基于汽車產品研發數據的管控策略探討

常永斌，楊凌云，張 妮，黃林潔

（大運汽車股份有限公司，山西 運城 044000）

汽車產品數據是在產品開發時把滿足設計目標的整車技術參數、零部件轉化為可執行的工程語言的輸出物，是零部件制造、整車裝配、成品車銷售以及售后服務等終端部門完成車輛生產、銷售及售后服務的前提條件。

1 產品數據的作用

在產品研發過程中，企業要依據已有的產品數據開展下一步研發工作，并使所有研發工程師工作協調一致，產品數據還用于控制產品生產過程、指導產品銷售和售后服務。產品數據通過產品數據[1]管理系統，成為公司生產計劃、物料采購、產品制造、產品銷售、售后服務、成本核算的重要依據，實現企業各部門間數據信息互通，產品數據對供應和市場銷售有十分重要的意義。

2 產品數據的管理形式

為實現產品數據及時、準確地流轉，汽車企業應設專門部門及人員管理汽車產品數據。產品數據管理部門的組織機構既要注重產品數據業務能力建設，又要與產品研發團隊建立密切聯系[2]。管理產品數據質量是產品數據業務職責的核心，產品數據業務管理部門應對整體的產品數據質量及正確性負責。為完成產品數據的各項重要責任，產品數據必須準確、安全、規范。

在新產品車型開發初期，產品數據負責人要制訂整車產品數據總體方案，包含數據發布計劃、數據命名規則、數據搭建方式、數據變更版本編號規則等。在新產品車型開發過程中，根據數據狀態分為招標數據、設計數據、鑄造數據、工裝數據及生產數據，并由產品數據負責人在系統建立相應的基線進行記錄。產品數據負責人要結合企業實際情況來設計產品數據關鍵績效指標，以客觀反映產品數據業務職責的完成情況，并通過管理這些指標實現產品數據業務水平的持續完善。

3 產品研發數據的分類管控

產品研發數據多而且雜，在企業中搭建一個科學的產品數據管理平臺，使整個企業的產品、生產、銷售、售后的工作流程運行均能滿足信息化管理的要求，分類建立一系列的數據模塊，能夠準確和清晰地反映產品數據信息以及這些數據之間的關系，規范產品數據信息管理。本文著重從零部件技術狀態、物料清單、技術文件、設計變更這四個模塊切入逐步展開闡述其管控方式。

3.1 零部件技術狀態

零部件數據主要用來記錄零部件的基本特征、屬性、零部件的技術狀態等。其中，零部件技術狀態管控是通過在研發和應用全過程中對產品開發目標進行層層分解與轉化，并從整車角度對目標任務進行過程、進度和質量管理，使整車、零部件圖紙及實物狀態達成設計目標。

零部件技術狀態管控貫穿于產品開發驗證、試生產、批量生產的全過程，通過對整車開發過程中零部件狀態發布及變更、整車明細的設計及發布、零部件開發進度管控、試生產及驗證過程中保證設計技術狀態與實物技術狀態之間的一致性管控，保證產品開發進度及目標達成。整車技術狀態的設計和管理是整車開發過程中必不可少的一項工作。

產品技術狀態劃分是產品從設計開發、生產技術準備、批量化投產、最終延伸到停止生產的整個生命周期內，對圖樣標注管理的一種形式。根據企業實際情況和市場需求，企業可劃分滿足自身需求的產品技術狀態，本案例劃分為6 個技術狀態，具體如下：

1）C 狀態，即產品開發設計試制驗證階段，從方案設計開始，經過工程設計、樣車試制、性能試驗驗證階段。該階段圖樣狀態標注為“C”；

2）S1 狀態，即零部件及整車試驗驗證階段，是NC 數模凍結發布后，經零部件生產技術準備提供樣件（工量夾模具開發），產品樣件進行開發設計驗證、正式工裝樣件驗證、采用驗證零部件進行二輪樣車試制，樣車進入可靠性試驗階段。該階段圖樣狀態標注為“S1”；

3）S2 狀態，即整車生產線工藝驗證階段，是零部件及整車經可靠性驗證及整改完成后，零部件經物流過程進入裝配生產分裝線或總裝線，進行工藝驗證及生產線節拍驗證階段。該階段圖樣狀態標注為“S2”；

4）A1 狀態，即用戶使用驗證階段，是指經總裝線工藝驗證，采用工藝要求完成整改的零部件裝車下線的樣車，進入某一區域市場進行用戶使用驗證（試銷）階段。該階段圖樣標注為“A1”；

5）A2 狀態，即批量生產階段，是指經過用戶使用驗證，零部件完成整改后，在總裝線按照量產節拍進行批量生產階段。該階段圖樣狀態標注為“A2”；

6）T 狀態，即停產狀態，經公司決策層確定，不再銷售，停止生產的產品。該階段圖樣狀態標注為“T”。

3.2 物料清單

物料清單（Bill Of Material, BOM）是汽車生產企業的主數據，是核心的產品要素，貫穿了從設計到銷售的各個方面，記錄每個需要裝配的零部件由哪些零部件組成，根據市場定位及產品特點，汽車生產企業一般會采用符合自身特點的BOM[3]設計及管控方式。

3.2.1 BOM 分類

狹義的BOM 被稱為物料清單，即整車零部件的產品結構關系，是組裝一輛車所需所有零部件清單。廣義的BOM 除包含設計BOM 外，還包含工藝BOM、制造BOM 及備件BOM，使BOM 承載工藝路線、工序工位、制造物料、售后備件等信息。一輛整車由成千上萬的物料組裝而成，BOM就是成千上萬的物料集合的體現形態。BOM 分為工程BOM（Engineering BOM, EBOM）、工藝BOM（Process BOM, PBOM）、制造BOM（Manufacturing BOM, MBOM）及備件BOM（Software BOM,SBOM）。

3.2.2 整車EBOM

EBOM 產生于研發階段，是指產品設計部門產生的數據結構，由物料件號、名稱、用量、層級等信息組成，是用于描述產品結構以及組成產品的零部件、組件、輔料等產品基本單元之間相互關系的一種設計物料清單。

從各形態BOM 定義可以看出，EBOM 是其余BOM 的基礎，它是設計部門向工藝、制造、采購、售后等部門傳遞產品數據的主要形式和方法，是汽車生產企業的主數據。作為整車技術狀態的重要輸出物，EBOM 承上啟下。因此，EBOM 在研發設計領域尤為重要，使EBOM 的準確性達到100%，也是每家汽車企業追求的目標。接下來，本文重點闡述EBOM 的設計和管理。

3.2.3 EBOM 的設計輸入

產品項目主體計劃定義整車開發各個階段產品策劃、研發、采購各業務領域的工作開展計劃，EBOM 則是基于項目主體計劃，將構建和變更的時間作為一條獨立業務線，體現與其他業務之間的關聯關系。車型配置表是產品策劃部門依據市場調研等信息編制的車型配置，是以市場語言來描述市場對產品的需求。車型配置表定義了車型開發的配置寬度，體現在EBOM 上，即規定了車型的EBOM 構建范圍。新產品車型代碼主要用來確定新車型在車型譜系中的隸屬關系，并給出新車型代碼作為EBOM 的編制對象。

3.2.4 EBOM 的設計流程

EBOM 的設計具體步驟如下：

1）項目定義。在開發構建EBOM 時，項目經理和BOM 工程師維護項目基本信息、團隊成員信息等；

2）車型配置的梳理。產品策劃工程師按標準模板逐條維護車型配置表；

3）市場語言的轉化。產品工程師將車型配置表轉化為工程開發所對應的技術配置語言；

4）沿用功能/零部件確定。產品工程師依據平臺[4]構架清單、通用化率統計表、模塊化清單，梳理出新產品項目所需的借用件和專用件清單；

5）梳理零部件。產品工程師按系統、子組、總成各模塊逐個梳理零部件，并編制各系統專業的EBOM 清單；

6）完整性確認。總布置工程師及各產品工程師確認EBOM 完整性及準確性。

通過上述流程完整構建了EBOM，可見構建EBOM 的過程涉及各部門間的協作開發，因此，總布置工程師作為各部門之間的橋梁，扮演著研發領域模塊組長的角色。

3.3 技術文件

技術文件即通常所說的研發過程數據轉換成的文檔，記錄了零部件的設計方案、技術規格、裝配方式等。

3.3.1 常規技術文件

產品研發過程中產生的技術文件分產品圖樣、設計文件、工藝文件、更改通知單、聯系通知單、技術標準等文件，如表1 所示。

表1 常規技術文件分類

3.3.2 商品化技術文件

商品化技術文件作為整車產品開發商品化成果，是汽車研發部門輸出給經銷商或用戶的技術文件，用以指導經銷商或用戶正確使用或維修保養車輛，是將研發的設計語言轉化為通俗易懂的用戶化語言，是連接汽車企業和消費者的橋梁。在整車產品上市初期，由研發工程師完成編制并發布到終端使用。隨著汽車產業的進步與發展，汽車技術文件逐步由紙質文字資料升級為電子網絡視頻資料等。商品化技術文件一般包含用戶手冊、駕駛指南、備件圖譜以及維修手冊，具體要求如下：

1）用戶手冊是對用戶正確操作和維護車輛指導，也是向用戶宣傳產品、品牌、提高市場占有率的工具；

2）駕駛指南是對用戶手冊的補充，通過動圖、短視頻等更直觀的新媒體手段來指導用戶正確操作并維護車輛。與用戶手冊相比，駕駛指南的獲取途徑更便捷，展現形式更直觀，也更容易獲得客戶的喜愛；

3）備件圖譜應根據整車及備件明細與實物零部件一一對應的熱點圖，讓經銷商可以在終端便捷查詢和一鍵采購備件；

4）維修手冊是汽車企業輸入給經銷商進行售后維修的指導性文件，包含維修電路圖、故障診斷碼、拆卸及安裝步驟，指導客戶進行故障排查和維修。

因技術文件是呈現給客戶的最終文件，故編制客戶看得懂、用得好且具有品牌提升效應的手冊非常重要。

3.3.3 文件管理方式

技術文件的管理采用在線開發的管理模式進行，利用文件編制系統編制任務分發、編號、編寫、評審、審核、歸檔發布。隨著車型的不斷升級迭代，技術文件也在實時更新以滿足市場需求。

在產品開發過程中，針對各設計分組輸出的技術文件，由車型負責人組織相關部門負責人、專家進行評審，以保證輸出文件的準確性、有效性。技術文件是否可行有效，重在評審環節的把控。評審具體分為下三步：

1）技術文件評審前工作。相關單位根據項目進展，適時輸出相關技術文件，提出評審需求，牽頭部門接到評審需求后，開始組織評審，并做好評審前的準備工作。車型負責人應在輸出的技術文件得到最終批準前提出評審需求，提交設計評審申請表使輸出的技術文件得到相關專家、人員的確認，針對評審問題，進行整改，以保證輸出文件的準確性、有效性；

2）技術文件評審過程實施。技術文件評審應由文件輸出單位，人員對輸出的技術文件內容進行匯報，與會專家、人員結合匯報內容，進行評審，提出評審意見。根據評審文件的類別不同，關注策劃階段文件評審、設計方案評審、圖紙、數模評審、試驗大綱評審等。牽頭部門對與會專家、人員的評審意見，進行記錄，輸出評審記錄文件；

3）技術文件評審后工作。針對評審過程中的過程記錄及評審情況，車型負責人會后對評審過程進行總結，輸出技術文件評審報告及整改計劃，并下發相關單位組織對評審問題進行整改。評審報告進行報批發布、并進行問題跟蹤落實、完成銷項。

3.4 設計變更

3.4.1 概念

設計變更是對零部件設計過程中及發布生產后的各類更改進行記錄，保證更改過程完整、可追溯。在新車型開發階段，車型開發變化因素較多，產品數據作為最終產品工程化的載體也需要適應性地不斷變化，這時，新車型開發團隊就要考慮產品數據的變更管理。在汽車產品開發過程中，產品數據的變更往往通過設計變更來實現。設計變更是一個嚴格對產品及其零部件進行變更評審與綜合處理的流程，確保不遺漏所涉及的所有產品和業務環節。

在新車型項目開發時，設計變更是衡量某項目開發整體質量的一個重要指標，一般通過設計變更率、設計變更頻次及設計變更時長偏差率三個維度，對新車型開發的過程質量進行評價。通過數量化的展示，及時發現產品設計交更過多的異常情況，以便及時采取措施盡可能降低產品研發后期的設計變更率和設計變更頻次。設計變更的快速完成，可以為汽車企業帶來諸多便利，如：減少舊物料的報廢和維修損失、快速響應市場需求、促進汽車產品市場銷售等。

3.4.2 管理要求

設計變更應符合相關規定，首先要做好驗證評審才能實施變更。設計變更在發布實施前方案應經過必要的測試和驗證，不得降低產品質量，不得違背相關標準、法規的規定。更改后的圖樣應正確、完整、統一和清晰，能反映更改前后真實情況，保證更改前的原圖文有據可查。設計變更流程管理應確保全過程閉環控制，以避免因過程失誤造成不必要的損失，具體要求如下：

1）設計變更應采取固定的模板格式，在平臺進行設變統一模板和流程；

2）所有圖文的更改均依據設變單進行，更改者對圖樣的更改質量、一致性等負責，不得隨意增減內容；

3）設計變更應保證涉及的相關產品和子組同步更改；更改單中每一項更改涉及的所有圖樣、關聯件、BOM 及其他文件應同步更改；

4）關聯設變應由設變發起人通知關聯子組負責人，關聯子組負責人將設變信息匯總到發起人處，發起人統一下發更改單并選擇關聯子組負責人會簽；

5）當整車配置發生變化或整車BOM 升級時，由車型負責人通知相關子組負責人，相關子組負責人將變化信息匯總到車型負責人處，車型負責人統一下發更改單并選擇有變化的子組負責人會簽；

6）圖樣每更改一次，標題欄的版本號應與系統的文檔版本應保持一致；

7）設計變更應特別關注涉及的庫存件和庫存車的處理；

8）設計變更流程完成后應及時通知所有涉及的相關部門，并明確設計變更的實施日期。

4 結束語

在產品研發階段，企業很難做到一次設計，全部正確。雖然各企業都在提倡“零缺陷”質量管理，但這僅僅是一個目標。汽車設計是一個復雜的系統工程，不僅涉及單個零部件的技術問題，還涉及系統間的協調集成問題，許多問題往往在后續的生產中才會暴露出來，因此，需持續按照流程變更研發數據，并在平臺及時做好數據備份[5]，確保汽車生產鏈正常運行。在企業搭建的產品數據管理平臺上分類建立一系列的數據模塊，使整個企業的產品、生產、銷售、售后的工作流程運行均能滿足信息化管理的要求，能夠正確和清晰地反映產品數據信息以及這些數據之間的關系，規范產品數據信息管理。汽車產品數據的科學管控有利于持續保持汽車研發、生產、銷售各部門數據通暢，有序銜接，在汽車生產鏈中起著至關重要的作用。