汽车行业设计变更与研发数据联动策略研究

丁啊青　管波　吴方正　冯贺平

摘 要：通过汽车行业设计变更和研发设计数据的业务关系，将研发设计变更与研发设计数据不匹配的问题，通过业务体系和系统集成，实现设计变更驱动研发设计数据发布及发放的关键业务，有效指导设计变更实施，提升了车型开发过程的正确性，减少人工成本，并完善了企业基础技术体系的建设。

关键词：设计变更;CAD;BOM;流程;系统

1 前言

汽车行业伴随着市场的变化、行业技术水平的提升、国家法规要求等诸多外因的变化，引起汽车品牌系列的诸多改动的变化，联动汽车企业内部从研发、工艺、制造到市场的有效循环。

汽车行业的设计变更与军工企业的设计变更追溯源头均来自于构型管理的理论基础，将汽车产品自顶向下进行分层管理，并与数据进行关联，从而指导设计变更生产应用，见图1。

2 设计变更意义

设计变更是指因问题或需求的输入，对整车下系统或零部件的数据或技术文件进行变更，制定唯一方案、开展多维度评估和决策的流程，是设计变更执行的主要输入，策划变更实施的关键路径。

设计变更是汽车项目里程碑节点顺利通过的最重要管控环节，其中包含了整车设计数据、系统设计数据、零部件设计数据、项目计划、项目成本、项目质量、工艺可行性、制造可行性、市場接受度等大量业务环节。设计变更数据的准确性是研发到制造的关键纽带。当设计变更的输入明确，设计变更方案经过设计人员充分评估后，需要与改零件应用的关键业务活动进行协同分析，寻找风险点和应对措施，同时需要提供给车型项目评估对整车边际贡献、周期、质量的接受度，在经过大量的分析、验证之后，才能决策在具体某一款车型上进行应用。

设计变更方案的决策结果是设计变更执行的前提，而设计变更执行分为设计CAD更新发布发放、BOM更新发放、工艺路线更新、工艺技术文件更新、零部件认可、采购商务、进货检验、试装验证、生产切换等。第一个环节就是调整更新研发的设计数据，研发的核心数据包含CAD和BOM，这些数据和变更流程分别在三个系统管理，如何将三者联动一致，不仅是业务难题也是系统难点。

3 设计变更与设计数据联动思路

3.1 建设变更流程与CAD数据联动

PDM系统是和各大汽车行业通用的研发数据管理平台，通过该平台为整车、系统、零部件的数据结构、成熟度定义、虚拟评审、布置要求、CAE分析等虚拟分析等提供了强有力的基础。该平台的数据是实物实施的指令，决定了实际实施活动的正确性，如出现设计变更方案与数据不一致的问题，则会产生物料报废、产品不合格、装配错误等风险。

设计变更流程与CAD数据联动的时机和方法至关重要，CAD数据需要在设计变更方案批准后在PDM及时更新修改，在设计变更指令流程发起阶段，关联修改后的CAD数据，通过设计变更的流程，锁定锁定CAD数据的修改权限，CAD数据的发布过程与设计变更指令的确认过程合二为一，设计变更指令流程批准时，CAD数据即可自动标识成熟度，完成数据发布，并通过设计变更指令流程将冻结的数据发放给供应商及业务应用人员，见图2。

3.2 建设变更流程与BOM数据联动

BOM系统管理了整车所有零部件的识别号、整车BOM结构、工艺路线及制造断点等属性，联动着零部件实物商务采购、装配关系及财务结算准确性，该系统的应用由设计工程师策略，BOM工程师管理系统，相对于CAD的一致性问题略有不同，一定程度上规避了变更流程与BOM数据不一致的差异，但BOM对应的整车配置、零部件BOM工作量巨大，如没有有效的系统辅助手段，人工出错的概念极高。

因而，通过BOM业务、变更系统、BOM系统的综合研究，由研发设计工程师通过集成BOM系统的信息，查询到变更冻结前的数据，并非常方便地更改变更后的信息，提高变更的使用效率，在设计变更流程提交后，由BOM的团队通过系统集成的功能，快速到BOM系统创建修改的BOM数据，如创建逻辑与BOM系统逻辑不符，系统及时提供报错信息，BOM管理人员与设计人员及时取得联系后，调整设计变更表单内的BOM变更信息，当BOM数据核对正确无误后，随着设计变更流程的批准，BOM数据同步得到发布，见图3。发布的信息会自动传递给工艺人员，工艺工程师使用同样的方法和逻辑，更新工艺路线信息传递给制造，制造工程师更新实物实际切换时间，从而达到了设计变更联动BOM数据，减少人工错误。

该系统功能，解决了国内车企变更要求和业务数据的一致性问题，提高工程数据发布效率和准确性，达到工程数据对实体零件应用发挥直接作用的效能。

4 企业应用效益

通过设计变更流程与CAD、BOM数据的紧密联动，企业实现了构型管理最核心的一步，使得组织分工、设计变更流程设计、人力成本等都获得改善或提升，提高了工作效率和用户满意度。

4.1 优化流程规范

优化了设计变更流程规范，将数据发布与设计方案的流程进行分割，清晰界定设计变更各环节核心业务职责及主要活动，明确界定了不同层级人员所要担当的使命。

4.2 优化组织机构

通过优化流程，调整了企业原组织设定的规则，将BOM系统的数据维护集中在一个团队，将设计职责与数据维护职责分离，提供给设计人员精准的数据源，且专注于设计，将复杂且极其重要的数据维护工作转移给专业团队去实施，既保障了设计的前沿性，也确保了生产实施的一致性。

4.3 降低人力成本

通过设计变更流程和数据发布流程的融合，减少了数据发布流程的重复操作，也减少了PDM系统应用人数，降低了系统和人工成本，见图4。

4.4 提高项目实施进度

通过设计变更流程和数据发布流程的融合，压缩了项目整车、系统和零部件的数据发布周期，为项目的进度压缩提供了重要贡献，也为供应商模夹检具实施节省了时间，为布置、CAE分析抢占了时间，为工艺模具实施提供了精准的数据。

5 结论

本文研究结合科学方法论及该公司自身的特点，提出了行业先进且有创新的工作模式，首先，构建整车的结构层次;其次，有效将变更流程与变更数据进行系统结合，实现流程驱动数据发布和发放的自动化过程;再次，优化了设计变更流程规范，促使了组织业务职责的变更;最后，降低了企业的人力成本和系统应用成本，从而提高了项目实施进度。

通过企业的实践应用，优化策略的预期效果已逐步显露出来，从公司中高层到普通工程师，都清晰明确自身的定位和工作职责边界。创新技术的发展和的完善促使了项目管理进度和质量的提升，企业管理从公司组织架构到业务管理方式方法都在不断进步，最终影响了产品在市场终端的准确和良好反馈。

该策略研究适用于当前汽车公司发展状况的需求，未来伴随公司的全球化发展战略的目标，设计变更的优化工作仍然需要适时且有序开展，并通过企业实施验证优化效果。

参考文献：

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