物流网络高效运作的保证。遴选供应商的步骤一般包括确定候选供应商名单、问卷综合调查、财务能力审核、现场访问、完整询价、资质综合评估及谈判签约。其中资质综合评估是关键环节,在此作重点分析。候选供应商资质评估通常采用两种方法:一种为SCORE CARD计分法,是按评估项目对供应商的得分高低进行取舍。另一种为PUGH MATRIX对照法,是按评估的项目在供应商之间进行比较,选择资质最佳者;由于评估项目难以量化,第一种方法的分数易有偏差,第二种方法采取竞争者之间的资质对比,更能作出直观准确的判断,因此本案例中A公司采取PUGH MATRIX对照法评估遴选运输供应商,见表3。

评估时首先依据物流网络运输要求制定评估项目,按照各项目的重要性确定权重值;然后选择一家熟悉的供应商YS作为基准,各评估项目如果优于基准则为“+”,反之为“-”,相同为“S”;最后统计优劣项目个数、权重值和各供应商的总评差值,若差值为正则说明该供应商资质优于基准供应商,差值越大优势越大,如表3所示DL和SK两家供应商最优。

4 优化方案综合评价

优化方案综合评价的KPI(key performance indicator,关键绩效指标)为优化活动的各项目标,涵盖了客户服务改进和成本控制两个方面,具体包括客户订单响应时间、客户订单满足率、运输成本与库存成本的绩效。方案提交后进入方案实施阶段,根据实施成效开展方案定期评价活动QBR(quarterly business review,季度业务评价),根据一年共4次QBR的综合评价,A公司进口服务备件物流网络优化后KPI改进状况见表4。

综合评价总结如下:(1)优化后的新网络与原网络相比,各项关键绩效得到提高,其中普通补货订单的响应时间明显缩短了10.3天、订单满足率提高了10.1%,紧急补货订单满足率提高了8.4%,年运输成本和库存成本降幅超过30%;(2)新网络绩效与行业标准相比,各项KPI均有一定幅度的超标表现,其中普通补货订单响应时间超标2.2天;(3)新网络绩效与目标绩效相比,除了紧急补货订单满足率刚好达标,各项关键绩效均超过预定目标,其中年运输成本和库存成本降幅分别超标5.8%和6.2%。总体而言,优化活动显著提升了服务质量,降低了服务成本,充分体现了“立足并超越行业售后服务标准”的企业宗旨。

5 结 论

进口服务备件物流网络的优化是一系列决策分析的过程,需要系统科学的理论指导和优化方法。交通工程机械企业进口服务备件物流网络的优化涉及国际运输及进口通关等复杂因素,应充分考虑进口服务备件物流网络优化的特殊性,以客户需求为导向设定优化原则及目标,遵循优化的主要内容及步骤要求,借助专业软件工具、采取定性分析与定量分析结合的优化方法。区域物流中心再选址需兼顾物流中心与国际、国内运输的高效衔接,分析物流中心与进口口岸位置的可重合性,并综合考虑物流基础设施水平、运输成本、进口通关和保税操作的便利性;为达到缓解关税压力、全球共享库存、保税与非保税双重功能、快速报关出库等目标,区域物流中心须采用区外保税型库房;在此基础上优化物流网络结构,撤并进口口岸削减中转环节,可使物流网络扁平化;采取“牛奶车模式”可有效优化配送运输路线,应用PUGH MATRIX对照法可有效优化物流网络运输供应商遴选。

研究结果表明:(1)交通工程机械企业通过对进口服务备件物流网络的重新规划,优化区域物流中心选址与库型选择,优化物流网络结构、配送运输路线以及运输供应商遴选,可缩短服务备件订单响应时间,提高补货订单满足率,从而提升售后服务水平、增强竞争优势;(2)优化活动有效降低了服务备件运输与库存成本,由此在提升客户服务质量的同时也实现了企业成本控制的目标,使企业在满足内外部需求之间获得平衡。

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成本优化总结范文第5篇

结构优化的概念较早就已经提出。结构优化设计的任务在于对结构方式和外形尺寸等因素做参考进行优化设计。计算工作量较大,在计算机完全替代人工计算后,使这种方法的应用逐步变得广泛。我们把系统的设计限制来作为优化设计的束条件,将设计变量以及性能变量的一组不等式表示了出来,将可以反映设计要求的数值作为目标的函数,运用数学的方法和手段得到了满足全部条件且使目标函数为最佳的设计变量。这既是总体的设计优化方案思路也是该设计的精髓。

针对不同的设计问题,其最优设计程序通常是基本相同的,首先应当了解结构的技术以及使用的要求,完成基本布局。此后再用一组设计变量来表述结构的尺寸以及物理性能等变量,此后可以写出关于设计变量的荷载函数。并能够建立起结构分析的方法,最终形成设计变量的一种约束方程,也可以说对设计变量值进行限制。在完成最优化方案之前,应当用公式来给出一个判别指标,也就是目标函数作为设计变量的函数。使之最小的一组设计变量也将成为为最优方案。

2.减速器齿轮箱体的优化设计

本论文的优化目的在于在齿轮箱结构满足强度和刚度的基础上,进行减轻重量,并完成合理均匀分布应力的优化工作。我们提出的优化具体设计为:

第一步,针对结构确定设计方案,并通过CAD软件进行建模。

第二步,通过CAD软件和有限元分析软件的连接传递到有限元分析软件中,并获得相关的应力以及位移等参数。

第三步,据实际情况进一步确定优化目的,对设计进行计算结果分析和比较,明确能够修改的结构参数。

第四步,通过修改参数,重新进行分析,并通过这种方法获得结构参数以及相应的响应值。并完成最佳参数的选取,同时得到更加科学合理的结构和尺寸。

我们做出的优化主要是针对箱体的质量的。即在外载荷不变而且不改变结构布局的前提下,对齿轮箱进行优化。将重量当作优化的目标函数,采取结构优化设计技术能够在确保质量的情况下,有效节约成本,提高质量。实现安全性、可靠性、节约型等多个层面的兼顾。因为结构布局和材料是固定不变的,所以箱体结构也是不发生变化的,仅仅是把箱体的具体部位厚度作为设计变量,用箱体工作结构的最大位移作为状态变量,把结构的质量当作目标函数。也可以说是在原设计的基础上,不对其做大的调整和改变,仅仅是对结构最大允许最大范围进行调整,达到箱体最轻的优化设计效果。引入边界条件的方法,考虑边界条件。在边界条件发生改变时,场变量函数并不需要改变,这对于通用程序有大的简化。

3.减速器优化设计的数学模型

3.1目标函数

目标函数为A=min{f(x)} =min{f(x1, x2,…, xn)}其中: A为减速器总的中心距离,也就是各中心距的综合;x为设计变量(包含中心距和螺旋角以及齿数、模数等等); n为变量的数目。

3.2约束条件

约束条件是用来判别目标函数当中变量的取值可行与否的规定,所以减速器优化设计中提出的任何一个方案都必须满足所有的约束条件的变量所构成。在给出优化设计的约束条件的情况下,需要从各个方面进行周密的考虑。比如设计变量本身的取值要求;齿轮和零件的紧密程度等等。一般来说要充分考虑到以下几个约束条件:

一是离散性约束。其中包括齿数,也就是每个齿轮的齿数需要是整数;模数:要求齿轮模数必须符合模数系列(GB1357-78)的要求;中心距:要以10mm为单位。

二是上下界约束。螺旋角:对于直齿轮应当为零,斜齿轮取8°~15°;总变位系数:因为总变位系数能够影响齿轮承载能力,通常取0~0. 8。

三是强度约束。一般是指齿轮的齿面接触强度和轮齿的弯曲强度,依据GB3480-83标准进行。强度是否达标,需要根据实际安全系数进行实践检验。

四是根切约束。为规避根切现象,规定出最小的齿数,其中直齿轮是17,斜齿轮是14到16之间。

五是干涉约束。需要中心距和齿顶圆以及轴径满足没有干涉的关系。针对三级传动的减速器,干涉约束可以看作两个约束;第二级中心距需要比第一级大齿轮齿顶圆半径和三级小齿轮顶圆半径的总和;第三级中心距需要大于第二级大齿轮顶圆半径和第四轴半径的综合。二级齿轮传动以此类推。在完成优化设计后,能够可以获得响应,并直观地显示出参数的变化对函数的影响