整車產品開發項目樣車試制的管理方法研究

郯國文

上汽通用五菱汽車股份有限公司 廣西柳州市 545007

1 引言

產品是企業的生命，企業之間的競爭主要是產品的競爭。隨著互聯網企業積極進入汽車行業，汽車市場的競爭將日趨激烈，如何高效率、低成本、高質量地快速推出新產品，將變得越來越重要。

在整車產品開發中，可將產品開發的主要工作分為五大塊，分別是：數據發布、零件定點、樣車試制、試驗認證、零件及產品認可。樣車試制是產品開發與產品量產的重要紐帶。以某全新車型的開發為例，樣車試制具有以下特點：①時間跨度長，跨越項目周期70%的時間；②投資費用多，占據項目總投資20%以上；③參與區域廣，需要研發、采購、制造、質量、財務、銷售、物流、供應商等幾乎所有項目相關方的參與；④交付進度及質量影響重大，樣車的交付進度直接影響產品的開發進度，樣車質量直接影響產品的試驗驗證質量。

基于以上樣車試制的特點及重要性，項目管理團隊如何有效的管理樣車試制過程，使樣車能夠按時間節點、按“客戶”（指用車需求方）要求交付，就顯得至關重要。

2 樣車試制類型及工作流程

2.1 樣車試制類型

以某整車產品開發項目為例，一共組織了5 個類型的項目樣車試制，涵蓋了全新車型開發項目的典型樣車試制類型。五個類型的樣車分別是騾子車、軟工裝車、半工裝車、工裝樣車、非銷售車，其在整車產品開發進度計劃中按順序出現，覆蓋了項目周期大部門時間。

（1）騾子車（MULE）試制。騾子車是新產品開發初期進行前期研究的樣車，主要用于：①汽車底盤、車架等結構方案的可行性分析；②汽車系統如動力、懸掛和控制系統等總成的確定；③汽車主要性能如安全性、人機工程、耐久性、噪聲和排放等的研究和驗證。騾子車是在現有整車的基礎上，利用現有產品零部件和手工樣件進行改制而成的。

（2）軟工裝車（PROTYPE）試制。在產品初版數據發布后，根據發布或認可的圖紙、樣板、模型或其它工程設計資料，使用指定的材料制造零件和樣車。軟工裝車主要用于：①驗證結構方案的可行性；②驗證設計的正確性。軟工裝樣車可按某些不同于正規生產要求的方法制造，如使用軟模、簡易夾具等。

（3）半工裝車（OTS1）試制。在產品正式數據發布后，除車身鈑金長周期零件使用部分正式工裝模具外,其余零件均使用正式工裝制造的樣車。該造車零件可使用未完成臺架試驗的樣件，整車試驗與零件臺架試驗并行。OTS1之前的樣車試制一般都在試制車間進行，各大主機廠的試制車間要么采用簡易線進行模擬造車，要么采用單架龍門舉升機進行地攤式造車，與正式流水線生產存在較大差異。

（4）工裝樣車（OTS2）試制。在產品正式數據發布后，采用生產用模具、夾具制造并經材料檢驗、尺寸檢測、性能測試、臺架試驗合格的零部件所造的車。該樣件與正式生產件相同，但可以采用模擬生產工藝（過程）生產，可不用生產用的機床設備，不按生產節拍。工裝樣車用于認可產品是否符合設計，其驗證結論是整車及零部件認可的依據。OTS2 造車一般在正式生產線上進行。

（5）非銷售車（NS）試制。全稱是制造驗證非銷售車，指在零件完成開發并認可后，用于驗證制造系統的非銷售車輛。如用于驗證制造系統生產線節拍、物流系統、產品應用系統（SAP）等。

2.2 樣車試制流程

以某整車產品開發項目軟工裝車試制為例，樣車試制的流程可以分為16 個步驟，如圖1 所示。

圖1 樣車試制流程橫道圖

不同階段的樣車試制周期是不一樣的。騾子車階段，樣車試制周期約2 個月。軟工裝階段樣車試制周期約5 個月。OTS 階段樣件試制周期約7 個月，其中零件模具周期約6 個月。

3 樣車試制管理方法及關鍵控制要素

以樣車試制流程為主線，闡述在樣車試制的各個過程階段，項目管理團隊的主要工作及樣車試制的關鍵控制要素。

3.1 鎖定樣車需求

樣車需求統計在樣車需求表中，樣車需求表反應了本階段各區域對樣車的需求，以及需要開展的試驗驗證工作。樣車需求表是后續編制造車物料BOM 表的輸入，一般在物料交樣日期（MRD）前3 個月鎖定，以預留足夠的樣件生產時間。

樣車需求表的填寫需準確表達對所需樣車的具體要求。如車輛型號、車型配置、動力配置、顏色、選裝的配置、車輛的驗證目的、使用地點、需求交付日期、是否可共用等，都需要寫清楚。

另外，需特別注意非常規整車需求的填寫。如BUCK 車（裝配部分總裝件的樣車），要列出需裝配的零件名稱。白車身（BIW）是未裝配總裝件的樣車。白車身不包含車門、發蓋和尾門。白車門（DIW）指4 個車門鈑金，不含總裝件。總裝車門則是裝配了總裝件的車門總成。

樣車需求表收集完成后，一般要縮減造車數量，以降低造車成本、縮短造車周期。縮減數量一般有兩個途徑，一是評估本階段是否必須要做此驗證，如果不是必須，則可取消。二是合并用車需求，比如兩個試驗驗證工作在同一地點（城市）、對車輛配置需求也一樣，則在不影響項目開發進度的前提下，可共用一臺車。

3.2 確定樣車樣件制造策略

樣車的制造策略，主要是要確定沖壓、車身、涂裝、總裝的總體策略。比如，軟工裝階段，沖壓是在軟模供應商完成，車身焊接在試制車間使用臨時焊接線完成，涂裝一般在正式產線完成，總裝在試制車間離線裝配完成。

零件的制造策略一般只在騾子車階段、軟工裝車階段需要組織討論，因為工裝車階段之后，原則上零件都是按正式工裝交樣。

以滿足樣車需求的時間、驗證目的及成本限制為原則，項目經理組織各區域（零件負責區域、整車原理、網絡架構等）及樣車需求區域討論確定零件制造策略，并行成決議簽署發布。零件制造策略包括：正式模具、軟模、快速成型、現有零件改制、借用其它車型零件、自制、不裝等。

3.3 申請樣車試制費用

根據鎖定的樣車需求及零件制造策略，預估每臺樣車的物料成本，申請樣車試制費用。費用不能超過批準的可用預算范圍。費用需盡早申請，在采購訂單下發前完成審批。

3.4 確定樣車試制主計劃

根據樣車需求表中樣車需求的最早時間及零件制造策略的最長交樣周期，確定樣車試制所有物料到齊的最晚時間，這個時間稱為物料MRD 時間。

物料MRD 時間是必須要守住的關鍵節點，物料MRD 時間推遲，將可能導致樣車交付的延期，從而影響樣車的試驗驗證進度。物料MRD 時間確定后，樣車試制的主計劃才能確定下來。

3.5 樣車試制數據設計發布

樣車試制的零件可以分為兩類，一類是為這個項目新開發的零件，稱為“專用件”，所有的專用件構成項目的更改范圍。另一類零件是已經完成開發的零件，稱為“共用件”或“借用件”。

專用件需根據零件制造策略，完成零件的設計數據發布，用于模具、工裝、夾具、檢具的開發及樣件的生產制造。

數據發布需特別注意整車原理的確認、整車所有用電器接口與線束接口的匹配。特別是騾子車及軟工裝車階段，零件的制造策略可能只是臨時方案。數據發布前，需結合樣件制造策略，組織檢查確認數據的匹配性，如虛擬裝配檢查物理集成，原理核對檢查線束設計、整車網絡架構設計等。

數據發布時間，需滿足物料MRD 時間要求，一般根據樣件制造策略對應的制造周期確定。如需定點供應商，還需預留零件定點的周期。

3.6 供應商定點

根據樣車樣件制造策略，確定需要定點的工裝、夾具及零件。如需定點長周期鈑金軟模（如側圍外板），需在MRD 前3 個月啟動供應商招標定點，定點周期一般需要2 周，樣件周期2.5 個月。

3.7 編制樣車試制零件清單

樣車試制零件清單分為造車BOM（物料清單）及零件增減清單兩種。兩種零件清單的區別是：造車BOM 羅列了造車的所有00級（采購級）零件；而增減清單只體現異于基礎車型的00 級零件。增減清單可以理解為將基礎車上與目標車有差異的零件去除（減），而使用目標車需要用的新零件來代替（增）。一般全新項目及大改項目使用造車BOM 造車，小改項目使用增減清單造車，基于同平臺已有的量產基礎車型做增減。

在造車BOM 中，零件的使用車間要與其制造策略相匹配，這可能不同于正式量產的使用車間。同一零件造車物料如有多種狀態，要在BOM 表中使用不同的零件號加以區分，以確保目標零件裝配在目標樣車上。

造車零件清單一般要求在物料MRD 前2.5 個月鎖定，越往項目后期階段的造車，其鎖定的時間可縮短至物料MRD 前半個月至1個月之間即可。

3.8 完成物料訂單下發

樣車試制零件清單發布后，項目工程師核對、匯總、完善造車零件清單信息，匯總為本次造車完整的物料清單，輸出給采購。采購識別哪些零件需要下訂單，哪些無需額外下單（如量產車型在用件），然后完成需下單零件的訂單下發。

注意易損件需要增加一定比例的備件數量；調撥件需明確其上級供應商信息，以支持訂單地址的填寫；存在多家供應商的零件需指定供應商或配比，如不指定則由采購定義。

完成訂單下發后，采購共享訂單下發日期、訂單編號等，以便項目團隊查閱訂單信息。零件的到貨負責人，反饋零件的交樣計劃，跟蹤推動零件交樣滿足MRD 要求。

3.9 發布樣車試制詳細計劃

根據樣車需求表中樣車需求時間的先后順序，結合樣車驗證工作的周期、樣車驗證工作之間的先后邏輯關系、樣車物料的交樣計劃等，確定樣車的制造順序，并為樣車編號。

一般環境標定用車（如ECM 夏季標定、ECM 冬季標定、ESC 冬季低附標定）、環境路試用車、底盤調教用車、公告試驗車、耐久路試用車等需優先安排造車。

樣車試制的計劃是動態更新的，計劃的更新按版本來管理，如V1.0 版、V2.0 版。造車計劃有調整，需及時通知到所有項目相關方。

3.10 樣件制造及產線準備

樣件制造是指定點供應商收到零件的設計數據及需求訂單后，完成零件生產制造及交付入庫的過程。如果是自制件，就是自行生產準備樣件及交付入庫的過程。

產線準備包括試制車間的臨時產線（MULE 階段及PRO 階段）及OTS 階段之后的正式生產線準備。比如PRO 造車，試制車間需要開發臨時的工裝、夾具，以支持車身焊接。正式的生產線，在發布正式設計數據之后，供應商就會啟動正式工裝、夾具、檢具等的開發工作，在產線造車前需完成設備的安裝調試及驗證工作。

3.11 其它造車準備工作

其它造車準備工作主要包括：①當有零件開始交付入庫后，每天發布物料實際到貨情況，推進物料按時MRD。②生產車間完成生產工藝文件編制、樣車檢測文件編制、檢測程序調試、生產人員的準備及培訓等工作。③物料入庫后造車前安排零件工程師到庫房確認物料狀態是否與造車策略及設計數據一致，在物料確認清單上簽字，如有問題，提前發現并解決。④物流部門按造車計劃完成首批造車物料的備料，將物料配送到具體的工位。

3.12 樣車試制啟動會

造車啟動會也是動員會，主要目的是：①宣貫造車任務目標要求，統一團隊的目標；②宣貫發布造車團隊組織機構及職責分工；③明確造車期間工作要求，如晨會要求、物料狀態日報、單臺缺件報告、物料到貨跟蹤、造車問題響應要求等。

造車團隊組織機構、通訊錄、每日造車計劃、物料缺件清單、每日造車問題等要目視化在車間看板，同時共享在項目信息管理系統。

3.13 樣車試制

樣車試制就是按造車計劃，完成車輛制造的過程。MULE 車及PRO 車階段在試制車間造車，一般平均每天交付1 至2 臺車。OTS 階段之后在生產線造車，一般每次可上線3-5 臺車。

樣車試制有兩個主要任務，一是交付樣車給車輛需求區域以開展試驗驗證工作；二是驗證生產過程及設計合理性，發現問題、驗證問題、關閉問題。樣車試制過程需加強與產品工程、制造體系的協同，推進產品設計開發與量產工藝工裝驗證，為車型量產奠定基礎。

3.14 樣車試制現場支持

樣車試制需要整個團隊的參與。項目經理需要制定樣車試制現場支持人員每周排班表，各區域按排班表安排人員到現場支持。原則上每個專用件的工程師都需要安排時間到現場支持，以第一時間響應造車問題。在生產線造車時，需安排人員跟著流水線支持造車，以響應問題，盡可能避免生產線停線造成產能損失。

3.15 樣車檢測、返修及交付

樣車試制階段，零件尚處于開發階段，零件狀態未達到量產水平，所以這個階段的樣車是無法達到量產的質量標準的，但是基本的安全性能（如制動）及驗證目的的需求是必須要滿足的。

樣車完成總裝后，按檢測要求完成檢測，針對不合格問題完成返修，最后通知樣車需求區域簽收車輛，完成交付。

3.16 樣車試制晨會

每日造車晨會由樣車制造部門組織，造車團隊成員都需要參加，主要目的是：回顧前一日造車任務完成情況，解決目前遇到的問題，明確當日造車的具體任務目標。任務目標必須得到所有人的認可，特別是樣車制造部門執行團隊的認可。

4 結語

系統介紹了整車產品開發項目樣車試制的類型及流程，以樣車試制流程為主線，闡述了項目樣車試制過程中項目管理的主要工作及關鍵控制要素，為項目經理及項目管理團隊如何管理樣車試制提供了行動指南。

此樣車試制管理方法，梳理了各個過程之間的相互關系，從源頭出發，層層確保了樣車試制過程管控有效、執行正確，為項目樣車按時間及質量要求交付提供了保障，這是新產品開發能按時投產的必要條件。