商用車平臺(tái)化和模塊化已經(jīng)成為中國(guó)商用車行業(yè)未來(lái)發(fā)展的主旋律,作者對(duì)商用車平臺(tái)化和模塊化的價(jià)值進(jìn)行了深入研究,并且到戴姆勒進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,研究戴姆勒的平臺(tái)化和模塊化技術(shù)要點(diǎn)。同時(shí)對(duì)中國(guó)商用車企業(yè)平臺(tái)化和模塊化的差距進(jìn)行分析,提出改進(jìn)的建議。
商用車平臺(tái)化和模塊化的意義
汽車領(lǐng)域平臺(tái)化和模塊化概念是由斯堪尼亞最早提出,其目的是降低零部件的數(shù)量和管理成本,以滿足更多車型的個(gè)性化需求。汽車設(shè)計(jì)和生產(chǎn)可以像樂(lè)高玩具一樣,通過(guò)有限的零部件和標(biāo)準(zhǔn)接口,組合成各式各樣的車型。目前全球汽車領(lǐng)域平臺(tái)化和模塊化方面有兩個(gè)標(biāo)桿:乘用車領(lǐng)域?yàn)榇蟊,商用車領(lǐng)域?yàn)榇髂防。作者曾?jīng)去大眾調(diào)研的時(shí)候,大眾所有的轉(zhuǎn)向盤都有模塊化開(kāi)發(fā),基本尺寸、形狀、駕駛員氣囊模塊接口等都是一致的,再根據(jù)各個(gè)車型的需求進(jìn)行個(gè)性化開(kāi)發(fā),主要區(qū)別是電子按鍵、外包皮紋。當(dāng)問(wèn)起價(jià)格讓作者驚訝,一個(gè)轉(zhuǎn)向盤基礎(chǔ)模塊(鎂鋁合金骨架、外注塑、無(wú)電子按鍵)僅為58元,而同類車型都在70~90元。由于大眾采用模塊化之后,全球幾百萬(wàn)輛車都使用同一款轉(zhuǎn)向盤模塊,其采購(gòu)成本可以下降20%以上。
戴姆勒有全球開(kāi)發(fā)體系和供應(yīng)商體系,在全球生產(chǎn)的車型當(dāng)中共用很多模塊,采用全球供貨方式,可以確保零部件的品質(zhì)一致性,同時(shí)大幅降低生產(chǎn)成本和平攤研發(fā)成本。五年前中國(guó)自主品牌企業(yè)都沒(méi)有重視平臺(tái)化和模塊化,基本上是產(chǎn)品一個(gè)平臺(tái)一個(gè)系列,所有零部件全新開(kāi)模,導(dǎo)致供應(yīng)商管理量巨大、開(kāi)發(fā)成本嚴(yán)重偏高,研發(fā)成本和模具成本無(wú)法分?jǐn)。以轉(zhuǎn)向盤為例,某款車型居然匹配了兩個(gè)廠家、八款轉(zhuǎn)向盤,單款轉(zhuǎn)向盤由于生產(chǎn)量少,其研發(fā)成本、模具成本無(wú)法合理分?jǐn)偅瑢?dǎo)致成本嚴(yán)重偏高,采購(gòu)價(jià)格75元,相比大眾要貴30%。隨著中國(guó)自主品牌企業(yè)日益重視平臺(tái)化和模塊化,車型開(kāi)發(fā)之前就做平臺(tái)化和模塊化的整體規(guī)劃,將之前的車型進(jìn)行資源整合,充分降低整車的成本。
由于商用車是多品種小批量的產(chǎn)品,相對(duì)于乘用車而言商用車單款車型的產(chǎn)品偏低,更需要開(kāi)發(fā)大量的平臺(tái)化和模塊化工作。早在2006年作者對(duì)奔馳某款輕卡進(jìn)行研究,車架安裝孔的管理方式是“部件嚴(yán)格服從于車架、車架統(tǒng)一管理”,安裝孔大小、間距完全一致,所有安裝部件安裝位置全部利用現(xiàn)有的孔位。車架生產(chǎn)采用連續(xù)沖孔和滾壓成型方法,生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于車架沖壓成型,因此整體成本大幅降低?ㄜ囓嚰馨惭b孔直徑全部為16mm,安裝孔距離邊緣的最小距離為40mm,所有安裝孔之間最小距離為50mm,安裝孔上下兩排,中間為減重孔;氣罐支架、電瓶支架、油箱支架、側(cè)護(hù)板支架都完全相同;除后減振器安裝橫梁外所有的中段橫梁完全相同,零部件模塊化程度非常高。
通過(guò)對(duì)奔馳某款輕卡零部件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并且與國(guó)內(nèi)某款輕卡進(jìn)行對(duì)標(biāo),發(fā)現(xiàn)奔馳輕卡零部件總數(shù)據(jù)量少15%,單個(gè)零部件重復(fù)使用率很高,例如6根橫梁完全一致,12個(gè)支架完全一致。而國(guó)內(nèi)某款輕卡,油箱支架、電瓶支架、氣罐支架、擋泥板支架等等,每個(gè)支架都不一樣,典型的“各管一攤”設(shè)計(jì)理念。假設(shè)兩款車型具備相同的性能和品質(zhì),相比之下奔馳輕卡從模具成本、研發(fā)成本、管理成本、生產(chǎn)成本、維修成本都會(huì)降低20%。我們相信未來(lái)商用車的平臺(tái)化和模塊化將成為研發(fā)和制造主導(dǎo),如果不做平臺(tái)化和模塊化必然會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力下降,導(dǎo)致汽車企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中淘汰。
戴姆勒平臺(tái)化和模塊化的研究
作者對(duì)戴姆勒平臺(tái)化和模塊化進(jìn)行了深入的研究,目前戴姆勒已經(jīng)把平臺(tái)化和模塊化放在了戰(zhàn)略的高度,進(jìn)行上層架構(gòu)的搭建,所有的組織模式、管理模式都充分考慮產(chǎn)品平臺(tái)化和模塊化。以管理方式為例:戴姆勒卡車在組織架構(gòu)上采用全球運(yùn)營(yíng)方式,產(chǎn)品戰(zhàn)略充分考慮全球各個(gè)市場(chǎng)的需求;卡車歐洲部門主要做卡車產(chǎn)品的管理,其中設(shè)立了模塊及變更管理部;卡車品牌及全球采購(gòu),設(shè)立了模塊管理。戴姆勒卡車的平臺(tái)化和模塊化已經(jīng)貫穿了產(chǎn)品管理、研發(fā)、采購(gòu)、生產(chǎn)、全球運(yùn)營(yíng)整個(gè)流程。戴姆勒產(chǎn)品平臺(tái)是由CBM(Chassis BomModule)定義出來(lái)的,體現(xiàn)了劃分車型的6個(gè)要素的特征,體現(xiàn)了5個(gè)重要要素(車型用途、功能、驅(qū)動(dòng)、懸架及總重)。根據(jù)CBM,規(guī)劃出該平臺(tái)下各根車型所需的ABM(Aggregate Bom Module )和VCM(Vehicle Configuration Module )。
根據(jù)各根車型下的模塊規(guī)劃,將模塊分為兩類,一類為借用模塊,該類模塊為已有資源,可以直接借用;另一類為新模塊,需重新開(kāi)發(fā),針對(duì)此類新模塊列出開(kāi)發(fā)計(jì)劃進(jìn)行控制,即為整車的開(kāi)發(fā)計(jì)劃。根據(jù)對(duì)待開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的市場(chǎng)定位及公司總體戰(zhàn)略規(guī)劃,制定出整車產(chǎn)品的特性目標(biāo),特性目標(biāo)分為三類:第一,領(lǐng)先的特性BM(Benchmark);第二,占市場(chǎng)前三名的特性TT(Top Three);第三,與標(biāo)桿相當(dāng)?shù)奶匦訡L(Competitor Level)。針對(duì)此三類特性分別制定出相應(yīng)的目標(biāo),然后再將整車特性分解至各模塊,形成模塊的特性目標(biāo)。
在產(chǎn)品模塊化開(kāi)發(fā)和管理方面,戴姆勒分為整車概念和模塊概念,整車概念產(chǎn)生整車平臺(tái),然后分解成4大系統(tǒng)和12支模塊團(tuán)隊(duì),每個(gè)模塊團(tuán)隊(duì)的經(jīng)理?yè)碛蟹浅4蟮拈_(kāi)發(fā)權(quán),可以調(diào)配所有的開(kāi)發(fā)資源。模塊概念包括了基礎(chǔ)模塊和定制模塊。戴姆勒模塊與整車之間通過(guò)BCS、EDS和SMARAGD三個(gè)軟件平臺(tái)之間的交互緊密結(jié)合在一起。在SMARAGD中將所有零部件及圖紙創(chuàng)建出來(lái),EDS從中將各零部件提取出來(lái)形成模塊SAA,最后BCS按照邏輯關(guān)系將各模塊裝配在整車上,便形成了完整的整車數(shù)模。各模塊之間的組合邏輯是通過(guò)BCS系統(tǒng)來(lái)控制的,EDS系統(tǒng)儲(chǔ)存零部件、圖紙及組成的模塊,BCS控制各模塊之間組合的邏輯關(guān)系并根據(jù)點(diǎn)單代碼生成整車BOM。在開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中整合全球的開(kāi)發(fā)資源,通過(guò)強(qiáng)大的BOM系統(tǒng),能夠進(jìn)行零部件資源的整合和合理利用,降低整個(gè)采購(gòu)體系的供應(yīng)商數(shù)量和零部件數(shù)量,則可以降低40%的管理成本。
未來(lái)商用車市場(chǎng)是個(gè)性化市場(chǎng),客戶根據(jù)自己的實(shí)際使用需求,向經(jīng)銷商提交訂單,廠家根據(jù)訂單組織快速生產(chǎn)和交付。經(jīng)過(guò)大量研究論證,商用車產(chǎn)品的個(gè)性化前提是平臺(tái)化和模塊化,因?yàn)閭(gè)性化產(chǎn)品沒(méi)有驗(yàn)證這個(gè)環(huán)節(jié),必須是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一次到位。這些驗(yàn)證工作早在前期通過(guò)CAE仿真分析進(jìn)行驗(yàn)證,在平臺(tái)化產(chǎn)品當(dāng)中對(duì)基礎(chǔ)型進(jìn)行實(shí)際道路和試驗(yàn)場(chǎng)道路驗(yàn)證,其它個(gè)性化配置再進(jìn)行針對(duì)性的CAE仿真分析即可。戴姆勒商用車的個(gè)性化配置都做了標(biāo)準(zhǔn)接口。在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中通過(guò)強(qiáng)大的BOM系統(tǒng)和接口預(yù)先設(shè)定,只需要將基礎(chǔ)平臺(tái)、主模塊、個(gè)性化模塊全部輸入,自動(dòng)生成一款車全套的數(shù)模。一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)可以衍生出上千個(gè)子產(chǎn)品,以滿足客戶個(gè)性化的需求。
中國(guó)商用車平臺(tái)化模塊化的管理建議
目前中國(guó)商用車企業(yè)的平臺(tái)化和模塊化意識(shí)不斷提升,但是目前的發(fā)展水平卻參差不齊。作者在2016年北京車展當(dāng)中對(duì)所有重卡進(jìn)行了詳細(xì)查看和拍照,以下兩個(gè)案例來(lái)作一對(duì)比。判斷一款車型平臺(tái)化和模塊化高低水平,主要看車架和相關(guān)部件的連接是否為標(biāo)準(zhǔn)孔位。因?yàn)榭ㄜ囁械牧悴考拖到y(tǒng)總成,都要通過(guò)安裝孔和螺栓固定到車架上去。假設(shè)一旦零部件做了更改,車架是否需要重新打孔,如重新打孔,則必須要修改原來(lái)的圖紙和數(shù)據(jù),則平臺(tái)化和模塊化無(wú)從談起。
圖5為模塊化較差的某品牌重卡,作者認(rèn)為車架上沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)孔位,甚至所使用的螺栓直徑不統(tǒng)一,根據(jù)零部件的位置在車架上打孔。根據(jù)以上研究證明在設(shè)計(jì)前期總布置的時(shí)候,沒(méi)有充分考慮到未來(lái)改型、更換零部件的應(yīng)對(duì)措施,更沒(méi)有考慮到平臺(tái)化和模塊化。
目前的中國(guó)卡車市場(chǎng)發(fā)展速度非?,為“五年一款全新車型、每年一款年度車型”。如果不做平臺(tái)化和模塊化則根本無(wú)法趕上這個(gè)市場(chǎng)發(fā)展速度;相比圖6,本款重卡車架上采用標(biāo)準(zhǔn)孔矩陣排列,所有零部件都采用標(biāo)準(zhǔn)的孔位和螺栓,在總布置方面非常簡(jiǎn)潔。假設(shè)未來(lái)車輛改型升級(jí),則無(wú)需改動(dòng)整個(gè)車架的孔位,能夠?qū)崿F(xiàn)多種車型共用一款車架。并且可以根據(jù)客戶的實(shí)際需求,做大量的個(gè)性化改裝工作,從而衍生出更多的車型。作者認(rèn)為,商用車的平臺(tái)化和模塊化不是技術(shù),而是管理,更是先進(jìn)的開(kāi)發(fā)理念,必須企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)把平臺(tái)化和模塊化放到戰(zhàn)略位置,在開(kāi)發(fā)當(dāng)中企業(yè)頂層設(shè)計(jì),必須要打破現(xiàn)有的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)模式。
目前中國(guó)商用車的平臺(tái)化和模塊化剛剛起步,需要很長(zhǎng)時(shí)間的積累,需要做大量的改革,很多改革甚至是陣痛式改革。例如采購(gòu)系統(tǒng)必須改革,然而很多企業(yè)的采購(gòu)體系牽扯到很多人的利益,必然要有很大的阻力。未來(lái)商用車企業(yè)和供應(yīng)商必須是戰(zhàn)略合作,同一個(gè)部件或者系統(tǒng),只要兩家供應(yīng)商即可。平臺(tái)化和模塊化實(shí)施之后,單件的供貨量會(huì)急劇增大,必然會(huì)降低生產(chǎn)成本和分?jǐn)傃邪l(fā)成本。撥開(kāi)云霧,冷靜下來(lái)思考平臺(tái)化和模塊化對(duì)中國(guó)商用車行業(yè)的推動(dòng)作用,作者談一下自己的深刻體會(huì)。
第一,要高度重視平臺(tái)化和模塊化的商用車企業(yè)的影響。中國(guó)商用車企業(yè)要花費(fèi)大量的人力和物力去研究和規(guī)劃,同時(shí)以研發(fā)龍頭、以采購(gòu)和制造為抓手,一點(diǎn)一點(diǎn)把平臺(tái)化和模塊化的理念落實(shí)到產(chǎn)品中去;
第二,平臺(tái)化和模塊化的背后,是強(qiáng)大的IT管理系統(tǒng),其中超級(jí)BOM是核心,能夠把零部件之間的關(guān)系描述出來(lái),在裝配模型的時(shí)候直接定位,實(shí)現(xiàn)快速開(kāi)發(fā)。未來(lái)商用車市場(chǎng)是個(gè)性化市場(chǎng),只要客戶超過(guò)500輛就可以為個(gè)性化客戶去設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)生產(chǎn);
第三,平臺(tái)化和模塊化是對(duì)傳統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、采購(gòu)、生產(chǎn)體系的改革,需要?jiǎng)雍芏嗳说睦妫云髽I(yè)老總必須高瞻遠(yuǎn)矚、逐步實(shí)施,雖然前期推動(dòng)難度大,但是一旦全面鋪開(kāi),將對(duì)整個(gè)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力有非常大的提升。
驗(yàn)證碼: