上汽自主品牌产品开发的架构策略.pdf

2010年 第 32卷 第 6期 汽 车 工 程 Automotive Eng ineering2010 Vo l 32 No 6 2010096 上汽自主品牌产品开发的架构策略 原稿收到日期为 2010年 4月 21日 修改稿收到日期为 2010年 5月 6日 陈 虹 上海汽车集团股份有限公司 上海 200041 摘要 分析产品 平台 架构和架构策略的关系 指出架构的推出使平台概念得以拓展和向前延伸 共同工 程解决方案和模块化概念使得车型在带宽上生成 架构策略保证资源和效益最优化与产品个性化之间最好的平衡 通过推进自主品牌产品开发的架构策略 上汽最大限度地把握好高效率 高质量和低成本的开发与产品个性化间的 平衡 确保在市场竞争中形成荣威 MG 系列多种产品 关键词 架构战略 平台 自主开发 上汽 Architecture Strategy for the Development of Self owned Brand Products in SAIC Chen Hong SA I C M otorCorporation Limited Shanghai 200041 Abstract By analyzing the relationship between products platforms architectures and architecture strate gy in this paper it is indicated that the introduction of architecture m akes the platfor m concept expand and extend for ward Common engineering solution andmodular concept generate vehicle models in bandw idth The architecture strategy assures the best balance between resources and benefits opti m izations and product custom ization Through the i mplementation of the architecture strategy for self owned brand product developmen t SAIC gives a full play to achieving the balance between high efficiency high quality and low cost develop ment and product custom ization ensuring the formation of a variety of productsw ith Roewe andMG product lines in market competition Keywords architecture strategy platform Self developm ent SAIC 前言 自 1886年戴姆勒和本茨发明世界上第一辆汽 车以来 汽车工业的发展对人类的社会进步和生活 质量的改善发挥了积极作用 美国福特公司在 1908年创立了流水线生产方式 极大地提高了生产 效率 从产量上提供了一种满足社会需求的方式 但 产品趋于雷同 随着社会文明的进程及文化多样化 的发展 用户的个性化要求越来越多 社会分工的细 化 也导致了车辆用途分类的日益繁杂 怎样满足 社会和用户对产品多样化的需求 同时又能高质量 高效率和低成本地开发出各类汽车 是每一个汽车 公司面临的重要课题 丰田 大众和通用汽车等全 球大公司为此投入了大量的精力来制定战略和规划 产品 由此而产生了整车架构 平台的概念 上汽自主品牌根据全方位参与市场竞争和中高 端进入市场的战略 规划了整车的一系列产品 包括 发动机 变速器和新能源动力总成 上汽自主开发 要充分利用后发的优势 认真向先进的竞争对手学 习 总结他人的经验教训 少走弯路 在产品规划 开发策略 制造工艺 质量控制和成本优化等方面 从设计决定质量 设计决定成本和设计为制造服务 等理念出发 结合上汽自身特点制定符合科学发展 观并富有挑战性的产品开发架构策略非常必要 1 整车开发中产品 平台与平台策略 1 1 产品 整车产品从大类上可分为乘用车 商用车和专 462 汽 车 工 程2010年 第 32卷 第 6期 用车等 我国 GB T 3730 1 2001中给出了汽车和 挂车类型的术语和定义 汽车在初始发展期只是一种满足人和货物移动 的工具 随着社会的发展 货物运输效率的提高及 不同用途的需求 形成了各种各样的汽车产品 现 代社会的不断发展 用户的个性化需求日益突出 又 出现了跨界车型 甚至会出现对汽车新种类的定义 汽车已不再是一种简单的交通工具 而且是人们纷 繁复杂生活的一部分 目前 世界上各国汽车公司 生产的汽车产品有几百种 几十类 1 2 平台与平台战略 产品开发过程中 为了缩短开发周期 节约资源 和降低成本等因素会把不同产品中接近的 类似的 特性在某些开发阶段 合并 开发 例如 两个产品 的有些系统 子系统或零件是一样的 特别是不可见 部分 而对于可见部分则根据不同地区 针对不同市 场及不同用户群进行个性化设计 这种由相同的系 统 子系统及和零部件组成的系统 被称为平台 也 就是说 平台是由一些共用件组成 在一个平台上 通过针对市场的个性化设计 可形成多个产品 平台战略是在开发过程中用一个平台同时承载 不同车型的开发及生产制造 是零件最大共用化和 产品个性化的一种平衡 这种设计思想和方法可以 在满足成本 周期和质量的要求下满足用户个性化 需求 平台战略的优点如下 1 在研发方面 在一 个平台上实现的技术升级 可以使这个平台上的所 有车型受益 降低了开发费用 同时 减少了分析 设 计和试验的种类及试验样本数 缩短了新产品上市 时间 2 在制造方面 相同零部件的采用使生产 过程相同 从而降低固定投资 而相同零件的使用又 可扩大零件批量 降低物料成本 3 在质量方面 共用件的广泛使用 降低了解决质量问题的复杂性 便于投入最优 最多的资源来进行质量攻关 减少了 犯错误 的机会 同时 也是实际生产过程中防错 措施在产品规划中的扩展 使设计保证质量真正得 以实施 从而在本质上提高设计过程的质量 降低减 少产品在使用阶段的抱怨 平台战略的产生 不仅推进了汽车开发和制造 领域的技术进步 也对产品的供产链和服务链产生 了革命性的影响 1 然而 在平台战略使企业的资 源得到最优化 效益最大化的同时 其缺点也逐渐显 露出来 在一些企业的平台战略的实施过程中 由 于过分追求效益与产品零部件的共用 使车型趋于 雷同 产品缺乏变化 引起消费者的认同度下降 其 次 在同一平台上频繁地推出性能类似的新车型 也 直接形成了对自身家族车型的冲击 导致对品牌的 伤害 再次 平台战略的零部件共用对产品质量控制 是一把双刃剑 有时一个零件的质量问题会造成该 平台众多产品的召回 当今社会是个性化发展加剧和产品日益细化的 时代 仅仅通过一些零部件的共用 或者说只依靠共 用零件已经很难把握资源和效益最优化与产品个性 化之间的平衡 汽车生产商不得不进一步考虑如何 在高效 经济的前提下让用户得到最满意的产品 于是 打破平台战略局限性的平台深化战略 也就是 架构的概念开始逐步形成 2 架构 2 1 架构 平台由一些共同件组成 当产品的多样化 性 能 尺寸 用途 使某些时候已经不能用共用件来解 决问题时 必然会产生多个平台 对于一个在市场 上全方位参与竞争的汽车公司而言 开发多个平台 是不可避免的 但平台数量过多会导致投入过大和 产品技术过于复杂 所以有必要研究平台与平台之 间的关系 架构实际上是平台概念的拓展 也就是 在不得不采用不同零部件时 还是否能找出共同点 保持平台概念上的优点 从产品开发的角度出发 根本之处是在为产品 的实现找到技术路线 也就是技术方案 或称为工程 解决方案 在不同平台上 虽然零部件是有差异的 但解决问题的工程方案一致 这同样可以缩短开发 周期和降低成本 使开发资源用在关键点上 而在 制造方面 当采用平台战略时 由于采用共用件策 略 所以制造方式也必然相同 在扩展到架构策略 时 虽然某些零部件已有所不同 但在相同工程解决 方案的基础上 也有可能确定相同的制造方式或找 到可以互换的制造方式 这就是所谓的模块式设计 和制造 因此 所谓架构实际上就是相同的工程解 决方案和模块化制造工艺的综合 它从平台概念上 采用物理的 同零件 扩展到了设计过程上的 同方 法 和制造过程中的模块化 是一种更深层次的协 同 是从采购 同零件 到开发资源 同方法 的 提升 2 2 产品 平台 架构之间的关系 从上述分析中可知 如果两个产品沿用了相同 2010 Vo l 32 No 6陈虹 上汽自主品牌产品开发的架构策略 463 的关键系统 子系统或零部件 则可称为同平台产 品 或者说这两个产品出自同一平台 如果两个平 台的关键部分采用的是相同的工程解决方案 则称 为同一架构上的两个平台 架构实际上是平台概念 基础上的扩展和往上延伸 图 1为汽车整车产品架 构 平台与产品生成的一般关系 各公司对平台与 平台 平台与架构之间的划分也是有差异的 图 1 汽车整车产品架构 平台与产品生成的一般关系 2 3 架构战略 架构战略是一种更为灵活的整车规划和研发战 略 它以架构 平台 产品这样一个自上而下的树 状结构承载了具有相同架构特性的所有车型的开 发 2 架构战略 或者说统一架构的车型应具有如下 特性 1 一组共用的零件 在保证工程方案相同的 前提下尽最大可能地实现关键零件共用 2 共同的功能和性能限制 共用的工程解决 方案决定了架构所有车型具有一定的性能共性 并 且建立起工程解决方案之 最优性 3 一组共用的界面 用以保证关键架构零件 的共用性 4 相同的制造体系 统一架构车型相同的制 造体系确保企业整体制造规划的灵活性 5 一定的尺寸带宽 用共同的工程方案解决 关键尺寸在一定范围内的浮动 进一步满足用户个 性化的需求 图 2为某一系列产品的主要尺寸参数 它包含 3 个平台 短轴距平台负责中级的三厢 两厢轿车及其 换代产品的开发 长轴距平台负责中高级别轿车及 其换代产品 而第 3个平台则承载高端 MPV产品 3个平台分工明确但在一些原理上共享相同的工程 方案 从而大大降低了开发周期及风险 当然 图 2中 H 点高低只是区分不同平台时的 图 2 架构规划实例 参数之一 并非全部 实际上 各汽车生产厂商会依 据自身的技术能力和工程规划来定义适用于自己的 架构和平台 但大体上是相近的 由此可见 架构战略给现代汽车开发提供了一 条崭新的思路 在平台化战略和全新开发之间架起 了一座桥梁 其优点如下 1 提供了更为广泛和灵活的产品规划方式 如果按照平台战略 由于产品的外形 布置有较大差 异 SUV MPV和轿车等车型很难共平台开发 架构 思路的出现避免了一系列新平台各自为政的情况出 现 使公司资源得到最合理的整合 由于架构战略 有共同的功能及其性能的前瞻性 使得规划部门更 早地着手前期规划 让人员 经费及硬件尽早到位 2 以比较小的代价解决了共平台策略车型缺 少变化的问题 在同一架构的指导下 不同平台所衍 生出的不同性能的车型给顾客提供了更多的选择 3 大大节省了开发费用 从图 3的统计数据 中可以看到 在无法做到同平台的情况下 平台之间 共架构的设计理念还能够大幅缩减工程开发和制造 投资费用 4 降低了同架构车型开发周期和风险 得到 验证的工程方案可以应用于该架构中任意一款车 型 产品质量的提升以及售后的反馈都将从中获益 5 由于同架构车型在开发时就考虑了采取一 致的制造体系 对于企业的生产 物流和采购体系也 提供了更大的灵活性 2 4 架构规划与产品规划 既然架构战略能够给企业的产品规划带来的利 益如此显著 随之而来的问题就是如何来规划企业 464 汽 车 工 程2010年 第 32卷 第 6期 图 3 共用性对开发经费的影响 的架构型谱 如何做到用最少的 最合理的架构来涵 盖企业尽可能多的车型规划 架构的规划和产品车型的规划并不相同 企业 产品车型的规划一般来自规划和市场部门 由终端 市场调研以及对未来市场判断获得 一般通过产品 的尺寸 尤其是轴距和总长 发动机排量 车型 和 品牌来描述或规划 3 架构规划者要考虑的就是如 何用合理的架构去承担这些车型的开发任务 一般用 3个因素来对架构进行分类 1 驱动形 式 如 TFWD 发动机横置前驱 LRWD 发动机纵 置后驱等 2 前轮距范围 它决定了所选底盘架 构 前悬架和转向等整车硬点 3 车身形式 包括 承载式或非承载式 高地板或低地板 一个经过合理规划的企业架构型谱应该有这样 两个特点 合理的分布能够满足主流车型细分市场 的需求 最少的冲突和重叠保证了企业资源利用效 率的最大化 美国通用汽车公司自 2003年以来 坚决地实施 全球化架构战略 已经由本世纪初期的 52个平台优 化合并 成 12 个架构 其中 EPSILON DELTA 和 GAMMA 3大主要架构涵盖了其全球 60 的乘用车 型 2 上海通用汽车公司近两年连续将新君越 别 克英朗 科鲁兹等几款高品质主流车型投入市场 获 得了良好的市场反馈和顾客满意度 其紧凑的开发 周期 完善的产品质量体系通过通用汽车公司全球 化架构战略获得了可靠保障 开发成本的下降也带 来了利润的上升 3 上海汽车自主品牌产品开发的架构 上汽自主品牌的创立和自主产品的开发只有 5 年多的历程 目前已开发并上市了荣威 750 550 350 MG7 MG6等多款产品 上汽自主品牌以上汽乘用车公司和上汽技术中 心为载体 目前拥有 4个整车厂 上海临港 江苏南 京 江苏仪征以及英国长桥 2个发动机厂 上海临 港和江苏南京 和 3个技术中心 上海安亭 江苏南京 和英国长桥 具备了一定的产品开发和生产能力 初 步确立了上汽自主品牌自身的产品架构 见图 4 图 4 上汽自主品牌 A 级车架构规划 按照 架构 平台 产品 的关系来理解并开 发 制造整车产品 也从开发流程及组织行为中得到 支持和保障 为此 在组织机构中确立了前期工程 和产品工程的定位和分工 并采用矩阵式的管理方 式来协同各功能块的运作 图 5为上汽技术中心的 矩阵管理图 图 5 技术中心矩阵式管理图 在架构概念得到确认后 把共用工程解决方案 和模块化理念所确定的零件及平台中的沿用件统称 为架构件 前期工程的任务就是在市场提出需求 时 首先确定这一产品的技术路线及工程工作范畴 确认在现有架构规划中是否需要重新开发或优化 2010 Vo l 32 No 6陈虹 上汽自主品牌产品开发的架构策略 465 也就是确定哪些是架构件 哪些是非架构件 并完成 架构件的开发 根据每一个项目的不同情况 确定 每一个架构件的技术参数或概念设计 需要时直至 尺寸数据的发布 图 6为一种基于架构概念的产品 开发过程 在流程上还定义了前期工程的时间节点 和提交物 明确前期工程和产品工程的任务 从而保 证整个产品的进程 最大限度地做好高效 高质量和 低成本的开发和产品个性化之间的平衡 图 6 基于架构概念的产品开发过程 4 结束语 我国汽车的高速发展给自主品牌带来了新的机 遇和挑战 多车型 多品牌的产品规划是立足未来 竞争市场的必经之路 而这离不开合理的架构战略 规划的支持 架构整合的过程 也正是资源发掘和 效益提升的过程 合理分布的架构型谱 可以最大 限度地节约研发和生产成本 从根本上提高产品的 价格竞争力 推进架构战略是上汽自主品牌应对国内外市场 挑战 建立核心竞争力的迫切需要 从国际竞争对 手看 跨国汽车企业大多已经或者正在建立自身的 架构战略 通过合理的资源调配进一步扩大了其人 才及技术储备的优势 从国内竞争对手看 各主要 自主品牌企业也正在整合 优化现有的平台规划 在这样的竞争环境中 如果不能通过合理清晰的架 构规划来保障多车型多品牌并举的发展 必将造成 资源浪费 就很有可能在今后的发展中丧失主动权 长期受制于人 因此 对于自主品牌来讲 要真正实 现做强做大的目标 就必须把架构战略的应用和发 展放到突出的战略位置 结合产品规划的建设 以更 大的决心和魄力 加大投入 加紧突破 加快发展 尽 快形成核心竞争能力 参考文献 1 Christian E CoronadoM ondragon Adrian E CoronadoM ondragon RogerM iller M odularity Open A rchitecture and Innovation an Automotive Perspective J I nternationa l Journal of Automotive T echnology andM anagement 2006 6 3 2 GM Strays from its Common Architecture Strategy J Lotus Driv ers Guide 2004 1 3 Baughey Kevin K evin L Multi media Platfor m Framework for the Auto