智能制造企业多层动态成本控制体系构建——基于LP+IT+ABCM协同融合视角

2018年12月19日至21日在京召开的中央经济工作会议确定提出了2019年要重点抓好的七项工作任务，其中第一项就是“推动制造业高质量发展”，制造业在我国经济规划布局中的极端重要性，由此可见一斑。其实，早在2015年3月全国两会《政府工作报告》中，李克强总理就提出了“中国制造2025”的宏大计划，确立了制造业立国之本、兴国之器和强国之基的国民经济主体地位。作为实施制造强国战略的第一个十年计划行动纲领，“中国制造2025”的根本目的在于整体提升制造业综合素质和创新能力，力争第一步在2025年跻身制造强国之列，实现工业化与信息化两化融合，提效降耗形成具备全球竞争力的制造业跨国集团和产业集群。在以上顶层战略规划和宏伟愿景的指引下，智能制造引领转方式、调结构、防风险，赋能助推传统产业转型改造升级已成大势所趋，由此带来的企业生产制造活动的颠覆性变革在所难免，在此过程中精益生产（LP）、网络信息化（IT）和作业成本管理（ABCM）将跨界协同融合，交互激荡焕发出更大的管理控制和信息支撑功效，左右促使传统成本管控向实时动态的多维度时间+空间多层融合驱动的崭新模式渐进嬗变。

(1）智能制造。特指基于AI不断发展深化的智能机器设备、智慧工厂以及相关研究人员相互协同建构的两化融合、人机一体交互结合的智能系统。通过获取和运用知识能力的跃升强化，智能制造（IM）在生产制造过程中能够进行类似剖析、推理、研判、思维和决策等智能活动，透过人类专家与智能机器的人机协同和深度合作，得以扩延甚或一定程度取代人类专家、企管人员在生产制造和经营管理过程中的脑力劳动，推动制造自动化向柔性化、自主化、智能化和集成化方向扩展演进。制造智能化必然为企业智能制造系统带来知识沉淀累积、自主学习、信息传递与采集以及基于大数据信息的分析研判和未来规划能力等方面的突发猛进，上述因素交互激荡作用必然推动企业的生产效率发生质的飞跃，对于企业成本管控的助益也便可想而知。

(2）多层动态成本控制。指的是精益生产、网络信息化和作业成本管理多管齐下，协同智能把控企业整个生产过程，从而达到提高效率、降低成本的目的。精益生产的功能作用主要通过制造企业生产过程执行系统（MES）来释放体现，遵循“在急需之时、按所需之量、生产所需之产品”的JIT精益生产思想，通过事前、事中和事后成本管理，自始至终抓好精益生产流程设计、作业现场管理和阶段性决策执行效果分析追溯，实时采集涵盖设备运转、生产过程、人工成本、质量及成本控制等方面情况的数据信息，并将分析处理后形成的评价改善意见动态向企业资源计划（ERP）系统上传反馈[1]；作业成本管理的功能作用主要通过企业资源计划（ERP）系统或SAP得以体现，本着提升客户价值、增加自身利润的原则，通过在ERP中嵌入涵盖成本卷积、作业核算、成本分析、成本差异识别、成本效益评价和持续成本改善等功能的基于ABCM的成本控制与评价模块，在动态接收来自MES的事中成本控制数据和事后分析数据的同时，实时向MES下达成本控制指令；而以上生产过程控制和作业成本管理都要依托网络信息技术得以实现，无论是顶层的ERP或SAP、中层的MES还是深入生产一线基层的分布式集散控制系统（DCS）或可编程逻辑控制器（PLC）系统，都需要借助信息化技术将它们有效串连融合，从而使企业生产指令和实时生产数据得以动态下达上传，真正做到对企业作业成本的多层交叉管理和实时动态控制。

(1）精益生产与网络信息化的协同嵌套（LP+IT）。LP+IT协同融合的生产过程组织管理模式可广泛应用于制造业企业，但由于对信息化程度要求较高，故而多在智能制造企业付诸实施。贯彻精益生产理念就是通过系统架构、人员结构、运行流程和供需平衡等方面的革新改良，管控敦促生产系统对客户动态需求作出快速反应，并大程度地剔除生产过程中的任何冗余浪费，追求转产工时零浪费、成品半成品零库存、生产源头零次品、生产设备零故障、生产过程零停顿和安全生产零事故，终目的是确保生产质量和效率的同步提升；与精益生产的柔性化不同，网络信息化则需要制定刚性规范约束，LP+IT两者结合刚柔相济更加有助于提升生产指令下达和生产数据上传的速率，能够大幅带动推进企业成本控制体系的运作效率。例如，将LP理念融入企业业务流程从而使之得以修正改良（BPI）亦或重组再造（BPR），同样也可以促使整个生产系统得到渐进式优化提升，从源头和根本上防范杜绝错误和浪费的发生；藉由IT信息传递、采集、录入、存储和一体化处理，可以动态实时形成海量生产数据，为企业ERP、SAP、CAM和PDM等资源计划、计算机辅助制造和产品数据管理系统提供强有力的基层生产数据支撑。

(2）精益生产与作业成本管控的协同衔接（LP+ABCM）。究其实质，精益生产和作业成本管控皆为针对流程环节优化提升再造的管理工程与控制手段，着眼点不同但落脚点一致，在管理控制目标方面可谓异曲同工。前者更侧重从企业生产及业务流程优化再造视角来识别确认和剖析改进生产过程中存在的问题，重点从时间和效率研究入手，致力于维护提升系统的流畅性和稳定性，透过全流程环节上不增值活动的消除，从而实现降成本、缩周期、提质量的预期目标；后者把成本计算下沉前移至微观作业层面，要素体系涵盖资源（包括原材物料、能源、机器设备、资金和人力等所有企业价值载体）、作业（包括单位作业、批别作业、产品作业和支持作业）、成本对象（包含市场类和生产类成本对象两大类）和成本动因（分为交易性、延续性和精确性成本动因三大类）等关键因子，该管理工具将作业当作成本管理的起始点和中轴线，较之传统以商品或劳务为核心的成本管理不啻为颠覆性的创新变革。而LP+ABCM的深度融合和有效对接，将使智能制造企业过程管理手段和措施更为丰富，目标指向性和落实达成目标的执行力都变得更强。

(3）网络信息化与作业成本管控的协同融合（IT+ABCM）。网络信息化与作业成本管控在企业成本控制决策相关信息的采集、生成和传递方面高度契合，先天具备协同对接的基础条件和现实必要性。考虑到各类成本信息是企业战略规划决策和运营管理实务中不可或缺的参考辅助要素，管理层可凭借企业资源计划（ERP）、产品数据管理（PDM）等信息化系统处理生成的成本信息来辅助战略决策和各项具体运营规划的制定。作业成本管控自身即为成本核算与筹划的管理会计工具，将基于ABCM理念的成本控制与评价模块嵌入企业ERP(SAP）中，IT+ABCM两者集成协同更有利于成本信息的及时生成传递，为企业各项决策提供信息辅助和支撑，确保在正确的战略导向和规划导引下实现未来经济利益大化。

(4）三者深度融合共同建构多层动态成本控制系统（LP+IT+ABCM）。精益生产、网络信息化和作业成本管控三者融合协同凝结构建而成的智能制造企业多层动态成本控制系统，其运行机理是企业现有资源计划、计算机辅助制造和产品数据管理系统等网络信息化平台，按照LP和ABCM理念根据自身实际需要嵌入精益生产和成本作业管理工具模块，实时动态采集处理生产及其成本数据，运用人工智能技术自动核算和评估成本信息并生成评价报告，并通过信息化系统及时向财务、生产和市场等相关管理部门传递，为企业动态控制成本、调整生产经营策略提供信息数据服务与支持[2]。多层动态成本控制体系运行机理如图1所示：

(1)AI技术成果在成本管控中得到充分运用。智能制造企业多层成本控制的突出特点就在于智力和能力的集成体现，也正因为AI和IM技术的不断革新及应用，才使得智能机器设备与人类专家协同一体的智能制造系统逐步具备了对生产及成本信息的分析、判断和决策辅助能力，在信息化分布式制造网络环境下，多个可自主活动的软硬实体（Agent）被分布式嵌入多层动态成本控制体系的相关功能模块之中，其主要实现路径为成本探测模块负责从生产一线各要素单元采集成本信息，并向负责作业数据处理和成本标准规则制定的中心存储器传输；智能成本核算模块从系统中心存储器获取处理后的成本数据，经过自动计算核对后形成以日、周、旬、月为核算时段的实时成本信息表；智能分析控制模块在取得成本信息表后即时作出分析、研判、构思和决策，生成实时成本评价报告在系统内向企业财务、采购、生产和市场等相关部门在线发送，为管理层正确决策提供可靠详实的成本数据和指向性明确的参考意见[3]。

(2）传统成本管理理念和模式得到彻底颠覆革新。摒弃以往事后成本核算的静态管理模式，凭借网络信息化系统搭建全新的多层动态成本控制平台，可以随时提取各项成本信息并加以智能化核算处理，形成实时查偏纠错的事前、事中和事后动态成本管理模式，成本管控更加突出实时动态。其实现路径主要凭借嵌入成本探测、成本核算、分析控制和评价等相关功能模块，分别负责从一线生厂车间获取原料、用工及各项生产费用等方面的实时信息，经由系统存储器汇总处理后传输至成本核算模块，经过计算研判后持续生成动态成本信息表，上传分析控制模块进行处理后生成实时成本评价报告，提交管理层作为决策信息参考[4]。

(3）更加注重对潜在信息需求者的服务满足。凭借全方位、不间断的实时动态成本信息采集、处理、传递和发布，详实全面的企业成本信息能够更好地服务于企业内外部潜在信息需求者，为他们正确决策、恰当执行岗位职能提供数据支撑。其主要路径为透过集成接口和数据接口，实现企业资源计划系统（ERP）与生产过程执行系统（MES）、生产自动化控制系统的协同衔接，使动态生产指令顺畅下达MES、DCS和PLC，同时来自一线生产车间的实时生产数据、各项精益生产成本数据及决策分析意见也会通过融合对接后的信息化系统上传嵌入在ERP中的ABCM作业成本管控与评价模块，形成实时动态成本管理信息随时向管理层提交并对外披露。

基于LP+IT+ABCM协同融合的多层动态成本管理运行机理和实现路径的分析，本文构建智能制造企业多层动态成本控制系统模型框架如图2所示。

各类成本信息由嵌入ABCM作业成本控制与评价模块的ERP系统负责实时采集、处理和传递。ERP系统中涉及销售和采购管理的模块在向生产过程执行系统（MES）下达生产指令的同时，也会向基于作业成本管理ABCM的成本控制与评价模块传递相关生产订单、采购及外协计划信息。财务、采购、生产和市场等相关管理部门会依据企业不断变化的动态状况，在实施作业成本管理和战略剖析的前提下，动态围绕订单信息预估测算出生产经营成本，将基于企业标准成本或目标预期的作业计划指令向中间层MES进行实时传递，同时接收MES上传的实时生产数据和生产成本评价分析报告，并据此不断优化再造作业流程，及时识别剔除非增值业务和可能存在的冗余浪费，确保企业生产制造和经营运作全链条精益求精、日臻高效完美[5]。

一般而言，制造企业生产过程执行系统（MES）是专门针对车间执行层的生产信息化管理系统，通常涵盖制造数据管理、计划排产、生产调度、质量控制、库存管理、人力资源管理、设备管理、工具工装管理、采购管理、成本管理、项目看板、过程控制、底层及上层数据集成分析分解等管理模块。多层动态成本管控模型重点在中间层嵌入事前、事中和事后三个生产成本控制模块，与MES融合协同负责完成生产数据和成本信息的实时分析分解处理和顺畅传递。生产成本控制层的具体功用和职能包括四方面：一是区分划定基本作业单元和责任中心，为不同的作业单元和责任中心构建专属成本数据库；二是实施精细化动态成本计划管控，比照生产订单核定精益作业成本计划，让整个生产经营过程中的各作业单元和责任中心的成本控制都有章可循、有据可查；三是承担负责成本信息的采集、处理和传递，有效衔接首层ERP和底层DCS或PLC，做好生产指令及成本数据的上传下达，为成本核算的精准实施提供信息保障。在全面掌握生产一线成本信息的基础上，及时与ERP系统中的成本控制与评价模块进行交互对接，形成实时成本信息表供管理层成本控制与决策之用；四是负责成本计算与分析，基于大量实时动态生产及成本信息，经过计划执行追踪、生产过程追溯、库存统计分析、质量分析控制、成本分析控制和资源综合分析等决策分析后，形成涵盖成本差异和成本变化趋势分析的成本评价报告，上传首层ERP辅助实施成本效益评价和持续成本改善[6]。

以分布式集散控制系统（DCS）或可编程逻辑控制器（PLC）系统为代表的生产自动化控制系统，负责从中间层MES领受动态生产作业计划指令，并在作业现场生产车间全程智能化督促执行落实，同时将相关执行结果信息连同实时生产数据一并上传中间层（生产成本控制层）。分布式集散控制系统（DCS）是由过程控制级和过程监控级构成的依托通信网络的多级信息化操控系统，糅合了计算机、通讯、显示和控制4C技术，通过分散控制、集中操作、分级管理、按需配置、灵活组态，更好地贯彻执行精益生产和作业成本管理理念；可编程逻辑控制器（PLC）系统则是专门用于工业生产制造控制的计算机系统，通过输入采样、用户程序执行和输出刷新等控制阶段，精确执行逻辑运算、工序控制、生产定时与计数等面向终端操作者的指令，从而完成对精益生产过程的完全掌控以及对成本数据的动态计算。

南京埃斯顿自动化股份有限公司（股票代码：002747；以下简称“埃斯顿”）成立于1993年，是国内知名的高端自动化核心部件和运动控制系统、工业机器人及智能制造系统供应商和服务商，主营业务包括各类机电一体化产品、自动控制、运动控制、驱动装置、计算机应用软件、伺服液压控制及系统集成的生产研发。为响应“中国制造2025”计划行动纲领号召，该企业自2016年初开始着手融合精益生产、网络信息化和作业成本管理的多层动态成本控制系统的设计、构建与实施，运行三年来已经在综合生产运营管理特别是成本控制方面取得了显著成效。

作为国内智能制造特别是工业机器人领域的龙头企业，埃斯顿在构建应用多层动态成本控制系统之前，成本管理存在诸多问题，具体如下：

(1）成本计算过程不够精益细致。智能装备核心部件及运动控制系统、工业机器人及智能制造系统的生产制造过程涉及研发设计、生产现场管理、产品储运等诸多环节，任何一个环节产生问题或存在冗余浪费都可能影响整个系统的运转效率。2016年之前，埃斯顿的成本管控只是停留在与产品耗费相关的浅层表面，尚不能深刻理解各作业单元之间的有机必然联系，导致成本动因的划分确定滞后，成本管控仅局限于单一作业单元流程，难以形成对整个生产作业链条的全局分析，自然无法识别消除冗余浪费和非增值无效作业活动。

(2）间接成本分配失当，难以体现成本费用与产品之间的紧密度和契合度。受智能制造企业的行业特性影响，埃斯顿生产费用中涉及技术研发和智能化设备的间接成本占比较大，而2015年之前埃斯顿一直沿用过多考量人工工时的品种法来分配间接成本，忽视了产品成本动因的有效识别和精确划分，分配标准自然难言客观公允。

(3）成本信息疏漏缺失，无法对生产经营规划决策形成有效支撑。成本信息是企业产品定价、市场及目标客户定位的关键依据，倘使成本信息失真必然会误导管理层生产经营决策偏离正确轨道，不利于埃斯顿中长期发展和未来经济利益大化的实现。

(1）埃斯顿多层动态成本控制体系构建原则。一是效益至上原则。企业实施融合精益生产、网络信息化和作业成本管理理念的多层动态成本控制体系的终目的，就在于提质增效、大程度地抑制降低各类成本费用开支。假使埃斯顿实施多层动态成本控制管理的投入大于因之而新增的收益，则创新成本管控模式将失去现实意义和存在价值。实际操作运行中，应科学掌握作业单元的遴选划分，选择过多容易衍生额外成本费用，选择过少、划分过于粗放则可能造成成本信息失真；二是易于理解原则。多层动态成本控制管理的实施需要埃斯顿全体员工的参与和遵循，无论其间运用的精益生产还是作业成本管理理念，都应做到易于被员工理解领会，故而相关精益生产和作业成本法的基本原理、优化后的核算流程应提早向员工普及，并力争做到简便易懂；三是可操作性强原则。埃斯顿在设计多层动态成本控制体系的具体操控步骤时应体现满足实效性和可操作性，因为精益生产、网络信息化和作业成本管理的创新性融合协作，终目的还是要付诸生产经营实践，帮助企业提高效率降低成本，故而切忌纸上谈兵停留在理论假设层面，要力求做到多层动态成本控制体系在企业生产经营中能够真正用得上，并在成本控制和生产过程管理方面发挥出实实在在的功用；四是分工协作原则。分工就是明确每个岗位的职责并制定相应配套管理机制，协作就是在分工的前提下强化融合互补，要把精益生产和作业成本管理的触角延伸到企业的方方面面，而不能只局限于生产环节所产生的成本。

(2）埃斯顿精益生产优化再造策略。埃斯顿紧紧围绕消除浪费、提高柔性生产能力的目标，通过设备的快速准备和合理布局保障小批量生产的实施，进而实现均衡生产，并通过看板管理形成精益准时化生产模式，依托自身计算机信息技术优势和已有信息化系统平台，构建起准时制（JIT）体系。实际运作中埃斯顿将JIT体系精益生产管理模块嵌入多层动态成本控制体系的中间第二层，事前成本控制模块包括作业计划编制、调度和下达等主要功能，事中成本控制模块的主要功能在于动态采集生产现场的成本信息，事后成本控制模块则具备决策分析功能。由于该融入精益生产理念的生产成本控制层通过集成和数据接口与埃斯顿ERP系统互联互通，可以及时接收订单信息和生产计划指令，实现均衡化小批量按需生产，大程度地减少库存及管理浪费。同时动态向ERP系统上传实时生产数据，便于管理层进行成本管理决策调整。

(3）埃斯顿作业成本管理优化思路。埃斯顿在对自身两大类主营产品的生产流程进行深入分析的基础上，甄别确认整个生产过程中耗费的资源，进而确认相关作业单元和作业中心，研判确定成本动因并建立成本动因库，按照成本动因对成本费用进行智能化分配，终计算出主营智能制造产品的终成本。基于以上优化思路和作业成本管理理念，埃斯顿将成本控制与评价模块直接嵌入ERP系统，实时进行成本卷积和作业核算，形成的相关成本标准以及成本差异化分析结果，直接在线向中间层MES下达传递，以此实现对整个生产过程的实时成本控制。同时接收中间层精益生产管理模块上传的实时生产数据和成本改善评价信息，处理生成实时成本评价报告供管理层决策参考。

(4）埃斯顿精益生产与作业成本管理的融合协同。埃斯顿之所以能够顺利构建多层动态成本控制体系，将精益生产与作业成本管理有效协同对接，主要得力于企业自身雄厚的网络信息化技术实力和人才优势。拥有自主核心技术和核心部件在确保企业能够为客户提供智能装备运动控制完整解决方案的同时，也为自身多层动态成本控制体系的构建、精益生产与作业成本管理的深度融合奠定了坚实的基础。例如，企业于2017年2月全资收购英国TRIO后，便运用TRIO控制器替换了底层生产过程自动化控制层的DCS和PLC，使一线生产自动化控制更趋集成一体化，在进一步提升实时生产数据上传速率的同时，也降低了自身信息化系统构建运行的费用支出；自产智能工业机器人的大量运用，高效解决了工站、工位和工时设置安排不均衡不合理的问题，也避免了人工工时成本计算普遍存在的不确定性弊端，堪称融合体现精益生产和作业成本管理理念的典范，而先进的网络信息化平台和计算机应用软件研发技术，又确保了埃斯顿多层动态成本控制体系三级控制层的相互连通、融合与协同，形成了以成本控制为主线的全新精益智能制造生产新模式。

(1）决策层重视、管理层支持是构建实施多层动态成本控制体系的关键前提。埃斯顿董事会和管理层高度重视多层动态成本控制体系的构建及应用，2016年构建之初就专门成立专项工作领导小组，统筹协调多层动态成本控制体系的设计、研发、系统改造和员工培训等项工作。实践证明，只有决策管理层深刻认识精益生产、网络信息化和作业成本管理深度融合协同的必要性，并不遗余力地参与支持，才可能带动企业全员共建和落实的积极性，方能保证多层动态成本控制体系在埃斯顿得到顺利推进。

(2）做好员工教育培训，强化内部管理机制是构建实施多层动态成本控制体系的重要保障。由于精益生产和作业成本管理的诸多原则及操作方法都相对复杂抽象，涉及管理学、信息学、统计学和会计学等方面的理论知识较多，因而企业在实施全新成本控制模式之前，应先行对员工进行专业知识和技能培训，使之了解领会小批量均衡化生产、看板管理、作业划分、资源及成本库等基础知识，熟练掌握信息化系统的相关软硬件操作规程，以便在实际操作中遵循贯彻相关工作规范和计划指令。同时，要调整制定与精益生产和作业成本管理配套的内部管理制度，确保层层负责、环环相扣、责任落实到人。

(3）点面结合、循序渐进是构建实施多层动态成本控制体系的科学方法。由于智能制造企业的生产流程十分复杂，多层动态成本控制体系的构建实施不可能一蹴而就，而应在逐步试点推进的过程中不断改进优化，围绕JIT准时制生产体系构架、成本动因选择、成本库与各作业中心负责人联系建立等重点，持续提升实时动态成本控制、生产过程管理和信息数据处理传递的质量水平，为智能制造企业高质量发展夯实管理和信息化基础。