基于汽车产品研发数据的管控策略探讨

常永斌，杨凌云，张 妮，黄林洁

（大运汽车股份有限公司，山西 运城 044000）

汽车产品数据是在产品开发时把满足设计目标的整车技术参数、零部件转化为可执行的工程语言的输出物，是零部件制造、整车装配、成品车销售以及售后服务等终端部门完成车辆生产、销售及售后服务的前提条件。

1 产品数据的作用

在产品研发过程中，企业要依据已有的产品数据开展下一步研发工作，并使所有研发工程师工作协调一致，产品数据还用于控制产品生产过程、指导产品销售和售后服务。产品数据通过产品数据[1]管理系统，成为公司生产计划、物料采购、产品制造、产品销售、售后服务、成本核算的重要依据，实现企业各部门间数据信息互通，产品数据对供应和市场销售有十分重要的意义。

2 产品数据的管理形式

为实现产品数据及时、准确地流转，汽车企业应设专门部门及人员管理汽车产品数据。产品数据管理部门的组织机构既要注重产品数据业务能力建设，又要与产品研发团队建立密切联系[2]。管理产品数据质量是产品数据业务职责的核心，产品数据业务管理部门应对整体的产品数据质量及正确性负责。为完成产品数据的各项重要责任，产品数据必须准确、安全、规范。

在新产品车型开发初期，产品数据负责人要制订整车产品数据总体方案，包含数据发布计划、数据命名规则、数据搭建方式、数据变更版本编号规则等。在新产品车型开发过程中，根据数据状态分为招标数据、设计数据、铸造数据、工装数据及生产数据，并由产品数据负责人在系统建立相应的基线进行记录。产品数据负责人要结合企业实际情况来设计产品数据关键绩效指标，以客观反映产品数据业务职责的完成情况，并通过管理这些指标实现产品数据业务水平的持续完善。

3 产品研发数据的分类管控

产品研发数据多而且杂，在企业中搭建一个科学的产品数据管理平台，使整个企业的产品、生产、销售、售后的工作流程运行均能满足信息化管理的要求，分类建立一系列的数据模块，能够准确和清晰地反映产品数据信息以及这些数据之间的关系，规范产品数据信息管理。本文着重从零部件技术状态、物料清单、技术文件、设计变更这四个模块切入逐步展开阐述其管控方式。

3.1 零部件技术状态

零部件数据主要用来记录零部件的基本特征、属性、零部件的技术状态等。其中，零部件技术状态管控是通过在研发和应用全过程中对产品开发目标进行层层分解与转化，并从整车角度对目标任务进行过程、进度和质量管理，使整车、零部件图纸及实物状态达成设计目标。

零部件技术状态管控贯穿于产品开发验证、试生产、批量生产的全过程，通过对整车开发过程中零部件状态发布及变更、整车明细的设计及发布、零部件开发进度管控、试生产及验证过程中保证设计技术状态与实物技术状态之间的一致性管控，保证产品开发进度及目标达成。整车技术状态的设计和管理是整车开发过程中必不可少的一项工作。

产品技术状态划分是产品从设计开发、生产技术准备、批量化投产、最终延伸到停止生产的整个生命周期内，对图样标注管理的一种形式。根据企业实际情况和市场需求，企业可划分满足自身需求的产品技术状态，本案例划分为6 个技术状态，具体如下：

1）C 状态，即产品开发设计试制验证阶段，从方案设计开始，经过工程设计、样车试制、性能试验验证阶段。该阶段图样状态标注为“C”；

2）S1 状态，即零部件及整车试验验证阶段，是NC 数模冻结发布后，经零部件生产技术准备提供样件（工量夹模具开发），产品样件进行开发设计验证、正式工装样件验证、采用验证零部件进行二轮样车试制，样车进入可靠性试验阶段。该阶段图样状态标注为“S1”；

3）S2 状态，即整车生产线工艺验证阶段，是零部件及整车经可靠性验证及整改完成后，零部件经物流过程进入装配生产分装线或总装线，进行工艺验证及生产线节拍验证阶段。该阶段图样状态标注为“S2”；

4）A1 状态，即用户使用验证阶段，是指经总装线工艺验证，采用工艺要求完成整改的零部件装车下线的样车，进入某一区域市场进行用户使用验证（试销）阶段。该阶段图样标注为“A1”；

5）A2 状态，即批量生产阶段，是指经过用户使用验证，零部件完成整改后，在总装线按照量产节拍进行批量生产阶段。该阶段图样状态标注为“A2”；

6）T 状态，即停产状态，经公司决策层确定，不再销售，停止生产的产品。该阶段图样状态标注为“T”。

3.2 物料清单

物料清单（Bill Of Material, BOM）是汽车生产企业的主数据，是核心的产品要素，贯穿了从设计到销售的各个方面，记录每个需要装配的零部件由哪些零部件组成，根据市场定位及产品特点，汽车生产企业一般会采用符合自身特点的BOM[3]设计及管控方式。

3.2.1 BOM 分类

狭义的BOM 被称为物料清单，即整车零部件的产品结构关系，是组装一辆车所需所有零部件清单。广义的BOM 除包含设计BOM 外，还包含工艺BOM、制造BOM 及备件BOM，使BOM 承载工艺路线、工序工位、制造物料、售后备件等信息。一辆整车由成千上万的物料组装而成，BOM就是成千上万的物料集合的体现形态。BOM 分为工程BOM（Engineering BOM, EBOM）、工艺BOM（Process BOM, PBOM）、制造BOM（Manufacturing BOM, MBOM）及备件BOM（Software BOM,SBOM）。

3.2.2 整车EBOM

EBOM 产生于研发阶段，是指产品设计部门产生的数据结构，由物料件号、名称、用量、层级等信息组成，是用于描述产品结构以及组成产品的零部件、组件、辅料等产品基本单元之间相互关系的一种设计物料清单。

从各形态BOM 定义可以看出，EBOM 是其余BOM 的基础，它是设计部门向工艺、制造、采购、售后等部门传递产品数据的主要形式和方法，是汽车生产企业的主数据。作为整车技术状态的重要输出物，EBOM 承上启下。因此，EBOM 在研发设计领域尤为重要，使EBOM 的准确性达到100%，也是每家汽车企业追求的目标。接下来，本文重点阐述EBOM 的设计和管理。

3.2.3 EBOM 的设计输入

产品项目主体计划定义整车开发各个阶段产品策划、研发、采购各业务领域的工作开展计划，EBOM 则是基于项目主体计划，将构建和变更的时间作为一条独立业务线，体现与其他业务之间的关联关系。车型配置表是产品策划部门依据市场调研等信息编制的车型配置，是以市场语言来描述市场对产品的需求。车型配置表定义了车型开发的配置宽度，体现在EBOM 上，即规定了车型的EBOM 构建范围。新产品车型代码主要用来确定新车型在车型谱系中的隶属关系，并给出新车型代码作为EBOM 的编制对象。

3.2.4 EBOM 的设计流程

EBOM 的设计具体步骤如下：

1）项目定义。在开发构建EBOM 时，项目经理和BOM 工程师维护项目基本信息、团队成员信息等；

2）车型配置的梳理。产品策划工程师按标准模板逐条维护车型配置表；

3）市场语言的转化。产品工程师将车型配置表转化为工程开发所对应的技术配置语言；

4）沿用功能/零部件确定。产品工程师依据平台[4]构架清单、通用化率统计表、模块化清单，梳理出新产品项目所需的借用件和专用件清单；

5）梳理零部件。产品工程师按系统、子组、总成各模块逐个梳理零部件，并编制各系统专业的EBOM 清单；

6）完整性确认。总布置工程师及各产品工程师确认EBOM 完整性及准确性。

通过上述流程完整构建了EBOM，可见构建EBOM 的过程涉及各部门间的协作开发，因此，总布置工程师作为各部门之间的桥梁，扮演着研发领域模块组长的角色。

3.3 技术文件

技术文件即通常所说的研发过程数据转换成的文档，记录了零部件的设计方案、技术规格、装配方式等。

3.3.1 常规技术文件

产品研发过程中产生的技术文件分产品图样、设计文件、工艺文件、更改通知单、联系通知单、技术标准等文件，如表1 所示。

表1 常规技术文件分类

3.3.2 商品化技术文件

商品化技术文件作为整车产品开发商品化成果，是汽车研发部门输出给经销商或用户的技术文件，用以指导经销商或用户正确使用或维修保养车辆，是将研发的设计语言转化为通俗易懂的用户化语言，是连接汽车企业和消费者的桥梁。在整车产品上市初期，由研发工程师完成编制并发布到终端使用。随着汽车产业的进步与发展，汽车技术文件逐步由纸质文字资料升级为电子网络视频资料等。商品化技术文件一般包含用户手册、驾驶指南、备件图谱以及维修手册，具体要求如下：

1）用户手册是对用户正确操作和维护车辆指导，也是向用户宣传产品、品牌、提高市场占有率的工具；

2）驾驶指南是对用户手册的补充，通过动图、短视频等更直观的新媒体手段来指导用户正确操作并维护车辆。与用户手册相比，驾驶指南的获取途径更便捷，展现形式更直观，也更容易获得客户的喜爱；

3）备件图谱应根据整车及备件明细与实物零部件一一对应的热点图，让经销商可以在终端便捷查询和一键采购备件；

4）维修手册是汽车企业输入给经销商进行售后维修的指导性文件，包含维修电路图、故障诊断码、拆卸及安装步骤，指导客户进行故障排查和维修。

因技术文件是呈现给客户的最终文件，故编制客户看得懂、用得好且具有品牌提升效应的手册非常重要。

3.3.3 文件管理方式

技术文件的管理采用在线开发的管理模式进行，利用文件编制系统编制任务分发、编号、编写、评审、审核、归档发布。随着车型的不断升级迭代，技术文件也在实时更新以满足市场需求。

在产品开发过程中，针对各设计分组输出的技术文件，由车型负责人组织相关部门负责人、专家进行评审，以保证输出文件的准确性、有效性。技术文件是否可行有效，重在评审环节的把控。评审具体分为下三步：

1）技术文件评审前工作。相关单位根据项目进展，适时输出相关技术文件，提出评审需求，牵头部门接到评审需求后，开始组织评审，并做好评审前的准备工作。车型负责人应在输出的技术文件得到最终批准前提出评审需求，提交设计评审申请表使输出的技术文件得到相关专家、人员的确认，针对评审问题，进行整改，以保证输出文件的准确性、有效性；

2）技术文件评审过程实施。技术文件评审应由文件输出单位，人员对输出的技术文件内容进行汇报，与会专家、人员结合汇报内容，进行评审，提出评审意见。根据评审文件的类别不同，关注策划阶段文件评审、设计方案评审、图纸、数模评审、试验大纲评审等。牵头部门对与会专家、人员的评审意见，进行记录，输出评审记录文件；

3）技术文件评审后工作。针对评审过程中的过程记录及评审情况，车型负责人会后对评审过程进行总结，输出技术文件评审报告及整改计划，并下发相关单位组织对评审问题进行整改。评审报告进行报批发布、并进行问题跟踪落实、完成销项。

3.4 设计变更

3.4.1 概念

设计变更是对零部件设计过程中及发布生产后的各类更改进行记录，保证更改过程完整、可追溯。在新车型开发阶段，车型开发变化因素较多，产品数据作为最终产品工程化的载体也需要适应性地不断变化，这时，新车型开发团队就要考虑产品数据的变更管理。在汽车产品开发过程中，产品数据的变更往往通过设计变更来实现。设计变更是一个严格对产品及其零部件进行变更评审与综合处理的流程，确保不遗漏所涉及的所有产品和业务环节。

在新车型项目开发时，设计变更是衡量某项目开发整体质量的一个重要指标，一般通过设计变更率、设计变更频次及设计变更时长偏差率三个维度，对新车型开发的过程质量进行评价。通过数量化的展示，及时发现产品设计交更过多的异常情况，以便及时采取措施尽可能降低产品研发后期的设计变更率和设计变更频次。设计变更的快速完成，可以为汽车企业带来诸多便利，如：减少旧物料的报废和维修损失、快速响应市场需求、促进汽车产品市场销售等。

3.4.2 管理要求

设计变更应符合相关规定，首先要做好验证评审才能实施变更。设计变更在发布实施前方案应经过必要的测试和验证，不得降低产品质量，不得违背相关标准、法规的规定。更改后的图样应正确、完整、统一和清晰，能反映更改前后真实情况，保证更改前的原图文有据可查。设计变更流程管理应确保全过程闭环控制，以避免因过程失误造成不必要的损失，具体要求如下：

1）设计变更应采取固定的模板格式，在平台进行设变统一模板和流程；

2）所有图文的更改均依据设变单进行，更改者对图样的更改质量、一致性等负责，不得随意增减内容；

3）设计变更应保证涉及的相关产品和子组同步更改；更改单中每一项更改涉及的所有图样、关联件、BOM 及其他文件应同步更改；

4）关联设变应由设变发起人通知关联子组负责人，关联子组负责人将设变信息汇总到发起人处，发起人统一下发更改单并选择关联子组负责人会签；

5）当整车配置发生变化或整车BOM 升级时，由车型负责人通知相关子组负责人，相关子组负责人将变化信息汇总到车型负责人处，车型负责人统一下发更改单并选择有变化的子组负责人会签；

6）图样每更改一次，标题栏的版本号应与系统的文档版本应保持一致；

7）设计变更应特别关注涉及的库存件和库存车的处理；

8）设计变更流程完成后应及时通知所有涉及的相关部门，并明确设计变更的实施日期。

4 结束语

在产品研发阶段，企业很难做到一次设计，全部正确。虽然各企业都在提倡“零缺陷”质量管理，但这仅仅是一个目标。汽车设计是一个复杂的系统工程，不仅涉及单个零部件的技术问题，还涉及系统间的协调集成问题，许多问题往往在后续的生产中才会暴露出来，因此，需持续按照流程变更研发数据，并在平台及时做好数据备份[5]，确保汽车生产链正常运行。在企业搭建的产品数据管理平台上分类建立一系列的数据模块，使整个企业的产品、生产、销售、售后的工作流程运行均能满足信息化管理的要求，能够正确和清晰地反映产品数据信息以及这些数据之间的关系，规范产品数据信息管理。汽车产品数据的科学管控有利于持续保持汽车研发、生产、销售各部门数据通畅，有序衔接，在汽车生产链中起着至关重要的作用。