汽车零部件设计开发过程中的项目管理概述

2021-04-16 13:23方文辉
汽车工程师 2021年3期
关键词:节点项目管理阶段

方文辉

(智马达汽车有限公司)

项目是为了创造特定的产品或服务而进行的一次性努力。项目管理是为了完成一个特定的项目目标,应用一定的规范、流程或制度对项目的资源进行全面的规划、组织、协调、控制,并使其系统化的过程。汽车零部件从概念设计到开发,再到产品投产,必须满足对应阶段的项目管理要求,才能完整地实现产品的各项功能或性能,满足产品质量技术要求。目前对汽车整车开发项目管理的研讨文章较多,但针对汽车零部件项目管理的具体内容较少。文章从汽车零部件的产品设计开发流程角度,结合其项目管理特性,详细阐述汽车零部件设计和开发过程中需符合的项目管理对应阶段的要求。

1 汽车零部件设计开发流程

汽车零部件设计开发流程遵守整车开发过程,一般分为产品策划、概念设计、工程开发、工业化4个阶段。每一个阶段为下一个阶段提供必要的输出。产品策划阶段输出产品组目标和需求、产品组属性、产品组功能,完成产品组定义;概念设计阶段输出概念设计结果、外型及内饰模型合并、系统选型、项目经济型性评估和项目内容批准;工程阶段输出工程设计结果,完成产品造型设计、确保几何兼容性、完成采购定点流程、产品文件归档;工业化阶段输出产品验证结果,完成质量保证及销售准备活动、完成批量前制造活动,正式进入量产阶段,完成最终项目状态报告[1]。

4个阶段涉及汽车产业全价值链的业务模块,几乎涵盖所有部门,包含销售、规划、研发、采购、制造、质量、财务、工厂等,多个业务部门协同工作且交互紧密。汽车零部件设计开发必须有“通用语言”作为各个业务环节沟通的基础,零部件设计和开发流程便是汽车零部件设计开发团队的“通用语言”。

由于汽车零部件设计开发存在自己固有的特性,其流程是从实践中总结出来的、有规律的,能保证产品质量、成本、交付期的开发工作管理程序,故主机厂及供应商的开发流程必然有着相同的逻辑,按阶段实施、分节点管控。

2 汽车零部件项目管理特性

汽车零部件设计开发流程中使用项目管理模式进行管控,即项目管理模式与汽车零部件设计开发过程相结合,形成汽车零部件设计开发过程的项目管理。该流程是项目管理团队形成项目计划的基础,遵循项目计划,对项目进行精细化管理[1]。

汽车的开发是相当复杂的过程,牵涉到工程设计、生产制造、产品验证、市场营销等多个环节[1]。汽车零部件项目管理是通过项目经理和项目组织的努力,运用系统理论和方法对项目及资源进行计划、组织、协调、控制,明确各个业务环节的逻辑关系,以及阶段交付物的输入输出关系,旨在实现项目的特定目标的管理方法体系[2]。相应汽车零部件项目管理有如下特点:

1)限制性:有起止时间。达到项目目标后结束。如未达到项目目标,则项目失败。同时在人力资源,投资等方面也有严格限制。资源投入水平如图1所示;

2)独特性:未知因素多。是未曾做过的、或未曾用相同的方式做过的,未由完全相同的人做过的;

3)领导方式:采用项目经理负责制,强调个人责任;

4)管理方式:临时动态的组织形式,即项目组;

5)专业领域:跨学科,涵盖所有部门业务。

图1 项目资源投入水平图

项目管理可以把每一个项目划分成若干个阶段,以便有效地进行管理控制,并与该项目日常运作联系起来,这些项目阶段合在一起称为项目生命期[3],项目生命期的特性如图2所示。在汽车零部件项目生命期内,项目管理的过程包括项目启动、计划、执行、控制、收尾,其相互间的流程关系如图3所示。

图2 项目生命特性图

图3 项目流程关系图

汽车零部件项目管理中的质量阀点对项目能否如期推进起决定性作用,其意义是对各阶段的工作进行总结,评估当前阶段的工作成果是否达到了预期目标,评估风险,后续阶段的准备,利用项目管理的SMART原则,评估是否进入下一项目阶段。汽车零部件设计开发采用项目管理模式,可以提高各种资源的利用率,降低项目运行风险,继而缩短完成目标的时间,减少项目成本,提高产品质量,最终提高项目的绩效。

3 零部件设计开发各阶段项目管理

按照汽车零部件设计开发流程,运用项目管理模式,可将设计开发过程分为13个节点,即13个阀点。为确保项目的顺利推进,每个节点需要在项目管理的可控范围内,甚至在项目管理成员的支持下,将汽车零部件产品做到极致。

3.1 产品策划阶段项目管理

在产品策划阶段,主要进行以下项目活动:市场调研、产品定位、竞争对手分析、项目边界确定、经济可行性分析,形成项目任务书。此阶段需要通过3个节点,分别是项目策略意图、项目技术要求和项目策略完成。

项目策略意图节点的主要任务是:审批项目战略意图和阐明产品组合策略问题,这也是此节点的决策输出物。汽车零部件系统需要理解项目策略意图,识别出产品组合策略问题,例如:价格差异、技术差异、产品定位差异、销量差异[1]。零部件需要交付产品设计概念规范(DCS)、产品组合配置表。

项目技术要求节点的主要任务是:签发项目技术要求,使前沿工程和整车项目内容及既定的基础技术互相兼容[1],明确产品输入以支持基础技术定义,如属性、尺寸、造型需求等。零部件设计开发则需要输出每项对应的技术支撑文件,如产品设计构想、策略意图问题解决方案、产品开发任务书、产品技术规范等。

项目策略完成节点的主要任务是:签发项目策略,首次明确产品定义,签发策略性问题的解决方案,批准项目启动的先决条件[1]。零部件则需明确产品定义,进一步研究方案建议,编制长周期计划草案,确认产品设计开发所需的资源。

3.2 概念设计阶段项目管理

概念设计阶段主要进行的项目活动有:造型开发、工程方案确定、分析项目中的冲突和难点、车型配置表、整车技术描述、项目经济性评估。

概念设计阶段需要通过2个节点,分别是项目启动、概念批准。

项目启动节点,设定项目目标、任务、先决条件、从项目启动至概念批准节点的项目预算。项目管理推进关键交付物如下:

1)设定商务目标、项目任务以及项目财务投资。零部件需要交付产品定位描述、产品预估投资成本、开发费和单件成本,且需要进行单件成本的对标。这涉及到概念数据的设计参数交付,如质量、尺寸、材料、功能要求等;

2)零部件BOM表梳理,整理出长周期零部件的周期,依据整车开发2级计划排出长周期零部件的3级计划;

3)此节点决定项目的先决条件,包括但不限于:a)决定整车项目计划,交付零部件3级计划;b)确认造型计划,确认2选1模型。交付造型零部件典型断面、概念造型可行性分析及概念数据;

c)供应商定点计划,供应商介入需求。进行供应商零部件技术交流,交付工程能力评估;

d)确认质量目标,包括质量部门跟进工作内容;e)零部件共用和沿用方案。进行沿用件的设计及布置推进。

概念批准节点,实现项目和产品各方面平衡,批准至项目批准前的项目预算。项目管理推进关键交付物如下:

1)确定业务方程式、周期、平均产量、总投资、材料成本、收益等。对零部件开发策略和方案进行BC核算,择优选取;

2)确立项目的目标销量、车型级别、定价策略、基于假设的生命周期定价、客户使用成本、利润率。零部件交付SOR文件,零部件供应商以此为报价依据;

3)决策到项目批准节点前的投资方案,包括项目批准前的长周期投资是否必要。依据项目开发需求,针对长周期零部件进行技术商务交流,提前定点申请交付;

4)确认SA签订的计划,SA是根据确定的符合系统选型的定点计划来签订的,定点计划即是零部件开发3级计划的1个节点。

3.3 工程开发阶段项目管理

在工程开发阶段主要进行的项目活动有:项目批准和实施。冻结造型A面,完成工程详细数模设计和初步工程验证,发布用于工装开发的产品数据,产品文件归档。

工程开发阶段需要通过2个节点,分别是项目批准、工程发布。

项目批准节点,批准项目目标和项目剩余部分预算。项目管理推进如下关键交付物:

1)批准项目商务、技术和市场目标,包括项目经济性分析,产品内容展示[1]。对应零部件DCS文件终审、SOR文件更新,技术条件固化,统一报价基准;

2)确认供应商合同签订的状态及计划。零部件供应商定点,交付与供应商达成一致的零部件技术协议并签字发布;

3)签发项目剩余部分预算投资。确认对应零部件开发费是否在剩余投资预算范围内。

工程发布节点,对各部门的交付物进行评审,在此基础上对以下事项进行状态评估或决策批准:

1)制造可行性报告评审。零部件结构数据评审、交付专业内部评审报告和跨部门评审报告。Check-list点检、DFMEA问题点检、前期项目经验问题点检;

2)长周期模具铸造启动。按照每个零部件的开发周期启动模具开发,启动时间需遵守项目节点。交付零部件模具设计方案评审纪要、方案整改反馈、冻结模具设计数据;

3)确定市场商业爬坡计划,需跟工业爬产计划统一。零部件供应商遵守项目节点、工厂产量及排产计划,交付PPAP计划及过程控制文件;

4)确定市场发布关键事项内容及市场投放关键事项的计划。零部件遵守正式工装样件交付时间,编制项目的模具开发计划并跟踪推进;

5)决定在批量生产前制造的生产验证车和商业用途车的数量和配置,分析验证量产前计划。交付零部件的设计和工艺验证报告、零部件分供方清单。

3.4 工业化阶段项目管理

工业化阶段的主要任务是模具及工装实现、零部件系统和整车验证、完成工程样车的制造和试验、验证产品设计。初步验证批量生产能力,批量生产样车验证、确认工艺装备、检验流程、形成批量生产能力。

工业化阶段需要通过6个节点,分别是产品与生产工艺验证、投产准备、投产验收、量产准备、销量批准、最终状态报告。

产品与生产工艺验证节点主要进行以下项目活动:正式模具及工装实现,正式工艺对产品验证。产品级、系统级和整车级设计验证。一方面能验证工艺工装是否适应批量生产要求,另一方面也要对小批量产品进行试验,确认其技术水平和质量是否达到了预期设计目标。在此基础上对以下事项进行状态评估或批准:

1)正式工装样车质量、性能(VTS)评估。零部件针对正式工装样件验证情况,进行质量和性能整改。输出产品开发问题唯一性清单,并进行跟踪推进,直至问题关闭;

2)正式工装样车管理层试车。依据管理层试车问题清单进行零部件问题整改。反馈PIT问题清单、PSR问题清单。提交问题解决一页纸或A3报告,直至问题关闭;

3)制造工艺验证(MCB)完成。零部件供应商对零部件进行检测,输出测量报告。主机厂利用Cubing车对零部件进行匹配,出具匹配评估问题报告,提出整改要求,并跟踪关闭;

4)生产样车(PPV)制造状态评估及批准。进行批量生产样车制造验证。零部件DVP试验完成,交付合格试验报告。

投产准备节点主要进行以下项目活动:签发详细的项目投产计划,确保生产系统为投产准备完毕。主要交付物如下:

1)按照市场投放计划,确认一系列持续的商业投放活动。对参加商业活动的车辆,使用当前最佳状态零部件,并将装车状态调整到最佳状态;

2)批准小批量试装,新产品量产前的工装测试(TT)造车开始。确认零部件工艺装备、检验流程、形成批量生产能力。零部件合格率提升到95%及以上,启动皮纹加工。进行OTS工程认可,认可清单如表1所示;

3)主线工装试生产。所有零部件的装配工艺文件及过程控制文件交付使用。

表1 工程认可文件清单

投产验收节点主要进行以下项目活动:

1)确认TT造车完成和项目投产状态。零部件皮纹加工完成,进行纹理认可;

2)签发项目,进入新产品量产前的试生产(PP)阶段;

3)供应商批量零部件(PPAP)制造启动。完成零部件批量生产同步工程样车的批量制造验证;

4)批准市场投放活动继续开展。对应展车零部件开发要求确认,配合展车制作。

量产准备节点,主要进行以下项目管理活动:确认PP造车完成,生产就绪,市场开始为接单和卖车做准备。项目管理决策关键输出物如下:

1)签发批量生产启动许可。零部件提交产品亮点特征说明和车主手册;

2)签发市场投放计划,准备启动销售。对应零部件需要确保供应商产量;

3)认可交样和销售的市场执行计划。零部件过程控制符合(PPAP)制造要求,提交SOP认可资料进行认可。

销售批准节点,零部件的开发进入收尾状态。项目管理主要进行的活动有:确认新产品量产造车(MP),开始交付给外部消费者。项目管理决策关键输出物如下:

1)确认可销售量产阶段所造车辆状态;

2)许可将量产中的车辆交付给下游客户;

3)确认正在执行的生产爬坡计划[1]。

最终状态报告节点的主要目标是:正式结束项目,项目经验总结。项目管理决策关键输出物如下:

1)决定项目关闭,所有工作已经完成或成功移交;

2)总结项目经验,零部件交付产品开发总结报告。

4 结论

随着国内汽车市场竞争日趋激烈,如何能在较短的开发周期内,高效而又保质地完成产品开发,成为国内整车制造企业面临的一个重大课题。文章对汽车零部件设计开发过程中各个阶段的项目管理做了详细概述,确定了各个阶段的项目管理目标,并提出了相应阶段的汽车零部件项目管理决策关键输出物和相应的交付物。鉴于汽车零部件设计开发方式的多样性,需要更充分地了解项目管理在不同汽车零部件开发过程中发挥的重大作用,不同汽车零部件均需要做到从项目管理的角度去理解项目组的要求,配合项目组的管理工作,保证项目计划的顺利完成,同时针对不同零部件进行创造性地工作,不断迎接挑战。

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