典型實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個層面，比如一輛SUV、汽油發(fā)動機、發(fā)動機電子控制模塊、發(fā)動機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個方面來觀察和分析的（見圖1 成本工程中的價值分析）：

1. 功能

2. 材料

3. 工藝

4. 公差

5. 表面處理

圖1成本工程中的價值分析

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

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。這里介紹作者在國內(nèi)一家OEM實施的一個實際案例：

汽車制動系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)：電子真空泵

圖2 電子真空泵

 

這個電子真空泵（見圖2電子真空泵）的產(chǎn)品要求書（耐久性）最初要求它的電機可以啟動120萬次。 如果按照每行駛1公里電機啟動一次的話，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，通過對耐久性能要求的再次評審，由原來的120萬次電機啟動次數(shù)，降低為45萬次，并做了相應(yīng)的驗證。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，列舉兩個實際案例：

 

1.汽車蓄電池和發(fā)電機的線束

 

德國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)電機和蓄電池的導(dǎo)線要穿過整個內(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)動端、ASIC等主要電子元件，也是主要的成本驅(qū)動點。對微控制器的選擇、驅(qū)動端集成化度的提升，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。圖3是在國內(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，再列舉兩個實際案例：

 

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

 

這是作者在德國奔馳汽車集團(tuán)研究中心生產(chǎn)工藝研究部門的實戰(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、并實現(xiàn)量產(chǎn)應(yīng)用，大大縮短了加工時間，取消了加工乳液的使用，減少了機床的投資。也就是說，既環(huán)保、又降低了成本。按照當(dāng)時實現(xiàn)的重卡變速箱第五檔齒輪來計算，單件可以降低制造成本約 0.35 歐元，這是一個價值量相當(dāng)可觀的優(yōu)化。

 

2.優(yōu)化生產(chǎn)時間：（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)）的年會中，作者做了一個緊固螺栓的演示：用右手拿上螺栓并定位到孔位，這時不是用右手拿起電動緊固槍來緊固螺栓，而是幾乎同時地用左手準(zhǔn)備好的電動緊固槍，直接緊固螺栓（見圖4作者演示左手緊固螺栓）。這個有導(dǎo)向的螺栓，只是做了導(dǎo)向頭幾何形狀的設(shè)計優(yōu)化，使這樣的總裝操作準(zhǔn)確無誤。這是一個很典型的案例，可以降低操作時間約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，這里分享的典型實際案例，都具有代表性。從產(chǎn)品定義開始，產(chǎn)品設(shè)計、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，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)真地做并實現(xiàn)；成本工程是每一個汽車企業(yè)的日常業(yè)務(wù)，需要堅持每天認(rèn)真地去做。