缩略图

样车试制项目降本增效策略浅析

作者

刁琳

上汽通用汽车有限公司整车制造工程 上海 201201

1 引言:

样车试制作为连接研发和量产的关键环节,其效率和成本直接影响新车型的开发周期和市场竞争力。然而,传统样车试制模式普遍存在周期冗长、成本昂贵、资源利用率低等突出问题,例如,因开发周期不足,硬模零件被迫采用软模或硅胶模等替代方案,导致费用大幅增加;试验验证阶段因车辆共用及配置优化不足,造成资源重复投入及工作复杂化;跨部门协作机制不完善,进一步加剧了信息壁垒和资源浪费。在汽车行业快速迭代的当下,如何通过管理创新与技术手段实现样车试制阶段的降本增效,已成为行业亟需解决的核心课题之一。

本文基于某车企近年试制项目的实践经验,通过数据分析与案例研究,探讨了样车试制过程中的优化策略,研究从造车数量和配置精简、油漆需求简化、试制周期精益、资源协同优化、试验前置推进、数字化开发六个维度展开,剖析了降本增效的实施路径和发展方向。

2 造车数量和配置精简

在新车型研发过程中,试验需求的差异化直接导致样车试制数量激增,显著提高了制造成本与管理复杂度。

通过研究,以下策略可实现造车数量与配置精简:

2.1 需求整合与共享共用

建立跨部门协调机制,实现样车资源的高效共享,例如 DU 试验和发动机悬置耐久试验白车身共用方案,通过合理的资源调度安排,使不同用户能够共享样车资源,从而在满足各方试验需求的前提下,也建立了高效的车辆共享标准。

2.2 分阶段验证策略

通过优化验证阶段,将部分验证项目从软模造车阶段合理调整至硬模造车阶段实施,如雨刮试验、摇窗机耐久试验等,这种阶段验证优化策略,既能确保关键性能的早期验证,又能避免过早投入带来的资源浪费。

2.3 历史数据资产的价值挖掘

构建基于历史项目的标准化数据库,包含样车需求数量、配置、验证周期等关键参数和指标。该数据资产支持新项目的精准需求预测和资源优化配置,为方案制定提供数据驱动的决策支持。

实践表明,通过上述策略的推进和应用,某项目造车数量精简 15% ,配置优化 10% ,实现单项目降本超百万。

通过实施差异化油漆优化方案,某项目已减少非必要全工艺车辆 25% 缩短单车油漆周期 30% ,并有效降低材料损耗、缩短制造周期、减少生产排期冲突和能源消耗。

3 试制周期精益

在整车产品开发过程中,试制造车的周期直接影响新车型的上市时间和竞争力。传统试制过程中普遍面临物料准备周期长、软模零件与工装开发耗时、生产节拍缓慢等瓶颈问题。针对这些典型问题,研究采用模块化的精益压缩方案,通过多维度协同优化可实现试制周期的大幅缩短。

3.1 物料供应链优化

通过以下三项措施实现周期优化:1)建立“ 专人专项” 跟踪机制,优化申请审批流程,提升透明度和响应速度,将周期从4 周缩短为2 周。2)开发系统化平台和工具,构建整车BOM 智能核对机制,并优化BUCK/KITS挑选流程,精益 BOM 准备周期 30‰ 。3)利用 MRD~SOB 时间窗口,与VAA 供应商开展协同作业,节省装配与交付周期一周。

3.2 整车质检周期精益

采用双管齐下的优化策略,第一:优化抽样比例,将气密、雨淋、薄雾、称重等质检项目的抽样比例从 15% 降至 10‰ 。第二:通过工艺和流程优化实现工时精简达到 50% ,如首台车身气密试验、车身Audit 等。

试制周期的压缩精益需要从供应链管理、工艺改进、生产组织等多个维度实施协同创新,采用并行工程方法,最终实现试制效率的提升和周期的精益化压缩。

4 试验前置

在样车试制过程中,试验前置策略通过重构传统验证流程和顺序实现了周期压缩的显著成效。传统模式下,所有试验都在整车完成交付后开展验证,以BIW 扭转刚度实验为例,在白车身交付用户后,会先行进行零件拆卸,如车门、覆盖件等非承载零件,仅保留车身框架即关键连接结构,随后进行试验,待试验结束后将拆卸零件重新装回。这种串行方式已难以满足当前快速迭代的开发进度需求。经过和用户的深入交流和分析,突破性地将原本在整车交付后开展的试验整合至造车过程,在车身试制完成后、其他零件装配前的窗口期插入试验,即通过调整零件装车顺序,先行完成BIW 扭转刚度试验,后续装配剩余零件。目前,这种方式已推广到各项目平台,可节省单车实验时间(含零件拆装和车身来回运输)7 天。这一实践表明,通过流程再造和工艺创新的有机结合,可有效突破传统串行开发模式的效率瓶颈。

5 资源协同

样车试制涉及多部门协作,资源整合至关重要。在项目启动阶段即可开展生产资源评估,如某项目白车身在工厂已进入生产,则可优先采取领用方式,有效避免工装等重复投资与资源浪费。其次,也可在项目早期确认所需零部件是否已有库存或可替代需求物料,通过最大化利用现有资源显著降低物料采购成本。最后,针对小批量定制化生产需求,也可利用试制柔性产线承接,不但可以满足标准化生产与多样化定制需求,也可提升产线应变能力。因此,通过前置化工厂评估、精细化零件管控以及柔性化产线配置,可实现资源的高效整合和成本优化。最终不仅能避免重复投入、降低物料成天本,还能灵活响应定制化需求,为项目全周期提供兼具效率与弹性的生产解决方案。

6 数字化应用

在市场竞争日益激烈的背景下,数字化应用也已成为项目降本增效的核心驱动力之一。数字化技术的引入,不仅改变了传统项目管理模式,更创造了显著的价值。以下简单介绍三个典型案例分析:

6.1 试制变更管理系统

原先传统模式为纸质变更单,需经都环节流转和传递,易丢失且反馈迟缓。目前已搭建的在线变更管理平台,可支持实时提交、审批与状态跟踪,同时可进行历史记录追溯,并减少人工协调成本。

6.2 试制项目排产系统

传统模式依赖人工排产,难以避免资源冲突,导致试制高峰低谷也较为显著。改进后引入AI 算法,动态化试制资源分配,排产周期可压缩 20% 以上。

以上,通过电子化、自动化手段,减少人工干预和线下流转,大大缩短流程周期;降低纸质文档、沟通协调等成本;实现全过程数据追溯,提升运营效率。

结论

综上,样车试制项目的降本增效需要从样车数量和配置精简、油漆需求简化、试制周期精益、试验前置研究、资源协同、数字化开发六个方面综合施策。通过标准化、精益化、数字化及协同化手段,可显著降低试制成本,缩短开发周期,提升运营效率。未来,随着智能化和科技化的深入应用,样车试制的降本增效空间将进一步扩大。

参考文献:

[1]刘俊艳、辛圣瑶,《资源约束下的生产计划智能排产系统研究》机械设计,2022 年

[2]吴雁、王彦瑞、张杰人,《基于MES 的离散型制造业的高级计划排产的应用研究》制造技术与机床,2018