提质增效的概念和范畴
制造业企业提质增效，或降本增效，其字面意思都是一个：即在保证产品质量不降低的前提下，如何降低生产成本和提升企业效益？未来的市场需求，基本上就是：更高的品质，更低的价格，更好的服务。这是与传统的理念不一样的地方。长期以来，“便宜没好货，好货不便宜”的观念深入人心，要想获得好的产品，必须付出更高的价格。换句话说，好的产品必然会增加成本。但是，在现代制造业，好的产品也可以做到价廉物美。究其原因，是现代制造业的成本构成发生了翻天覆地的变化，它不仅仅只是原材料成本和加工成本，还包括供应链成本，设计成本，运输成本，安装成本，以及售后服务成本比等，企业管理的功效在降低成本中占据很大的比重。随着技术手段的日新月异，成本不仅仅与基本构成和性能相关，还与其产量密切相关。尤其在高科技领域，原材料在成本中的占比越来越低，物流、人工、研发成本以及售后服务占比越来越高。
关于设计在降低成本方面的作用，一直以来没有得到很好的重视。其实，在设计阶段提出成本控制是最有效的和最显著的。而很多革命性的创新往往就是在设计阶段完成的。
在总体布局方面，一项设计往往决定了一个项目的投资成本。不同的设计方案其成本相差可能高达50%甚至更多。作为用户来说，重视设计的合理性和适用性，不盲目追求单个指标的高低，投入更多的资金和精力放在解决方案设计上，是降低投资成本的关键举措。很多失败的例子，就是在设计阶段出现了较大的问题。在产品创新方面，由于物流装备行业的产品大都比较成熟，因此，对生产BOM产生革命性的创新其实是很困难的。如托盘货架系统，堆垛机系统等都是如此。但设计总会存在一定的优化空间。我在30年前就完成过立体库货架和堆垛机的优化设计，其结构方面大致会有5%~15%的优化空间，有些情况还会更大一些。事实上，对货架产品而言，材料占成本50%以上，针对货架的设计计算和试验分析，都将有助于降低成本。有两方面将会有比较大的机会：1）新材料的应用。目前的镀锌板在一定程度会减少加工成本，更高强度的材料可能会给设计带来机会；2）与应用相关联的细化设计，这是设计最有潜力的领域。如何使设计更加合理，于实际应用相匹配，从而减少材料，减少生产成本，缩短工期，是设计阶段要考虑的问题。如在医药领域，标定1000kg的托盘，可能有80%不到500kg，甚至低于300kg，这对降低材料存在很大的可能。比如在软件的配合下，将货架分层设计，部分按照1000kg，部分按照500kg，部分按照300kg，这样不仅立柱的材料将会减少，横梁的也会减少，其幅度将大于10%，这是非常可观的效益。又比如输送系统中主线和支线的流量存在很大差异，如何根据实际要求，减少输送机分段，降低速度，甚至减少滚筒数量，都存在一定的机会。穿梭车货架是一种特殊的货架，其应用前景十分广阔，目前的设计还处于探索阶段，无论从结构设计，还是力学分析，都是一个新的课题，值得大家重视。此外，一些大的货架生产企业具备对货架进行力学实验的能力，这不仅是一种能力的体现，也是确保货架安全的举措。货架由于连接的特殊性，FEM计算的结果并不是很准确，如何通过实验结果进行修正，是摆在我们面前的一个重要课题。供应链的作用，主要表现在几个方面：1）生产物料供应的及时性；2）库存成本减少（主要是通过降低库存来实现）；3）上游生产成本减少（比如批量采购）。JIT是最理想的状态，然而在实际生产中往往做不到。
对物流装备而言，产品大类其实不多。主要分为货架、输送机（包括提升机）、堆垛机、AGV、分拣机、穿梭车等几大部分。对供应链的依赖并没有那么严重。但货架产品是一个例外。因为货架的主要材料钢材存在价格波动的风险，所以对成本的影响很大。但现场又没有太多的储存区可供钢材储存，所以存在很大风险。对很多中小企业来说，由于订单量不大（2个亿以内），与供应商并没有议价能力，而JIT又难以实现，因此，供应链带来的风险相对较大。针对我国钢材价格波动明显的现状，有人提出应用金融手段，如购买期货的方式降低风险，这是一条可探索的路线。问题是所需规格的钢材是否可以进入期货范围尚存疑问。而对于用量相对不大的中线性企业而言，能否有合适的人才队伍也是有问题的。还有一个颇为现实的问题是，很多风险是在于工期的未定，而期货也是需要有明确的时间表的。
运输可能是影响成本的一个重要因素。对生产企业来说，很多情况是被动的，如发货时间，由于现场的土建或相关项目的延误，导致计划的时间往往发生比较大的偏差，而现场往往又不具备堆放的条件。影响成本的方面包括：车辆的选择不合理，遗漏、错发、发货顺序错误等。都会导致较大的成本增加。这对供应链是一个考验。
供应链中一个重要的环节是协作。越来越多的案例表明，加强企业的横向协作，减少企业本身的生产比重，从而营造一个充分分工协作的环境，以最大程度提升零部件的生产效率和保证质量，即营建一个高效的生态环境，至关重要。标准化事实上是将定制化生产转化为批量生产的一种方法。标准化被认为是降低成本的最有效的方法之一。
零部件的标准化：无论是采购还是自制，更少的规格，更大的产量将大幅度减少生产成本。随着分工日益精细化，以量取胜成为制造业突破成本瓶颈的关键。模块化是标准化的前提：对系列产品而言（如货架、堆垛机、分拣机、AGV等），提升标准化的前提是进行模块化设计，使产品更像是堆积木。大幅度降低定制化的程度。
项目交付是每个企业必须面对的问题，也是降低成本的关键因素。在一定意义上来说，按时交付才能确保成本可控。很多情况下，项目的拖延将导致成本急剧上升，使本来盈利的项目变得亏损。这样的例子不胜枚举。
项目交付能力是企业综合能力的体现。牵涉到企业的各个方面。如项目管理能力，人力资源能力，设计规划能力，采购能力，生产能力，产品质量，软件的成熟度，安装调试能力，与用户的沟通能力，以及应急响应能力等。任何一个环节的缺失或低效，都将影响项目的交付。
这是一个看似很奇怪的结论，但却是真实存在的。其实细想一下，道理非常简单，并且随处可见。
从零部件的角度出发，零部件的质量高低，在一定程度上决定了产品质量的高低。从生产端看，如何提升零部件的质量，减少次品率，将大幅度降低生产成本。当然，这一结论也并非完全正确。例如，随着检测的逐步严格，次品率必然会上升，在有些尖端的加工领域是无法避免的。从成品的角度出发，更高质量的产品将会减少项目的安装调试难度（比如更加容易安装，性能更高和更稳定，更低的次品率，或更高程度的标准化和模块化等），从而减少安装调试时间，提升客户的满意度，这是人人皆知的事实。更为积极的是，用户倾向于采用更高质量的产品，这对合同签署和项目验收都会产生直接或间接的经济效益。
面对激烈的市场竞争，降低成本成为行业的共同面对的问题。成本的概念和构成已经发生根本性变化。本文仅从几个具有共性的方面进行了简单的定性总结，限于文章篇幅，有更多的方面还没有讨论到。
对制造业企业而言，在传统的印象中，不断创新，提升管理水平，实施精益制造是提质增效的有效方法，这些方法对于现代制造仍然具有决定性的意义。几乎所有的方法和手段实际上都可以囊括到传统的理念之中。然而，基于AI加持的智能制造和数字化给人们有一个全新的概念，更多的方案选择，更早的风险预判（基于计算机仿真和数字孪生），更高效的验证，以及更加自动化的手段，使得制造业的提质增效有了更广阔的前景。更多的方法事实上是基于具体项目而提出的，尤其是需要定量分析的方面，更是与具体项目关联紧密。对于一个具体项目或产品，由于其特殊性，很多方法虽然可行，但性价比并不高，因此失去应用的价值。有关这方面的内容，则留给各位工程师去思考和实践吧。
来源：智慧物流与智能制造
