汽车新产品试制管理系统设计方法浅析

黄流春 刘尚龙 杨夏 边维静 叶森

摘  要：产品研发过程中的新产品试制阶段从试制申请到试制完成共需经历试制BOM构建、零部件QCD方案设计、零部件试制、零部件收货、质检、出库、整车装配、整车完工入库，试制费用结算、零部件盘点等环节。整车研发试制信息管理系统设计过程是将试制业务按照结构优化的设计要求进行集中和分块，按照系统开发目标要求对功能模块进行设计，实现试制业务的信息化管理。

关键词：试制;管理系统;方法

中图分类号：U466    文献标识码：A       文章编号：1005-2550（2019）03-0052-05

Abstract： Product development phase from trial application input to trial completion of a total need to experience a prototype BOM construction， parts QCD program design， parts trial， parts receiving， quality inspection， out of the warehouse， vehicle assembly， vehicle completion and storage， trial cost settlement， parts counting and other links. The design process of Prototype Trial-manufacture Process Management System is to centralize and divide the trial-production business according to the development requirements of structural optimization， and then design the business plan of the functional modules with the requirements of system development objectives， so as to realize the informatization management of the trial-manufacture business.

Key Words： trial manufacture; management system; method

1    前言

21世紀以来，汽车工业已在世界范围内展开激烈的竞争，缩短新车型的设计开发周期、降低成本、提高质量及市场竞争力，日益成为各主机厂考虑的首要问题。汽车试制过程是对汽车设计的检验，也是汽车批量生产的预演，它是汽车设计与生产的纽带，是一个承上启下的重要环节[1]。因此针对研发试制阶段试制业务，建立科学合理的试制管理信息系统[2]，对提高汽车试制质量和管理水平，缩短汽车产品开发周期、降低开发成本、改善产品质量有着至关重要的作用[3]。

目前行业内的试制管理系统大都是基于或集成到PDM、ERP系统中，无法实现采购、仓储、质量、制造、结算等试制数据全生命周期管控，无法适应研发试制阶段试制计划、BOM及产品数据的多变性。试制信息管理系统是基于研发阶段试制特点专门定制开发的试制信息管理系统。

2    系统目标设定

试制信息管理系统需要实现汽车零部件需求、采购、仓储管理、试制费用结算及整车交付管理等试制全链条的信息化、网络化和智能化管理。系统开发初期，系统开发目标及要实现的整体功能如下：

（1）试制需求管理：根据设计部门提交并发布的试制需求申请，区分零部件及整车，对于零件直接以零件清单进行物料采购，对于整车，可根据车型号读取整车明细表并转化为可编辑的试制BOM（Bill of Materials，物料清单），试制BOM允许增加试制特有的资源信息，同时可对零部件进行添加、修改和删除，满足实际试制的需要。

（2）试制计划管理：根据整车项目开发主计划中明确的整车需求计划，结合试制工作标准值，倒排试制主计划，包括产品图纸发布计划、试制工艺文件发布计划、零部件到货计划、整车装配计划等。并以此计划作为基准，协同各试制板块（整车部、设计部门、制造管理部、采购部等）按计划开展工作，并与零部件试制供应商制定零部件到货计划。

（3）试制零部件采购管理：系统根据明细表及车型数量计算出各零部件需求，结合当前库存量和预计库存，计算实际采购数量并输出采购清单，根据零部件属性（专用件、通用件） 分配不同的采购责任人，各责任人按分工进行试制零件质量、周期、成本等方案设计，审批通过后生成试制单并发放给供应商。

（4）试制零部件采购计划执行与跟踪：对临近交期的零部件，提醒相关责任人跟踪，对于已经超过交期仍没到货的零件，系统给相关责任人警告。

（5）试制零部件仓储管理：零部件到货后，对其进行质检并记录检查结果，合格后进行入库并记录存放位置，需要出库时根据出库指示进行出库。

（6）整车交付管理：车辆装配完成并具备交付条件后，记录交付数量、时间。

（7）试制问题管理：试制完成后，将试制中遇到的问题录入系统并提交设计部门，为产品质量改进及定型提供第一手资料。

（8）费用管理：零部件质检合格并入库后，按照各采购责任人同供应商核定的试制费用进行结算，并记录结算费用信息。

3    系统功能模块设计

目前，各大主机厂试制部门所承担的职责及试制运作方式不完全相同，但现行的试制管理生产模式也是长期运营的结果，符合当期企业的实情。试制部门负责零部件试制方案设计及制定、零部件试制、车身改制及焊接、整车装调及费用结算等业务，整车试制工作流程如下图1所示：

试制信息管理系统是结合公司已经成熟的试制工作流程，分块建立，实现试制各业务信息化、智能化管理。根据对试制业务工作的分析，结合试制相关流程及标准，确认试制业务流程中涉及哪些工作需要在系统中进行管理并初步确认对应的试制信息管理系统功能模块（如图1所示）。将各项功能模块进行集中、分块，按照结构优化程序的设计要求进行整合，形成的试制信息管理系统模块及功能项如图2所示，主要包括试制申请管理、试制计划管理、BOM管理、动态管理表，议价单管理等功能模块及功能项。

4    框架及方案设计

系统功能模块搭建完成后，根据各功能模块对应的业务流程及标准，梳理各功能模块下各试制功能项的业务逻辑关系，对各功能项进行单线串联和制约控制，确保系统整体运转流程符合试制业务工作流程。

试制信息管理系统业务框架如下图3所示，需求部门提交试制申请审批发布后传递到试制信息管理系统，试制工程师在试制申请管理模块维护试制申请和试制计划，整车试制任务导入整车BOM后数据传递到动态管理表，在动态管理表中确认零部件需求计划并将任务传递给各采购责任人，各采购责任人接到任务后选择供应商并完成零部件QCD方案设计，审批通过后发布试制文件，供应商接到试制文件后开展零部件试制及供货，零部件到货后进行零部件入库质检并录入质检信息，质检合格后进行零件称重并清点入库，整车装配时根据装车清单生成领料指示并领料出库，整车装配完成后进行车辆完工入库，具备交付条件后用车部门进行提车出库。

试制信息管理系统作为涵盖试制业务全过程的系统，与其它相关业务板块也存在信息传递，因此在应用架构设计时，应充分考虑与周边应用系统的集成与交互。如试制业务过程需要获得相关产品数据，因此试制信息管理系统需与产品数据管理系统PDM建立集成、互操作的连接;试制价格审批完成后需与OA系统交互，在OA系统进行

试制合同审批，合同审批完成后的信息需回传试制信息管理系统发布试制订单;试制信息管理系统记录试制质量问题需传递给QIS系统进行质量问题管理;零部件入库后进行发票校验及费用结算时，需与财务ERP系统进行交互等。

业务解决方案是信息化解决方案设计的基础，系统模块及业务框架确认后，对系统各模块实现的功能进行细化，试制信息管理系统确认的业务解决方案及系统开发对策如下表1所示，对于比较复杂的业务方案，还需要进行详细的业务规则与逻辑设计。

5    应用情况

为满足新产品快速投放市场要求，产品研发开发节奏要求相应加快，对试制周期也要求相应压缩。试制信息管理系统将信息流、审批流电子化，全面实现无纸化的自动办公，实现了各试制文件的电子审批和试制任务的智能化提醒，加快了文件的审批和信息流的传递速度，有效压缩了试制文件的编制和审批周期。在试制阶段，产品方案未最终定型，试制BOM变更频繁，试制信息管理系统取代以前手工编制和更改试制文件，通过系统的BOM差异智能化处理，实现了对下游相关数据的及时处理，有效提高了试制工作效率。

现阶段产品要求多元化，因此开发车型的数量也会不断增加，相应的试制数据量会不断增大，试制信息管理系统能实现试制数据从上游到下游的精准化管理，确保上下游试制数据的准确性和一致性，同时实现了试制数据资源的实时共享。试制验证中发掘的设计问题，通过试制信息管理系统记录后及时传递给设计部门，为设计产品质量改进及定型提供第一手资料，有效提高了产品改进效率及质量。

6    结语

试制是整车研发中必不可少的一环，但产品研发阶段试制任务存在可变性，如试制单发布后产品数据的变更，试制计划发布后试制计划调整，因此在系统业务方案设计时需考虑各种试制场景，既要保证系统的灵活性，又要保证系统的规范性。试制信息管理系统是针对产品研发阶段试制业务特点定制的开发系统，以并行工作模式替代串行工作模式，在产品数据，产品BOM冻结前提前开展试制工作，待产品图纸及明细冻结后系统进行智能化差异处理，保证了试制数据的正确性。同时试制信息管理系统实现了与各系统对接，协调各试制相关板块开展试制工作，提高了新产品试制过程协同能力，有效地缩短了试制周期。

参考文献：

[1]王金玉.汽车试制信息化管理系统的开发研究[D].大連：大连理工大学，2003.

[2]管理者与信息系统[M].北京：企业管理初版社，1998.

[3]张文炬.汽车产品验证信息化管理与分析系统的开发研究[D].合肥：合肥工业大学，2004.