本文将介绍复合材料设计初审及初始成本估算。

设计初审

既然材料(纤维和树脂)已经选定，也确定了制造工艺，并对复合材料层压板进行了初始应力分析，现在是时候根据设计要求（功能规范）审查设计了。回想一下，功能规范是在设计工作实际开始之前制定的。

在这个阶段，设计审查是最关键的，因为没有直接的成本花在项目上，我们可以在这个阶段更准确地确定项目的可行性。使用列表功能规范（本文中使用了质量功能展开Quality Functional Deployment，QFD方法），我们根据设计需求列出了设计的属性。

还要注意的是，使用质量功能展开的方法，我们已经审查了其他几个现有设计作为基准，因此设计审查还允许将我们的设计与现有产品进行比较。设计审查是以对比的方式进行的，但却是一个系统的过程。对比研究可能如下表所示（请注意，在这一阶段，并非所有要求都已满足，因为如果项目继续，这些要求将在稍后确定）：

从表格比较中，我们可以提出以下问题：

设计是否满足客户的基本要求？

设计是否满足工程规范目标？

设计与基准相比是否具有竞争力？

设计过程应该继续还是取消？

能否根据客户要求和工程规范改进设计？

对这些问题的回答将允许你对复合材料层压设计进行修改，包括材料类型和形式，以满足通用设计规范。在设计过程的这个阶段，这种设计变更的成本是最小的，并且实际上可以节省大量资源。从这里，我们可以查看生产复合材料层压产品的初始成本，并开发设计的细节方面，即孔、接头、局部加强和加固等。

初始成本估算

现在，从我们目前的设计来看，是一种复合材料结构，其中包括对所用材料、层压结构、后续工程和物理材料特性以及计划的制造方法的初步估计。有了这些信息，我们可以对产品成本进行初步估算。

成本估算是科学与艺术的结合。科学来自定价和历史数据的统计关系。艺术就是我们如何利用这一点来获得最好的，或者更准确地说最准确的估计。更多时候，我们可以使用成本估算来确定一种材料选择或制造方法是否比另一种更具成本效益。

成本估算应基本涵盖材料（纤维/填料/树脂）成本、消耗品、人工成本和相关成本、加工工具和使用、生产费和资本设备成本。以下是对其中每一项的简要回顾：

材料成本估算——通常情况下，纤维、填料和树脂都有一个相对固定成本，但使用一个非常简单的关系，即材料成本随着小批量订单呈指数增长，可以估算结果合理的材料成本，别忘了加上废品率和损耗率。通常，可以通过以下关系确定材料成本：

其中A是所需成本，C是所需数量，B是已知成本，D为数量。指数（通常给出为-0.1）可以根据已知经验而变化。

消耗品——这在很大程度上取决于自己的经验和车间实践，但有了良好的购买历史数据，可以快速了解以前任务的使用模式。

人工成本——整个复合材料行业的人工成本和相关成本也是可变的，相关的经验和现有知识也是宝贵的。考虑到这一点，劳动力价格还取决于所采用的制造技术和完成任务所需的技能水平。与层压和高压釜固化的技术人员相比，其他技术人员的工资更低。

加工工具——制造工具可以是复合材料工具、单面金属工具、匹配金属工具或硬化表面金属工具。成本随着模具材料成本和准备要求的增加而增加。然而，多重使用能力随着增加的费用而增加，因此基于生产运行方式，不同类型的制造工具存在盈亏平衡点。

生产率——生产的数量会影响产品成本的各个方面。这将在下一篇文章中强调，届时将会演示成本估算的示例。

设备成本——使用的不同材料（尤其是树脂系统）和制造方法将需要一系列设备来完成。所使用的设备也会影响生产率，但此类设备的成本可以在已知使用率和磨损预期的基础上摊销。