整车新项目总装先期工艺开发复杂度评价研究

冯一蛟，赵 明，宋俊谕

(上汽通用汽车有限公司，上海 200129)

整车制造主要包括四大工艺，分别是冲压、焊装、油漆和总装。总装作为最后一道生产工艺，涉及到的零部件和工序众多，涵盖了整车的各个位置。而在整车新项目开发过程中，不同车型、不同平台的总装工艺是存在复杂度差异的。目前通常使用相对定性的方式来评估项目的复杂度，判断一般较为主观且很难比较项目与项目之间的差距。有些情况下会选取某个指标作为参考，但往往又较为片面，无法全面反映项目的复杂度。同时，需要注意复杂度是随着项目发展动态变化的，并非一直固定不变，而目前的判断方法无法及时捕捉到复杂度变化。此外，各车型新项目之间级别定义的模糊化也给复杂度判断增加了不确定性。然而，整车新项目工艺开发的复杂度评估直接影响后续资源的投入以及效果的评定，是管理决策中的重要考虑因素。因此，需要构建一种直观明了的定量评价方法协助管理人员进行确定，从而更好地把控整个工艺开发过程的风险，完成设定的目标。

1 文献综述

1.1 项目复杂度

项目复杂度是由Baccarini(1996)率先提出的[1]，其后不断有国内外学者进行研究，目前并没有一个统一的定义和概念[2]。而不同的领域和行业有不同的复杂度情况，也有不同角度和标准。大多学者认可复杂度具有不确定性、多样性、动态性的特点[3]。虽然不同的人对项目复杂度的理解是有差异的，然而在细分领域中却仍有必要形成统一认识。David等[4]将技术、环境、研发、营销、组织间关系作为新产品研发项目复杂度的参考指标。Xia等[5]则针对信息系统开发项目，构建了包含20个指标的复杂度衡量体系。从已有的文献来看，很少有对整车项目总装工艺开发复杂度进行相关评价。

1.2 层次分析法

层次分析法(analytic hierarchy process，AHP)是一种多准则分析决策的层次化方法，对可用的备选方案进行排序并基于定量比较的框架进行评估[6]。层次分析采用“分解与综合”的模式，主要概括为4个阶段，见表1。其优点在于，协助梳理所有涉及的变量并找出对应关系；问题的决策可以用结构化的方式呈现；让简单的选择和决策变成过程。这也促使其广泛应用于产品开发、生产管理、交通运输等领域。Franck等[7]就通过德尔菲法和层次分析法对不同项目的相对复杂度做出了评价。史馨萍等[8]运用模糊层次分析法对燃煤电厂建设项目的风险度进行了评估。韩自强等[9]结合层次分析法与区间数理论建立了多目标工艺方案决策模型。

表1 层次分析法实施步骤[10]

2 总装工艺开发复杂度指标评价体系构建

2.1 选择评价指标并建立层次结构

指标内容的选择需要综合考虑合理性、前瞻性、代表性等，并能较为全面地反映出所评价对象的特点与属性。通过对整车新项目总装工艺开发过程中各类信息、工作内容、流程的收集与分析，提出了3个指标和10个因素分别作为体系的中间层和指标层，并与最终目标建立了层次结构，如图1所示。具体指标说明见表2。

图1 新项目总装先期工艺开发复杂度层次结构图

表2 指标分析说明

2.2 判断矩阵构建

基于1～9分的标度评估范围，两两逐项进行比较分别得出各层级的判断矩阵，如图2～5所示。

图2 T-M判断矩阵 图3 M1-P判断矩阵

图4 M2-P判断矩阵 图5 M3-P判断矩阵

2.3 权重计算及一致性检验

通过各行列的归一化以及特征向量的计算得出各指标因素对应的权重值，如图6所示。各判断矩阵的一致性参数值见表3，CR<0.1，说明结果在合理范围内，满足一致性要求。

表3 一致性检验表

图6 指标权重值

2.4 复杂度分级评价

按照权重值及标度，每个项目的工艺开发复杂度可以计算出一个得分，根据得分可以对复杂度进行划档，见表4。

表4 总装工艺开发复杂度分级评价标准

对于四级及以下的工艺开发项目，因其变化较小、复杂程度较低，无需特别关注。对于中等级别的工艺开发项目可以考虑安排具有一定经验的负责人，按照正常工艺开发节点进行管理。而对于复杂工艺项目则建议安排经验丰富的人员牵头，通过增加定期评审机制或联合多部门协同参与讨论等手段加强管理。

3 应用案例分析

将所设计的指标评价体系通过实际的案例进行运用。选取3款全新开发的项目车型作为备选方案，具体测算总装工艺开发的复杂度。各车型相关信息见表5。

表5 备选方案信息表

指标层中每个因素评分范围设定为0～100分，与标度范围构建比例关系，对各车型实际值进行评分。通过计算可知，车型二在工艺调整幅度、问题数量、车型配置变化量方面评分较高；车型三在零件变化量和规划产量指标上占优；而剩余的因素则是车型一表现得更为复杂。3个车型的具体对比如图7所示。车型一、二、三总评分分别为70，67，51。从总分来看，车型一和车型二属于复杂项目，而车型三属于中等项目。车型一和车型二分别安排了8年以上的技术骨干进行负责，并在常规的工艺开发评审外，额外增设了月度讨论会进行重点管理。

图7 备选方案指标对比图

4 结论

本文通过对整车新项目总装先期工艺开发复杂度评价的研究得出如下结论：

1)运用层次分析法建立整车新项目总装先期工艺开发复杂度的评价体系，克服了原先主观判断的不足，将模糊评价转变为定量分析的新阶段，并通过案例体现出指标体系所具备的适用性以及可操作性。

2)针对总装工艺开发复杂度涉及的主要因素计算得出对应的权重，明确了各因素在其中的重要性程度，同时摆脱以往对个别指标的依赖，从而更全面、更准确地评估出新项目总装工艺开发的复杂度。

3)针对不同复杂度级别的工艺开发项目，应考虑采取不同的管理对策，使有限的资源和成本得到更加合理的分配以及更为充分的利用，保障工艺开发质量的同时达到了控制风险的目的。