1 業(yè)務流程再造簡介
業(yè)務流程再造(BPR)基本定義如下：“BPR是對企業(yè)的業(yè)務流程作根本性的思考和徹底性重建，其目的是在成本、質量、服務和速度等方面取得顯著的改善，使得企業(yè)能最大限度地適應以顧客、競爭、變化為特征的現(xiàn)代企業(yè)經(jīng)營環(huán)境。”在傳統(tǒng)勞動分工的影響下，作業(yè)流程被分割成
各種簡單的任務，人們將精力集中于個別任務效率的提高上，而忽略了最終目標，即滿足顧客的需求。而實施BPR，就要有全局的思想，從整體上確認企業(yè)的作業(yè)流程，追求全局最優(yōu)，而不是個別最優(yōu)。
2 BPR在汽車車身設計開發(fā)中的必要性和可行性
目前，雖然國內大多數(shù)主機廠都建立了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫并大量采用計算機和網(wǎng)絡技術，但由于開發(fā)流程的局限，車身設計開發(fā)主要偏重于制造規(guī)劃的同步工程，即主要考慮零件能否制造出來，而很少同步考慮車身成本和質量的設計與控制等因素，或者即使考慮了成本和質量，也沒有把成本與質量放到和性能同等重要的地位，沒有完全發(fā)揮同步工程的優(yōu)勢。因此，自主品牌要想挑戰(zhàn)國內外老牌汽車公司的市場優(yōu)勢地位，迫切需要對目前的流程進行BPR，要把產(chǎn)品開發(fā)從“滿足設計要求”轉變?yōu)椤皾M足顧客需求”，以保證設計開發(fā)出來的車型在投產(chǎn)時能在時間、性能、成本和質量等方面具有綜合競爭的優(yōu)勢，即能更好地滿足顧客需求，從而獲得市場認可。
2．1 目前國內汽車車身設計開發(fā)流程
目前國內自主汽車車身設計只局限于制造上的同步工程(見圖1)，車身成本和質量等關鍵控制點要等到車身設計數(shù)據(jù)完全凍結以后再進行控制，車身工程師在設計時只考慮性能和制造工藝的要求，不僅容易造成設計性能過剩，而且成本很難控制。同時沒有質保等相關人員和供應商的同步介入，無法及時獲得優(yōu)化改進意見與建議，質量上也很難保證。一旦車身成本和質量超過預定要求，就很有可能要把凍結的設計推翻，返回概念設計從頭開始，造成時間失去控制，否則的話為保證時間進度就只能犧牲成本和質量。對于任何一個主機廠來說，以上麗種結果都是不愿意看到也無法接受的，所以迫切需要對車身設計開發(fā)流程進行BPR。
2．2 BPR后的汽車車身設計開發(fā)流程
BPR后的汽車車身設計開發(fā)流程中，車身成本及質量的設計與控制是和性能及時問的控制同步進行的，如圖2所示。在概念設計階段，采購、制造、質保、財務、市場、銷售與售后等相關人員同步參與，通過組建跨系統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)小組，對車身主要性能、成本和質量目標等進行同步定義和評估，并在概念設計階段就挑選能滿足上述綜合目標的供應商參與同步工程，這樣就能在總體最優(yōu)的情況下鎖定概念設計。然后在具體的車身結構設計同步工程中進行進一步的細化和控制，這樣既避免了后期由于成本或者質量問題而推翻原有設計開發(fā)方案，大大降低了項目的整體風險，也能保證在性能、成本和質量等方面具有綜合競爭優(yōu)勢。當然，這對整個設計開發(fā)體系也提出了更高的要求，要求打破現(xiàn)有流程和體系的限制，進行徹底改造。
圖2 BPR后的汽車車身開發(fā)流程
3 汽車車身設計開發(fā)BPR的幾個關鍵技術
3．1 產(chǎn)品開發(fā)小組
產(chǎn)品開發(fā)小組(PDT)是為滿足BPR要求而專門組建的跨職能部門的多功能、多流程的工作團隊，PDT徹底打破了原有職能部門和流程的界限，從而實現(xiàn)真正意義上的同步工程，是BPR的根本保證。PDT一般以產(chǎn)品工程師為核心，集成采購、制造、質保、財務、市場、銷售和售后等多個系統(tǒng)的相關人員，在保證滿足顧客需求和全局最優(yōu)的前提下，負責為每個零部件系統(tǒng)制定開發(fā)計劃，并將計劃貫徹執(zhí)行到產(chǎn)品從概念形成到運行、報廢及回收的全生命周期。車身設計開發(fā)一般根據(jù)需要成立多個PDT同時開發(fā)，每個PDT在組內成員合理分工的前提下，大家共同工作，PDT成員通過網(wǎng)絡技術和共享數(shù)據(jù)庫，隨時對設計出的產(chǎn)品和零件從全生命周期的各個方面進行審查。一般來說除了考慮產(chǎn)品功能、可生產(chǎn)性、可裝配性、可測試性、可維修性、可運輸性、可循環(huán)利用性和環(huán)境友好性外，主要考慮如何實現(xiàn)低成本和高質量。在保證滿足開發(fā)進度與顧客要求的前提下，PDT通過全方位的同步工程，尋求和實施全生命周期內的最佳設計開發(fā)方案，以保證在性能、成本和質量等方面獲得綜合競爭優(yōu)勢。
3．2 車身成本設計與控制
產(chǎn)品成本設計(PCD)是面向產(chǎn)品設計全過程。根據(jù)產(chǎn)品設計信息對產(chǎn)品的目標成本進行估算建模、優(yōu)化控制和分析決策的智能方法、技術和系統(tǒng)。其目的旨在配合功能，引導和優(yōu)化產(chǎn)品開發(fā)設計。由于車身零件及制造工藝的復雜性，同時車身設計開發(fā)時也缺乏足夠的信息和工具來獲得新開發(fā)產(chǎn)品的成本信息，所以車身成本設計與控制的難點是如何建立車身成本模型。車身成本模型的建立是成本分析的基礎，在此基礎上再結合以往歷史經(jīng)驗，就可以獲得比較準確的成本目標并加以控制。車身零部件一般可以簡單分為白車身和車身附件兩種，這兩種成本模型的建立、評估和控制方式有所不同。
3．2．1 白車身成本模型
白車身成本模型一般由白車身材料、沖壓與焊接、零件包裝運輸、財務管理、零件售后與維修成本模型、報廢與回收成本模型等子模型組成，這些子模型一般都可以通過建立某種數(shù)學關系來模擬，屬于分析模型的范疇。下面以白車身材料成本模型為例，來說明白車身材料成本I，是如何設計與控制的。
V=Σ(T X S×c／u)
式中：r為白車身整體重量；S為白車身不同鋼材的百分比；C為不同鋼材的價格；U為鋼材在實際零件的材料利用率；Σ表示求和。白車身材料成本模型的建立目的就是在保證車身設計目標的前提下，力求材料成本的降低。y值越小越好。?？刂瓢总嚿聿牧铣杀?，主要從以下3個方面加以考慮和控制。
首先是合理選材。一般來說，習慣將白車身材料按照強度等級分為普通、中等、高強度和超高強度等4個等級，可以根據(jù)車身模態(tài)剛度、碰撞性能要求的不同，對不同部位選定不同的強度等級。另外還要結合整車防腐蝕性能要求和國內外鋼廠的實際供貨能力和材料價格等實際情況，初步選擇既能滿足設計要求又比較經(jīng)濟且能大量長期供貨的白車身材料。
其次是提高材料利用率。提高材料利用率對降低材料成本也是很關鍵的，提高材料利用率的一般方法有優(yōu)化車身結構設計、材料種類、落料料片輪廓、合理套材、采用先進制造工藝等。最后要嚴格控制白車身整體重量。保證在滿足車身性能目標的前提下，通過對白車身結構和材料種類的優(yōu)化，最大限度地減少白車身重量。
3．2．2 車身附件成本模型
由于車身附件主要考慮的是功能，而實現(xiàn)相同功能的零部件結構形式是多種多樣的，很難定量其成本特征，所以車身附件成本模型屬于概念模型的范疇。車身附件成本模型一般用設計概念說明書(DCS)來表述。DCS一般通過羅列同一車身附件不同的結構形式、單件成本、質量、開發(fā)周期、開發(fā)費用、專利歸屬等方面的信息，來進行綜合比較，以便在有限的幾個方案內選擇出相對綜合最優(yōu)的方案。
3．3 車身質量設計與控制
大量研究表明，在所有的差錯中，80%以上的差錯可以在產(chǎn)品規(guī)劃和開發(fā)中找到成因，這些質量上的差錯日后幾乎難以克服，如果在產(chǎn)品規(guī)劃和開發(fā)階段就能發(fā)現(xiàn)這些差錯則很容易改正過來。車身質量設計與控制的目的就是通過質量驅動設計，來滿足顧客在產(chǎn)品全生命周期內的需求，以保證從設計開發(fā)開始就避免出現(xiàn)任何一種方式的差錯，以免在以后的階段不得不花費高昂的額外費用和時間去消除這些差錯。質量驅動的車身設計開發(fā)以質量功能配置和潛在失效模式及后果分析這兩點作為基礎。
3．3．1質量功能配置(QFD)
QFD作為一種產(chǎn)品開發(fā)設計方法，通過建立顧客需求與產(chǎn)品工程特性之間的關系矩陣，確定工程目標值。產(chǎn)品設計人員通過QFD的配置矩陣，就可以確定設計過程中哪些質量特征對于顧客需求滿足是重要的以及重要性程度，確定制造過程中哪些工藝步驟和工藝控制參數(shù)對于零件的制造質量影響較大，應進行重點控制，以保證產(chǎn)品質量。
QFD是并行工程中一種用戶驅動的產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)化方法，代表了從被動的、反應式的傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)模式到一種主動的、預防式的現(xiàn)代產(chǎn)品開發(fā)模式的轉變。它將注意力集中于規(guī)劃和問題的預防上，而不僅僅集中于問題的解決上。通過QFD，對實現(xiàn)產(chǎn)品最終目標即顧客需求有較大影響的關鍵特征及其控制參數(shù)等確定下來，這樣就可以在后續(xù)過程中采取相應的措施，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，最終保證產(chǎn)品質量，最大限度地滿足顧客需求，從而提高產(chǎn)品的市場競爭能力。
3．3．2 潛在失效模式及后果分析(FMEA)
FMEA是在產(chǎn)品開發(fā)階段減小風險提高可靠性的一種設計分析方法，它是故障模式和影響分析的組合，通過對產(chǎn)品各組成單元潛在的各種故障模式及其對產(chǎn)品功能的影響進行分析，把每一個潛在故障模式按它的嚴酷程度予以分類，并在現(xiàn)有技術的基礎上采取預防改進措施以消除這些風險或將這些風險減小到可接受的水平，以最終保證產(chǎn)品可靠地滿足顧客需求。及時性是成功實施FMEA．的最重要因素之一，它是一個“事前的行為”，而不是“事后的行為”。為達到最佳效益，FMEA必須在故障模式被納入產(chǎn)品之前進行。FMEA被明確規(guī)定為車身設計人員必須掌握的技術，FMEA有關資料被規(guī)定為不可缺少的文件。某車門鉸鏈的FMEA示例說明見表2，該示例沒有包括問題識別及以后的改進、驗證和具體實施措施。
4 結語
BPR后的汽車車身設計開發(fā)流程應用到某自主品牌車型設計開發(fā)中，很好地滿足了車身設計開發(fā)性能要求和顧客需求，同時縮短設計開發(fā)時間約20％，降低了物料成本約15％，大大減少了后續(xù)制造和質量控制的難度和風險，取得了很好的效果。BPR后的汽車車身設計開發(fā)流程對于國內車身自主設計開發(fā)在理論和實踐方面也具有一定的指導意義。
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