1 项目概述
增材制造(金属 SLM、SLS、FDM、SLA 等)面向航空航天、精密装备领域,具有多品种、小批量、结构异形、单件定制、工艺链路长、质量认证要求高的典型特点。传统人工报价依赖工程师经验,存在报价周期长、成本漏项、复杂结构估时偏差大、同类型零件报价口径不一致、历史经验无法沉淀复用等痛点,尤其航空类增材件附带热处理、HIP 热等静压、无损检测、金相、特种后处理、国军标 / 航标追溯要求,人工极易低估质量管控成本,造成订单亏损或报价过高丢单。
本方案建设一套融合 CAD 解析、几何特征识别、工艺知识库、AI 预测模型、成本核算引擎的增材制造智能报价软件,覆盖从图纸上传、成本分项核算、自动出报价单、订单转 MES 生产工单全链路,打通报价、工艺、生产、质检数据闭环,适配航空航天外协配套企业业务模式。
2 传统人工报价方式及痛点
2.1 主流人工报价流程
客户提供 STEP/STL 模型、二维图纸、技术协议、验收规范,由工艺工程师人工判图,流程如下:
1) 人工打开三维模型,目测评估零件体积、支撑区域、薄壁、悬垂、内腔点阵、随形流道等复杂特征;
2) 手动选定打印工艺、粉末牌号,估算零件实体重量 + 支撑粉末重量,估算材料消耗;
3) 根据经验主观估算摆放姿态、基板排布、单基板排件数量,预估打印时长;
4) 逐项预估后处理工时:去粉、支撑去除、打磨、热处理、HIP、喷砂、机加二次精加工;
5) 叠加 NDT 无损检测、尺寸检测、三坐标、金相、材质复验、文档归档、国军标追溯等质量成本;
6) 汇总设备折旧、氩气 / 保护气、过滤耗材、能耗、管理分摊、良率损耗,叠加预期利润率,形成报价。
2.2 人工报价核心痛点
1) 周期长:复杂航空点阵、随形冷却结构零件,单次报价 2–8 小时,客户等待久,丢单风险高;
2) 主观性强、一致性差:不同工程师对支撑量、打印时长、报废风险判断差异大,同一份图纸出现多个报价;
3) 成本容易漏项:容易忽略 HIP、第三方检测、特种粉末回收损耗、批次抽检、质量资料归档等航空特有的合规成本;
4) 良率风险难以量化:薄壁、大悬垂、镂空结构打印报废概率高,人工仅依靠经验预留风险系数,容易出现低价接亏损单;
5) 经验无法沉淀:历史报价、实际生产工时、报废记录分散在 Excel、工程师个人电脑,新人上手周期极长;
6) 报价和生产脱节:报价阶段预估工时、支撑量,生产切片后真实参数差异大,报价基准和 MES 实际成本两张皮,无法复盘偏差。
3 增材制造报价模型
分项明细如下:
1) 材料成本:零件实体粉末重量 + 支撑粉末重量+ 粉末回收损耗率;区分钛合金、镍基高温合金、不锈钢、铝粉等,区分新粉、回用粉比例,航空产品很多批次要求全新粉末,损耗系数更高。
2) 打印设备工时成本:基板准备、铺粉、激光扫描时长;包含设备折旧、电费、保护气体(氩气 / 氮气)、刮刀、滤器、舱体耗材等消耗。
3) 后处理加工成本:清粉、线切割基板分离、支撑去除、打磨抛光、热处理、、二次 CNC 机加工、表面处理(阳极、钝化)。
4) 质量检测与认证成本:尺寸检测(三坐标)、NDT 渗透 / 超声检测、金相组织、硬度、拉伸力学试样、材质光谱复验、首件鉴定、航标 / 国军标资料编制、可追溯文档归档。
5) 人工工艺成本:切片、工艺规划、模型修复、技术协议对接、检验工时。
6) 报废与良率成本:基于零件几何特征(薄壁、大悬垂、点阵、内腔)、材料、历史同类零件良率,设置分级报废缓冲系数,复杂航空件风险系数显著高于普通零件。
7) 间接管理分摊:厂房、运维、质量体系、项目管理、设备维保分摊。
8) 包装物流、特殊要求溢价、批量折扣:多件批量时基板利用率提升,系统自动计算阶梯报价。

单件基准成本 = 材料成本 + 设备工时成本 + 后处理工时 + 质检成本 + 工艺人工 + 风险分摊;
报价 = 基准成本 ×(1 + 管理分摊系数)÷(1 - 利润率)。
4 核心功能
模块 1 模型上传与几何解析
1) 模型文件导入:支持 STL、STEP 格式上传,支持批量上传
2) 几何特征自动提取:零件实体体积、包围盒尺寸、最小壁厚、悬垂角度、内腔、封闭流道、点阵结构识别

模块 2 成本核算引擎
1) 基础参数库维护:设备费率、粉末牌号 & 单价、保护气体、耗材、HIP / 热处理 / 三坐标 / NDT 检测外协单价
2) 成本分项配置:材料、打印工时、后处理、质检、工艺人工、管理分摊、风险系数、利润率
3) 模板管理:【航空航天科研试制模板】【航空定型小批量模板】【民品通用模板】,内置不同良率风险系数
4) 阶梯报价计算:随数量自动拼排、摊薄单件成本,自动生成阶梯价
5) 成本锁定:报价版本锁定,参数修改不覆盖历史报价记录
模块3 报价业务与审批
1) 询盘信息录入:客户、项目名称、主机代号、技术协议编号、交付要求、验收标准
2) 报价版本管理:同一零件多版报价对比,记录修改人、修改时间、修改原因
3) 审批工作流:销售提交→工艺审核→财务成本复核→负责人终审,支持驳回、批注
4) 报价单生成:自定义模板,导出 PDF、Excel;对外版隐藏底层成本,仅展示分项报价
5) 报价台账、查询检索:按客户、材料、工艺、时间段、项目编号检索
6) 报价有效期管理、到期提醒、复用历史报价一键新建

模块4 数据协同与对接
1) 自研切片软件:计算切片真实扫描路径、理论工时、支撑数据,提升预估精度;也可对接外部设备软件
2) 工艺卡片编制:报价确认后,一键下发零件基础信息、推荐姿态、材料、工艺要求或集成外部 CAPP 生成工艺卡片
3) 内置一体化 MES:生成生产工单,报价预估工时、预估材料作为计划基准
4) 内置一体化QMS 质检系统:同步检测项目清单,用于首件鉴定、NDT、资料归档
5) 成本复盘报表:预估成本 VS 实际归集成本偏差分析,按材料、工艺、风险类型统计偏差率
6) 数据看板:询盘量、报价转化率、亏损订单统计、平均报价偏差、基板利用率统计
模块 5 权限、日志
1) 角色权限:销售(看报价结果)、工艺(维护参数)、财务(查看成本内核)、管理员、客户访客(自助询价,可选)
2) 全操作日志:上传、修改、审批、导出、模型下载全部留痕,可审计
3) 文件归档:模型、技术协议、报价单绑定归档,满足主机厂追溯审核
4) 水印、防篡改 PDF 导出
5 价值总结
1) 报价效率质变:高复杂度结构从3–8 小时压缩到 15分钟以内,标准件支持客户自助上传模型即时获取报价,大幅提升询盘转化率,解决客户等报价流失问题。
2) 报价口径标准化、可追溯:所有报价基于统一成本模型,不再依赖单个工程师经验,人员流动不会造成报价体系崩塌;每一份报价都留存模型文件、参数版本、分析记录,对账有据可查。
3) 成本估算精度持续提升,减少亏损订单:量化报废风险、支撑损耗、特种检测成本,避免 “凭感觉报价”,高频复盘报价与实际成本偏差,逐步把偏差控制在合理区间,杜绝低价承接高风险航空件。
4) 数据打通,报价不再孤立:报价数据作为生产源头数据,同步给到排程、工序管理、质检;反过来生产真实数据回流报价模型,形成闭环,支撑后续同类零件报价。
5) 释放高端工艺工程师精力:工程师从重复、耗时的看图估时工作释放出来,聚焦复杂新品工艺攻关、客户技术方案对接,而不是消耗在重复性报价核算。