淺談汽車空調系統零件項目開發風險管理

仇文波

摘 要：本文簡單介紹了汽車空調系統組成與工作原理，闡述推行APQP（產品質量先期策劃）的背景和意義，通過在項目開發階段有針對性的實施風險管理，減少空調系統零件在項目階段及售后問題數，提升用戶滿意度。

關鍵詞：汽車空調系統 APQP 項目 風險管理

Discussion about the Automobile Air Conditioning System Part Project Development Risk Management

Qiu WenBo

Abstract：This paper briefly introduces the composition and working principle of automotive air conditioning system， expounds the background and significance of implementing APQP （Advanced Product Quality Planning）. Through the targeted implementation of risk management in the project development stage， it can reduce the number of problems in the project stage and after-sales of air conditioning system parts， and improve user satisfaction.

Key words：automobile air conditioning system; APQP project; risk management

1 前言

空調，是空氣調節（Air Conditioning，A/C）的簡稱，做為汽車現代化的標志之一，已逐漸成為當前汽車標準配置。汽車空調的基本功能就是能夠在任何氣候和行駛條件下，調節車內空氣溫度、濕度，改善車內空氣的流動，提高空氣的清潔度;同時改善駕駛員的工作條件，降低駕駛員的疲勞強度，提高行車安全。

通常，汽車空調系統由：制冷系統、采暖系統、通風系統、空氣凈化裝置及控制系統組成，其中制冷系統相對獨立，有一套完整的系統，具有代表性，接下來做為重點來介紹。在某個整車項目的空調系統開發管理中，我們結合實際情況，通過開展各項風險管控工作，有效降低風險，減少問題發生頻次，保證空調系統順利投產。

2 汽車空調制冷系統的組成

汽車空調的制冷系統主要由壓縮機、蒸發器、冷凝器、空調管路以及膨脹閥、儲液干燥瓶等主要零部件組成。具體布置，如圖1。

3 汽車空調制冷系統的工作原理

汽車空調制冷系統工作時，制冷劑（常用R134a）以不同狀態在密閉系統內循環流動，每一個循環包括四個基本過程，具體見圖2。

3.1 壓縮過程

壓縮機工作時，將蒸發器出口處的低溫低壓（約0℃，0.147Mpa）的氣態制冷劑吸入氣缸內，把它壓縮成高溫高壓（70-80℃，1.5Mpa）的氣體排出，泵入冷凝器。

3.2 放熱過程

冷凝器將高溫高壓氣態過熱制冷劑的大部分熱量通過風扇向室外散發，制冷劑由氣態變為液態（40-50℃），流入儲液干燥器去除水分與雜質，然后流入膨脹閥。

3.3 節流過程

溫度和壓力較高的液態制冷劑通過膨脹閥后，體積變大，壓力和溫度急劇下降，以霧狀（細小液滴）排出膨脹裝置，進入蒸發器。

3.4 吸熱過程

霧狀制冷劑液體進入蒸發器，低壓制冷劑液體沸騰汽化變為氣體。在汽化過程中吸收周圍大量熱量，達到制冷目的。低溫低壓氣態制冷劑又被壓縮機吸走，開始下一個循環。

通過以上循環過程，可以看到汽車空調制冷系統實際上是一個傳熱系統，通過制冷劑的物態變化和循環流動把乘員艙內的熱量傳送到車外，使車內溫度降低。這個系統需要匹配得好，才能發揮整個空調系統的最優性能。

4 汽車空調零件的項目開發

4.1 APQP的背景和意義

如果需要實現汽車空調功能，系統內的各個零部件需滿足自身性能要求，同時整個系統的通過空調管路連接后的密封性、可靠性也是至關重要，其中任何一個零部件失效，系統都會停止運作;而管路接頭如果有泄漏或堵塞，制冷劑少了或多了，都會導致系統無法正常工作。換句話說，空調系統內的各個零件相互關聯，彼此影響，系統如果出現問題，可以通過各個零部件工作表征來判斷。因此，汽車空調系統零部件的項目開發工作必須系統、全面考慮，確保零件質量，減少問題發生，這就是我們即將介紹的APQP的背景和意義。

4.2 APQP的定義和益處

APQP：Advanced Product Quality Planning，中文翻譯為產品質量先期策劃，是對產品的開發和過程開發實施的系統的管理方法。它帶來的益處是：有效利用資源，使顧客滿意;促使對早期所需更改進行識別并實施，避免后期更改;保證在滿足所需能力和項目進度要求下，以最低的成本提供優質的產品。

從圖3可以看出，產品開發在使用APQP管理和未使用APQP管理的差異。使用APQP管理，產品設計、過程更改數量在項目前期會很多，但是隨著時間推移，到項目投產時，數量會降至最低。而未進行APQP管理，則更改數量會一直存在，甚至到項目投產階段，仍舊會很多。

4.3 APQP的五個階段

APQP包含五個階段，分別是：項目策劃階段，產品設計和開發階段，過程設計和開發階段，產品和過程的驗證和確認階段，反饋、審核和糾正措施階段，見圖4。各個階段皆有輸入與輸出，上一階段的輸出為下一階段的輸入;其中，反饋、審核與糾正措施階段伴隨項目全過程，項目小組在先期策劃中，始終需通過設計驗證/評審/確認去識別、確定、解決所存在的問題。對于空調系統，系統（總成）由許多零部件組成，除了系統供應商開展APQP管理，零部件的APQP管理同樣需要下一級的供應商開展。

5 項目開發風險管理

5.1 項目的定義

項目的定義是：創造獨特產品或服務的一次性活動，具有明確的開始和結束時間，確定的工作范圍和預算，以及特定的要達到的性能水平。以車企來說，某個新車型從立項到投產，就可以看做一個項目;汽車空調系統做為其中的子系統，在規定時間和預算范圍內，滿足設計規范及性能要求，順利實現量產，也可以做為一個小項目。

5.2 項目管理的定義

項目管理：將相關知識、技能、工具和技術應用于項目活動以滿足項目的要求。項目管理的目標是顧客對產品的滿意度，客戶滿意度通常體現在對產品性能、質量、開發周期、價格、服務響應等方面的需求。對于汽車空調系統零件供應商來說，直接顧客是整車廠。通過APQP管理，將符合技術要求的空調系統零部件按時按量的交付到整車廠，并且提供相應服務，解決各類現場及售后問題，以滿足顧客需求、提升客戶滿意度。

5.3 項目風險管理的方法

項目風險管理的方法包括：風險的規劃→風險的識別→風險的分析→風險的處理→風險的監控。風險的管理方法是貫穿在整個零部件開發過程的，相輔相成。簡單概述就是，先指導策劃風險管理活動（包括制定風險管理的體系，以及相關流程程序和管理文件等），然后識別風險因素、原因及風險源，并進行分類;再通過定性、定量的方法對風險進行評判，依據風險嚴重程度不同采取不同的策略，用改變風險性質或降低概率、減輕后果的方式處理風險;同時通過不斷的實時監控，對整個風險管理過程實際運行與預期進行一個判斷，及時糾偏，從而更加符合實際情況。

對于空調系統來說，系統當中一個零部件有開發風險，會影響空調系統在整車上的表現，例如：壓縮機缸體鑄造合格率低，無法批量交付合格零件，這會影響零件交付和整車FTQ（一次下線合格率）;空調管路的走向不斷變更，最終檢具無法在量產前完成，尺寸走向問題無法通過檢具識別，這會影響零件在整車廠的總裝裝配;空調系統的環模試驗未完成，蒸發器或冷凝器存在設計變更可能性，無法鎖定最終狀態，這會影響空調系統在整車上的制冷效果等等。因此，在APQP管理過程中，項目開發風險管理工作至關重要。

目前，我國汽車零部件的項目風險管理水平不斷提升，逐漸向國外先進的水平靠攏。在這個過程，除了借鑒完善的、系統化管理方法，還要從實際情況出發，因地制宜，取長補短，逐漸形成一套適合自己的風險管理辦法。下面我將結合實際工作，在空調系統的零部件項目開發過程中，進行的開發風險管理做一些簡單介紹。

6 某S項目空調系統開發風險管理

6.1 風險的規劃

做為公司首款SUV車型的某S項目，其品質與舒適性備受關注，其延續了同平臺M項目穩健的底盤和動力輸出，在此基礎上不斷提升駕乘體驗，在空調感受，NVH，外觀、手感等方面的品質更加注重。

在M項目投產初期，空調系統零件質量問題導致總裝現場問題較多，PPH（百臺車不合格率）達到0.4，影響總裝FTQ（一次下線合格率）。其中，空調系統泄露、異響問題，查找原因、分析解決時間用時過長，拆裝維修更換非常麻煩，總裝抱怨很大;部分問題流到用戶手中，直接影響駕乘舒適度，維修更換還耽誤用戶時間，用戶滿意度大受影響。

為此，我們在S項目空調系統零件開發時，建立泄露、異響問題“零”缺陷、“零”抱怨的工作目標。圍繞這個目標，我們提前對問題進行分類，按照問題嚴重度，對用戶的影響度進行劃分，將重點關注的問題納入優先處理范圍。在這個過程，拉動空調系統零件供應商重要資源，持續開展階段性項目產品和工藝評審，不斷完善項目開發關注項，確保開發過程不偏離目標，產品質量最終滿足交付要求。

6.2 風險的識別

做好風險的規劃，樹立目標，集成資源之后，接下來，我們對空調系統零件在整個開發過程中的具體風險進行識別。這個過程，我們從以下方面開展識別工作。

第一，從零件基礎信息著手：零件是否定點給新供應商，零件是否采用新結構，新材料，新工藝，即是否屬于“四新”零件。新，則意味著諸多未知的因素，可能存在未知的風險，識別出“四新”零件，則我們能夠把風險的重點識別出來，發生的風險原因也能縮小范圍與確認;

第二，從零件特性著手：零件關鍵產品特性、關鍵過程特性是什么，以及靜態感知、用戶感受對這個零件關注點是哪方面，識別出來并加以不同的對策和管控方式，更有針對性。

第三，從零件失效模式著手：識別零件所有可能的故障現象以及對應的失效故障，然后將這些風險進行判斷、分類，歸納出不同的風險類型，分別加以控制。表1為空調管路零件的失效模式分類（僅截取部分），帶※號為高頻問題，需重點關注。

這三個方面，既從零件產品設計、制造過程進行正向識別，又從零件失效機理與模式進行逆向識別，通過團隊頭腦風暴，前期經驗教訓借鑒，以及問題售后統計等大數據分析等等，都能夠做為風險識別工作的依據。

6.3 風險的分析

風險識別之后就得對風險進行分析，就是對風險的嚴重程度以及分布情況、持續時間，必要時還有對風險的影響范圍進行分析，分析風險對整個開發項目的損失大小。對于汽車零件項目開發過程，我們會依據整車主項目時間節點，零件交付狀態，交付數量等要求，制定零件項目開發時間計劃，這個計劃必須詳細、具體，把所有與零件開發相關的因素都要考慮進去。

零件開發過程需要考慮的因素較多，包括生產場地/廠房/產線建設，模具開發制造，工裝/夾具/檢具等制作，量具/檢測設備選擇準備，分供方/材料選取確定，臺架實驗/系統環模/整車路試等完成情況，人員培訓到位情況，作業文件準備，等等，這些因素中任何出現風險都會影響零件的交付，都會對整車項目產生影響。以空調箱這個零件為例，這個零件包含蒸發器、膨脹閥、鼓風電機等關鍵部件，以及涉及殼體注塑等工藝。在產品開發過程當中，殼體的注塑模具開發時間延誤，蒸發器、膨脹閥等部件開發延誤等都會導致空調箱零件總成的交付;生產場地建設延誤，工裝無法投入使用等也會導致零件無法按要求數量批量交付;量檢具、檢測設備無法投入使用，人員培訓、作業文件不到位，則可能會導致零件質量一致性問題難以保證。如果不能按照一定節拍，保質保量的持續供貨，則無法滿足PPAP要求，項目開發是不成功的。

對風險的分析除了要分析這些風險的影響，還要依據這些風險選擇相對應的風險轉移或降低的辦法，這就得在風險評價的時候：1.考慮直接損失、間接損失以及隱形損失;2.考慮風險發生的時間以及風險持續的時間，這些對于項目開發也是非常重要的。

6.4 風險的處理

我們進行風險管理諸多前期工作，歸根結底是為了更好的處理風險，風險的識別與分析有序開展是為風險能夠有效處理做鋪墊。處理風險的辦法，主要包括：改變風險性質，降低發生概率及后果。S項目通過開展APQP，對空調系統所有組成零件進行大量風險識別和分析工作，并開展針對性的工作，收到了較好的成效，具體見表2。

6.5 風險的監控

風險管理工作，僅做到風險處理還是不夠的，必要的監控也是整個汽車零件風險管控的重要組成部分;換句話說，風險管理還得進行閉環管理，也就是進行風險監控，監控風險管理工作是否偏離目標，軌跡是否正確，是否需要修正，如果發現有偏離，就得及時調整計劃快速修改，以期更加符合實際情況，風險管理工作能夠做得更好。

針對S項目空調系統零件的風險管理，我們實施了多項措施，風險的識別和分析、處理是否正確：即這些空調系統零件的關鍵產品特性、過程特性識別以及相關管控是否準確？有針對性的開展各種過程審核以及各種過程防錯、過程能力提升等措施實施結果如何？都是我們監控過程需要重點關注的。

因此，我們通過采取項目階段實物評審，定期風險回顧，重點供應商駐線監控生產，項目造車跟線響應問題處理等方式，不斷優化風險管理工作重點（例如：增加問題響應團隊技術能力以提升問題快速響應速度;根據零件表現改變零件監控內容和方式），識別、分析風險內容是否需要變更，從而讓項目開發風險管理工作越做越完善。具體工作內容見表3。

6.6 風險管理的成效

S項目投產后，風險管理成效逐漸顯現：問題數量較M項目大幅減少，沒有重大、批量問題出現，未發生重復質量問題;由于空調系統供應商質量問題導致的關鍵特性-異響問題現場“零”抱怨，總裝PPH<0.05。具體見表4。

除了在制造現場成效顯著外，在保供、售后表現以及后續項目開發等方面，也收獲較好成果：在短時間內，產能實現30000件/月，保質保量滿足造車產能需求;降低了空調系統零件故障率，減少的客戶抱怨，提升S車型的品牌聲譽及用戶滿意度;為后續新項目的開發、保障積累大量寶貴經驗。

7 結論

汽車零件的功能要求隨著用戶需求、科技發展不斷增加，零件生產的復雜性不斷提高，相應的項目開發風險管理工作的難度也加大了，高水平的項目風險管理工作也就至關重要了，它保證了開發工作順利開展并逐漸實現預期的目標，同時保證風險在項目開發前期和過程中能夠識別和處理，以及將風險導致的后果及損失降低。

汽車空調系統項目開發風險管理工作，既要對零件的產品結構、制造工藝、過程管控等方面重點關注，又要從系統的匹配、功能實現、裝配關聯性等方面進行側重考慮。從S項目空調系統的投產表現來看，通過風險管理工作，能夠有效識別風險，開展風險分析，持續風險處理，降低風險損失，最終實現項目順利投產，為后續項目開發積累開發經驗。

后續，無論單個零件開發還是系統零件開發，項目風險管控工作都要提前介入，充分發揮團隊的作用，利用好FMEA（潛在失效模式及后果分析）工具識別失效模式及后果，采用QAC（質量審核會議）識別關鍵特性，開展PDT（產品開發團隊）定期會議交流開發過程問題、不斷推動項目進行，盡可能將風險在項目前期識別并得到有效解決。

參考文獻：

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