道岔产品生产企业设计优化降本研究

陈水发

（中国铁建重工集团股份有限公司，湖南 长沙 410100）

近年来，国内外均加大铁路及城市轨道交通建设资金投入，行业市场发展迅速。道岔产品作为轨道建设的重要部件，在市场需求量不断扩大的同时也吸引越来越多的资本及企业参与竞争。面对竞争越来激励的道岔市场，如何扩大企业制作产品竞争力，在众多道岔生产企业中鹤立鸡群，已经成为众多生产制造企业不得不思考的问题。而对于道岔产品设计优化降本，作为产品提升竞争力的一个重要途径，越来越受到生产制造企业的重视。

一、道岔产品发展现状

道岔是一种使机车车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，即是轨道线路的核心部件，也是轨道的薄弱环节之一，是关系到轨道安全的重要设备。目前，国内道岔研发设计标准主要由铁路总公司制订，道岔生产企业针对不同产品有一定的自主设计权限。从技术难度上分，道岔行业已经形成普速、提速、高速、重载道岔四大技术体系。

近几年，随着国内外交通基础设施投资的不断扩大，众多的外资、民营资本也进入道岔生产制作市场，该环境使道岔生产制作企业从几家国营企业“计划经济”时代逐步迈进全面开花”自由市场“竞争时代。

综上可知，道岔产品处在市场广阔、竞争白热化的现行大环境下。如何降低制造成本创造利润，成为企业必须面对和解决的问题，而设计优化降本是道岔制作企业最高效的降本途径。

二、道岔制作企业设计优化降本管控的意义

设计优化指是从多种方案中选择最佳方案的设计方法。它以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据设计所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种约束条件下，寻求最优的设计方案。

通常设计方案可以用一组参数来表示，这些参数有些已经给定，有些没有给定，需要在设计中优选，称为设计变量。如何找到一组最合适的设计变量，在允许的范围内，能使所设计的产品结构最合理、性能最好、质量最高、成本最低（即技术经济指标最佳），有市场竞争能力，同时设计的时间又不要太长，这就是优化设计所要解决的问题。

本文阐述的道岔优化设计主要指优化道岔部件设计选型或制作工艺，在满足设定目标性能前提下实现成本最优，从而提高道岔生产制作企业在市场拓展中的竞争力，以提高道岔制作生产企业利润，扩大产品市场份额。为企业长足发展提供技术储备及资金来源。

三、道岔生产制作企业设计优化降本面临的困境

道岔生产制作企业合理控制自己的成本，能够不断的提高自己的核心竞争力，但是当前由于道岔生产制作企业在优化降本过程中面临着不少的困境，例如，道岔产品的原材料价格过高、运输成本较高、缺乏技术性人才以及组装效率不高等等，直接导致道岔产品的成本过高，不利于在销售过程中降低自己的成本，并且可能导致企业在市场上的竞争力不断下降。

（一）道岔产品原材料成本过高

由于道岔产品一般需要包括转辙器、连接部分以及辙叉及护轨等三大部分，不仅仅需要购买一定的钢材，同时还要配备一些扣件系统、垫板以及相关配件。当前我国各个行业快速发展，使得相关零配件的物价不断上升。虽然道岔生产制作企业可以选择不同的原材料以及工艺，但是由于道岔产品需要符合一定的规格，在设计以及生产过程中必须要选择质量过关的产品，才能够满足当前实际使用的需要。由于无法找到合适的供应商，加上不同企业之间的价格存在着一定的差异，导致道岔产品生产企业在优化降本过程中面临着较大的阻碍。

（二）道岔产品运输成本较高

道岔产品生产企业在生产完自己的产品之后，需要运输到各个单位供实际使用。然而道岔产品相较于其他的产品来说体重较大，因此在运输过程中需要消耗较高的运输成本。并且，目前我国的火路运输以及海路运输发展较快，在实际运输过程中，相关单位会根据其体积以及重量来控制运费。由于道岔产品生产企业在生产自己的产品过程中没有与相关的运输单位构成良好合作，导致道岔产品在生产过程中的运输成本过高，不利于后期优化降本。

（三）缺乏技术性人才

道岔产品在生产过程中需要经历一道又一道的工艺。然而，由于当前道岔产品生产企业缺乏一定的技术性人才，并且在市场上技术性人才的招聘要求较高。因此在招聘人才的过程中，道岔产品生产企业面临着一定的阻碍，需要通过增加一定的工资待遇，或者是从一些单位挖掘优秀人才，才能够满足当前的实际需求。因此，导致道岔产品生产企业在生产过程中需要耗费较高的成本。

（四）组装效率不高

道岔产品不同于其他的产品，需要由不同的部分组合而成。但是在实际的生产过程中，由于道岔产品生产企业没有安排相应的工人完成特定的部分组装工作，导致整个道岔产品组装效率不高。往往呈现出前一部分工人还没有完成自己的工作，后面的工人就因为无法完成后续组织已经在休息的现象。并且在组装过程中，由于相关工人的组装技术不强，组装工具较为落后，导致道岔产品的组装效率大大降低，不利于控制道岔产品的生产成本。

四、道岔生产制作企业设计优化降本的方式和思路

道岔一般由转辙器、连接部分和辙叉及护轨三大部分组成。产品主要以钢轨为主材，配套垫板、扣件系统、岔枕和其他相关配件。

目前，道岔生产制作企业行业间竞争愈发激烈，外资、合资、国营及民营企业均活跃在市场上。国内道岔行业标准虽然主要由铁路总公司起草，但是道岔生产制造企业从原材料到生产工艺及配件选择上都拥有较多的自主设计选择权限，通过技术设计优化降本成为降低制作成本、扩大市场份额的重要途径。为此。企业致力于设计优化降本迫在眉睫。

（一）道岔生产制作企业要从设计角度区别性的选择钢轨主材，以合理降低成本。钢轨占据道岔成本约合40%，目前国内拥有CRCC 及EN 认证标准钢厂有多家，其中攀钢、包钢、武钢、邯钢及鞍钢等钢厂均在市场上占据一定份额，但各企业之间同类轨型价格存在较大成本差异。攀钢的钢轨价格普遍比其他钢厂高10%以上，道岔生产制作企业要结合业主要求及道岔时速设计建立完整的原材料选型方案，从原材料选型设计源头环节选择保证质量又不质量过程的方案，以便降低成本。

（二）道岔产品制作的关键技术之一在与轨件加工工艺的掌握。道岔生产制作企业要针对基本轨、尖轨、翼轨及心轨等从设计上标准化加工工艺。对于基本轨加工，从钢轨钻锯角度引进新设备、设计合理工装，实现生产工艺精度及效率双重把控，以提高生产效率，降低重复工作量，提升产品质量，更迅速的达成生产需求、快速响应市场。对于尖轨、心轨及翼轨从压型、热处理、机加工等角度优化工艺设计，针对不同的轨型及材质、选择最适合的设备、定制化生产加工刀具，提高加工效率提升产品质量。

（三）道岔产品的组装效率降大大影响道岔产品的生产效率及成本。道岔生产制作企业应该针对不同产品分别设置组装区域，培养专业化的组装技术工人，设计组装工装平台、选择效率最高的组装工具、开发数字化的组装大数据系统，有序的组织组装工作、从组装生产设计环节提高组装时效，实现组装工时成本最小化。

（四）道岔产品制作企业设计部门要深入到配件供应商中，通过外购件设计优化及供应商工艺技术帮扶降低供应商制作成本。比如，在达到同等性能前提下，批量化产品优选铸造及锻造工艺、非标小量化物料优选机加工工艺，通过外购件选型设计优化、合理降低采购成本。此外，生产制作企业管理人员要更新固有思维模式，针对部分设计实力相对较差外购件供应商、应该将其当做车间来管理。设计人员深入供应商车间，了解其设备情况、为其制作最优生产工艺，以降低其成本，最终实现采购成本的下降。

（五）道岔产品属于大件重物运输，行业内运输成本占据一定比例。道岔生产制作企业应该从运输设计降本上动脑筋。根据不同产品类型和运输情况（地理位置等）设计不同的包装及吊装方案，根据不同的运输方式（海运、火运、汽运）设计具体的装载方案。形成企业内部区域化、标准化的最优包装要求及储运技术方案。

五、结束语

道岔产品制作企业的成本管控是一个逐步积累的过程，需要长时间的磨合和经验的积累。面对当下的道岔产品市场的大环境，设计优化降本只是其中一条途径。企业更如何有效的降低成本，提升市场的竞争性，还得从内部管控，供应链优化，企业宏观定位等多方面的考虑，最终实现企业利润最大化、市场最大化。