典型實(shí)際案例顯示成本工程在汽車工業(yè)中的重要作用

一輛汽車，從OEM的角度， 把它劃分為整車、系統(tǒng)、子系統(tǒng)、零部件4個(gè)層面，比如一輛SUV、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制模塊的安裝支架。從成本工程的角度來看，不管是整車、系統(tǒng)、子系統(tǒng)，還是零部件，都是從如下5個(gè)方面來觀察和分析的（見圖1 成本工程中的價(jià)值分析）：

1. 功能

2. 材料

3. 工藝

4. 公差

5. 表面處理

圖1成本工程中的價(jià)值分析

這5個(gè)方面都是相互關(guān)聯(lián)，針對(duì)每一個(gè)方面，通過數(shù)十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的問題，系統(tǒng)地分析并找出降低成本的著眼點(diǎn)。

首先，從功能方面來看，汽車中，成本產(chǎn)生的起源，就是從產(chǎn)品定義以及產(chǎn)品要求書（specification）開始。這里介紹作者在國(guó)內(nèi)一家OEM實(shí)施的一個(gè)實(shí)際案例：

汽車制動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)：電子真空泵

圖2 電子真空泵

 

這個(gè)電子真空泵（見圖2電子真空泵）的產(chǎn)品要求書（耐久性）最初要求它的電機(jī)可以啟動(dòng)120萬次。 如果按照每行駛1公里電機(jī)啟動(dòng)一次的話，那么這輛車（單從電子真空泵來說）可以行駛120萬公里，而正常乘用車的生命周期設(shè)定在25萬至35萬公里，也就是說，這個(gè)電子真空泵的產(chǎn)品性能要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過整車的生命周期要求，是一個(gè)Over Engineering（過度工程）的典范，這里就找到成本優(yōu)化空間了。在保障電子真空泵性能及整車NVH要求的前提下，通過對(duì)耐久性能要求的再次評(píng)審，由原來的120萬次電機(jī)啟動(dòng)次數(shù)，降低為45萬次，并做了相應(yīng)的驗(yàn)證。單件成本降低300元，降低成本總額2250萬元（凈現(xiàn)值），另外降低重量200g。

 

其次，從材料角度來看，列舉兩個(gè)實(shí)際案例：

 

1.汽車蓄電池和發(fā)電機(jī)的線束

 

德國(guó)奔馳汽車的不少車型，蓄電池已經(jīng)布置在后蓋箱的底部了，連接發(fā)電機(jī)和蓄電池的導(dǎo)線要穿過整個(gè)內(nèi)車身。成本優(yōu)化前是用銅導(dǎo)線，又貴又重，在滿足整車性能要求的前提下，線束總成由銅線變成鋁線，鋁線與端子采用超聲波焊接，單件成本降低6.41歐元，降低成本總額577萬歐元，另外降低重量732g，使線束輕量化了。

 

2.車身電子控制模塊

 

圖3車身電子控制模塊

 

車身電子控制模塊上有各類型的電子元件（見圖3車身電子控制模塊），包括微控制器、高、低位驅(qū)動(dòng)端、ASIC等主要電子元件，也是主要的成本驅(qū)動(dòng)點(diǎn)。對(duì)微控制器的選擇、驅(qū)動(dòng)端集成化度的提升，甚至印刷電路板的線路布局優(yōu)化，都可作為可降成本的選項(xiàng)。圖3是在國(guó)內(nèi)一家OEM量產(chǎn)用的車身電子控制模塊，通過優(yōu)化（Redesign），單件降低成本約15元，降低成本總額約1500萬元。

 

從工藝的角度來看，再列舉兩個(gè)實(shí)際案例：

 

1.變速箱齒輪內(nèi)孔受力面用干式硬車（hard turning）代替濕式磨 （grinding）的表面精加工工藝

 

這是作者在德國(guó)奔馳汽車集團(tuán)研究中心生產(chǎn)工藝研究部門的實(shí)戰(zhàn)案例。經(jīng)過近3年的工藝參數(shù)優(yōu)化、樣件耐久性驗(yàn)證以及工藝過程控制分析（SPC），我們找到了合適的車刀材料、幾何尺寸、切削參數(shù)窗口，在全球范圍內(nèi)，首次成功地把變速箱齒輪內(nèi)孔受力面的濕式磨加工用干式硬車來代替、并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，大大縮短了加工時(shí)間，取消了加工乳液的使用，減少了機(jī)床的投資。也就是說，既環(huán)保、又降低了成本。按照當(dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)的重卡變速箱第五檔齒輪來計(jì)算，單件可以降低制造成本約 0.35 歐元，這是一個(gè)價(jià)值量相當(dāng)可觀的優(yōu)化。

 

2.優(yōu)化生產(chǎn)時(shí)間：（右撇子）左手緊固螺栓，（左撇子）右手緊固螺栓

 

在MPS（Mercedes-Benz Production System奔馳生產(chǎn)系統(tǒng)）的年會(huì)中，作者做了一個(gè)緊固螺栓的演示：用右手拿上螺栓并定位到孔位，這時(shí)不是用右手拿起電動(dòng)緊固槍來緊固螺栓，而是幾乎同時(shí)地用左手準(zhǔn)備好的電動(dòng)緊固槍，直接緊固螺栓（見圖4作者演示左手緊固螺栓）。這個(gè)有導(dǎo)向的螺栓，只是做了導(dǎo)向頭幾何形狀的設(shè)計(jì)優(yōu)化，使這樣的總裝操作準(zhǔn)確無誤。這是一個(gè)很典型的案例，可以降低操作時(shí)間約0.5秒！這意味著降低了制造成本0.83 歐分。

 

圖4 作者演示左手緊固螺栓

 

總之，這里分享的典型實(shí)際案例，都具有代表性。從產(chǎn)品定義開始，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品制造直至新產(chǎn)品的換代，需要用一整套系統(tǒng)的方法、流程和數(shù)據(jù)庫(kù)，在保障性能和質(zhì)量的前提下，全方位地優(yōu)化產(chǎn)品成本；注重每一細(xì)節(jié)，哪怕只是節(jié)省5分錢，一定要去認(rèn)真地做并實(shí)現(xiàn)；成本工程是每一個(gè)汽車企業(yè)的日常業(yè)務(wù)，需要堅(jiān)持每天認(rèn)真地去做。