迭代思维在汽车产品研发中的应用

王江涛

摘 要：汽车产品的研发过程是一个巨大的系统工程，涉及到上下游产业链各个方面和环节。通常以主机厂研发部门为主体，各系统协同配合，以项目阀点为管控模式进行大规模资源调动，组织协同，完成汽车产品研发。汽车产品研发具有资金投入大、研发周期长、管理幅面宽的特点，所以按照传统的开发逻辑，一个全新的汽车产品开发流程至少需要39个月的时间。能否找到一种新的方法和研发思维改变目前的现状，提高产品研发的质量和效率是汽车研发工程师一直探寻的目标，本文旨在探讨这个问题，引入一个数学概念“迭代思维”，即运用迭代思维的逻辑与方法来提升开发协同效率，提升产品质量。

关键词：汽车产品研发 开发流程 迭代思维

中图分类号：F426.471 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（b）-0-02

1 瀑布式开发流程

1.1 瀑布式开发流程简介

传统的汽车开发流程是以项目阀点为时间控制方式，以交付物为质量控制手段，通过阀点交付物管理达到各部门协同工作的目的。达到最后一个阀点（SOP）并完成流程中规定的所有交付物，验收合格，标志着产品开发完成。阀点从G9阀到G1阀，整个流程分为产品调研阶段、造型设计阶段、工程开发阶段、生产导入四个阶段。

1.2 流程优势

这种流程的优点是项目计划简洁清晰，交付物清单明确，阶段性目标清晰明了，便于项目管控。

1.3 存在不足

第一，容易出现目标偏差。这种瀑布式的流程把各部门的工作人为地切割开来，各部门只关心阶段性的工作目标，而不是以最终产品为目标。第二，各部门的交付物是阶段性的阀点交付物，无法通过最终的产品质量检验，这样往往会造成阀点交付物质量很高，但最终产品质量不行的结果。第三，存在部门墙，特别是在流程的连接处存在薄弱环节，往往会存在职责不清，推诿扯皮的事情发生，造成流程效率低下，管理沟通成本上升。

2 迭代式开发流程

迭代法也称辗转法，是一种不断用变量的旧值递推新值的过程，跟迭代法相对应的是直接法（或者称为一次解法），即一次性解决问题。迭代算法是用计算机解决问题的一种基本方法，它利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点，让计算机对一组指令（或一定步骤）进行重复执行，在每次执行这组指令（或这些步骤）时，都从变量的原值推出它的一个新值。汽车研发过程中的产品换代称之为大迭代，比如德国大众的高尔夫产品从大众高尔夫（Golf）是一款由大众汽车在1974年推出的经典掀背/小型家用车型。已经在全球市场推出了7代，是大众汽车公司生产最多的品种。一个产品开发过程中的迭代是指在产品研发过程中不断进行模型验证（虚拟模型或者实物模型），形成最终的量产的定型产品交付生产。

（1）迭代式产品开发流程的优势：第一，迭代思维是一种小步快跑的思维模式，工作不断形成阶段性闭环并及时检验结论，发现问题，修正偏差，快速进入下一轮的开发验证，这样就能保证在研发阶段的产品质量迭代升级，避免重大错误在产品研发后期才暴露，造成无法弥补的损失。第二，始终以最终产品质量为目标，以终为始不断通过迭代修正目标。第三，从流程开始所有部门都参与的研发的每个环节中，部门间紧密合作，形成统一的交付物，在产品开发过程中共同完成技术方案的迭代升级。

汽车产品的一次迭代包括从产品定义、造型开发、工程开发、性能分析、模型验证5个主要环节，通过迭代形成产品定义V1.0、V2.0、V3.0…，造型设计的V1.0、V2.0、V3.0…，模型验证V1.0、V2.0、V3.0…

（2）如何建立迭代式汽车开发流程？汽车产业作为传统的机械制造企业，在产品研发方面形成了一套完备的开发流程体系，但是国内的开发体系基本都是引进美国通用的研发流程体系。随着技术的发展和消费需求的升级，研发体系也要跟上时代进行优化升级，借鉴学习高科技企业、互联网企业的思维模式，产品开发流程有助于汽车研发流程的改进和创新。所以作为一名研发工程师首先要走出去学习、借鉴先进的流程体系，为我所用。其次要建立互联网思维、迭代思维，以思维升级带动技术升级。汽车是一个复杂零部件的载体，汽车智能化、网联化是大势所趋，越来越多的智能装备逼迫工程师去学习掌握这些新的科技产品，学习相关零部件的迭代进程，所以产品的升级也会倒逼研发流程升级。比如北汽新能源汽车有限公司的研发基地就叫蓝谷（前诺基亚总部大楼），研发环境类似互联网企业——开放、共享，重视研发过程中的迭代升级。

3 迭代思维在汽车产品开发中的应用

迭代思维在互联网企业的产品应用中已经非常广泛，比如手机硬件开发，软件开发，而在汽车产品研发中鲜有应用。那么，如何把迭代思维应用到汽车产品研发过程中，助力研发效率和质量的双提升，以下着重论述此问题。

迭代思维要求小步快跑，快速形成开发闭环、验证结论并加以修正，所以第一要点就是打破工程部门界限，在研发起始阶段各个部门要快速介入、快速相应，各专业形成技术方案1.0版，并形成1.0版的原型产品，对此轮产品进行高层评审、接收市场调研反馈，形成结论和问题清单，作为第二轮迭代的输入值，V2.0版本原型产品完成后就形成了研发过程的一次迭代升级。第二要点就是一定要打破阀点思维，在协作过程中不能等、靠、要，主动参与到每一轮的迭代当中去，以最终的产品为目标，而不是以阀点交付物为目标。第三要点是资源配置和调度要及时到位。迭代的开发方式要求完成多轮的模型验证，所以投入的资金成本较高，各部門协同开发的力度更大，需要较高的项目管理水平。

汽车产品开发流程中迭代多少次合适？确定迭代次数要综合考虑三方面要素，即开发周期、投入成本、产品质量要求。开发周期短、研发资金不足则迭代次数少，反之，对于公司战略性的重大产品要在研发过程中增加迭代次数，以达到更高的质量要求。一般来讲对于一个全新开发产品，在造型阶段需要5轮的造型迭代。第一轮式小比例油泥模型，第二轮式三维数字模型，第三轮是1∶1油泥模型，第四轮是造型固定模型，第五轮是A面验证模型。通过五轮的设计迭代升级，一般可以得到较高质量的产品。

迭代周期多长时间合理？根据项目经验造型设计阶段一般需要3个月。这时根据造型活动规律总结出来的。产品造型阶段分为创意设计、数字化设计、模型设计3个步骤，每个步骤约1个月的时间，所以一个迭代周期大概3个月左右。当然随着计算机技术和沉浸式虚拟验证技术的发展，通过数字化手段也可以实现虚拟验证评审，节省实物模型制作时间，达到提升迭代效率的目的。

迭代思维下的各部门间如何优化协同？每轮迭代并不是要求所有的部门投入百分之百的力量，这样的话资源浪费太大，而且没有必要，所以每轮迭代必须分清主要部门和次要部门，资源合理配置。产品定义阶段是以商品中心和销售部门为主，造型部门和工程部门为辅进行产品定义迭代；造型设计阶段是以造型部门和产品规划部门为主，工程部門和生产部门为辅进行迭代；工程开发阶段是以工程部门和生产工艺部门为主，造型部门和销售部门为辅进行迭代。所以根据项目的进程每轮的研发迭代是有重点工作的推进和交付的。所以迭代思维要和同步工程思维一并应用，达到成本和效率的平衡。

迭代思维在应用中要注意避免出现以下现象：第一，避免部门内部迭代。有的部门为了交付高质量的材料，在本部门内部不断的研讨更新交付物，花费了时间，但研究方向有可能跑偏，或者不能满足项目的要求。所以一定要以小步快跑的方式及时交付研究成果，这样才能快速得到外部反馈，修正研究方向再次迭代。第二，避免迭代次数过多造成边际效应递减。质量和成本要很好地进行平衡，迭代次数过多会造型成本浪费和开发周期过长。第三，避免开发目标摇摆不定，稳定的开发目标是修订迭代参数的依据，所以开发目标和方向一定要牢牢锁定，迭代目标才能瞄准，形成向心力。

4 结语

在日趋激烈的竞争环境中，唯有瞄准客户、快速相应方能取得竞争优势，目标一致、快速相应正是迭代思维的优势，只要在产品研发中合理应用迭代思维，每位研发者时刻树立迭代思维意识，则产品研发的质量与效率将得到更好的保障和提升。迭代思维的应用无处不在，小到写一篇文章大到汽车研发工程、航天工程，都可以应用迭代思维改进流程，提升效率和质量。汽车研发是一个大的系统工程，一种方式远远不足以解决所有问题。迭代思维在项目组织管理，产品技术研究、设计开发流程中起到的是锦上添花的作用，关键是每个研发人员要从思想上建立迭代的思维方式，注重和上下游的互动与交流，一定有助于改善部门间的协同配合，一定有助于产品研发效率和质量的提升。

参考文献

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[2] 张鹏.北汽产品开发流程[Z].

[3] 百度百科.迭代的含义[EB/OL].https：//baike.baidu.com/item/迭代/8415523？fr=aladin.

[4] 罗振宇.得到APP 罗胖精选[Z].