基于新能源汽车BOM管理方法的研究

佘利华，袁雷雷，陈敏，刘小兵，邓红超

合众新能源汽车有限公司 浙江桐乡 314500

面向用户需求的产品定制化和订单交付透明化，正是当下新造车势力对于传统汽车厂做颠覆创新的引爆点。在互联网和移动互联网高度发展的现在，以社交、电商、搜索以及大数据、云计算、区块链和人工智能等应用和技术的发展，客户在汽车行业全价值链的需求也在发生深刻的变化，从研发、生产、销售、服务及供应链为代表的传统组织方式，正在被快速多频多变的市场趋势所改变，这就使得汽车厂商在信息流、实物流、账务流围绕客户展开的能力，需要进一步加强，形成以人、货、场为重要应用的销售、生产和服务模式。以下就围绕整车产品设计、制造、销售环节的配置、数据的初始化和变更环节管理模式做详细的论述，以构建新技术条件下的BOM管理模式。

面向客户的定制化

从产品实现和订单交付两大业务流程上看，面向客户定制化的就是以客户需求出发，满足客户个性化、定制化的需求，并且符合国家对汽车产品强制法规认证的要求，毕竟汽车产品还是一个强制准入的产品，是以各种标准和法规限制的产品与零件的集合，实现产品功能定义和用户使用需求。对于汽车产品需要法规公告、3C认证以及备案参数为依托，满足形式认证的产品才是企业可以提供的产品基础，从以整体交付为前提，从工程系统层、功能系统层以及组件系统层，实现对装车级零部件的清单化管理，实现数据与业务双向统一，以完整性、及时性、准确性为基准，实现信息流、实物流以及账务流的融合协同。

汽车产品竞争根本上还是成本和效率的较量，汽车产品在配置、功能、外观、动力性、经济性及舒适性等维度最终会体现在成本和销售价格上，最终影响产品销量和品牌口碑。以客户定制化为目标的管理模式，是以最大的组合可能性满足用户多样化的使用需求，以多品种柔性化的方式应对激烈的市场竞争。全球上千家的汽车厂商和汽车品牌，每年有近万种汽车产品投入市场，但是市场头部化和集中化的趋势也十分明显，典型的帕累托“二八理论”。配置的来源主要是市场端和工程端，基于用户调研、竞品分析以及工程技术的维度，按一定的产品结构从平台化、车型化、项目化的角度，实现配置组合的多样性以及零部件的通用性，实现成本和效率的优化。

基于完全定制化的需求，汽车产品的组合将会是上千万乃至上亿的数量级；基于成本和效率的考量，会将配置组合限定于有限部分；从产品开发的角度来说，更多的配置选择和差异化，就会带来更多的零部件开发和验证工作，其成本和费用是不太经济的选择。基于这样的缘故，产品开发逐步导向了平台化的概念，主要是实现配置与零部件复用程度，也就是减少零部件差异化数量，实现快速开发和部署，加快新产品推出速度。

从整车产品结构来看，主要是整车级的参数：动力系统、底盘系统、车身系统、内外饰系统及电子电器系统。从配置细分来说，可以分为10大工程系统，68功能系统，256组件系统。近2000的组件零部件，以此为基础，组合出上万的单车级产品。从区域角度来看，也分为动力域、制动域、车身域及座舱域的控制方向，以ECU单元为控制器样本，实现软件与功能上的集成。具体如图1所示。

图1 某新能源车企整车产品结构

产品组合的配置来源于企业级的配置字典，对于产品配置的特征全局性集成，实现从品牌、平台、车型以及配置房间的系统性控制，从动力总成、底盘、车身、内外饰、电子电器及软件系统的维度，对配置的选择关系做逐步定义，从传统车的发动机变速器，到新能源的电池与电动机，从底盘形式到制定类型，从下车体布置到上车体选型，从内饰风格到外饰造型，从内外部照明到电器件功能，都是单一车辆产品的配置区别点。

对照传统汽车和新能源汽车的销售配置表，可以看到相同点与不同点。首先侧重于动力的选择，传统燃油车主要是发动机排量和变速器挡位，新能源电动汽车主要是电池续驶和电动机功率；其次是底盘形式的选择，主要是布置方式和驱动类型，重点是前置、后置和两驱、四驱的组合；再次是车身类型的选择，依据动力系统和底盘系统的布置形成的下车体方案，还有依据天窗类型和内外饰的上车体布置，主要是分为前舱、前地板、后地板、左右侧围、顶盖、门盖和翼子板等外覆盖件；最后是内外饰风格和造型的选择，以及电子电器功能的配置，这也是车型配置版型特征的差异所在，重点是内外饰颜色风格，包括内装系统的组合和外装系统的组合，还有电子电器功能的组合差异。有些车型还有选装包的组合用于提升产品配置区间和阶梯度，还有就是热门的软件功能配置选装的组合，归其本质还是在于产品零部件定义和选型、开发多样性组合。

从开发角度来说，概念配置到产品配置再到工程配置，最终需要与系统清单和组件清单相结合，形成早期BOM用于寻源布点和成本估算。依据产品选型形成设计BOM用于指导产品开发，完整、及时、准确的零部件清单和属性管理可以实现产品数据管理与工程发布，DMU虚拟评审以及轻量可视化，零部件成熟度管理和开发文件管理，以及支持同步工程的开展。在数据维度、实物维度以及账务维度都是空间和时间的有机组合，多频、多变、多样是常态，也是产品开发阶段BOM管理的历史难题。基于信息化、数字化和流程化的管理手段，提升管理效率和信息冗余，为研发周期的缩短带来较大的帮助。具体如图2所示。

图2 产品配置管理

面向制造的柔性化

从设计端到制造端的转变还是基于组件级别的管理，从产品设计、产品验证、过程设计到过程验证，一切目的都是为了产品顺利投产。从产品概念到产品选型、产品设计、过程设计到产品实现，其核心本质是产品的制造落地，符合产品定义和质量标准，实现产品特性和关键指标。从过程开发的角度来说，更多的还是工艺制造过程和试装验证过程。从初始的生产纲领、制造策略、工艺策划到制造落地，更多是围绕产品制造环节的人、机、料、法、环、测六个环节对制造过程做全面管理，以工艺过程数字化为抓手，实现数据、设备、产品互联互通，建立以工业互联网为基础的智能车间和智能工厂。具体如图3所示。

图3 某新能源车企研发、工艺及生产系统布局

从产品设计到制造落地的过程开发，涉及工厂车间的新建或改建、冲压模具的设计制造、焊装夹具的设计制造、检具的设计制造、转运器具的设计制造，涂装机器人仿型以及总装工具辅具的设计制造。从零件级角度定义加工装配的方式与方案，从工艺角度保证产品设计实现，通过过程验证发现问题并整改，实现产品顺利投产。

从策略分析到工艺策划，需要从材料、技术、方法三个角度对整车级、系统级、组件级的产品实现过程进行控制，以实现过程参数控制和加工制造精度。设计维度和制造维度对于产品数据和BOM管理需求还在于结构同源性，有别于传统管理方式的异构性，需要人为对产品结构做工艺拆解和重构，也基本规避了传统方式在解构过程中的数据失真问题，其本质还是保持设计同源同构，以同步工程的方式提前构建过程实现方式，将工艺过程和制造要求提前在设计数据上实现，以减少人为拆解的工作和沟通失效。

对于制造端需要的整车级、系统级、组件级的属性信息和关键特性，通过数模和文件在线评审和发布，通过标准工艺结构，实现工艺、节拍、人机、工具、动作及设备等在线分析和问题反馈，缩短数据发布到工装提样之间的反复沟通时间，提速过程开发时间。对于制造过程需要管理的信息维度和实物维度以及账务维度，也通过在线系统实现数字化传递，重点是原材料、质量、尺寸、零件来源、加工方式及转运方式等信息属性的同源管理，实现在生产制造系统内的信息多视图维度共享，服务工艺、采购、物流、制造、质量及财务的工作任务，以流程化和规范化的业务和数据管理过程，实现产品设计到产品实现的过程。

对于制造过程中需要面对的订单交付和定制化问题，重点是实现订单端到端的透明化管理和全程数字化，从订单接收到物料清单到成本发布到原料上线，从信息端发布到实物端收发存到账务端的成本和结算，全程依托数字化信息手段，实现信息全程在线共线，对于关键路径和关键节点实现重点管控，以透明化的链路手段实现产品订单到交付的过程管控。其基本的管理方式来源于互联网电商和物流快递企业的订单方式，通过便捷的数据查询和链接，实现客户和工厂级的信息共享，提供端到端的信息查询和管理，满足客户在订单交付过程的信息获取需求。

对于订单交付的柔性化排布，主要涉及物料资源和产线稼动率的匹配，从开班排程到班次设定到产品序列，都涉及物料的锁定和生产队列的管理，以及异常问题的处理，更多的还是多品种小批量柔性化的生产组织模式，如资源的小批量多批次，产线的快速换模，多车型混线生产等，都是基于车型多品种小批量的订单特征而制定的有效措施。从客户选配、物料解析、成本核算到订单生成，从订单输入、订单排程、交期锁定到订单交付，全过程需要基础数据和业务部门的支持，需要将多部门的信息环节打通以及信息共享，关键是业务在线的有效推进，重点是缩短信息沟通环节的时间，这也是推进制造过程数字在线和业务在线的关键利益。

结语

新能源汽车逐步取代传统燃油车的趋势正在显现，不仅是技术进步，更多的还是环保和排放的升级压力，电动化转型以及智能网联技术的演进，亦如电子消费品领域的智能手机取代功能机，是一种全新的方式，需要从组织端、技术端、制造端在信息、实物、账务的深度融合，以数字化和业务化推进流程规范，以数字孪生和工业互联为重要抓手的智能化转型，更多还是组织模式的转变和工作模式的升级。“新四化”带来的不仅仅是技术的体验提升，还有基于新一代信息技术和半导体技术、人工智能、大数据及物联网等实现的人、路、车、云、端的综合体，以自动驾驶释放的共享出行方式，也将改变用户、车企、经销商和出行服务商的关系，更多的互联网和技术实体参与到汽车产业里，重组和改造着汽车行业，也必将极大推进汽车数据、配置、变更业务的数字化转变，以适应新形势下的汽车产业和价值链的升级换代。