《是德科技测试设备真正的总体拥有成本》由会员分享，可在线阅读，更多相关《是德科技测试设备真正的总体拥有成本（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、是德科技 测试设备真正的“总体拥有成本”白皮书摘要 当针对新购、升级或维护做出项目决策时，拥有成本始终是一个热门话题。确定开发总体拥有成本（TCO）模型的标准，很快会变成牵扯甚广、满怀各种情绪的争论。但当谈到采购和运营测试设备的成本时，很难得到一个确定的答案。不过，如果从产品生命周期（PLC）或基于性能的物流（PBL）观点来看，或许能够开发出一个更精确的成本模型。通过理解并利用采购、运营、维护、迁移和处置这些资产的直接和间接成本，能够获得一个精确的总体拥有成本模型。文将展示测试设备的 PLC/PBL 成本，并将完整介绍一个 总体拥有成本（TCO） 模型，它可以帮助您在不同的项目选择之间做出权衡
2、决策 。本白皮书最初发布于 IEEE AUTOTESTCON 2010 会议记录。作者：Bill Lycette公司质量监察Duane Lowenstein测试流程分析经理是德科技公司多年以来，为确保公司生产出零缺陷的电子产品，测试与测量设备的采购一直被视为一个绕不开的魔咒。其中很多问题都可以归因于 20 世纪 70 年代和 80 年代电子技术的繁荣发展，最大的一个影响因素可能就是电子设计所依据的标准不一致。在很多情况下，设计人员使用自制的计算公式或此前开发的表格来计算裕量。到了 20 世纪 90 年代，随着设计变得更加复杂，大多数设计人员不得不开始使用专门开发的模拟工具。很快，这种做法就证明
3、了一个良好的模拟设计可以最大限度缩小理论设计与实际产品之间的性能差距。通过模拟，加上生产商掌握的高品质制造方法，可将产品良率提高到 95% 以上。结果，还是有问题。既然质量水平已经这么高，为何我们还要在测试上花费这么多钱呢？或者更直接的问题是：测试的真正成本到底是什么？在 20 世纪 90 年代，我们看到，电子工业大量推广外包生产，电子产品变得功能更加强大，控制更简单便捷，信息化程度更高，消费者期望花更少的钱获得更出色的产品，并且产品完全符合质量标准，更加丰富多样。这种压力迫使制造商在全球化经济环境下削减成本。全球化让所有制造商都能获得和使用相同的人力资源、零部件供应商和设计工具。这导致了一个
4、新采购焦点诞生，即总体拥有成本（TCO）。TCO 首先获得了半导体用户的青睐，因为他们希望确定采购过程中需要决定的更多因素，而不仅仅是初始采购（购买）成本。采购一条半导体生产线可能动辄耗费数千万美元。进一步的分析显示，在半导体生产线的整个使用寿命中，与拥有和运营相关的成本可能会大大超过采购成本。本文将介绍针对电子测试与测量设备的 TCO 模型，并将解释比简单地降低采购（资金）成本之外，降低总体拥有成本的更重要因素是降低运营成本。这个 TCO 概念将能帮助设备拥有者做出明智的采购决策，并将展示 TCO 变量如何大幅改变测试和测量设备在其产品生命周期中的总体拥有成本。最初发布于 IEEE AUTO
5、TESTCON 2010 会议记录引言03 | 是德科技 | 测试设备真正的“总体拥有成本” 白皮书测试成本关于测试成本（CoT）这一主题，业内人士写过和发表过许多文章。虽然有些模型是专门针对 CoT 的，但几乎所有这些方法都有一个共同的缺点，就是它们都是按照单一时间点来计算 CoT。于是，尽管它们考虑到采购成本，并按照一定的年限进行折旧，但是这些模型通常也会从平均摂成本的观点来看待其他费用（例如预防性和校正维护措施）。通过基于绩效的后勤（PBL）研究，我们已认识到产品的成本并非是线性的，我们不能仅在一个时间点来衡量它。这样的一个例子就是折旧和维修成本。取决于使用的会计方法，对于大多数测试与测
6、量设备来说，折旧可以分摊到三年或五年上，而且折旧比例可以是平均的，也可以是逐渐增加的。无论采用哪种方法，产品将在五年后完全折旧。在此期间，设备出现故障的概率相对较低，但在五年后，故障率可能会显著增高，并可能会随着设备老化继续增加。这样，根据您决定在哪个时间点来建立运算模型，使用 CoT 工具可能会得出完全不同的结果。在第 1 年，主要费用为采购成本，而在第 10 年，维护和停机时间因素的费用将占据大头。那么，您会选择什么数字呢？最精确的数字可能是用设备在预期使用寿命内的平均成本来表示。这可以解释随着设备老化而产生的各种成本。在理解真正的 TCO 时，即使在 CoT 模型中使用平均成本也容易令人
7、产生误解。试想两条生产线使用同一类型的设备，且两个 CoT 模型达到相同的成本结果，唯一差别在于一条生产线存在吞吐量瓶颈，而另一条生产线没有。在 CoT 建模中，此因素通常不会影响到计算结果。相反，这种瓶颈将会通过可靠性和维修周转时间等输入参数，在 TCO 模型中体现出来。在存在瓶颈的生产线上，任何停机时间都会影响生产，进而影响收入。现在考虑另一个场景，我们必须在两家测试设备制造商之间做出选择，以便获得一条新的生产线。一家制造商的测试资产可能价格较高，但故障率较低；另一家制造商的测试资产可能价格较低，但故障率较高。因此，从 CoT 的角度出发，您可能倾向于选择价格较低的资产，而如果在购买方程式
8、中考虑到 TCO 时，您可能会决定购买价格更高、然而更可靠的资产。尽管 CoT 和 TCO 建模之间具有诸多差异，但在另外一些场景中，两种方法也有保持一致的地方。事实上，为了构建一个精确的、覆盖整个产品生命周期的 CoT 模型，或者为了比较两个不同的测试与测量设备来获得精确的 PBL 成本，TCO 已成为加深理解的基石。让我们看一下 TCO 方法中包括的各个因素。最初发布于 IEEE AUTOTESTCON 2010 会议记录04 | 是德科技 | 测试设备真正的“总体拥有成本” 白皮书总体拥有成本TCO 定义TCO 是指拥有一台设备，并在其生命周期内执行操作所发生的一切成本之和。是德科技为测
9、试与测量行业开发的 TCO 模型主要包括两个核心部分：资本支出（采购成本）和运营支出。资本支出的建模非常简单直接，原则上的变化区域是按照时间表进行折旧。资产（Ca）支出是由于采购和安装设备而产生的成本。运营支出有更大的自由度，它取决于在 TCO 模型中包含哪些成本元素以及如何表示这些成本元素。在本文提出的 TCO 模型中，运营支出的结构由以下元素组成：预防性维护 (Preventive Maintenance) Cpm维修 (Repair) Cr停机时间迁移 (Downtime Mitigation) Cdm技术更新 (Technology Refresh) Ctr培训与教育 (Trainin
10、g & Education) Cte转售价值或处置成本 (Resale value or disposal cost) Crv设施 (Facilities) Cf其他 (Other) Co总体拥有成本的计算公式为：TCO = Ca+ Cpm+ Cr+ Cdm+ Ctr+ Cte+ Crv+ Cf+ CoTCO 成本构成设备的校准（即计量）通常是预防性维护费用的最大成本部分。就这一点而言，校准周期是降低此项计量成本的最大单一杠杆。除了成本之外，执行校准的其他重要变量包括要将产品返回校准所需的周转时间（TAT）、物流成本和任何维修成本。预防性维护成本还将包括其他定期的预定措施，例如主动更换即将磨损
11、殆尽的组件。维修，有时也称为校正维护措施，通常与意外停机事件有关，例如设备故障。为了准确说明这个 TCO 模型，校正维护成本以执行维护、维修后重新校准、拆卸/装运/重新安装（物流）以及验证设备性能的成本为代表。实施维护的成本以商定的维修协议价格来表示，如果所有者愿意，也可以“自我保险”，用按次（意外单次维修）价格来表示。年度按次维修费用的建模方法为，将每次成本乘以一年内可能发生故障的概率，从而计算出预期的年度价值。虽然乍一看，按次策略的成本较低，但您必须还要考虑到维修合同通常会带来更低的维修周转时间（TAT），并从而降低停机时间。为了确认设备无法被所有者使用这一事实，必须实施停机时间成本罚金。
12、这可以通过把成本驱动变量（例如，每周租赁费率代理）加入到成本公式来实现，比如：不可用成本 =（购买价格）x（租赁费率）x（维修周转时间）。性能测量设备的每周租赁费率通常在购买价格的 2% 至5% 之间。最初发布于 IEEE AUTOTESTCON 2010 会议记录05 | 是德科技 | 测试设备真正的“总体拥有成本” 白皮书对于企业来说，设备故障等意外校正维护事件的代价是极其高昂的，甚至是灾难性的。例如，在大批量制造环境或在一个关键的研发应用中，如果测试系统发生故障，它可能会造成产品销售不出去和失去商业良机，为企业带来数百万美元的损失。由于此类事件的后果很难量化和预测，所以 TCO 模型未将
13、这方面的成本列入维修项目下。相反，这些“灾难性”成本可以通过成本回避措施和策略来处理，统称为停机时间迁移策略。例如投资购买高可靠性设备、缩短维修周转时间，以及增加测试容量等等。技术更新（有时也称为产品迁移）是指在某些情况下，设备所有者希望将其资产升级至具有更强测量能力或更高测量速度的产品。通常，产品迁移成本的最大构成部分是设备所有者为确保新设备在其测试流程中向前/向后兼容而必须付出的投资。为确保在测试流程中的兼容性，需要开发和编辑测试代码，这一部分的相关成本可能会非常高。这些一次性费用应按照受益设备的安装基数进行摊销。设施成本包括设备工作所耗费的电力和使用设备时的占地面积。在设备使用寿命的末期
14、，可以通过销售、以旧换新折扣或将设备回收利用等方式处置该资产。前两个选项在 TCO 模型中被当作负成本。您看过 TCO 公式就会发现，高转售价值成为优质产品供应商的一个策略优势。企业可能还希望将其他 TCO 成本纳入计算，包括连接器和电缆等耗材。降低灾难性停机时间成本如此前所提到，意外停机事件（故障）在本质上是概率性事件，可能会让企业蒙受灾难性的高昂成本。这使我们很难对其进行精确而可信的成本估算。更好的方法是开发并实施适合的经营策略，缓和（或消除）意外停机事件的影响。工程设计和管理方面有大量停机时间迁移策略可供选择，包括：1) 高可靠性选择能够提供领先可靠性的产品。2) 低维修周转时间选择能够
15、提供更低维修服务周转时间的服务提供商。通过与服务提供商签约或开发内部能力，执行现场维修。购买等同保修期服务合同，降低或消除物流、管理和采购延迟。3) 额外能力购买额外的制造测试能力并储备待用。购买备用设备。在设备送修期间向服务供应商申请备机服务。最初发布于 IEEE AUTOTESTCON 2010 会议记录06 | 是德科技 | 测试设备真正的“总体拥有成本” 白皮书TCO 成本构成随时间的变化在 TCO 算法中的某些影响因素将会导致成本随时间发生变化。例如，设备的可靠性（影响维修成本和停机时间成本）通常会遵循典型的可靠性浴缸曲线变化。该曲线的特征可以描述如下：首先是在一段时间内故障率得到改
16、善（早期故障期），接下来一段时间内故障率通常保持恒定，最后阶段故障率（磨损）会逐渐增加。在电子测量设备中，电动机械设备易于出现磨损。改变 TCO 成本的另一驱动因素是校准周期（影响计量和预防性维护成本）。为了使企业妥善规划未来的运营成本，最好是按照图 1 所示，建立随时间变化的 TCO 成本的模型。TCO 大于购买价格通常，购买价格被视为 TCO 公式中一个最重要的成本因素。事实上，购买价格在很多时候还被视为公式中的唯一因素。让我们来看一个示例，其中性能、计量和可靠性因素对 TCO 的计算有很重要的影响。A 产品是一个成本较高的测试解决方案。它标价 100,000 美元，可以提供更高的测量速度、更长的校准周期、优异的可靠性和更好的代码兼容性。由于其具有优异的可靠性，A 产品的用户可以非常舒心地只保留较少的测试能力来应对设备故障等意外停机事件（在下表中作为缩短停机时间）。A 产品的供应商还能提供现场维修，而 B 产品的供应商不能提供此项服务。现场服务合同规定了
