整车开发的金三角

张健琼

（泛亚汽车技术中心有限公司）

汽车是制造过程和技术复杂度要求都比较高的产品，而现在更需兼具时尚感、科技性和经济性，因此需要引入整车开发过程精益管理的理念。整车项目开发的管理流程如同承载列车的铁轨，它的方向指向终点，它的轨迹决定了行程所需消耗的时间，路径的各个站点保证了列车最终按时准确地到达终点。多年来，欧美日系以及国产车系都在对整车项目开发流程的标准化管理进行研究，以便对开发的时间、成本和质量进行进一步优化。对于目前高产且竞争激烈的乘用车行业具有实用的经济价值。

1 项目管理中的三角关系

在传统的项目管理中，项目范畴、时间和成本形成了一个三角形，其面积则是项目质量。如图1所示，三角形任意一点的变化都会影响面积，而现实工作中的项目永远都受外力作用，不断被动地变化着，最后的三角形往往都已经不是原来预期的等边三角形。对于完善的项目管理流程和制度，有经验的操控执行者能在妥协和坚持中尽可能地保证三角形的面积变化在可接受的公差范围内。

1.1 项目的范畴

项目的范畴指在早期清楚地定义项目的内容，明确其目的，以便后期可建立具体的实施方法及标准等。例如：新产品是轻型车还是能源车；配置走高端科技路线还是简洁经济路线；客户群和竞争者定位等。这些定义越全面、清晰、准确且贯穿如一，越能帮助减少外界因素对成本和时间的不利影响。

1.2 时间的组成

汽车产品开发时间主要包括前期规划（前期型谱规划、架构定义选择）、中期开发验证（零部件开发验证、架构零件整车集成及整车验证）、后期整车制造和质量爬坡（制造一致性及批量质量稳定性）以及上市后收尾阶段（收集早期市场反响和市场质量表现），即标准整车开发时间轴，它会在项目启动前连同项目范畴一起被具体细化和发布，上面会标注所有必要的任务交付节点，作为之后项目操作的时间依据。

1.3 成本的内涵

产品所经历的是从产品规划、开发设计、生产制造到用户使用、废品报废这样一种循环。从一个项目的成本来看，包括前期的规划成本、工程设计开发成本、制造成本、过程物流成本及后期的营销成本，甚至包括中间环节的报废成本。按类别可分为人力成本和物料成本。从企业总体来说，除了各个项目累积的项目成本外，还有支持企业运营的结构成本，以及保持企业长期存活的必须的保底利润。对于传统的汽车开发和制造企业，项目的投资占据了很大一部分预算，所以对每个项目/新产品的规划和成本控制至关重要。对于汽车行业来说，由于新产品开发投资巨大，中途不可随意调整路线，因此前期规划和产品设立时，会根据产品概念、市场情况和以往经验，进行相当细致的产品概念成本分析，以确立规划的投资，并比对今后市场收益来最终决定项目各项指标以及如何执行。

但在实际的项目实施过程中，经常会在项目预算之外出现额外返工费用，如：某零件在工程方案竞标时由于多方竞争而得到优惠价格（500元/个），但在之后的整车开发项目过程中，由于造型、功能甚至表面质量等的更改，引起50元左右的单价上升及几十万的额外验证和人工等费用。这些更改往往都是因为前期单个零件标准定义不够深入，或是对客户期望满意度（造型、质量及喜好等）的理解有偏差，而需要中后期进行必要的调整，而这些只能是以项目的利润空间来换取。

2 内容质量时间与成本相互作用

汽车产品比普通工业产品的开发周期要长，所需要考虑的方面和标准也会更全更高，如图2所示。这些周期并不一定是串行的，在内容和成本的驱使之下往往会采用并行方式来操作。而在这些划分的时间周期内，始终贯穿着内容、时间节点和成本的变化，项目管理就是在动态变化中找寻平衡点。图2显示了每个时间段必须完成的节点任务。最理想的状态是所有项目需求和任务完成都遵循该规范流程，因而质量和成本都将在规定时间以预期的指标到达终点。但在实际情况中，在项目定义完毕之后（即项目起始点）会有诸多意外发生，如设计更改及质量要求增加等，而这些发生或提出的时间直接影响着项目的成本。图3示出不同发生点形成的后果影响。

图3中，A点代表在项目起始后发生的设计更改和质量要求提升，但由于是在项目起始时马上提出的，所以只是增加了一个xy面积级别的成本；而当A点向B点延伸时（即要求增多时），产生的面积成本也在增大；C点代表在A，B点基础上延伸了提出的时间，也就是在项目起始后一段时间才提出要求。从图3可看到，C在B面积基础上向z方向延伸，形成了xyz体积级别的成本。

根据对图3的归纳，可以看出项目的内容、质量、时间和成本有着互相转换和牵扯的关系。当在规定时间内提出的更多要求已经无法用增加成本去弥补时，一定会影响整个项目的完成周期。若是完成周期无法更改，就如同能量释放遇到一面墙，届时会形成反作用力，使得既定的内容、质量和成本遭受重创，进而进入项目的恶性循环。为了避免此类恶性循环，在整个整车开发流程中设立了设计更改申请和分析决议机制，并在时间轴上明确了其提出时间的红色区域，这就好比在软件操作系统外设立了一个防火墙，进行过滤筛选，以确保项目系统的良性运作。

图3中的体积越大，项目的风险就越大，直接影响项目产品投放市场的时间和利润空间。图3中的体积可以由图2中的流程各阶段严格控制交付物，并设立红色区域，比如图2a阶段，基于汽车细分市场的竞品比较，必须完成对本次新车产品的客户定位交付及未来需要引导客户的消费和生活理念而产生的整车各功能要求和配置划分表的交付。然后进入图2b阶段中的各子零件产品和整车集成的开发验证，过程中允许有基于不影响周边零件的接口（机械和电子）、安装集成包裹、造型AB面和性能（散热和动力等）等的零件独立设计变更，但对于影响设计链路上相关零件的水波效应的更改必须杜绝。一旦进入图2c阶段，就意味着所有零件开发的物质投入已经开始，如PCB板、模具、检具、制造工具及生产线设备等。基于图2b中对于设计的准确认证，图2c不应该再产生巨大更改来影响上述大物质的投放。因此，图2a和图2b阶段对于整个项目低成本高效率的产出起着决定作用，而图2c是项目红色区域最后一个关键阶段，需要杜绝一切不必要的更改。

3 过程控制中的技术应用

在实际项目过程的控制中，经常会用到一些比较先进的产品开发、质量及成本等工具，如价值成本分析常用于图2a中的型谱规划阶段；DFSS（6 sigma）和DFMEA（潜在失效分析）常用于图2b中的零件开发阶段；REDX常用于图2b中零件验证阶段或是图2c中的制造阶段发现的复杂问题分析；分析树和鱼骨分析常用于图2c中制造和质量爬坡阶段中复杂问题分析。这些工具可以帮助进行设计预防、问题发现、问题解决以及后期弥补，以确保项目过程中发生的偏差被及时修正而不影响最终的产品要求、质量要求、成本目标和完成时间。

但即使运用上述过程控制手段和工具，仍旧避免不了受到千变万化的客观市场因素和主观人为因素冲击。若这类冲击变多及变大，就不得不考虑该变化要求是客观必要的，还是因为早期信息收集和设立的不完整。

“云技术”是一种基于大数据分析归纳并最终达到让过去、现在和未来在空间上共享的先进方法。目前在电子和IT界非常推崇的“云端”概念已经进入实质阶段，这种后台技术的高效、经济及快速响应的优势将不只是电子和IT行业的专利，而会渗透到各个行业的应用领域。这就好比一个人本来有多个活期、定期和理财等账户，而转账、理财及合并等需要花费很多时间和费用，还要承担每次操作的出错风险。而现在每个人，每个身份就是一个账户，这个身份做的任何事都会被同步到此账户，信息与资金同步，自身上传和支取自由，甚至可以建立向外转账推送。“云端”概念是在物体与空间之间建立一座桥梁，使单个物体或多个物体与同一空间关联，桥梁可双向通行，甚至可以自行定义并建立与其他空间的桥梁联系。例如，将地面三维空间高架映射到云空间，所有人、物体、企业、政府及国家除了在三维空间中有联系外，其信息、关联和操作都被映射到了另一个“云空间”。

利用云端技术，能不断弥补市场研究、客户沟通和售后维护中的信息库缺失。同时能第一时间通过新技术导入来提升技术开发、采购、物流链和生产的精准性，降低重复率和失误率，这样才能提高图2各阶段间的一次性通过率，减少由于反复导致的时间和费用的浪费。

4 结论

整车项目开发是一个复杂且相互交织的过程，它的完善程度直接决定了项目产物的质量以及企业对项目的最终实际投资费用和时间。而在竞争激烈的汽车市场中，只有质量、成本和时间最优的汽车才能脱颖而出，并为企业利润最大化作出贡献。因此文章中的标准化项目开发流程及关键交付物就显得非常必要，同时也揭示了过程中设计更改与时间的关系是标准化项目开发流程中最需要严格控制的一对关系。未来的整车项目标准化开发流程还有进一步依靠科技（比如“云技术”）来提升的空间。