浅谈汽车行业的设计变更管理

2021-06-18孙红兵王丹丹杨天宇张彩霞冯天莹孙旭东穆瑞林王海妮

小型内燃机与车辆技术 2021年2期

孙红兵王丹丹杨天宇张彩霞马宁冯天莹孙旭东穆瑞林王海妮

（宁波吉利罗佑发动机零部件有限公司浙江宁波 315336）

引言

20 世纪90 年代末，汽车行业的发展处于受经济和环境影响的转型阶段，汽车市场竞争激烈。受政策及用户需求影响，产品不断更新，产品开发成为各大汽车公司的发展战略。设计变更管理贯穿着整个产品生命周期，确保产品的快速迭代[1]，以达到项目开发目标和提高运营效益。在汽车行业中，功能强大的设计变更系统是支持设计变更管理的基础[2]。新形势下的汽车行业，设计变更管理越来越显示其重要性和必要性。

1 设计变更管理适用范围

设计变更管理包括变更请求评审、变更方案评审及变更监控实施，适用于项目启动关口以后。

2 设计变更的定义

1）早期变更。项目启动关口至项目批准关口，包含X0（手工）样件加工验证、M1（软膜）样件加工验证阶段的变更。

2）在研变更。项目批准关口至量产批准关口，包含VP（硬膜）样件加工验证、TT（工装）样件加工验证、PP（小批试生产）样件加工验证阶段的变更。

3）量产变更。项目移交运营，产品批量生产，提供最终用户使用阶段的变更。

4）一般变更。产品实物发生改变，包括材料、质量、尺寸、用量等发生改变。其中，汽车配置变更属于特殊的一般变更。

5）临时变更。临时授权在生产制造过程中或已经下线的产品上使用与设计发布状态不一致的零件或技术标准。临时变更执行阶段需要有数量或时间限制。

6）勘误。保证当前实物不变的前提下修改图纸、数模。

3 设计变更分类

3.1 按产品生命周期分类

按照产品生命周期，设计变更分为产品开发阶段的变更和产品运营阶段的变更。其中，产品开发阶段的设计变更又分为早期设计变更和在研设计变更。产品运营阶段的设计变更即量产设计变更。如图1 所示。

图1 按产品生命周期分类

1）早期变更。这个阶段的变更主要是从项目启动关口到项目确认关口再到项目批准关口[3]，在此阶段的零部件是手工样件开发阶段，主要相关方包括（但不限于）供应商、设计方、ME（制造工程师）、采购商等。考虑对产品的整体影响，设计变更应尽量提前，变更发生得越早，对产品的影响就越小。因此，在管理设计变更时，尽可能把产品开发需求的设计变更控制在早期阶段，特别是对产品影响较大的变更更是如此，确保项目预算得到有效控制。这个阶段的设计变更数量持续升高，见图2。

图2 产品生命周期与设计变更数量的对应关系

2）在研变更。这个阶段属于项目批准关口到量产批准关口，包括生产设施准备、工装样机验证、试生产。项目批准后，零部件硬模开模指令下发。投产验收前，会验证出很多问题。问题解决措施制定后，工程师完成设计变更流程，这个阶段的设计变更数量达到顶峰。量产批准阶段开始，进行小批验证，设计变更的数量随着工装样件的认可会越来越少，整个在研阶段的设计变更数量呈n 形曲线。见图2。

3）量产变更。量产批准以后，任何设计变更请求都要充分考虑零部件成本和质量的平衡，尽量控制设计变更的数量。产品投放到市场供终端用户使用，发生重大质量问题的变更有可能会导致批量返工，报废或保修，甚至失去业务。产品生命周期中设计变更与成本的对应关系如图3 所示。

图3 产品生命周期中设计变更与成本对应关系

所以，质量改进类的设计变更尽量控制在项目开发阶段，且尽量在项目开发前期发现问题，提出设计变更来降低产品开发成本。其它类型的变更包括性能提升、制造优化、降低成本等，在量产变更中所占比例较高，其变更数量与市场需求息息相关。

3.2 管理阶段设计变更分类

管理阶段，设计变更主要分为3 个阶段：变更请求阶段、变更评审阶段、变更实施阶段。执行流程见图4。

图4 管理阶段设计变更流程

1）变更请求。变更请求可能来自各个模块，有可能是问题管理模块输出的变更请求，也有可能是风险管理模块输出的变更请求，各模块根据各自需求提出变更请求，经项目经理确认后，工程师出具解决方案，项目总工程师批准。管理变更请求可以把每个变更请求与业务目标或项目目标联系起来，有助于确保每个变更请求都具有商业价值。变更请求文件中，被批准的每项变更请求在项目结束时都能交付。最后，变更请求管理还为管理产品范围变化提供了框架。

2）变更评审。变更评审分为线下预评审和线上评审，线下预评审首先需要识别预评审相关方，识别相关方的标准可参照对设计变更流程影响较大的模块或召开焦点小组会议确认。根据相关方的需求和期望以及相关方的基本信息等创建相关方登记册，相关方登记册可以根据项目和相关方的需求定期更新。根据需求优先级定期举行设计变更预评审会，预评审会最好以面对面的现场会形式召开。预评审会召开前，最好提前收集各相关方的预评审意见，提高预评审会的效率。意见有异议时，相关方可以现场参会讨论，再根据预评审结果完成设计变更流程。线上评审模块必须包含所有相关方，各相关方根据流程表单中的变更方案给出最终评审意见，评审意见必须明确“同意、不同意或不影响”。线上评审需要一个功能强大的设计变更管理系统来支持，以满足各相关方及设计变更大数据管理的需求。

3）变更实施。设计变更的实施包括甲方过程变更管理、供应商过程变更管理、小批试装管理、物料断点管理。变更管理体系见图5。

图5 变更管理体系

甲方过程变更管理重点关注工艺文件的更新结果；供应商过程变更管理重点关注生产零部件批准程序（PPAP）是否需要重新签署；小批试装管理由工厂负责，小批试装计划根据变化点（产品设计变更的变化内容）对工厂和供应商的影响来决定，有时候验证结论还需要市场表现才能确定，一般的市场验证表现在3 个月以上；物料断点管理是设计变更管理中最后一个环节，也是最重要的阶段，这个阶段的实施需要工厂的采购、物流、订单、生产等部门配合执行。其中，库存控制是物料断点管理的核心，设计变更影响的库存种类包括样机样件、在库在制品、备件等。做好库存控制可减少断点切换周期，避免库存资金占用或零件报废带来的最大浪费。库存的处理意见应在线上评审时输出，如果实施阶段库存处理意见有变更，需要由项目管理方、研发单位、工厂等确定最后的处理意见。库存的处理意见包括报废、返修、正常消耗、转移消耗、不涉及。工厂的库存控制还可以根据生产订单的采购模式开发一个库存控制管理系统，并根据实际情况制定库存过度消耗周期，以此来约束供应商，避免供应商因为成本或其它因素延迟切换。产品的种类多，生产订单少是影响库存的最大因素。所以，不同的工厂可根据各自的产品种类和生产订单制定不同的库存控制要求。

3.3 按变更类型分类

按照变更类型，设计变更主要分为3 类：一般变更、勘误和临时变更。见图6。其中，早期变更不包含临时变更。

图6 按变更类型分类

1）一般变更。涉及实物变更的需要完成一般变更流程，除了内部相关方，一般变更流程还需要客户评审。项目批准后，一般变更流程一定会触发物料断点管理流程，必须记录切换流水号，不一定触发甲方过程变更流程、供应商过程变更流程、试装流程。流程关闭信息需要通知相关方。实施阶段的要求详见“按管理阶段分类”中的“变更实施”。

2）勘误。勘误流程中不需要客户评审，不会触发工厂的小批试装和物料断点管理流程。项目批准后，各相关方更新项目文件，不涉及工厂的试装和切换过程，流程关闭信息需要通知相关方。

3）临时变更。限定范围内，因零件返修、旧件回用、零部件临时性替代而出现临时性偏离已发布的设计标准时，需要进行临时变更。临时变更发起人制定临时方案并与相应部门沟通后，完成临时变更流程。临时变更需要记录切换生效和切换失效流水号。