P - 373

Uloga konstrukcije i razvoja u procesu snižavanja troškova

proizvoda

Ivo Jerčić

Sveučilište u Splitu, Sveučilišni odjel za stručne studije, Split, Hrvatska

ijercic@oss.unist.hr

Alen Kovač

Adria Winch, Split, Hrvatska

kovac@adriawinch.com

Sažetak. Ključ uspjeha poduzeća je ostvariti i održati konkurentsku prednost na tržištu. Dugoročno se

konkurentska prednost i postizanje većeg tržišnog udjela postiže isporučivanjem proizvoda jednakih

svojstava i kvalitete uz niže cijene ili davanjem proizvoda veće vrijednosti po jednakim cijenama.

Snižavanje troškova je kompleksan problem s mnogo utjecajnih čimbenika, različitih pristupa, metoda

i mogućnosti rješavanja. Na troškove proizvodnje, uz sami proizvodni proces, značajno utječu

tehnička rješenja definirana u fazi razvoja i konstruiranja proizvoda. Završetkom procesa razvoja

proizvoda i izradom proizvodne dokumentacije, proizvod je u potpunosti definiran, a samim tim je

predodređena većina ukupnih proizvodnih troškova. Pogrešno je stoga shvaćanje kako su inženjeri

odgovorni za tehniku, a poslovodstvo za troškove. U radu su analizirani različiti utjecaji razvoja i

konstrukcije na troškove proizvoda. Istaknute su faze procesa konstruiranja u kojima se značajno

predodređuju troškovi. Navedene su mjere koje se, u cilju smanjenja proizvodnih troškova, mogu

poduzimati u razvoju i konstrukciji. Briga o trošku u fazi konstruiranja traži dodatnu kreativnost

inženjera. Dan je pregled mogućnosti snižavanja troškova proizvoda. Ukazano je na nužnost sustavnog

pristupa i suradnje različitih odjela poduzeća u procesu snižavanja troškova. Potrebno je adekvatno

računovodstvo troškova te metodologija upravljanja troškovima.

Ključne riječi: razvoj i konstruiranje, proizvodni troškovi, snižavanje troškova

1. Uvod

Za uspjeh ili neuspjeh poduzeća odlučujući utjecaj je njena konkurentnost. Bitno je, u odnosu

na konkurenciju, izgraditi i osigurati povoljan položaj na tržištu. Cijena koja se može postići

na tržištu za neki proizvod ovisi prvenstveno o mjeri u kojoj ponuđeni proizvod sa svojim

svojstvima zadovoljava potrebe kupaca. Strategije poduzeća bi se mogle sažeti u nastojanju da

se poveća ili zadrži potražnja za razvijenim proizvodima te da se smanje troškovi. Pri tome

dugoročno opstaju oni koji nude proizvode jednakih svojstava za nižu cijenu ili nude bolje

proizvode za cijenu jednaku konkurenciji.

U ovom značajnu ulogu imaju inženjeri konstruktori koji razvijaju i usavršavaju proizvode jer

utječu s jedne strane na potražnju za proizvodom, a s druge strane na troškove. Razvoj novog

proizvoda i konstruiranje bi stoga trebalo shvaćati kao aktivnosti od strateške važnosti za

opstanak poduzeća. Novo razvijeni ili usavršeni proizvod, osim što zadovoljava potrebe

kupca, mora se moći proizvoditi uz prihvatljive troškove. Životni vijek proizvoda je sve kraći

pa je i vrijeme u kojem se mora vratiti uloženi kapital sve kraće. Traže se novi profitabilniji

proizvodi.

P - 374

Pri vrednovanju dobrote tehničkog rješenja moraju se uzeti u obzir i troškovi. Konstruktor

razvojem proizvoda ne zadovoljava samo potrebe kupca već mu je zadatak da razvije

proizvod koji će biti profitabilan, odnosno da ima najniže moguće troškove proizvodnje.

Cilj rada je opisati utjecaj inženjera konstruktora na troškove, potaknuti ih za konstruiranje

proizvoda nižih troškova proizvodnje te ukazati na potrebna znanja, informacije, organizaciju,

metode i modele upravljanja troškovima koji su pri tom potrebni.

2. Odgovornost konstruktora za trošak proizvoda

Razvojem proizvoda i izradom proizvodne dokumentacije konstruktor presudno utječe na

troškove proizvodnje. Organizacija rada poduzeća postavljena je na način da se poslovi

potrebni za razvoj, proizvodnju i plasman proizvoda na tržište te servis proizvoda odvijaju

najučinkovitije i uz najmanje troškove. Organizacija u svim segmentima jako ovisi o

proizvodima ili uslugama koje nude tržištu. Očigledno je da inženjeri konstruktori razvojem

novog proizvoda osim na troškove proizvodnje utječu i na širok spektar procesa u poduzeću,

tj. utječu i na opće troškove poduzeća. Npr. specificiranjem sklopa kojeg je potrebno nabaviti

od dobavljača potreban je rad nabave, transporta, zaprimanje naručene robe, ulazne kontrole i

skladišta.

Utjecaj na troškove osobito je velik u ranim fazama procesa konstruiranja. Naravno da se,

osim što najdirektnije utječe na troškove proizvodnje, utječe i na troškove u eksploataciji te na

troškove reciklaže ili zbrinjavanja proizvoda. Inženjeri konstruktori najodgovorniji su za

troškove proizvodnje te troškove u životnom vijeku proizvoda.

Slika 1 Mogućnost utjecaja na troškove proizvoda, (Schmidt, 1996)

Za uspjeh proizvoda u tehničkom i ekonomskom smislu najznačajnije su prve faze. Iz

vlastitog iskustva se može potvrditi da vrijedi „Rule of ten“, a što znači da trošak promjene

koji bi u fazi postavljanja i raščišćavanja zadatka iznosio 1€ u fazi konstruiranja iznosi 10€, u

pripremi proizvodnje je 100€, u proizvodnji ili pri završnim ispitivanjima je 1000€ , a poslije

isporuke kupcu trošak je 10000€.

Stoga je u ranim fazama procesa konstruiranja potrebno uvoditi metode i alate koji će

konstruktoru omogućiti pronalazak troškovno povoljnih rješenja.

Odjel razvoja i konstrukcije odgovoran je za planiranje, razvoj i konstrukcijsku razradu

proizvoda. Temeljem informacije, znanja i iskustva iz različitih izvora i područja razvija

proizvod, pri čemu su najvažniji zahtjevi kupca i izvori poduzeća. Rezultat razvoja je

proizvodna dokumentacija sa specifikacijama materijala i komponentama koje se kupuju od

dobavljača. Ovim odjel razvoja i konstrukcije ima najveći utjecaj na proizvodne i troškove u

P - 375

životnom vijeku proizvoda. Nabava i proizvodnja realiziraju najveći dio troškova, ali je

mogućnost utjecaja na troškove proizvoda relativno mala.

Mogućnost utjecaja na troškove te realizacija troškova po različitim odjelima prosječnog

poduzeća koje proizvodi strojarske proizvode prikazana je na slici 2.

Slika 2 Predodređeni i realizirani troskovi proizvodnje po odjelima poduzeća, (Ehrlenspiel, 2011)

Vrijedno je uočiti da odjeli razvoja i konstrukcije te pripreme proizvodnje imaju mogućnost

utjecaja na proizvodne troškove razine oko 88% (predodređeni troškovi), a da im je ukupni

vlastiti trošak oko 10% (realizirani troškovi). Inženjeru konstruktoru zadatak je da svoje

kompetencije, raspoloživo znanje i iskustvo svih odjela u poduzeću upotrijebi za razvoj ili

unaprjeđenje proizvoda. Da bi to bilo moguće potrebno je osigurati: dobro radno okružje,

odgovarajuću organizaciju, dobru komunikaciju među različitim odjelima i dostupnost

informacija bitnih za razvoj proizvoda. Izazov proizvodnje (poslovanja) uz što manje troškove

zadatak je svakog zaposlenika. Za iskorištenje svih potencijala poduzeća bitna je atmosfera

sveopće suradnje pri čemu je ključna uloga menadžera. Provodi se ciljano i sustavno

upravljanje troškovima. Cilj je konkretnim mjerama utjecati na troškove proizvoda, procesa i

resursa na način da se postigne što veća dugoročna korist, odnosno, poboljša konkurentnost

poduzeća. Ključ uspjeha su kompetentni, motivirani zaposlenici, kojima treba pružiti

mogućnost profesionalnog razvoja, usavršavanje procesima edukacije te napredovanje.

Radne organizacije s računalnom mrežom – intranetom imaju mogućnost organizirati se

orijentirano prema proizvodu. Djelatnici raznih specijalnosti se dodjeljuju određenom

razvojnom timu, što podiže odgovornost i motiviranost za zajednički uspjeh projekta. Ozračje

opće otvorenosti je preduvjet za uspješan razvoj troškovno povoljnih – profitabilnih

proizvoda.

3. Utjecajni faktori na troškove proizvodnje i mogućnosti smanjenja troškova

Općenito gledano mogućnosti za smanjenjem troškova proizvodnje su u smanjenju troškova:

materijala i ugradnih komponenti, izrade dijelova, montaže te troškova završnih ispitivanja.

Trošak materijala smanjuje se korištenjem troškovno povoljnijih materijala te smanjenjem

količine materijala potrebnog u proizvodnju.

P - 376

Sa stajališta izrade dijelova proizvoda povoljniji su dijelovi koji se mogu izraditi jeftinijim

proizvodnim postupcima, strojevima i alatima te koji imaju manji broj proizvodnih operacija.

Trošak montaže smanjuje se manjim brojem radnih operacija, mogućnošću montaže po

ugradnim grupama, mogućnošću automatiziranja.

Na troškove proizvodnje utječu neposredno ili posredno svi odjeli sa svojim zaposlenicima.

Konstruktor na troškove proizvoda utječe s velikim brojem faktora grupiranih u:

zahtjeve koji se postavljaju na proizvod (lista zahtjeva)

koncept proizvoda (princip funkcioniranja, fizikalni principi, vrste materijala,

složenost)

veličine i oblike (količina materijala, dimenzije, oblici ploha)

proizvodne količine (standardizacija dijelova, moduli)

proizvodne tehnologije i postupke montaže (ovise o izabranim materijalima,

proizvodnim količinama, oblicima i veličinama).

3.1 Utjecaj zahtjeva koji se postavljaju na proizvod

Zahtjevi koji se postavljaju na proizvod, osim od kupca, mogu dolaziti od razvoja i

konstrukcije, proizvodnje, kontrole, servisne službe, zakonodavca, .. Na krajnju cijenu

proizvoda zahtjevi najizravnije utječu pa trebaju biti pomno analizirani i troškovno

ograničeni. Ovo vrijedi i za nefunkcionalne zahtjeve kao što su: sigurnost rada, norme koje

proizvod mora ispuniti, dodatni uvjeti eksploatabilnosti, uvjeti održavanja i servisiranja,

ekološki uvjeti, jamstva, uvjeti preuzimanja. Zahtjevi koji se postavljaju na proizvod

konstantno se povećavaju i razvijeni proizvodi su sve složeniji. Eventualno nepotrebne,

pretjerane zahtjeve i posebne želje treba na vrijeme razjasniti te razumjeti potrebe kupca, jer

su naknadne izmjene vrlo skupe („sve je isto kao prije, samo je dodano ...“). U cilju smanjenja

troškova prednost bi trebalo dati standardnim pred posebnim rješenjem. Izuzetak su zahtjevi

za koje kupac zna da nisu standardni, ali je za njihovo ispunjenje spreman platiti veću cijenu.

Često je moguće ispuniti želju kupca bez dodatnog troška ili uz minimalni dodatni trošak. Za

brže raščišćavanje zahtjeva korisno je izraditi i koristiti check- listu, (Feldhusen, 2013).

Temelji za postavljanje, odnosno procjenu dopuštenih troškova proizvoda su postojeći slični

proizvodi, cijene sličnih proizvoda na tržištu te cijene konkurencije. Ukupni troškovi za

proizvod razdjeljuju se na pojedine zahtjeve – funkcije. U slučaju da tehničko rješenje koje

ispunjava postavljene zahtjeve nije poznato potrebno ga je pronaći u procesu razvoja i

konstruiranja proizvoda, a u okviru predviđenih troškova. Prvorazredni je inženjerski izazov i

za najjednostavnije proizvode pronaći tehnička rješenja koji ispunjavaju postavljene zahtjeve

uz ograničene troškove ili uz postojeće troškove razviti bolji, konkurentniji proizvod.

Ukoliko se zahtjev ispunjava standardnim elementima ili podsklopovima moguće je s velikom

pouzdanošću procijeniti trošak ispunjenja pojedinih zahtjeva i za proizvode koji još nisu

konstruirani.

Za rješenje ovih problema konstruktor mora imati široka znanja i iskustvo te znati procijeniti

troškovne posljedice pojedinih rješenja.

3.2 Utjecaj koncepta

Konceptom je proizvod određen u svim svojim bitnim svojstvima. Određeni su procesi i

pojedine funkcije te njihova međusobna povezanost. S jedne strane koncept najviše utječe na

troškove proizvoda, a s druge strane iskustvo pokazuje da pri razvoju proizvoda na izradu

odgovarajućeg koncepta otpada 5 do 10% ukupnog vremena razvoja. Put smanjenja troškova

proizvoda primjenom novog koncepta nosi za sobom i mnoge rizike poput tehničkog

P - 377

neuspjeha i neprihvaćanja od tržišta. Koncept proizvoda ili grupe proizvoda nije uputno

prečesto mijenjati. Povoljno je da proizvođač ima prepoznatljiv, provjeren temeljni koncept

proizvoda. Novi koncept će biti potreban ukoliko se zbog tehničkih zahtjeva razvija potpuno

novi proizvod ili ako je potrebno znatno sniženje troškova proizvoda koje se usavršavanjem

proizvoda na postojećem konceptu ne može postići. Za postavljanje dobrog koncept nema

općih pravila kojih bi se trebalo držati, ali bi trebalo težiti konceptima: s jednostavnom

funkcionalnom strukturom, otpornim na smetnje i poremećaje, s jednostavnim radnim

površinama i rotacijskim radnim gibanjima, s većim brzinama i radnim tlakovima, manjih

gabarita. Za velikoserijske proizvode i proizvode manjih gabarita povoljni su koncepti s

objedinjenim funkcijama i integralnim dizajnom.

3.3 Utjecaj oblika proizvoda

Oblik proizvoda razvija se kontinuirano od koncepta do konstrukcijske razrade. Jako je ovisan

o konkretnom proizvodu, materijalu i proizvodnom postupku. Ne mogu se navesti općenita

pravila koja bi dovodila do optimalnog oblika proizvoda. Na troškove proizvodnje utječe

makro geometrija (oblik) i mikro geometrija (hrapavost površina, tolerancije dimenzija,

oblika i položaja). Osim na troškove izrade dijelova, tolerancije imaju utjecaj i na montažu te

na zamjenjivost dijelova u eksploataciji. Nužno je da konstruktor poznaje relativne troškove

koje uzrokuju pojedini konstrukcijski oblici i tolerancije te da se ne „osigurava“ zahtijevajući

najstrože tolerancije koje proizvodnja može postići već da propiše tolerancije dovoljne za

sigurno funkcioniranje proizvoda.

3.4 Utjecaj proizvodnih količina na troškove proizvodnje

Često proizvodnja razvijenog novog proizvoda ili sklopa starta kao pojedinačna proizvodnja

da bi poslije redizajna, interne standardizacije i prilagodba produktivnijim tehnologijama te

snižavanja troškova postala maloserijska, serijska ili masovna proizvodnja pri čemu se

troškovi proizvodnje pojedinog proizvoda značajno smanjuju. Čak i u slučaju izvjesne veće

potražnje tržišta, proizvođači su zbog nedostatka kapitala ili vremena za ustroj produktivnijih

proizvodnih postupaka primorani proizvodnju započeti kao pojedinačnu ili maloserijsku.

Smanjenje troškova proizvoda povećanom proizvodnjom obično je više nego što daju površne

analize. Više je razloga smanjenju troškova proizvodnje pri povećanoj količini

3.4.1 Jednokratni troškovi:

Troškovi proizvoda koji ne ovise o proizvedenoj količini su troškovi: analize tržišta, razvoja,

planiranja, troškovi marketinga, ugovaranja, certifikata, izrade proizvodne dokumentacije,

izrade uputstava za instalaciju i puštanje u rad, izrade uputstava za korištenje i održavanje,

ispitivanja, atesta materijala, nabave, ulazne kontrole, troškovi otpreme, specifičnih

proizvodnih troškova, npr. alata, naprava, izvještavanja, arhiviranja.

Tradicionalno se snižavanje gore navedenih troškova s povećanjem količine proizvoda rijetko

uzima u obzir. Već se uzimaju faktorom indirektnih troškova i na taj način ih svi proizvodi

snose na jednak način (npr. prema direktnim troškovima rada u proizvodnji) bez obzira na

količine. Na proizvodne količine odnose se samo troškovi za: modele, naprave, specijalne

alate. Zbog ovog je utjecaj količine proizvoda na snižavanje troškova veći nego što se

kalkulacijom iskazuje. U uvjetima pomiješane pojedinačne i maloserijske proizvodnje

moguće je da se zbog ove metodologije donesu pogrešne odluke.

3.5 Sniženje troškova proizvoda povećavanjem količine

Neposredni troškovi proizvodnje mogu se podijeliti na troškove za: pripremu za rad

(pripremna vremena), specijalne alate i naprave (TPR1), te troškove materijala (TM1) i

efektivnog rada (TE1).

P - 378

Neposredni trošak proizvodnje za količinu od N proizvoda sveden na jedan proizvod je:

kom

TETMN

TPRTP €

111

1 (1)

Ovisno o udjelu troškova pripreme za rad (TPR1) u ukupnim troškovima efekat smanjenja

troškova povećanjem količine (N) je veći ili manji.

3.6 Sniženje troškova efektom treninga

Iz iskustva je poznato da se posao, intelektualni ili fizički, kojim se nije prije intenzivno

bavilo, ponavljanjem obavlja sve brže – efikasnije. Ovo vrijedi i za aktivnosti proizvodnje, ali

i za ostale aktivnosti: pripremu, kontrolu, nabavu, projektiranje,.. Ovaj utjecaj smanjenja

troškova najznačajniji je u maloserijskoj proizvodnji i zavisno o poslova pri desetom

ponavljanju može se postići sniženje troškova i do 30%.

3.7 Sniženje troškova optimiranim oblikovanjem

Svaki proizvodni postupak optimalan je za određeno područje proizvodnih količina te prema

proizvodnom postupku, odnosno količini koja će biti proizvedena, konstruktor treba

konstruirati proizvod. Optimalizacija proizvoda zahtijeva više vremena i veći su troškovi

razvoja, ali se smanjuju troškovi materijala i troškova rada. Proizvodi koji se proizvode u

velikim količinama troškovno su povoljni kad su optimirani, jer se jednokratni veći troškovi

razvoja dijele na veliki broj proizvoda. U pravilu produktivniji proizvodni postupci

zahtijevaju veće investicijske troškove te više sati za proračun, optimalizaciju, konstrukcijsku

razradu te ispitivanje proizvoda. Za optimiranje proizvoda ključno je poznavanje količine

proizvoda i proizvodnih postupaka.

3.8 Sniženje troškova promjenom proizvodnog postupka

Ovisno o količini proizvoda koje treba proizvesti različiti proizvodni postupci uzrokuju više

ili manje troškove proizvoda. Poznavajući potrebnu količinu može se odrediti najpovoljniji

proizvodni postupak. Izbor proizvodnog postupka je otežan kad se proizvodne količine

povećavaju tijekom dužeg perioda vremena, tj. kada proizvodnja starta kao pojedinačna pa se

nastavlja kao maloserijska te potom serijska.

Slika 3 Usporedba troška proizvodnje strojnog dijela proizvedenog različitim postupcima

P - 379

Na slici 3 prikazani su troškovi proizvodnje strojnog dijela konstruiranog kao zavareni sklop i

dijela iste funkcije i gabarita konstruiranog kao odljevak koji se lijeva u pijesku. Vidljivo je

da je za pojedinačnu proizvodnju povoljno dio oblikovati kao zavareni sklop, a za

maloserijsku proizvodnju kao odljevak.

3.9 Snižavanje troškova dobivanjem količinskih popusta - rabata

Količinski popusti se daju pri kupnji velikih količina materijala ili dijelova. Ovisno o veličini

i vrsti narudžbe te pregovaračkim strategijama mogući su popusti od 35 do 50%. Za

dugogodišnje narudžbe dobavljači su spremni odobriti i veće rabate.

U cilju dobivanja većih rabata potrebne su veće narudžbe materijala i komponenti. To se

može ostvariti razvojem novih proizvoda koristeći što manji broj različitih materijala i

kupovnih komponenti. Izbor vrsta materijala te dobavljača koji imaju asortiman komponenti

potrebnih za troškovno najpovoljniju proizvodnju razvijenih proizvoda izazov je za odjel

razvoja i konstrukcije te odjel nabave.

3.10 Utjecaj veličine i dimenzija proizvoda

Veličina proizvoda ili njegovog dijela ima veliki utjecaj na troškove proizvodnje. Povećanjem

veličine povećava se potrebna količina materijala, troškovi obrade te troškovi pripreme za rad.

Za pretpostaviti je da bi porastom linearnih dimenzija trošak materijala u odnosu na

geometrijski slični dio trebao rasti s trećom potencijom linearnih dimenzija.

komTMTM €3

01 (2)

TM0 - troškovi materijala, dijela dimenzija L0

0

1

l

l - omjer linearnih dimenzija dva geometrijski slična dijela

Kako se materijal nabavlja u obliku nekog poluproizvoda (limova, šipki, profila,..) tj.

uključuje troškove i nekog proizvodnog postupka koji nisu proporcionalni volumenu pa se

eksponent u izrazu (2) može kretati u granicama od 2.4 do 3.

Za troškove obrade dijela može se uzeti da su proporcionalni njegovoj površini tj.

proporcionalni su s kvadratom linearnih dimenzija.

komTETE €2

01 (3)

Troškovi pojedinih toplinskih obrada u masi i grube strojne obrade proporcionalni su s trećom

potencijom linearnih dimenzija, a finih strojnih obrada i površinskih toplinskih obrada s

površinom proizvoda. Općenito različiti proizvodni postupci imaju različite eksponente pa se

eksponent u izrazu (3) može kretati od 1.8 do 2.2.

Za pretpostaviti je da troškovi pripreme rada (proučavanje crteža, izrada NC programa,

postavljanje i stezanje radnog komada) rastu s veličinom (težinom) izratka, npr. teže radne

komade može se pozicionirati na alatni stroj samo dizalicom, a i vrijeme upinjanja je dulje.

Troškovi pripreme rada proporcionalni su s linearnim dimenzijama potenciranih na 0 do 0,5.

komTPRTPR €5.0

01 (4)

P - 380

3.11 Istodobni utjecaj veličine i količine dijelova koji se izrađuju

Troškovi izrade dijela izrađenog u seriji od N komada mogu se procijeniti na temelju poznatih

troškova geometrijski sličnog dijela, jednakog materijala i proizvedenog sličnom

tehnologijom. Uvrštenjem izraza (2), (3) i (4) u izraz (1) dobiva se:

komTETM

N

TPRTP €2

0

3

0

5.00

1 (5)

Na slici 4 prikazane su ovisnosti troškova i ukupnog troška o relativnim dimenzijama dijela

proizvedenog u pojedinačnoj proizvodnji (N=1).

Slika 4 Odnos troškova proizvodnje u funkciji veličine dijela

Uočava se da za male relativne dimenzije dijela ukupni troškovi rastu približno linearno,

potom s kvadratom, a za velike dimenzije s trećom potencijom linearnih dimenzija. S

povećanjem linearnih dimenzija dijela bitno se mijenja struktura troškova proizvoda.

Povećanjem broja proizvedenih komada jednokratni se troškovi dijele pa troškovi po komadu

opadaju. Na slici 5 prikazan je pad troškova za male i velike dijelove koji se izrađuju u

serijama od N komada. Struktura troškova preuzeta je iz slike 4 za =1 i za =5.

Malim dijelovima troškovi materijala su zanemarivi, a jednokratni troškovi su u strukturi

troškova najveći pa se proizvodeći male dijelove u većim serijama troškovi po proizvedenom

komadu bitno smanjuju.

Naprotiv, dijelovima većih dimenzija dominantna je cijena materijala, potom troškovi

efektivne obrade, a jednokratni troškovi pripreme su u ukupnim troškovima zanemarivi.

Proizvodnjom velikih jedinica u seriji ne snižavaju se bitno troškovi po proizvedenom dijelu.

P - 381

Slika 5 Odnos troškova proizvodnje malih i velikih jedinica u funkciji broja proizvedenih komada N

Na temelju iznesenog troškovno je povoljno male dijelove izrađivati u većim serijama.

Razumno je male dijelove standardizirati tako da budu zajednički većem broju proizvoda.

Ukoliko proizvod ima više malih dijelova koje treba proizvesti pojedinačno, sniženje troškova

se može postići narudžbom od dobavljača s nižom cijenom rada.

Zbog promjenjive strukture troškova u dijelovima različite veličine, odluke donesene na

temelju pojednostavljenih kalkulacija, npr. gdje se troškovi proizvodnje obračunavaju prema

težini proizvoda, mogu biti pogrešne.

3.12 Utjecaj specifičnih opterećenja na troškove proizvoda

Opterećenja su najčešće mehanička, toplinska, električna i kemijska. Za očekivati je da će

najmanje troškove proizvodnje imati proizvod čija su specifična opterećenja (naprezanja,

tlakovi, temperature, struje) blizu tehničke granice za odabrani materijal (granica tečenja,

dinamička čvrstoća, najveći dopušteni tlak,.. ) Međutim, ovakva opterećenja izazvala bi

povećane troškove održavanja, povećani broj otkaza te smanjeni vijek trajanja proizvoda.

Zadatak konstruktora je da razvije proizvod sa specifičnim opterećenjima koja daju najniže

troškove u životnom vijeku proizvoda.

3.13 Utjecaj troškova materijala i komponenti

Udio troškova materijala i komponenti u ukupnim troškovima proizvodnje zavise o vrsti

proizvoda i tipu proizvodnje. U proizvodnji kompleksnih proizvoda i velikih jedinica udio

troška materijala i komponenti može iznositi više od 70%. Snižavanje troškova materijala

moguće je postići racionalnijim konstruiranjem i popustima odobrenim u postupcima nabave.

Za dugoročne i velike narudžbe moguće je postići popuste i do 80%.

Moguće su uštede npr. korištenjem materijala veće čvrstoće jer je npr. poznato da čelici

povećane čvrstoće imaju bolji omjer čvrstoća/cijena. Primjenom materijala boljih svojstava

moguće je ostvariti smanjenje dimenzija elementa pa se osim nižih troškova materijala, zbog

manjih dimenzija uštede ostvaruju pri izradi i montaži, a moguće je očekivati da će i troškovi

u eksploataciji biti niži.

Pri izboru materijala konstruktor osim relativnih cijena različitih grupa materijala mora dobro

poznavati zahtjeve koji se postavljaju na pojedine dijelove konstrukcije i njihova opterećenja.

Npr. kratkim tlačno opterećenim štapovima bitno svojstvo materijala je tlačna čvrstoća, a

dugim, modul elastičnosti. Dinamički opterećenim elementima konstrukcija bitna je

dinamička čvrstoća koja jako ovisi o njihovoj veličini, konstrukcijskim detaljima i

mehaničkoj te toplinskoj obradi površina. Sa stajališta iskorištenja materijala, zbog

uniformnosti naprezanja po poprečnom presjeku, prednost treba dati aksijalnom opterećenju

pred savijanju i uvijanju.

P - 382

Za uspješno rješavanje ovakvih konstrukcijskih zadataka bilo bi dobro da inženjeri tijekom

svog formalnog obrazovanja steknu kompetencije izbora odgovarajućih materijala tipičnih

elemenata konstrukcija sa stajališta različitih kriterija npr.:najmanja cijena, masa, deformacije,

toplinska naprezanja,...(Ashby, 2011).

Osim izborom materijala boljih svojstava, smanjenje količine materijala elementa

konstrukcije moguće je ostvariti povoljnijim rasporedom opterećenja. Npr. u prijenosniku

umjesto jednog koristiti dva ili više pogonskih zupčanika. Ovim se smanjuje snaga, odnosno

moment koji se prenosi zupčanim parom što daje manje dimenzije i masu te se troškovi izrade

smanjuju. Za primijetiti je da se ovim postupkom povećavaju troškovi komponenti koje se

nabavljaju, rastu i troškovi montaže te opći troškovi nabave.

U slučajevima kada je razvijeni proizvod osim nominalnim opterećenjima izložen i

kratkotrajnim preopterećenjima moguće je trošak proizvoda smanjiti dimenzionirajući ga

prema nominalnom opterećenju, a za zaštitu od preopterećenja koristiti odgovarajući uređaj.

Ovisno o proizvodu i njegovom pogonu za zaštitu od preopterećenja moguće je koristiti npr:

sigurnosnu spojku, hidraulički sigurnosni ventil, elektroničku zaštitu, .. U ovim slučajevima

moguće je da analiza troškova pokaže da je povoljno manje jedinice dimenzionirati prema

preopterećenju, a veće jedinice prema nominalnom opterećenju uz uređaj za zaštitu od

preopterećenja.

Cijena pogonskih strojeva, npr. elektromotora približno je proporcionalna njihovom

nazivnom momentu, odnosno masi. Povećavanjem brzine vrtnje za istu snagu smanjuje se

cijena pogonskih strojeva. Za donositi odluke o ovome konstruktor treba poznavati radna

svojstva pogonskih strojeva i njihove cijene te biti u stanju u razvojnoj fazi kvantificirati

posljedice odluka na ponašanje sustava (dinamika, pouzdanost, pogonski troškovi, troškovi

održavanja, itd.).

Smanjenje otpada materijala u proizvodnji, koji u nekim slučajevima iznosi i do 10% ukupnih

količina, postiže se koristeći za poluproizvode odljevke, otkivke i dijelove izrađene iz lima.

Odluka o ovome ovisi o broju komada koji se izrađuju.

3.14 Smanjenje cijene prosječno ugrađenih materijala

U strojogradnji se obično koriste slijedeće grupe materijala: čelici za konstrukcije, čelici za

poboljšavanje, čelici za cementiranje, čelici za nitriranje, sivi i nodularni lijev, čelični lijev,

nehrđajući čelici, aluminijske slitine i polimerni materijali.

Za najčešće korištene materijale potrebno je znati relativne cijene. Relativne cijene ovise o

nabavnim količinama te je iz tog razloga potrebno da svaka tvrtka izradi svoje relativne cijene

najčešće korištenih materijala. S obzirom na moguću promjenu cijena, podatke je uputno

ažurirati godišnje.

3.15 Smanjenje troškova izdvajanjem aktivnosti - outsourcing

Povećavanje kompleksnosti proizvoda i konkurencije, te težnja proizvođača da prvenstveno

jačaju temeljne kompetencije, rezultira dodjeljivanjem perifernih aktivnosti specijaliziranim

dobavljačima koji raspolažu odgovarajućom tehnologijom, te mogu isporučivati kvalitetne

proizvode po povoljnim cijenama i u ugovorenim rokovima.

Prednosti izdvajanja aktivnosti - outsorcinga su u: nižim fiksnim troškovima, većoj

fleksibilnosti, uključenosti znanja dobavljača u vlastiti proizvod, većoj raspoloživosti resursa

za razvijanje temeljnih kompetencija.

Nedostaci su: gubitak know-how-a, mogućnost da u budućnosti dobavljač postane

konkurencija, neprilagođenost razvijenog proizvoda proizvodnim tehnologijama,

nezadovoljavajuća kvaliteta, nepravodobne isporuke, moguće promjene vlasništva, stečajevi.

P - 383

S druge strane ni pozicija dobavljača za mali broj kupaca nije lagodna. Preduvjet za uspješnu

dugoročnu suradnju je međusobno povjerenje.

Oslanjanje na outsourcing traži odgovarajuću organizaciju rada u kojoj su predviđene

koordinacije s različitim dobavljačima, što opet povećava opće troškove. Dobavljače treba

uključiti u razvoj proizvoda, čak do razmjene zaposlenika na određeno vrijeme.

3.16 Smanjenje troškova nabavom od dobavljača

Dilema je određeni dio za razvijeni proizvod proizvoditi u kući ili ga naručiti od dobavljača.

Odluka o vlastitoj proizvodnji ili kupovini od dobavljača prvenstveno zavisi o strategiji

tvrtke, vrste proizvoda i proizvodnih mogućnosti. Dvije su krajnosti od kojih svaka ima

prednosti i nedostataka. Svi potrebni dijelovi se mogu proizvoditi u kući ili se mogu kupovati

svi dijelovi, a u kući se može ograničiti na ulaznu kontrolu, montažu i završno ispitivanje. U

oba slučaja poduzeća mogu biti uspješna i konkurentna.

Odluka se, u pravilu, temelji na jednostavnoj usporedbi cijena eksternih ponuda i vlastitih

troškova. Pri ovome je velika vjerojatnost donošenja pogrešnih odluka, pogotovo, ako

poduzeće već ima potrebne proizvodne kapacitete, a nema adekvatan model upravljanja

troškovima.

4. Računovodstvo troškova

Razvoj troškovno povoljnog proizvoda i smanjenje troškova proizvoda podrazumijeva da

postoji odgovarajuća metodologija upravljanja troškovima. Tradicionalnim načinom obračuna

troškova proizvodnje ne vodi se računa o strukturi troška različitih proizvoda i troška

aktivnosti potrebnih za njihovu proizvodnju. Zbog ovog moguće je da konstruktor u želji da

razvije troškovno povoljan proizvod svojim novim rješenjem troškove iz direktnih samo

„preseli“ u opće, (Schmidt, 2006). Za organizacije koje prihod ostvaruju plasmanom različitih

proizvoda nužno je znati troškove koji su uz njih vezani te njihovu pojedinačnu profitabilnost.

Tradicionalni način obračuna troškova ne pruža informacije potrebne učinkovitom upravljanju

troškovima niti predstavlja pravilan temelj za donošenje odluka. Prikladnijim se smatra model

upravljanja troškovima temeljen na aktivnostima, ABC model, (Hansen, 2009).

5. Zaključak

Sniženje proizvodnih troškova proizvoda je gotovo uvijek moguće. Puno je utjecajnih

veličina, polazišta, metoda, mogućnosti, različitih proizvoda, veličina serija,.. Razvoj i

konstrukcija imaju najveći utjecaj na troškove proizvoda. Sistematičan pristup, timski rad i

suradnja među odjelima je nužnost za razvoj i konstrukciju troškovno povoljnih proizvoda,

pri čemu je ključna uloga menadžera i odgovarajuće računovodstvo troškova. Ova složena

problematika, osim specijalističkih, zahtijeva i interdisciplinarna istraživanja. Tijekom studija

koji obrazuju buduće stručnjaka ovom aspektu bi se mogla posvetiti veća pažnja.

Na slici 6 (u cilju motiviranja) prikazana su realizirana smanjenja proizvodnih troškova

razdijeljena u 17 grupa te je navedena njihova učestalost. Vidljiva je široka lepeza mogućnosti

snižavanja troška proizvoda pri čemu je najveći broj ušteda ostvaren tehnologičnim

oblikovanjem tj. prilagođavajući dio koji se proizvodi proizvodnom postupku.

P - 384

Slika 6 Realizirana smanjenja proizvodnih troškova po grupama i njihova učestalost

Reference

Ashby, F. (2011). Materials Selection in Mechanical Design. 4th ed. New York. Elsevier.

Ehrlenspiel, K., Kiewert, A., Lindemann, U. (2007). Kostengünstig Entwicklen und Konstruieren.

Berlin, Springer.

Feldhusen, J., Grote, K. H. (2013). Konstruktionslehre,Methoden und Anwendung erfolgreicher

Produktentwicklung. Springer Vieweg.

Hansen, D.R., Mowen, M.M., Guan, L. (2009). Cost Management: Accounting and Control, 6th ed.

Mason/Ohio. South-Western/Cengage Learning.

Schmidt, F. (1996). Gemeinkostensenkung durch kostengünstiges Konstruieren. Der Deutsche

Universitäts-Verlag.

Schmidt, F. (2006). Kostengünstiges Konstruieren – Eine Strategie zur langfristigen

Existenzsicherung von Unternehmen. PPMB GmbH.

Role of Product Design and Development in the Process of

Reducing Costs

Ivo Jerčić

University of Split, University Department of Professional Studies, Split, Croatia

ijercic@oss.unist.hr

Alen Kovač

Adria Winch, Split, Croatia

kovac@adriawinch.com

Abstract. Key to the success of a company is to achieve and sustain competitive advantage in the

market. Long term competitive advantage and greater market share are achieved by delivering

products of the same characteristics and quality at lower prices, or by delivering products of higher

P - 385

value at the same price. Lowering costs is a complex problem with many influencing factors, different

approaches, methods and options applied in an attempt to attain that goal. Production costs are

affected not only by the production process, but also by technical solutions defined during the

development and construction process. Upon completion of the product design, development and

manufacturing documentation, the product is fully defined, and therefore the majority of the total

production costs is determined. With this in mind, it is wrong to claim that engineers are responsible

only for technnical solutions, whereas management is responsible for the costs. This paper analyzes

how product development and design influence the production costs in various ways. Emphasis is put

on those design process phases that significantly predetermine costs. Measures that can be taken

during design and development process in order to reduce production costs, are elaborated. Taking

into consideration production costs during the product design process requires additional creativity

from engineers. An overview of the possibilities aimed at lowering the costs is presented. It is also

pointed out that both cooperation between different company departments and systematic approach

should be integrated in the process of reducing costs. Appropriate cost accounting and cost

management model are required.

Keywords: design and development, production costs, cost reduction

P - 386