汽车外饰件降本方案研究

2020-11-09刘倩倩

汽车零部件 2020年10期

刘倩倩

(奇瑞捷豹路虎汽车有限公司，上海 200000)

0 引言

作为国民经济支柱产业之一，汽车行业在经过了几十年的扩张式发展后达到了一个相对稳定的阶段。随着竞争的不断加剧及各种物料成本的上涨，整车的利润不断下降，如何降低成本成为主机厂面临的一个重要课题。汽车外饰件作为整车比较成熟的一个模块，受到的挑战尤为巨大。

本文作者以汽车外饰降本为出发点，从原材料采购、设计理念的提升、新技术的应用、配置的选择和包装与物流策略的优化等方面分析了汽车降本增效可能的措施和方法，以期对整车的降本增效工作提供参考。

1 降低原材料采购成本

1.1 合理选择

外饰件大都采用非金属材料，根据生产厂家和性能要求的不同，同类牌号的材料价格也会有所差别。在满足质量要求和产品定位的前提下，高性价比的材料更能拥有市场占有率。例如，吸音棉是提升车辆NVH性能的重要产品，两种吸音棉的隔音降噪性能相差不大的情况下，具有价格优势的一款产品更能获得主机厂的青睐。

对于合资公司而言，为了降低进口关税和长距离的运输费用，首要考虑的便是材料国产化。通常国产化率越高，成本也就越低。但需要注意的是，国产化并不一定具有经济性，即有时不顾生产需求量的大小而一味国产化，结果可能导致成本高于进口[1]。

1.2 集中采购

同一种或同类型的材料，由于使用和购买数量的不同，采购价格也会有所差别。相对于小批量、多品种购买，从材料供应商处打包购买同类材料更容易有效地实现成本控制。为了实现互利共赢，很多主机厂与供应商签订了长期战略合作协议，达成比较合理的高性价比采购方案。

2 提升设计理念

2.1 简化零部件数量和结构

从零部件数量来说，在满足外观设计需求的前提下，拆分的子零部件数量应该尽量少，这样不仅可以减少项目的前期投资、中期装配费用，也有利于后期产品质量问题的管控。如图1所示，某款前保险杠本体表面被定义为车身色喷漆，包角被定义为黑色皮纹，将两者集成为一体式设计可优化模检具及工装数量和费用。该简化方案需要引进新工艺才能实现，文中将会对此作进一步说明。

图1 表面处理方式不同的保险杠

从零部件数量来说，可采用优化整合等方式来简化设计。如图2所示，后牌照板可以直接安装于尾门也可以通过安装板间接安装。有无安装板并不影响整车的功能和品质，而且顾客对此零部件的感知度并不高。因此，无后牌照板安装板设计是降本设计首选。

图2 后牌照板安装示意

从结构上来说，产品工程师的结构设计能力很大程度上决定了后期的工程开发难度。零部件结构设计越简单，投资费用越低，生产效率越高。因此，前期设计时，产品开发团队会联合相关部门寻找最佳设计方案。而且，很多主机厂纷纷建立自己的数据库，完善经典结构断面，以期降低开发的时间和成本，提高设计稳健性。

2.2 轻量化设计

对于同一种成型材料，壁厚影响着零部件的质量和成本，因此，满足质量要求前提下的薄壁化设计日渐成为主流趋势。例如保险杠的壁厚正在由常规的3.0 mm降低到2.5 mm，甚至2.0 mm。零部件薄壁化设计需要选用高流动、高韧性、高强度和高刚性的材料[2]，所以材料单价会上涨，但因为单件材料用量减少，最终的成本可能会有节省。而且，减重对于节能减排和降低油耗的贡献也是不容忽视的。

另外，轻量化设计还体现在对产品的材料节省。如图3所示，常规设计的前牌照安装板只是设计了必需的几个安装孔。如图4所示，在常规设计的基础上，将前牌照板安装板6处进行镂空设计，节省了材料使用量。需要强调的是，节省材料是在不影响质量的前提下进行的经济化设计，可在产品背面设置加强筋来保证零部件的整体强度。

图3 常规前牌照安装板正面

图4 镂空的前牌照安装板背面

2.3 平台化设计

多样化、多品种和小批量汽车发展趋势下，兼容性让零部件大批量生产，有效地降低了单位成本，通过此方式，既节约了资金开支，又减少了风险[3]。因此，前期开发时，设计师需要考虑到零部件在多个车型上平台化应用的可行性，尽可能做到可以共用零部件或模具，尤其是在进行全球化零部件发布时，尽量考虑零部件的兼容性。

3 采用新技术

汽车外饰产品不断升级，汽车技术的更新与发展为其提供了强大的支撑。下面就一些可能的降本新技术做简单介绍。

遮蔽喷涂工艺可以应用于表面需要喷涂不同的颜色或者喷涂与不喷涂面相接的情况，如图1所示的保险杠喷漆和皮纹两种表面定义相接的情况下，采用遮蔽喷涂工艺，避免了拆分成两个零部件带来的高额投资和装配成本。

免喷涂高光无痕注塑是又一种免喷涂绿色成型技术，制件为整体同一材料，对环保及降低成本极为有利，这项技术的实施离不开高光泽塑料材料、高光注塑模具、模温温控设备以及注塑机和注塑工艺的紧密配合[4]。该项工艺技术目前主要应用于格栅、立柱饰板和后视镜罩壳等高可视外饰件。

“以塑代钢”工艺不仅可以实现零部件的轻量化设计，提高汽车燃油经济性，还可以降低成本。外饰的前端模块，甚至翼子板、尾门和加油口盖等一些车身覆盖件都有以塑代钢的趋势。

柔性化工装就是实现通用化、标准化、系列化的工装[5]。柔性化工装在前期投入比较大，但在后期只采购更换标准件，投入相对较小。从长期来看，柔性化工装对于产量较小的各车型共享产能的情况降本工作极为有利。

另外，计算机辅助技术在汽车设计中也发挥了重要作用。例如：(1)成型模拟软件Moldflow能够模拟保险杠等树脂零部件的成型过程，规避成型风险，避免后期改模甚至模具报废的风险；(2)三维软件ANSYS可以模拟前大灯内部的空气流动及温度分布,完善灯具内部空气流通,降低雾气形成的风险。在此基础上进行实车的试验验证,确立汽车灯具的防雾设计流程及验证方法[6]；(3)成本分析工具Design Profit着眼于设计，几乎是所有组织成本(零部件，工装设备，采购活动等)的源头。它提供了一套高效和切实有效的方法来实施设计改进的措施，可用于整车和零部件成本优化[7]。

4 优化配置

随着科技的进步，越来越多的个性化定制产品被应用到汽车领域，以满足更高要求的消费群体。在满足安全要求的基础上，主机厂应该根据市场和消费者的实际需求，对配置进行适量调整优化，使产品趋于实用性和多样性。如主打城市SUV的车就没有必要设置赛车才用得到的大灯自动清洗功能。而对于一些外观和便利性提升配置，如运动外观套件、车侧电动脚踏板和迎宾指示灯等可作为选装件，顾客可依据个人需求进行购买。

5 改善包装设计

5.1 简化设计

在保证零部件存储和转运过程中受到良好防护的前提下，包装应该简单、环保，尽量可以重复使用。如图5所示，原来用于盛放零部件的包装箱分为塑料包装外壳和纸质包装内衬，在长度和宽度上存在空间浪费。优化后的包装箱如图6所示，外壳和内衬都采用纸质材料，零部件能够有效利用包装的空间资源，包装成本随之降低。

图5 原包装

图6 改善后包装

5.2 通用性设计

同类零部件的包装如果能够制定统一的标准，实现通用性设计和平台化应用，不仅有助于提高物流效率，而且可以有效节约成本。现在车型更新换代较快，会出现外饰产品已经推陈出新，但包装器具仍然完好的情况。若旧款包装器具能够在新款车型上继续使用，将有效节约新开发的费用。如卡板箱的使用寿命较长，可根据实际损耗情况考虑在两个换代车型上连续使用。

6 提升物流策略

6.1 主机厂附近建生产仓储

一般情况下，主机厂相配套的供应商应该是就近选择的。所以，为了拿到订单，有些距离较远的零部件供应商会选择在主机厂附近建立生产仓储。这样不仅可以节约运输成本，遇到问题也可以更方便进行现场沟通，及时有效解决。

6.2 优化各级供应商供应策略

有些零部件比较复杂，需要多个供应商配合供货，这就导致各子零部件可能来自不同的地方。此时应尽量做到运输路途最短、总运输成本最低。如图7所示，原物流策略为离主机厂较远的A供应商和离主机厂较近的B供应商都将子零部件运送至离主机厂较近的C供应商处，C供应商将子零部件组装完毕后运送到主机厂。规划后的物流策略如图8所示，A供应商将子零部件直接运送至B供应商处装配，然后供给主机厂，省去了C供应商的流通环节，物流费用降低。这只是物流相关的降本策略的一个简单例子，汽车行业应该结合现代化物流的发展不断优化自身的物流体制，物流公司也应逐步完善物流运作方式，提高服务质量，使自身满足市场需求。