快速迭代車型開發(fā)的研究與實(shí)踐

李艷平　鄭茂明

關(guān)鍵詞：快速迭代車型開發(fā);短周期;關(guān)鍵過程

中圖分類號(hào)：U466文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

整車產(chǎn)品開發(fā)過程是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，通常采用瀑布式項(xiàng)目管理模式，涉及到上下游產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)。整個(gè)開發(fā)過程以主機(jī)廠設(shè)計(jì)部門為主體，各系統(tǒng)協(xié)同配合，需要大規(guī)模的資源調(diào)動(dòng)和組織協(xié)同，具有投入大、周期長和管理幅度寬的特點(diǎn)[1]。當(dāng)下客戶需求愈加偏向個(gè)性化，產(chǎn)品開發(fā)需要“短平快”來適應(yīng)復(fù)雜變化的市場(chǎng)環(huán)境。本文旨在總結(jié)快速迭代車型項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)有的傳統(tǒng)管理模式和開發(fā)過程進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整和優(yōu)化，并探討敏捷管理，為短周期車型的開發(fā)工作提供借鑒方法[2]。

1快速迭代車型開發(fā)概述

1.1快速迭代車型開發(fā)的特點(diǎn)

與全新車型開發(fā)對(duì)比，快速迭代車型在產(chǎn)品工程開發(fā)方面具有如下特點(diǎn)。

（1）一般在工程數(shù)據(jù)完成后，直接進(jìn)入工作樣件（OTS）階段項(xiàng)目樣車制造與驗(yàn)證，在OTS樣車制造初期，零件多為半工裝狀態(tài)，允許部分零件為軟膜樣件。

（2）結(jié)構(gòu)平臺(tái)化，僅對(duì)外形特征更改。

（3）僅做適應(yīng)性整車標(biāo)定。

1.2快速迭代車型的更改范圍

快速迭代車型開發(fā)屬于短周期項(xiàng)目，在更改范圍上需進(jìn)行一定的約束，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）允許車型特征更改，含上車體、外飾和內(nèi)飾的特征變化。

（2）平臺(tái)架構(gòu)不更改，含底盤、電子架構(gòu)、下車體和動(dòng)力總成。

（3）電子控制單元（ECU）和變速器控制單元（TCU）的整車標(biāo)定以及車輛穩(wěn)定系統(tǒng)（ESC）標(biāo)定，僅做適應(yīng)性驗(yàn)證，不受季節(jié)性標(biāo)定因素影響。

（4）車型特征造型更改范圍遵循內(nèi)外飾造型延續(xù)家族化設(shè)計(jì)風(fēng)格，基于工程硬點(diǎn)不變進(jìn)行設(shè)計(jì)。無特殊要求的情況下，內(nèi)飾所有功能結(jié)構(gòu)件平臺(tái)化沿用;外飾不開發(fā)新的油漆顏色。

2快速迭代車型產(chǎn)品工程開發(fā)的關(guān)鍵過程

各主機(jī)廠采用的整車開發(fā)流程大同小異，通常情況下產(chǎn)品工程的設(shè)計(jì)開發(fā)包含以下關(guān)鍵過程：造型設(shè)計(jì)、總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、樣車制造、整車標(biāo)定、試驗(yàn)驗(yàn)證與認(rèn)可和產(chǎn)品公告[3]。在快速迭代車型開發(fā)中，也同樣經(jīng)歷這些過程，但在實(shí)施要求上有所差異。

2.1造型設(shè)計(jì)

造型設(shè)計(jì)流程包含效果圖方案設(shè)計(jì)（外飾和內(nèi)飾）、油泥模型制作（小比例、全尺寸模型和單一主題）以及A面和B面數(shù)據(jù)的建立與發(fā)布?？焖俚囆烷_發(fā)時(shí)，需要就造型輸入和造型變更進(jìn)行重點(diǎn)管控。

在造型輸入控制方面，項(xiàng)目啟動(dòng)前，各區(qū)域按照造型項(xiàng)目設(shè)計(jì)啟動(dòng)需求，鎖定市場(chǎng)產(chǎn)品策略報(bào)告、總布置參數(shù)報(bào)告、借用件清單、造型關(guān)鍵配置輸入檢查清單和工程硬點(diǎn)，嚴(yán)格按照項(xiàng)目開發(fā)橫道圖的節(jié)點(diǎn)完成交付物，并鎖定各階段造型輸入和工程輸入，保證及時(shí)、準(zhǔn)確和全面。油泥模型調(diào)整啟動(dòng)前，項(xiàng)目提供對(duì)標(biāo)實(shí)車，明確設(shè)計(jì)方向和重要參數(shù)等。皮紋設(shè)計(jì)方案需要在造型驗(yàn)證數(shù)據(jù)發(fā)布后5周內(nèi)進(jìn)行確定，規(guī)避皮紋工藝開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。

市場(chǎng)定位、總布置參數(shù)、借用策略、造型關(guān)鍵配置以及工程硬點(diǎn)等重大變更，按照變更流程簽署“造型重大變更申請(qǐng)單”。在單一主題模型評(píng)定后，后續(xù)的優(yōu)化過程中只對(duì)局部細(xì)節(jié)微調(diào)，避免大的型面及設(shè)計(jì)主題更改，嚴(yán)格按照變更管理要求規(guī)范過程控制。

2.2總體設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)即整車的總體方案設(shè)計(jì)，是將整車設(shè)計(jì)的主要尺寸與同類競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品比較，實(shí)現(xiàn)所有設(shè)計(jì)零部件或選型零部件的合理布置裝配，以達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)及設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求?？傮w設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：整車參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)艙布置、乘員艙布置、底盤布置、整車技術(shù)規(guī)范、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念描述、典型截面設(shè)計(jì)及管線布置等重要內(nèi)容。

在快速迭代車型開發(fā)中，總體設(shè)計(jì)嚴(yán)格開展平臺(tái)化工作，制定前期總布置十大斷面聯(lián)合評(píng)審機(jī)制，規(guī)范聯(lián)合評(píng)審過程及人員要求，定義后期更改幅度。在工程數(shù)據(jù)發(fā)布階段，設(shè)置數(shù)據(jù)同步點(diǎn)，開展評(píng)審與干涉檢查。對(duì)總布置檢查清單和總布置問題清單進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，快速推動(dòng)問題解決，重點(diǎn)問題及時(shí)上升決策。涉及人機(jī)、感知等主觀評(píng)價(jià)問題，則通過實(shí)物模擬和對(duì)標(biāo)等手段快速驗(yàn)證決策。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指確定滿足子系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念描述要求的結(jié)構(gòu)方案，并在造型A面和B面發(fā)布后，對(duì)各總成、零部件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，其交付物包含數(shù)模、圖紙、技術(shù)條件和技術(shù)規(guī)范等?？焖俚囆烷_發(fā)明確更改范圍是對(duì)內(nèi)外飾車型特征的更改，主要涉及非平臺(tái)件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

針對(duì)長周期零件和A類模具，例如儀表板、副儀表板、座椅、前保險(xiǎn)杠、后保險(xiǎn)杠、格柵、前大燈和尾燈等，在造型驗(yàn)證數(shù)據(jù)發(fā)布之前一個(gè)月快速確定供應(yīng)商，由模具供應(yīng)商和產(chǎn)品供應(yīng)商協(xié)同支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)。內(nèi)外飾涉及的功能結(jié)構(gòu)件，例如輔助拉手、遮陽板和內(nèi)后視鏡等零件平臺(tái)化借用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上盡可能同平臺(tái)沿用，包括零部件的結(jié)構(gòu)、安裝、定位、卡扣和安裝工藝等，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

同時(shí)，在項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)中組建子系統(tǒng)專家評(píng)審團(tuán)，建立造型及工程問題快速?zèng)Q策機(jī)制，開展設(shè)計(jì)制造并行工程。在長周期零件造型A面數(shù)據(jù)鎖定后，PA/PB和GA類模具需要提前進(jìn)行備料準(zhǔn)備，同步開發(fā)制造，縮短開發(fā)周期。

2.4樣車制造、設(shè)計(jì)驗(yàn)證及OTS認(rèn)可

全新車型開發(fā)的項(xiàng)目樣車制造一般會(huì)包含4個(gè)階段：騾子車制造、軟工裝車制造、OTS工裝樣車制造和非可售車制造?？焖俚囆烷_發(fā)未涉及平臺(tái)架構(gòu)更改，動(dòng)力、底盤和電子架構(gòu)等基本沿用，一般會(huì)在工程數(shù)據(jù)完成后，直接進(jìn)入OTS階段項(xiàng)目樣車制造與驗(yàn)證。在樣車制造時(shí)，主要對(duì)上車體鈑金或內(nèi)外飾功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)動(dòng)力底盤、下車體及整車標(biāo)定進(jìn)行適應(yīng)性驗(yàn)證。一般來說，零部件要通過實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證（臺(tái)架試驗(yàn)）及道路試驗(yàn)，才能進(jìn)行產(chǎn)品OTS認(rèn)可。

快速迭代車型的樣車制造流程與全新整車研發(fā)產(chǎn)品工程流程基本相同，但在局部要求上進(jìn)行差異化調(diào)整。

2.4.1樣車需求

提前3個(gè)月鎖定項(xiàng)目樣車制造需求，制定樣車制造策略，包括人員需求、零件開發(fā)外包、物料管理、車身制造方案和總裝制造方案等。提前1.5個(gè)月提交樣車制造人員需求申請(qǐng)，根據(jù)樣車制造計(jì)劃安排多班次造車，集中資源優(yōu)先保證短周期項(xiàng)目的物料交樣跟蹤、物料領(lǐng)取、接受和配送等，并安排產(chǎn)品工程師駐點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)，快速響應(yīng)造車問題。

2.4.2子系統(tǒng)驗(yàn)證

針對(duì)零部件試驗(yàn)驗(yàn)證開展分級(jí)評(píng)審，識(shí)別關(guān)鍵零部件，根據(jù)零件的重要程度制定試驗(yàn)計(jì)劃，并督促供應(yīng)商按計(jì)劃集中資源開展試驗(yàn)并積極配合響應(yīng)問題解決，根據(jù)零件的設(shè)計(jì)更改情況，制定合適的ADV試驗(yàn)。充分利用道路模擬試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，部分路試問題解決措施依靠道路模擬試驗(yàn)的結(jié)果完成驗(yàn)證認(rèn)可。

2.4.3路試驗(yàn)證

項(xiàng)目各階段造車，優(yōu)先安排路試車的制造，提供該階段的整車可靠性試驗(yàn)所需樣車，并準(zhǔn)備相應(yīng)試驗(yàn)耗材配件。

整車可靠性試驗(yàn)樣車所裝配的零件符合設(shè)計(jì)，并滿足驗(yàn)證要求。其中OTS1可驗(yàn)證率大于80%（長周期零件需滿足驗(yàn)證要求），OTS2可驗(yàn)證率大于95%。需要說明的是：

驗(yàn)證率=當(dāng)前可以驗(yàn)證的新設(shè)計(jì)零件數(shù)/新設(shè)計(jì)零件總數(shù)

產(chǎn)品工程師在樣車制造過程中完成樣件狀態(tài)確認(rèn)和裝配質(zhì)量確認(rèn)，零件質(zhì)量問題及樣車制造問題需在制造區(qū)域發(fā)現(xiàn)并解決。若需驗(yàn)證零件無法在造車時(shí)裝配，在樣車道路試驗(yàn)進(jìn)度≤20%時(shí)，安排搭載驗(yàn)證;在樣車道路試驗(yàn)進(jìn)度>20%時(shí)，在下一階段樣車驗(yàn)證。

2.4.4OTS認(rèn)可

依據(jù)零部件的尺寸檢測(cè)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)室ADV驗(yàn)證結(jié)果、道路試驗(yàn)結(jié)果以及性能試驗(yàn)結(jié)果等對(duì)零件進(jìn)行認(rèn)可。針對(duì)快速迭代車型，對(duì)零件設(shè)變量進(jìn)行辨析，分以下3個(gè)等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證和認(rèn)可。

Ⅰ類：關(guān)鍵零部件，整車路試及ADV均完成后認(rèn)可。

Ⅱ類：一般零部件，完成關(guān)鍵ADV或子系統(tǒng)試驗(yàn)后進(jìn)行認(rèn)可。

Ⅲ類：視同試驗(yàn)的零件，裝車驗(yàn)證通過后進(jìn)行認(rèn)可。

針對(duì)OTS全工裝車，組織造型評(píng)審、感知評(píng)審、質(zhì)量部評(píng)審、公司領(lǐng)導(dǎo)評(píng)審以及內(nèi)外飾自評(píng)，形成完整的質(zhì)量問題清單。質(zhì)量問題呈“漏斗形”管理，越往后更改越少，問題越少。

2.5標(biāo)定

2.5.1ECU整車標(biāo)定

基于快速迭代車型的更改范圍，為節(jié)約標(biāo)定開發(fā)周期，需要對(duì)標(biāo)定開發(fā)制定一定的約束條件。

（1）現(xiàn)有存在的基礎(chǔ)平臺(tái)架構(gòu)不進(jìn)行更改，含底盤、電子架構(gòu)（包括電子電器配置和和CAN網(wǎng)絡(luò)定義防盜算法等）和動(dòng)力總成。動(dòng)力總成包括發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器本體及其附件、發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的電子電器零部件、進(jìn)排氣系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)以及尾氣后處理系統(tǒng)等，而且變速器、主減速器和車輪滾動(dòng)半徑的累積速比變化要小于3%。

（2）檢查整車參數(shù)（車重和滑行阻力）是否符合快速迭代開發(fā)。

在完整標(biāo)定開發(fā)流程基礎(chǔ)上，根據(jù)快速迭代車型特點(diǎn)，不具體區(qū)分標(biāo)定完成百分比，而是大致分為排放標(biāo)定檢查、OBD標(biāo)定檢查和駕駛性能標(biāo)定檢查3個(gè)階段?？焖俚嚇?biāo)定開發(fā)流程如圖1所示。

2.5.2ESC標(biāo)定

快速迭代車型的ESC標(biāo)定開發(fā)需滿足以下約束條件。

（1）ESC模塊總成沿用基礎(chǔ)車型供應(yīng)商，功能需求同基礎(chǔ)車型。

（2）車型配置同基礎(chǔ)車型，如制動(dòng)器形式、無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)（PEPS）、懸架形式、輪胎規(guī)格、駐車系統(tǒng)類型、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、間接胎壓檢測(cè)系統(tǒng)（iTPMS）、高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）以及遠(yuǎn)程起動(dòng)等配置的組合等。

（3）底盤制動(dòng)系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)、輪胎和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)同基礎(chǔ)車型。

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩響應(yīng)時(shí)間和精度變化小于10%，各擋位速比不變。

（5）ESC的CAN通訊矩陣、CAN網(wǎng)絡(luò)通訊策略、高速CAN物理層規(guī)范和診斷規(guī)范同參考車型。

快速迭代車型ESC開發(fā)流程如圖2所示。

2.6產(chǎn)品公告

按照相關(guān)法規(guī)要求，申報(bào)國家產(chǎn)品《公告》、國家環(huán)保信息公開、3C認(rèn)證、油耗標(biāo)識(shí)備案、北京環(huán)保目錄、新能源推廣目錄、免購置稅、減免車船稅和國外認(rèn)證等相關(guān)工作。

獲得國家公告相關(guān)證書及數(shù)據(jù)，組織完成試生產(chǎn)爬坡，驗(yàn)證生產(chǎn)線及生產(chǎn)節(jié)拍，檢驗(yàn)零部件供應(yīng)商生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)能力和零件合格率等符合標(biāo)準(zhǔn)。按質(zhì)量閥門要求執(zhí)行審核，在試生產(chǎn)車輛通過所有測(cè)試和批準(zhǔn)，產(chǎn)品一致性符合要求，所有質(zhì)量閥門交付物審核通過時(shí)，開啟SOP閥門，車型正式投產(chǎn)[4]。

3結(jié)束語當(dāng)

前汽車競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境日趨激烈，在整車開發(fā)項(xiàng)目中，我們需要結(jié)合行業(yè)和企業(yè)實(shí)際，對(duì)現(xiàn)有的項(xiàng)目管理方法進(jìn)行變革。我們要瞄準(zhǔn)目標(biāo)，快速響應(yīng)客戶需求，以迭代思維不斷調(diào)整和優(yōu)化開發(fā)流程，探索和完善項(xiàng)目管理實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，從而提升研發(fā)效率，促進(jìn)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成長，提高研發(fā)質(zhì)量[5]。

作者簡(jiǎn)介：

李艷平，本科，工程師，研究方向?yàn)轫?xiàng)目研發(fā)管理、項(xiàng)目集和項(xiàng)目組合管理。

鄭茂明，本科，助理工程師，研究方向?yàn)轫?xiàng)目研發(fā)管理。