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汽车产品开发有话要说之整车产品目标设定与分解

 EgoFU 2017-01-02


每个新车上市对于产品开发团队来说都像对待自己的孩子出生一样既兴奋又紧张,兴奋的是投入了几年的心血终于看到了成果,紧张的是不知道是否能经得起市场的检验。每一个新产品的背后都有一个项目团队奋斗的故事,既有痛苦也有成就感带来的快乐,充满汗水甚至泪水。谈起开发过程的点点滴滴,每个人都有话要说。体系建设网开辟的产品开发系列,顺着前期的体系建设之路探索、产品规划、平台化和模块化一系列文章,已深入到产品开发过程,按照整车产品开发流程体系框架(如图1和图2)逐步展开,到目前为止已先后交流和讨论了四个话题:

整车产品目标设定与分解

车型总体尺寸布置和关键硬点控制

造型开发过程中的典型问题

车身设计与开发

为了后续更好地开展新的话题讨论,本期将对整车产品目标设定与分解的过程进行一次回顾。

一、整车开发过程简述

在进入汽车产品开发流程之前,先简单介绍一下前期讨论的产品规划、平台化和模块化开发与整车产品开发之间的关系。如图1所示,产品规划是平台开发和整车产品开发的“指挥棒”,而平台开发和整车产品开发的差异和关联均在于“未来要开发的汽车产品是否在成熟平台上开发”。


图1 产品规划、平台开发、整车产品开发之间的关系

我们讨论整车产品开发流程(如图2)是从产品定义和目标设定与分解开始的,然后按照从造型设计、工程设计,到工艺设计、工装开发,直至生产准备和试生产的过程逐步开展。


图2 整车产品开发过程

一个全新的整车产品开发项目前后历时38~44个月、耗资几亿人民币,在这个过程中,前期研究和概念设计阶段(从产品规划发布至工程开发正式启动前)是整车开发过程中的先导阶段,也是最为重要的。之所以这么说,是因为在这一段时期内核心的工作就是制定整车产品目标,确认目标的适宜性和可实现性,并把整个项目规划好。

二、整车目标设定与分解的过程和典型问题

启动一个新产品开发项目,首先要需要知道开发一个什么样的产品给哪些人(What),为什么这样的产品是“对”的(Why),如何瞄准这个靶子(How),设置哪些控制点来保障整个开发过程朝着既定目标推进(When),所以我们先将整车目标设定与分解的过程分为四步:

明确产品目标的指标项,即回答“What”;

确认各项目标值的合理性并分析所有可能存在的影响目标达成的因素,即论证“Why”;

目标设定与分解:运用工具或方法论确定各项目标值并且逐步分解细化,以支撑整车产品目标最终达成,即解决“How”;

● 制定分阶段控制和实现目标的计划,即落实“When”。

有了上述的四步之后,我们就顺着这个过程逐一展开并重点关注当前自主品牌汽车企业在每个过程中普遍存在的问题。

1、明确整车产品目标的指标项

通常我们将整车产品目标分为三类:

产品物理属性目标,与用户直观印象相关,其主要要素包括外观及造型风格、几何尺寸、重量、配置、新技术(含科技/信息娱乐)等;

产品性能属性目标,与用户驾乘感受相关,其主要要素包括动力性、经济性及排放、操作稳定性、乘坐舒适性、安全性、通过性等;

产品品质目标,为用户长期驾驶使用提供有力保障的基础,其主要要素包括APEAL、IQS、IPTV、Audit、可靠性、耐久性、可维修性等。

我们注意到,几乎所有的企业都将目标定义和开发的重点放在产品性能属性目标和产品品质目标上,这一点无可厚非,但相对于国际领先的企业,国内某些汽车企业对有些产品物理属性目标定义和控制的重视程度却显得不足。在这里仅以几何尺寸、重量、配置为例,来描述三种不被重视的现象。

“随波逐流型”几何尺寸目标管理问题典型案例

就笔者所了解的几家汽车企业,对于整车的几何尺寸一开始确实是定义了具体的目标值,但事实上在后期的造型设计和工程设计过程中往往对这个目标控制不住:

一方面会因为考虑造型的艺术性导致这里高点儿矮点儿、那里长点儿短点儿,使得部分几何尺寸参数发生变化,以至于影响前期定义的工程目标;

另一方面又因为工程目标的可实现性、布置或者法律法规要求导致这里宽点儿窄点儿、那里厚点儿薄点儿,使得整体造型风格和整车尺寸发生变化,进而导致重量也发生变化,以至于影响到整车性能——虽然这样的变化往往是从几毫米开始的,虽然这样的几毫米用“差之毫厘,谬以千里”来形容有些夸张,但殊不知可能就是这样的几毫米突破了目标设计硬点,影响了人机环境或通过性,成为用户抱怨最多的乘坐舒适性、操作便利性、通过性问题的“罪魁祸首”(这也是企业明知车型有乘坐舒适性、操作稳定性等性能方面问题,但到开发后期木已成舟没有办法再改的原因)。

例如某主机厂有一款整车因为要保证整车造型的流线型和降低空气阻力,将车顶下移、减小A柱倾斜角,结果产品上市后用户抱怨最大的就是乘客头部空间不足。


那么,为了有效规避上述开发问题,需要根据车辆级别确定外部轮廓尺寸,根据造型风格、整车布置和法规要求确定主要硬点,并对标分析竞品车的几何尺寸信息确定整车几何尺寸参数区间,然后通过可行性分析和CAE仿真分析优化来锁定几何尺寸目标值,并以此输入给造型设计和工程设计作为边界条件。可以通过QFD(质量功能展开)工具和方法将各种几何尺寸参数与其他产品属性指标、产品性能指标、产品品质指标等建立关联关系(详见图3),识别需重点管控的几何尺寸参数,并在接下来的开发过程中检查每个阶段的目标达成状态、及时将信息传递给性能开发团队并制定纠偏措施。

图3 整车几何尺寸与其他目标项关联关系

“亡羊补牢型”重量目标管理问题典型案例

一些逆向开发的企业在产品开发初期完全不关注重量,或者仅仅是将原型车的重量数据直接拿过来作为自家产品的开发目标。他们既不进行原型车重量数据合理性的分析,也不进行设计车型和原型车条件差异比较,更没有实施开发过程的重量控制计划,等到实车出来后才发现整车超重导致动力性和经济性差、成本高等一些系列问题,然后再回过头去制定减重方案和计划,因此常常导致后期设计变更,致使项目延期,更有甚者会错过最佳上市时期。

举一个比较常见的例子,某主机厂在开发一款SUV时,一开始没有把重量作为重要的属性来关注和控制,后来通过整车实物验证才发现动力性和经济性较差,于是项目开发团队一方面制定降重措施,另一方面提升发动机性能——然而发动机性能的提升又导致发动机成本和重量增加,进而又导致整车要去寻找降本方案和做底盘结构优化和调校…….如此上下反复折腾,最终虽然勉强实现各项性能目标,但耗费了太多的资源和时间,更重要的是项目延期、产品错过了最佳投产时间,得不偿失。

为了很好的制定重量目标,我们需要与竞品车进行对比分析,定义重量目标,并将目标逐级分解至系统、子系统、总成、零部件,同时在开发中对重量目标实施全过程管理(如图4)。

图4 重量全过程管理

“颠三倒四型”配置管理问题典型案例

这里说到配置不被重视与前面说到几何尺寸、重量的不关注完全相反,是太过于关注——导致整车产品开发早期期望通过“玲琅满目”的配置来吸引客户、赢得更多的市场份额,从而定义很高的配置;后期为紧跟市场变化、保持产品在配置方面的竞争力,以至于频繁做配置调整(变更)。这样导致的结果有两种:

一是整车材料成本偏高,卖高价无竞争力、卖低价亏本,进退两难;

二是无论进或退都将导致产品开发计划的调整,最终导致项目延期,甚至可能使产品错过最佳上市时间。

前几年,大家都追求电动天窗、大显示屏、大尺寸轮胎、无钥匙进入、EPS、ESP等等,在整车开发初期市场部门为了打造“多功能、超炫”产品,把各种市场上能看到的配置都加上;设计部门为了推进新技术的开发,也将一些高科技的配置塞进来。项目组迫于成本的压力,就一轮一轮的找市场部门、设计部门、采购部门等讨论配置的取舍和供应商成本的优化,这样经过近半年的博弈把配置确定下来。或许你以为这样就算完了,谁曾想,快临近“试生产”的时候,一方面竞争车型降低产品售价,另一方面市场其他在售车型的无钥匙进入频繁出现用户抱怨…….没办法,别人降价咱也得降啊,本来就不盈利,所以还得再降成本,怎么降?减配置呗——于是又一轮的配置博弈开始了,这一轮的博弈浪费的不仅仅是讨论的时间,更多的是因为配置变更导致的开发成本的浪费,以及为了实现配置调整的开发时间的增加。

因此对于配置来说最重要的是据售价定义一个合理的目标——结合企业战略目标、品牌规划及定位、竞品车来确定;同时为了保证4、5年后的配置仍然具备竞争性,需要选择一两款具有代表性的更高级别车(比将要开发的车型高一级别的国外车——可以通过过往5年历史配置“引领趋势曲线”来选择)作为趋势研究来定义配置;此外对一个车型的不同级别按价差定义好不同配置的组合,开发时全部实现,上市前再进行仔细的商品性评估并精心包装,应对市场做到进退有据。

2、确认各项目标值的合理性

所谓合理性,就是为什么要设定这样的目标值?这样的目标值是否具备竞争力?反过来说,就是需要找到影响目标值的关键要素。

行业里通常将影响到目标的因素分为内部环境数据和外部环境数据:

内部环境数据指来自企业内部约束,如企业战略规划目标、品牌规划及定位、车型产品规划、人力和技术资源规划、历史车型数据、管理工具和流程体系等;

外部环境因素包括社会环境(政治/经济/法律)、行业发展趋势(领先企业的导向)、市场环境(竞争激烈程度)、竞争对手状态(企业/产品)、用户需求(VOC“客户之声”)。

当前国内一些汽车企业与领先企业的差异在于输入的完整性和准确性,为了填补这个差异,一方面需要借助于咨询公司和调研公司的专业能力来收集和分析数据;

另一方面需要通过内部几款车型的开发逐步建立自己的数据库和分析方法。

需要运用科学的方法,才能系统全面地解答老板的提问“我们为什么要造这样(产品目标)的车”,才能回答“这样的车是否具有竞争力”。

3、目标设定与分解

整车产品目标设定的过程是通过综合内外部环境数据的分析结果逐步确定市场定位、产品定位、产品定义,进而通过产品定义将市场输入和用户需求的文字描述语言转换成整车工程开发目标的参数化语言的过程。

那么,如何将有限的甚至是文字描述性的市场研究输入信息(如VOC“客户之声”)转化成产品开发目标?又如何将这些目标从整车逐步分解至系统、子系统、零部件?为什么往往开发出来的产品并不被市场和用户认可、达不到预期的效果呢?这样的困惑一直困扰着众多企业。究其原因:

一方面是市场研究不完整、不准确,导致目标定义失效;

另一方面就是没有科学的方法也没有足够的经验和积累,不能有效地将市场研究输入信息转换成开发目标。

针对市场研究信息输入的不完整和不准确,可以借助咨询公司和调研公司来获得;但同时还需要建立自身的市场研究能力,并掌握如何将VOC“客户之声”转换成产品开发的工程目标的方法。例如:

首先在将市场输入的用户需求信息转换成产品目标时,可以通过QFD(质量功能展开)工具和方法建立与产品目标项的关联(见图5);

其次在将定性的文字描述转换成定量的参数时,尽可能的借用概念图形、比较车型等有形的资料作为桥梁,最后建立自己车型的目标图形和参数值。这样制定的目标才有可操作性和约束力,开发出来的产品才能够更有效地“瞄准靶子”。

图5 VOC与产品目标的关联

整车产品目标值确定后,需要把目标自上而下由整车逐步分解到系统及零部件,并按照时间轴分解到产品开发的各阶段,以控制产品开发渐进成熟的过程。

4、制定分阶段控制和实现目标的计划

当然,确认了整车产品目标值的合理性并分解完后并非就万事大吉,开发过程中的目标管理和控制也是至关重要。这实际上是一些国内汽车企业的一个非常薄弱的环节,尤其是“长官意志”对开发过程的影响常常是不可控的。

要想顺利实现目标,需要明确目标管理的角色定义和职责,落实到具体的实施部门,制定详细的执行计划,并且建立分阶段的目标和管控/纠偏体系。每个阶段要有明确的阶段性目标和目标达标判定的规则,严格按此计划执行和控制。

三、目标管理和变更控制

国内一些自主品牌汽车企业对产品目标的管理职责的定义比较混乱,往往同一个目标项被多个部门执行和管理,并因为几个团队的评价维度和方式差异导致对目标是否达成的判定不一致,以至于在企业内无法决策。另外,就是没有完善的目标执行及监控体系,以至于到量产阶段才能确定目标能不能实现。对此,可以建立“目标分解和管理检查清单”(如表1)来进行目标管理的全过程监控。

表1 目标分解和管理检查清单

管理工具可以帮助我们更好地管理开发过程以实现目标,但是这远远不够,车企还需要建立一套强大的目标管理和变更控制流程。几何尺寸管理的随波逐流也好、重量管理的亡羊补牢也罢、又或者配置管理的颠三倒四,最终都会导致“目标变更”失去控制。当然,我们说的“目标管理和变更控制”不是杜绝目标变更,而是尽可能的将变更前置并使其有序,尽可能地减少不必要的、盲目的变更。变,是市场永恒的主题,汽车作为一个商品,只有紧跟市场变化而变化,才能还有市场竞争力,正所谓“变则通,通则久”;但是产品开发过程中的变化常常“牵一发,动全身”,所以要有序并且受控地“随变”。

结束语

以上只是从整体上描述了整车产品目标设定与分解的几个过程以及常见的一些问题或困惑,由于篇幅有限未能面面俱到:一方面文中所列的问题未能覆盖全面,如目标审批体系混乱的问题等;另一方面针对目标的管理也未具体展开,如成本目标的管理等等。整车目标的设定和分解是一个非常复杂的专业领域,整车开发过程中的产品目标管理和变更控制也是一个很大的话题,在此笔者仅从流程和管理的角度结合自身的实践分享了一些粗浅认识,希望能起到抛砖引玉的作用。


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