基于新能源汽車BOM管理方法的研究

佘利華，袁雷雷，陳敏，劉小兵，鄧紅超

合眾新能源汽車有限公司 浙江桐鄉 314500

面向用戶需求的產品定制化和訂單交付透明化，正是當下新造車勢力對于傳統汽車廠做顛覆創新的引爆點。在互聯網和移動互聯網高度發展的現在，以社交、電商、搜索以及大數據、云計算、區塊鏈和人工智能等應用和技術的發展，客戶在汽車行業全價值鏈的需求也在發生深刻的變化，從研發、生產、銷售、服務及供應鏈為代表的傳統組織方式，正在被快速多頻多變的市場趨勢所改變，這就使得汽車廠商在信息流、實物流、賬務流圍繞客戶展開的能力，需要進一步加強，形成以人、貨、場為重要應用的銷售、生產和服務模式。以下就圍繞整車產品設計、制造、銷售環節的配置、數據的初始化和變更環節管理模式做詳細的論述，以構建新技術條件下的BOM管理模式。

面向客戶的定制化

從產品實現和訂單交付兩大業務流程上看，面向客戶定制化的就是以客戶需求出發，滿足客戶個性化、定制化的需求，并且符合國家對汽車產品強制法規認證的要求，畢竟汽車產品還是一個強制準入的產品，是以各種標準和法規限制的產品與零件的集合，實現產品功能定義和用戶使用需求。對于汽車產品需要法規公告、3C認證以及備案參數為依托，滿足形式認證的產品才是企業可以提供的產品基礎，從以整體交付為前提，從工程系統層、功能系統層以及組件系統層，實現對裝車級零部件的清單化管理，實現數據與業務雙向統一，以完整性、及時性、準確性為基準，實現信息流、實物流以及賬務流的融合協同。

汽車產品競爭根本上還是成本和效率的較量，汽車產品在配置、功能、外觀、動力性、經濟性及舒適性等維度最終會體現在成本和銷售價格上，最終影響產品銷量和品牌口碑。以客戶定制化為目標的管理模式，是以最大的組合可能性滿足用戶多樣化的使用需求，以多品種柔性化的方式應對激烈的市場競爭。全球上千家的汽車廠商和汽車品牌，每年有近萬種汽車產品投入市場，但是市場頭部化和集中化的趨勢也十分明顯，典型的帕累托“二八理論”。配置的來源主要是市場端和工程端，基于用戶調研、競品分析以及工程技術的維度，按一定的產品結構從平臺化、車型化、項目化的角度，實現配置組合的多樣性以及零部件的通用性，實現成本和效率的優化。

基于完全定制化的需求，汽車產品的組合將會是上千萬乃至上億的數量級；基于成本和效率的考量，會將配置組合限定于有限部分；從產品開發的角度來說，更多的配置選擇和差異化，就會帶來更多的零部件開發和驗證工作，其成本和費用是不太經濟的選擇。基于這樣的緣故，產品開發逐步導向了平臺化的概念，主要是實現配置與零部件復用程度，也就是減少零部件差異化數量，實現快速開發和部署，加快新產品推出速度。

從整車產品結構來看，主要是整車級的參數：動力系統、底盤系統、車身系統、內外飾系統及電子電器系統。從配置細分來說，可以分為10大工程系統，68功能系統，256組件系統。近2000的組件零部件，以此為基礎，組合出上萬的單車級產品。從區域角度來看，也分為動力域、制動域、車身域及座艙域的控制方向，以ECU單元為控制器樣本，實現軟件與功能上的集成。具體如圖1所示。

圖1 某新能源車企整車產品結構

產品組合的配置來源于企業級的配置字典，對于產品配置的特征全局性集成，實現從品牌、平臺、車型以及配置房間的系統性控制，從動力總成、底盤、車身、內外飾、電子電器及軟件系統的維度，對配置的選擇關系做逐步定義，從傳統車的發動機變速器，到新能源的電池與電動機，從底盤形式到制定類型，從下車體布置到上車體選型，從內飾風格到外飾造型，從內外部照明到電器件功能，都是單一車輛產品的配置區別點。

對照傳統汽車和新能源汽車的銷售配置表，可以看到相同點與不同點。首先側重于動力的選擇，傳統燃油車主要是發動機排量和變速器擋位，新能源電動汽車主要是電池續駛和電動機功率；其次是底盤形式的選擇，主要是布置方式和驅動類型，重點是前置、后置和兩驅、四驅的組合；再次是車身類型的選擇，依據動力系統和底盤系統的布置形成的下車體方案，還有依據天窗類型和內外飾的上車體布置，主要是分為前艙、前地板、后地板、左右側圍、頂蓋、門蓋和翼子板等外覆蓋件；最后是內外飾風格和造型的選擇，以及電子電器功能的配置，這也是車型配置版型特征的差異所在，重點是內外飾顏色風格，包括內裝系統的組合和外裝系統的組合，還有電子電器功能的組合差異。有些車型還有選裝包的組合用于提升產品配置區間和階梯度，還有就是熱門的軟件功能配置選裝的組合，歸其本質還是在于產品零部件定義和選型、開發多樣性組合。

從開發角度來說，概念配置到產品配置再到工程配置，最終需要與系統清單和組件清單相結合，形成早期BOM用于尋源布點和成本估算。依據產品選型形成設計BOM用于指導產品開發，完整、及時、準確的零部件清單和屬性管理可以實現產品數據管理與工程發布，DMU虛擬評審以及輕量可視化，零部件成熟度管理和開發文件管理，以及支持同步工程的開展。在數據維度、實物維度以及賬務維度都是空間和時間的有機組合，多頻、多變、多樣是常態，也是產品開發階段BOM管理的歷史難題。基于信息化、數字化和流程化的管理手段，提升管理效率和信息冗余，為研發周期的縮短帶來較大的幫助。具體如圖2所示。

圖2 產品配置管理

面向制造的柔性化

從設計端到制造端的轉變還是基于組件級別的管理，從產品設計、產品驗證、過程設計到過程驗證，一切目的都是為了產品順利投產。從產品概念到產品選型、產品設計、過程設計到產品實現，其核心本質是產品的制造落地，符合產品定義和質量標準，實現產品特性和關鍵指標。從過程開發的角度來說，更多的還是工藝制造過程和試裝驗證過程。從初始的生產綱領、制造策略、工藝策劃到制造落地，更多是圍繞產品制造環節的人、機、料、法、環、測六個環節對制造過程做全面管理，以工藝過程數字化為抓手，實現數據、設備、產品互聯互通，建立以工業互聯網為基礎的智能車間和智能工廠。具體如圖3所示。

圖3 某新能源車企研發、工藝及生產系統布局

從產品設計到制造落地的過程開發，涉及工廠車間的新建或改建、沖壓模具的設計制造、焊裝夾具的設計制造、檢具的設計制造、轉運器具的設計制造，涂裝機器人仿型以及總裝工具輔具的設計制造。從零件級角度定義加工裝配的方式與方案，從工藝角度保證產品設計實現，通過過程驗證發現問題并整改，實現產品順利投產。

從策略分析到工藝策劃，需要從材料、技術、方法三個角度對整車級、系統級、組件級的產品實現過程進行控制，以實現過程參數控制和加工制造精度。設計維度和制造維度對于產品數據和BOM管理需求還在于結構同源性，有別于傳統管理方式的異構性，需要人為對產品結構做工藝拆解和重構，也基本規避了傳統方式在解構過程中的數據失真問題，其本質還是保持設計同源同構，以同步工程的方式提前構建過程實現方式，將工藝過程和制造要求提前在設計數據上實現，以減少人為拆解的工作和溝通失效。

對于制造端需要的整車級、系統級、組件級的屬性信息和關鍵特性，通過數模和文件在線評審和發布，通過標準工藝結構，實現工藝、節拍、人機、工具、動作及設備等在線分析和問題反饋，縮短數據發布到工裝提樣之間的反復溝通時間，提速過程開發時間。對于制造過程需要管理的信息維度和實物維度以及賬務維度，也通過在線系統實現數字化傳遞，重點是原材料、質量、尺寸、零件來源、加工方式及轉運方式等信息屬性的同源管理，實現在生產制造系統內的信息多視圖維度共享，服務工藝、采購、物流、制造、質量及財務的工作任務，以流程化和規范化的業務和數據管理過程，實現產品設計到產品實現的過程。

對于制造過程中需要面對的訂單交付和定制化問題，重點是實現訂單端到端的透明化管理和全程數字化，從訂單接收到物料清單到成本發布到原料上線，從信息端發布到實物端收發存到賬務端的成本和結算，全程依托數字化信息手段，實現信息全程在線共線，對于關鍵路徑和關鍵節點實現重點管控，以透明化的鏈路手段實現產品訂單到交付的過程管控。其基本的管理方式來源于互聯網電商和物流快遞企業的訂單方式，通過便捷的數據查詢和鏈接，實現客戶和工廠級的信息共享，提供端到端的信息查詢和管理，滿足客戶在訂單交付過程的信息獲取需求。

對于訂單交付的柔性化排布，主要涉及物料資源和產線稼動率的匹配，從開班排程到班次設定到產品序列，都涉及物料的鎖定和生產隊列的管理，以及異常問題的處理，更多的還是多品種小批量柔性化的生產組織模式，如資源的小批量多批次，產線的快速換模，多車型混線生產等，都是基于車型多品種小批量的訂單特征而制定的有效措施。從客戶選配、物料解析、成本核算到訂單生成，從訂單輸入、訂單排程、交期鎖定到訂單交付，全過程需要基礎數據和業務部門的支持，需要將多部門的信息環節打通以及信息共享，關鍵是業務在線的有效推進，重點是縮短信息溝通環節的時間，這也是推進制造過程數字在線和業務在線的關鍵利益。

結語

新能源汽車逐步取代傳統燃油車的趨勢正在顯現，不僅是技術進步，更多的還是環保和排放的升級壓力，電動化轉型以及智能網聯技術的演進，亦如電子消費品領域的智能手機取代功能機，是一種全新的方式，需要從組織端、技術端、制造端在信息、實物、賬務的深度融合，以數字化和業務化推進流程規范，以數字孿生和工業互聯為重要抓手的智能化轉型，更多還是組織模式的轉變和工作模式的升級。“新四化”帶來的不僅僅是技術的體驗提升，還有基于新一代信息技術和半導體技術、人工智能、大數據及物聯網等實現的人、路、車、云、端的綜合體，以自動駕駛釋放的共享出行方式，也將改變用戶、車企、經銷商和出行服務商的關系，更多的互聯網和技術實體參與到汽車產業里，重組和改造著汽車行業，也必將極大推進汽車數據、配置、變更業務的數字化轉變，以適應新形勢下的汽車產業和價值鏈的升級換代。