冀晨超 陸好源

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

1 引言

隨著中國(guó)社會(huì)的高速發(fā)展，國(guó)民收入的提高，人們消費(fèi)觀念、消費(fèi)水平不斷提升，汽車已經(jīng)成為人們生活出行中不可或缺的重要元素，這催生了中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。隨著市場(chǎng)逐漸成熟、各車企的競(jìng)爭(zhēng)也越來越趨于白熱化，各車企為了提升競(jìng)爭(zhēng)力，一方面大力加強(qiáng)新車型開發(fā)，另一方面加快新車推出節(jié)奏，車企的整車研發(fā)能力面臨越來越大的挑戰(zhàn)。新車推出速度一再地被要求加快無一例外會(huì)要求整車研發(fā)必須是動(dòng)態(tài)、開放并持續(xù)迭代的過程，設(shè)計(jì)變更在所難免，且愈發(fā)頻繁。

雖然很多汽車廠家均在研究如何縮短開發(fā)周期方面投入了很大的精力，但是依然沒有提出特別有效的管理控制方法。本文通過總結(jié)某車企近年的研發(fā)實(shí)例，梳理并總結(jié)縮短開發(fā)周期的有效方法，為后續(xù)的汽車研發(fā)工作提供一種值得借鑒的模式，以期達(dá)到準(zhǔn)時(shí)投放的目的。

2 汽車研發(fā)流程關(guān)鍵階段

汽 車 研 發(fā) 流 程（VDP ， vehicle development process）是汽車公司研發(fā)的一般流程，執(zhí)行過程大同小異，但是一般均會(huì)經(jīng)歷產(chǎn)品規(guī)劃、產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品試制、產(chǎn)品驗(yàn)證和認(rèn)可這四個(gè)重要階段。

①產(chǎn)品規(guī)劃及造型階段：主要包括企業(yè)中長(zhǎng)期規(guī)劃、車型譜規(guī)劃，質(zhì)量目標(biāo)規(guī)劃，成本收益規(guī)劃，市場(chǎng)規(guī)劃等內(nèi)容。

②產(chǎn)品詳細(xì)設(shè)計(jì)階段：主要包括前期研究（對(duì)標(biāo)）、概念設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、造型設(shè)計(jì)、詳細(xì)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、零件和系統(tǒng)開發(fā)。

③正式產(chǎn)品試制階段：產(chǎn)品試制比產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)稍稍滯后一點(diǎn)，但往往和詳細(xì)數(shù)據(jù)并行開展，是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的可制造性。在正式零件找車之前，其實(shí)還有兩個(gè)類型的造車，即騾子車和軟工裝車。那么造車應(yīng)該包括三個(gè)階段，騾子車（Mule）制造、軟工裝（PROTYPE）造車、正式工裝（OTS，Off Tooling Sample）造車。

④產(chǎn)品驗(yàn)證和認(rèn)可階段：產(chǎn)品驗(yàn)證和認(rèn)可，主要分三個(gè)層次，即零件級(jí)試驗(yàn)，系統(tǒng)級(jí)實(shí)驗(yàn)、整車級(jí)實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)往往會(huì)滯后于零件開發(fā)和造車，但是往往和零件開模以及造車過程是并行開發(fā)的。產(chǎn)品認(rèn)可是指對(duì)通過了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和整車實(shí)驗(yàn)的零件進(jìn)行授權(quán)，可以用于可售車的生產(chǎn)（SOP，Start of Production）。

如圖1，詳細(xì)的表示了每個(gè)階段具體發(fā)生的前后順序及邏輯關(guān)系：

3 整車研發(fā)周期現(xiàn)狀分析

3.1 整車研發(fā)周期具有時(shí)間漫長(zhǎng)性特點(diǎn)

車企競(jìng)爭(zhēng)激烈，如果不能在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)推出適應(yīng)市場(chǎng)的新產(chǎn)品，很可能就會(huì)丟失市場(chǎng)份額?？墒瞧囇邪l(fā)是一個(gè)嚴(yán)肅的、周期性的工作，即使面臨著新項(xiàng)目等米下鍋的窘境，也必須要經(jīng)歷研發(fā)過程的每一個(gè)階段。眾多車企如今正面臨著如何快速推出新車型的難題。

3.2 同步工程雖可壓縮開發(fā)周期，但是依然不能滿足產(chǎn)品快速迭代需求

從產(chǎn)品開發(fā)關(guān)鍵階段圖2-1上可以發(fā)現(xiàn)，階段①、②、③都伴隨著樣車的制造，目的是用于進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，輸出下一階段的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。階段①騾子車，是利用現(xiàn)有產(chǎn)品零部件和手工樣件進(jìn)行拼裝而成的、用來進(jìn)行前期研究的樣車，主要用來驗(yàn)證汽車底盤基本性能、車架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度剛度、底盤耐久性能、安全性能等。階段②軟工裝樣車，是根據(jù)已經(jīng)發(fā)布的初版數(shù)據(jù)（T1），使用指定材料，使用軟模、簡(jiǎn)易夾具等制造的樣車，用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)方案的可行性，設(shè)計(jì)的正確性，為正式生產(chǎn)做準(zhǔn)備。階段③正式工裝車，是依據(jù)正式數(shù)據(jù)（T2）開模生產(chǎn)，量產(chǎn)件相同，但可以不按生產(chǎn)節(jié)拍制造的車輛，用于評(píng)價(jià)產(chǎn)品是否符合設(shè)計(jì)，驗(yàn)證結(jié)論是零部件及整車的最終認(rèn)可依據(jù)。

圖1 產(chǎn)品開發(fā)關(guān)鍵階段

從一般的整車開發(fā)流程圖1看到的，主要的四個(gè)開發(fā)階段均有重疊，在重疊的部分就是同步工程應(yīng)用的地方。第一階段，在做結(jié)構(gòu)、方案和造型設(shè)計(jì)的時(shí)候，工程的詳細(xì)數(shù)據(jù)可以提前開始，工程的建議可以更方便的轉(zhuǎn)化為方案設(shè)計(jì)。第二階段，工程詳細(xì)設(shè)計(jì)的過程中，下游區(qū)域的介入可以避免由于設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足導(dǎo)致的反復(fù)。第三階段，零件及整車制造過程中，可以同步做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和生產(chǎn)工藝以及節(jié)拍的論證。即便早在上世紀(jì)九十年代就由德國(guó)等主要工業(yè)制造國(guó)家提出了同步工程（SE， synchronization Engineering），即在整車開發(fā)的設(shè)計(jì)階段，就要求模具、工藝、工裝、質(zhì)量市場(chǎng)等相關(guān)部門提前介入，盡量提前發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化問題，以免造成后續(xù)的大幅變更，浪費(fèi)成本時(shí)間，其對(duì)開發(fā)周期的貢獻(xiàn)非常明顯，可以將開發(fā)周期縮短30%左右。

但是隨著競(jìng)爭(zhēng)的白日化日趨明顯，同步開發(fā)貢獻(xiàn)的30%的壓縮了已經(jīng)無法滿足車企的研發(fā)周期需求。根據(jù)研發(fā)的投入和產(chǎn)出的關(guān)系，從圖2我們可以看到，一個(gè)成熟車企的新車型開發(fā)的最關(guān)鍵影響因素?zé)o非就是人力資源H，開發(fā)周期T，投資預(yù)算C。只有HTC這三個(gè)因素有機(jī)的配置，才能保證質(zhì)量合格的新車投入生產(chǎn)。如果T被嚴(yán)重壓縮，那么要想保證質(zhì)量，H和C的投入需合理的增加。

H—人力資源方面，往往需要集中研發(fā)優(yōu)勢(shì)資源，即有經(jīng)驗(yàn)的工程師參與設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，有些企業(yè)甚至為了戰(zhàn)略車型使用人海戰(zhàn)術(shù)；另一個(gè)有效途徑，就是尋找有實(shí)力的設(shè)計(jì)公司外包設(shè)計(jì)。

C—投資預(yù)算方面，進(jìn)行超越是的并行工程，即在同步工程還在進(jìn)行的時(shí)候，論證結(jié)論還沒有出結(jié)果的時(shí)候，就開始了模具的開發(fā)，樣車的試制。失敗的風(fēng)險(xiǎn)雖然很高，但是時(shí)間會(huì)被大幅壓縮，往往會(huì)節(jié)省50%以上的時(shí)間。

經(jīng)過研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的積累，發(fā)現(xiàn)在研發(fā)過程中，有效、合理、恰當(dāng)?shù)脑黾油度耄亲钣行У姆椒ā?/p>

4 縮短整車研發(fā)周期的新方法

圖2 新車型開發(fā)的關(guān)鍵影響因素

盲目的增加投入，并不能有效的壓縮時(shí)間。增加投入，必須要在合適的階段、和區(qū)域來實(shí)施。我們可以通過以下三個(gè)有效的方法來壓縮周期。

4.1 駕馭三輛“車”

三輛車，只得就是Mule、PRO、OTS這三個(gè)造車的過程，如圖3所示。Mule騾子車往往不必嚴(yán)守改制車、改裝車的概念，可以將軟工裝的零件放到這個(gè)階段來進(jìn)行早期驗(yàn)證，雖然比較粗糙，但是相當(dāng)于對(duì)T1數(shù)據(jù)的提前驗(yàn)證，即我們衍生了Mule-2階段，是軟工裝造車的向前延伸。OTS造車階段，也不必嚴(yán)守全部正式工裝件裝車的刻板概念，造車時(shí)可以使用部分的軟工裝零件來裝車。比如說內(nèi)外飾的塑料件，可以使用軟工裝零件支持。主要目的就是提供對(duì)應(yīng)的驗(yàn)證的車輛需求。這樣就衍生了OTS-1階段，是軟工裝造車的向后延伸。

軟工裝的向前、向后衍生的過程中，就要投入比較多的軟模費(fèi)用，投入增加。

按照慣例，T1數(shù)據(jù)要通過開發(fā)軟模，制造軟工裝車來進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過的數(shù)據(jù)才能叫T2數(shù)據(jù)。但是等待軟工裝車試驗(yàn)的周期至少需要3~4個(gè)月的時(shí)間，此時(shí)為了趕工，可以“冒險(xiǎn)”，不必等待軟工裝驗(yàn)證完成，直接將理論（只經(jīng)過同步工程的如CAE、CAM、CAP分析）合理的數(shù)據(jù)直接用來開發(fā)正式模具。風(fēng)險(xiǎn)極高，有可能在驗(yàn)證過程中發(fā)現(xiàn)T2數(shù)據(jù)不合理，要求設(shè)計(jì)變更，此時(shí)將投入更改費(fèi)用。但是如果理論設(shè)計(jì)的能力極高，則不僅規(guī)避了風(fēng)險(xiǎn)，也贏得了時(shí)間。就像賭博一樣，賭對(duì)了就贏了。

圖3 某車型研發(fā)過程

4.2 貫通三條“線”

三條線指的是新車型開發(fā)過程中于季節(jié)性驗(yàn)證直接關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵路徑。汽車的ECUTUCESC即發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、變速箱控制模塊、車身穩(wěn)定系統(tǒng)就需要進(jìn)行和季節(jié)性相關(guān)的試驗(yàn)。如ECUTCU要進(jìn)行高溫夏季、高原夏季、高寒冬季試驗(yàn)，ESC需要進(jìn)行冬季冰面試驗(yàn)。這些試驗(yàn)就和車輛需求的及時(shí)性息息相關(guān)，一旦錯(cuò)過時(shí)間窗口，對(duì)進(jìn)度的影響就是半年到一年。因此，在夏季窗口的7月份，是交付試驗(yàn)用車的最晚時(shí)間，車企務(wù)必利用各種你資源來滿足該車輛的需求。冬季的試驗(yàn)車輛一般需要在11月份提供，因?yàn)槎镜闹袊?guó)北方的試驗(yàn)完成最晚時(shí)間往往是在2月底，試驗(yàn)周期也比較苛刻。當(dāng)冬季的試驗(yàn)車輛交付晚于需求時(shí)間是，就需要通過追加投資，將試驗(yàn)轉(zhuǎn)移到與中國(guó)相對(duì)的南半球進(jìn)行，新西蘭的冬天正式是中國(guó)的七月份左右，是一個(gè)比較好的試驗(yàn)?zāi)康牡亍?/p>

4.3 戰(zhàn)略性的壓縮造型的開發(fā)時(shí)間是非常有效的手段。

國(guó)內(nèi)、國(guó)際上的新車型日新月異，車輛造型的創(chuàng)新一直困擾著車企們的研發(fā)速度，國(guó)內(nèi)造型設(shè)計(jì)能力和歐美、日本還有差距。公司戰(zhàn)略（如社會(huì)進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、行業(yè)變革、新型能源等因素），市場(chǎng)需求（如配置變更、新技術(shù)、車輛類型（SUVMPVCar）等因素），產(chǎn)品架構(gòu)（驅(qū)動(dòng)方式、底盤機(jī)構(gòu)、動(dòng)力、變速器等），產(chǎn)品定位、流行趨勢(shì)、流行色彩等都會(huì)影響造型的風(fēng)格。由于造型能力普遍不強(qiáng)，導(dǎo)致前期的造型確認(rèn)時(shí)間，往往出現(xiàn)不斷反復(fù)，時(shí)間難以控制。引領(lǐng)潮流往往很難，但是跟隨潮流要容易的多。比如在中國(guó)SUV市場(chǎng)上涌現(xiàn)了不少“路虎”的影子。直接抄襲固然讓人深惡痛絕，但是適當(dāng)?shù)慕梃b，神似和形不似的應(yīng)用，可以非常高效的壓縮造型的時(shí)間。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)的同步工程的方法可以大幅壓縮開發(fā)周期，各車企依然需要努力提高自己的CAE、CAM、CAP能力，力爭(zhēng)做到行業(yè)內(nèi)的平均水平；

人力資源的投入和外包，也是有效的壓縮周期的方法，但需要重視自認(rèn)企業(yè)研發(fā)人員能力的提高，做好人才的戰(zhàn)略儲(chǔ)備；

增加投資，如軟工裝費(fèi)用的增加、正式模具的提前開發(fā)，增加驗(yàn)證批次，贏得更大的機(jī)會(huì)成本，一旦成功可以非常高效的壓縮周期；

確保和季節(jié)相關(guān)的驗(yàn)證關(guān)鍵路徑上的大力投入，必要時(shí)將試驗(yàn)轉(zhuǎn)移到國(guó)外，是確保研發(fā)周期不被延遲的利器。