基于WBS_RBS整车油耗风险识别

2017-08-09解梁

科技与创新 2017年14期

关键词：油耗整车矩阵

解梁

（上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030）

基于WBS_RBS整车油耗风险识别

解梁

（上海交通大学机械与动力工程学院，上海200030）

我国汽车油耗法规要求日趋严格，各大车企竭力研发节能减排车型。整车油耗开发面临着严峻的挑战，对油耗开发过程中的风险进行了识别，分析了风险识别的基本方法和特点，选用了WBS_RBS方法作为识别工具。结合整车油耗的开发工作，将开发的前、中、后期分解成最小的工作单元，并结合工程开发中常见的风险源进行了关联与分析，形成了完整的油耗开发风险识别表。

WBS_RBS；风险识别；油耗；燃料

汽车业是我国国民经济的重要支柱型产业，在新世纪经济发展的道路上扮演了重要的角色。一方面，汽车生产保有量逐年增长。据统计，2010年整车销售量为1 806万辆，发展至2016年增长到2 802万辆，平均年增长率高于7%；另一方面，环境与污染问题也一直困扰着我国经济的发展，国家对节能减排的要求日趋严格，针对不同阶段，有关部门制订了相应的要求。最新推出的第四阶段油耗限值要求在2020年使我国乘用车平均燃料消耗水平下降至5 L/100 km，到2025年下降至4 L/100 km左右。

针对国家的要求，各大汽车企业在大力发展新能源汽车的同时，也在努力降低现有传统燃油汽车的油耗。在取得新的技术突破之前，传统汽油车的主导地位仍然不可被撼动。如何在有限的资源和时间的情况下保证盈利，并尽可能地降低整车燃油消耗，成为了各大汽车厂商研发新车型的首要前提之一。为了实现这一目标，需要对整车油耗开发进行系统化管理。针对油耗开发过程中的风险，需要进行识别、评估、应对和监控。风险管理的基础是风险识别，本文的主要内容也即针对于整车油耗开发过程进行风险识别。

1 风险识别的定义及基本方法

我国对项目管理的起步较晚，目前，多数采用美国项目管理协会（PMI）推出的项目管理知识体系（PMBOK）。风险识别是风险管理的基础，它的对象是项目进行过程中存在或可能出现的各类会对项目进度、成本、质量和干系人满意度有影响的不确定因素。它的工作包括对识别对象的产生背景、表现特征和预期后果进行界定、识别和分类。通俗来讲，风险识别就是确定哪些潜在风险事件可能会对项目有影响，并将这些事件按照一定的特征分类整理，形成文档。

常用的风险识别方法有检查表法、WBS_RBS法、预先分析法等。检查表法是将项目可能发生的诸多潜在风险罗列在1个表上，简单明了、直接可用，但是需要经验积累；WBS_RBS法是分别将工作和风险分解成最小单元后再一一对应起来，特点是识别全面但是较为复杂；预先分析法是在每一项工作开始前都先进行风险识别，优点是边界条件更加确定，但是往往缺乏整体性。

对于整车油耗开发，WBS_RBS法更加适用。WBS_RBS法的过程首先需要将项目按照其内在结构或实施过程逐层分解成不同的工作单元。每个工作单元要求相对独立、内容单一；将项目的潜在风险源按照不同类型逐一排列成树状结构；以WBS最底层的作业包和RBS最底层的风险因子分别作行和列构建矩阵；根据实际情况，按照RBS对应每个WBS节点进行风险识别。如果存在风险，则在矩阵中填入“1”；如果不存在，则填“0”。最终形成潜在风险识别清单。

2 整车油耗开发工作分解WBS

对于大多数的整车企业而言，从车型概念的提出到最终上市通常要经历5～10年的开发过程。整车油耗的开发工作开始于整车架构基本确定后，一直持续到完成整车油耗的型式认证。油耗的开发工作可划分为前期市场竞争性定位、中期动力总成选型及仿真优化和后期实验验证阶段。前期的工作主要包括竞争性分析和自身定位，因车型在多年后上市，竞争车油耗分析需要包括性能参数的收集和发展趋势的预测。在综合了竞争车型的性能参数和新车型定位的情况下，企业会初步设定油耗目标，这标志着前期市场定位的完成。

油耗目标定好后，需要具体选型整车动力总成参数。此外，整车的架构和造型决定了道路阻力，也影响着油耗开发。两者确定后，就可以搭建虚拟仿真计算模型了。基于仿真模型逐步进行了油耗控制逻辑的平衡与优化，同时，选取节油措施。三者的实际工作是并行交互的，控制逻辑的优化需要基于仿真的结果，仿真的进行也需要控制逻辑的输入。为了简便说明，将这3部分的工作视为并列的形式。此外，后续实验的计划和工作预算需要在目标确认之前制订。

油耗开发的后期需要验证前期仿真设定的控制逻辑和目标进行整车油耗状态。由于受到仿真模型的复杂程度和实验环境因素变化的限制，验证的结果往往存在差异，因此，需要再次对车辆进行优化。验证工作包括整车道路阻力的验证和整车油耗台架试验。在得到实验结果后，通过分析数据对试验结果和仿真进行比较，并不断优化改进，直至能够达到油耗目标。当油耗状态能够稳定满足前期设置的目标需求后，企业需要在国家检测机构申请整车油耗的型式认证。通过认证的车辆可以作为最终产品销售到市场上。

图1 整车油耗开发WBS流程图

图1为整车的油耗开发WBS。为使后续处理表格工作更加简便，我们将各个工作单元编号、前期市场定位的工作编号设置为1.x；中期选型和后期验证分别编号为2.x和3.x.

3 整车油耗开发风险源RBS

对于汽车制造研发过程而言，常见的风险源有很多。为了避免出现遗漏，选取了工程研发制造过程通用的风险源列表，包括自然资源环境风险、地区社会政治风险、经济风险、技术风险、组织管理风险、生产制造风险和其他风险，分别以1～7编号表示。每个风险类别又可以进一步细化分成子风险，比如自然资源环境风险可以分为气候风险和能源交通基础设置风险，编号分别为1.1和1.2；地区社会政治风险可以分为宗教、文化、习俗风险和政策法律法规风险，对应2.1和2.2；经济风险由宏观经济形势及市场环境风险和项目预算风险组成，编为为3.1和3.2；技术风险拆分为技术成熟度风险、技术先进度风险、技术复杂度风险、模型精确度风险和试验精确度风险，表示为4.1～4.5；组织管理风险分为组织人员变动风险、项目管理人员专业程度和项目范围变更风险，对应5.1，5.2，5.3；生产制造风险按6.1～6.3对应分为产品质量性能风险、产品生产周期风险和零件供应充足性风险；其他风险统归为7.1.

4 整车油耗开发WBS_RBS矩阵

基于上述得到的整车油耗开发的WBS和其相关的风险源RBS，以WBS为行RBS为列构建WBS_RBS矩阵。为了简化表格，矩阵中只列出WBS和RBS相应的编号。矩阵中行和列对应的交点作为评估点。评估时充分考虑评估点在项目执行中的进度、成本、质量和干系人满意度方面的影响关系。如果存在上述关系则该评估点为“1”，不存在关系则为“0”。举例看，WBS中的1.1整车油耗开发工作启动与RBS中的1.1气候风险通常情况下不存在项目进度、成本、质量和干系人满意度的影响关系，所以赋值“0”；WBS中的1.5设定整车油耗性能目标与RBS中的2.2政策法律法规风险存在影响关系，所以赋值“1”。将所有行列充分考虑后，得到WBS_RBS矩阵如图2所示。

图2 油耗开发风险识别WBS_RBS矩阵

5 整车油耗开发风险识别清单

整车油耗开发风险识别WBS_RBS矩阵表征的是油耗开发工作包与潜在风险类别的相互联系关系，这个关系是一个概括式的连接，之后还需要将关系具象化，分析出实际可能存在的风险，并转化成文字表述出来。

举例来说，WBS_RBS中的设定整车油耗性能目标与政策法律法规风险存在相互影响关系，这种影响关系可以具化成不同国家区域油耗法规要求的限值，测试条件和表现形式不一致。美国使用的是FTP循环工况，油耗结果以mpg表示，欧洲和中国使用的是NEDC工况，油耗结果以L/100 km表示。对于全球联合开发项目，车型不仅仅在中国销售，需要考虑到车型符合不同国家的法规要求。而这一条即总结成“不同国家区域油耗法规差异”风险。

根据示例的方法，比照上文得到的WBS_RBS矩阵关系图逐条展开讨论，可以得到风险识别清单，这里不一一展开。