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《柴油機設計與制造雜志》2016年第2期

摘要:

商用車發動機廠商開發發動機是按市場的需求進行的。隨著新平臺開發的完成，發動機進入配套變型開發階段，與不同的商用車廠家進行動力配套，開發變型產品。高質量、低成本、快捷的交貨是市場對商用車發動機交付的要求。滿足此要求，是各商用車發動機廠獲得用戶認可、獲得市場的主要因素之一。借鑒乘用車產品開發流程（GPDP），根據商用車市場需求的特點以及發動機廠的自身特色對發動機產品應用開發流程進行優化，取得明顯效果，能較好地滿足商用車發動機的交付要求。

關鍵詞：

發動機；配套變型；產品管理 

1引言

新發動機開發的完成，發動機進入配套變型開發階段，這時商用車與乘用車進入了不同的作業方式。乘用車發動機隨整車廠一起完成開發，并定向供貨給主機廠；而商用車發動機卻是發動機廠根據市場需求，開發發動機，等全新發動機開發出來后，再與不同廠家進行動力配套，然后進行變型開發工作。高質量、低成本、快捷的交貨是市場對商用車發動機交付的要求，也成為各商用車發動機廠商的工作目標。本文借鑒乘用車產品開發流程，根據商用車需求的特點及發動機廠自身的特色對商用車發動機的應用開發流程進行優化。

2產品應用開發管理優化背景

2.1市場環境

國內獨立的發動機制造廠，其產品一般都覆蓋工程機械、卡車、客車、發電設備、船舶和農業機械。在客車、卡車領域，玉柴、濰柴等發動機企業，銷量名列前茅。而且國內所有的商用車發動機廠都在不斷豐富自身的產品線，憑借與國外咨詢公司合作開發、與國內院校合作開發，來提升自身的產品競爭力。目前國內市場上發動機產能大于需求。在此情況下，發動機廠只有形成自己特有的差異化優勢，才能確保在市場競爭中勝出，提高品牌效益，從而提升企業的形象。

2.2與乘用車發動機開發的差異

近年來，國內乘用車的發展十分迅猛，合資品牌和自主品牌爭相斗艷。經過多年的積累，乘用車的產品開發已經形成了一套規范的開發流程。一個全新平臺的開發，周期一般在20個月至48個月。調研周期長，投入大，開發過程規范，驗證充分等是乘用車開發流程的突出特點，而商用車及其他領域的配套則大相徑庭。

2.2.1用戶特點

國內商用車發動機制造廠商的配套客戶數量一般都要超過100家以上，客戶的構成主要由主機廠和商構成。主機廠的技術能力也參差不齊，個別廠商甚至只有1至2名技術接口人員，商則無任何技術能力可言。

2.2.2開發方式不同

商用車發動機是中間產品而非最終產品，因此商用車主機廠一般是拿到用戶訂單后才開始選用發動機（客車招投標項目尤甚），或者根據用戶指定的發動機廠定向配套。鑒于此，獨立的商用車發動機企業的工作重心主要圍繞滿足終端用戶的需求來開展的，而不像乘用車作為終端產品可以主動引導客戶需求。

2.2.3周期短、驗證機會少

商用車發動機的需求特點是開發周期短、驗證機會少、供貨時間緊，“短平快”是商用車配套的一大特點。比如開發一個新產品應用，從技術協議簽訂開始，到樣機交樣，往往只有一個月，甚至于2至3周的時間。這對設計周期、設計質量和驗證方式提出了很高的要求。

2.2.4小批量、多品種

商用車主機廠年生產量基本在幾千臺到幾萬臺之間，少的甚至只有幾百臺的銷量。商用車發動機單一品種的配套量基本沒有上萬臺，幾千臺的配套已是很大的規模，這與乘用車配套發動機動輒幾十萬臺的規模是無可比擬的。同時，各主機廠為了形成自身的產品特點，在產品的性能、結構等方面的要求都是不同的，這也直接導致產品應用開發的品種不斷增多。

2.2.5商用車行業內缺乏規范開發流程

國內的商用車（發動機）市場運作基本上還是傳統模式，主要側重成本和交貨期方面，缺乏一套符合中國國情的比較成熟的產品應用開發流程，更無法與乘用車行業具有的國際先進開發流程運作模式相提并論。目前除了幾家規模在十萬輛以上的主機廠有開發周期和驗證的要求外，其他主機廠基本不做驗證和相關標定工作，更不用說周期長的三高標定。這些主機廠一般只做基本的裝車評定、熱平衡試驗，然后就開始銷售。更尤甚者的連熱平衡驗證試驗都省了，所以整車交付用戶后，質量問題普遍較多。由于面臨的市場群體和主機廠的技術能力及理念的差異，所以乘用車開發流程無法直接應用于國內商用車的開發。因此，尋求一個既科學合理，又能適合行業特點并能結合企業自身發展的差異化產品的應用策略，對于商用車市場而言，顯得尤為重要而迫切。

3產品應用開發過程的管理及優化

首先改變商用車發動機廠傳統的項目管理模式。國內某知名發動機廠對產品工程項目管理作了優化改進，如采用并行工程方式，將產品應用開發與過程管理同步，并納入有效的管控范圍。通過企業內部協同，發動機廠與主機廠、供應商的協同，大大提升配套的質量及效率。通過流程優化及整合，進一步明確了職責及分工，使業務得以高質、高效運行，設計開發、試驗驗證、制造及交付得以保證。實踐證明，新的工程應用管理模式徹底規避了原有流程的弊端，更符合現代商用車發動機的開發特點，更能貼合并滿足企業自身的發展需要，效果非常顯著，見圖1。

3.1流程再造、階段實施、明確職責

基本思路是實現管理思想的轉變。打破以往職能制管理模式，實現整體流程的再造和優化；強制式、自上而下地推動流程的實施；建立一個集成的管理平臺，利用IT手段建立信息共享平臺，實現將分散在各處的信息集中，并實現信息從以往的縱向傳播轉向縱橫向的網狀主動播報方式，以信息、任務為動力實現產品應用項目各階段的信息資源整合。改進優化產品應用開發項目的流程。結合公司新產品開發流程，將整個產品應用流程進行改進優化：歸納為3個節點、5個階段、11個關鍵控制點，見圖2。按照部門職能劃分和業務分工，產品項目室作為產品應用項目的項目管理部門，負責產品應用開發全過程的項目管理。采用項目管理的手段，對產品應用開發的全過程進行動態跟蹤，建立完整的項目管理協調機制，見圖3。建立例會制度，從質保、采購、設計成員的項目小組會，到項目組的周會、職能部門參加月度會議，將各部門及外部供應商的工作信息予以共享并協調處理，建立起富有成效的部門協同機制。倡導“一個部門有困難，其余部門全力協助”的項目管理文化，有效控制項目進度。同時根據部門職能，細化各控制點的交付物，確保交付物的質量，確保整個項目的運行質量。

3.2從源頭上減少無效項目的實施

發動機配套項目的源頭主要來自于主機廠，部分為直接用戶。營銷客戶經理將主機廠或直接用戶的需求轉化為配套意向書，輸入至公司內部，待技術接洽有初步結論后，再組織項目評審。但此時參與評審的部門一般都為后續實施部門，如采購、質保、財務、制造，其只能對項目的可實施性進行評估，而不能對項目是否立項進行評估。這樣所有營銷輸入的配套意向書都轉化為產品應用項目進行開發，故項目數量眾多。由于缺乏對產品配套項目的分析，如產品銷量的預測，導致發動機公司內部產品的重疊，有的項目投入較大（主要是專用零部件模具的設計與制造），造成部分配套項目的經濟性較差。以往該發動機廠每年產品應用開發項目達200多項，但是在下一年度能投入小批量生產（大于20臺）的項目比例僅占30%左右。大量的資源浪費在無效的項目中。該公司自引入項目立項評審機制后，加強了項目立項評審，從源頭上減少無效項目。具體優化措施如下：

（1）細化配套意向書的內容，提升產品應用項目立項的層次，從公司層面對產品應用開發立項進行評審。

（2）細化各客戶經理輸入的意向書內容，對主機廠適配機型的主要技術參數、重要程度、近幾年的銷量等關鍵信息進行描述。

（3）建立應用配套意向評審委員會，由主管營銷的公司高層領導掛帥，各平臺總監、產品總師參與。評審委員會對營銷客戶經理輸入公司內部的意向書進行甄選，確保產品應用項目的開發與公司產品規劃、經營策略保持一致，同步考慮產品應用開發的技術難度及開發周期，保證了產品應用開發的針對性和有效性，提高了開發質量和開發效益，降低了項目風險。

3.3采用跨系列模塊化產品設計

之前，產品配套工程師負責整個項目的技術開發工作，包括與主機廠簽訂配套的技術協議、發動機配套中結構變化部分的專用零部件的開發，只有部分專業性較強的獨立零部件（如空濾器、消聲器、水泵、發電機等）由零部件設計工程師完成，其余技術方面的工作均由產品配套工程師完成。由于主機廠不同的需求，產品配套工程師對產品零部件的熟悉程度不夠，即便是細微的差異，也會重新開發專用零部件，這造成大量相似的零部件產生，對零部件的管理及采購造成較大的影響，管理成本大大上升。現采用跨系列模塊化的產品設計，不僅使產品配套工程師集中精力做好產品應用開發，而且降低產品應用開發成本。具體優化措施如下：

（1）改變原有產品配套工程師負責零部件設計的模式，將零部件的設計歸口到零部件設計工程師上。產品配套工程師根據產品技術協議向零部件設計工程師提出接口尺寸的要求，所有的設計工作由零部件設計工程師負責。

（2）建立專業化的組件分工，歸口管理，對不同系列產品的同類零部件劃分好組件進行歸納整理，并根據市場需求的變化和技術更新，不斷改進原有的組件，盡可能減少專用零部件的數量。

（3）建立配套手冊，將系列化的組件技術參數進行整理、匯總，便于產品配套工程師的選用。

3.4采用矩陣式的產品應用開發管理模式

之前，公司沒有對產品應用開發進行統一管控。如銷售部門負責項目輸入，開發部門負責產品開發，試制部門負責樣機交付……，“鐵路警察，各管一段”。各部門都按照程序文件要求做好各自的工作內容，相互之間溝通少，碰到問題才聚在一起討論解決。產品應用開發計劃只有一個粗略的、預估型的年度計劃作為支撐，項目實際實施結果與之有很大的偏差，年初計劃與年底實際工作內容的符合率不到10%。現采用矩陣式的產品工程管理模式，將各部門的相關人員以項目團隊的方式連接在一起，做到信息互通、資源共享、快速反應、不推諉、問題及時得到解決。具體優化措施如下：

（1）在公司層面上，參照乘用車發動機開發方式設立產品總師，建立各產品系列項目總師負責制，打破了原職能方式的項目實施框架，見圖4。參加項目的人員均由各職能部門負責人安排，行政上屬于職能部門，業務上受產品總師領導，項目團隊成員之間的溝通不是都需要通過其職能部門領導。項目團隊的目標及任務明確，提高了工作效率及反應速度，相對于職能式的項目實施來說，減少了工作層次及決策環節。

（2）在產品應用開發上，建立了以產品項目管理室為主的弱矩陣式管理，見圖5。雖然項目管理工程師無法真正起到項目經理的作用，但作為一名項目的協調員，全過程參與產品應用開發項目的管理，能及時發現項目實施過程中的問題，及時報警，提交職能部門或產品總師協調解決，避免了由于各職能部門任務處理的延遲，造成項目無法推進實施的情況。

3.5產品應用開發的并行工程

之前，設計開發、工藝、制造、質量等部門的信息沒有一個平臺來集成，整個項目的過程處于碎片式狀態，主要以串行的方式來推動產品應用開發，前一個部門的輸出作為流程中下一個部門的輸入，見圖6。只要有一個部門工作延遲，則后續部門的工作處于等待狀態，不利于整個項目的工作推動。同時開發初期不能很好地考慮可制造性、可裝配性等多種因素。開發過程往往會陷入設計-試制-修改設計-再試制的循環，致使整個項目的開發周期延長，設計質量得不到保證，難以滿足市場的需求。現采用產品應用開發的并行工程，具體優化措施如下：

（1）在項目開始時，商用車發動機廠相關部門就應同時介入，信息共享。在發動機設計開始時，工藝部門就參與，確保設計出來的零部件具有很好的工藝性；財務部門及時參與、制定每個零部件的成本控制目標，有效地控制產品的物料成本；質保部門輸入同類產品市場質量的反饋情況，要求開發部門在設計時就需考慮如何避免同類質量問題、或制定針對性的驗證計劃。

（2）主機廠、發動機廠、供應商三方設計聯動，發動機廠開發部門主動與主機廠開發部門溝通，充分理解其整車設計要求，特別是對發動機的連接尺寸要求，及時傳遞給供應商，與供應商聯合設計開發，減少溝通環節，發揮供應商的專業特長，快速而準確地設計并制造出專用零部件。

（3）樣試產品出來后，按照前期制定的驗證計劃，與主機廠聯合驗證，同步整改，有效縮短開發周期，提高產品開發成功率，保證產品的質量。

3.6強化產品應用開發項目管控

3.6.1項目時間管控

對于應用配套意向評審委員會立項通過的項目，召開項目啟動會，根據項目的難度編制項目計劃。對于技術協議、設計開發、樣件試制、樣機試制、驗證等11個控制節點確定項目計劃，并輸入產品應用管理系統。各項目管理成員根據時間節點要求完成相關的任務，并提交項目交付物。

3.6.2項目風險管控

設立多個評審點。項目開發初期開展配套意向評審，開發過程中進行設計評審，對設計方案進行全方位的評審，控制項目風險。設計評審要點見表1。在項目中期，應開展凍結評審，對項目的進展狀況、驗證過程中發現的試驗試制問題的關閉情況、項目預期的銷量、專用零部件的可獲得性、成本情況等進行評審，并設置否決條件，最大限度地控制項目風險。

3.6.3項目的綜合管控

借助產品應用開發管理信息系統的實施，及時發現逾期未完成的項目，通過專題協調會等措施，借助產品總師以及職能部門的力量，及時推動項目的實施。

3.7構建管理平臺、實現資源共享

借助信息系統，建立一套結合網絡技術和企業管理的管理流程，并在此基礎上進行有效拓展，開發出一套適用于產品應用開發的信息管理系統。此信息管理系統不僅能幫助項目管理工程師通過系統分析，找到流程的短板，并進行推動，以實現產品應用開發項目的順利實施，而且全面反映整個產品應用開發過程。結合產品應用開發流程特點，根據11個流程控制點，設置系統節點。此系統采用可視化表單設計，界面簡單易用，可以與公司的Ex-changeServer郵件系統整合，第一時間所需處理的任務通知。此系統有完善的流程追蹤機制。在流程中的人員，能隨時查詢項目的進展狀況。根據部門、科室架構設置，將產品應用開發涉及的人員固化在流程中，及時收取系統的任務信息。通過加簽的手段，實現在系統中增加任務所需的幫助以及部門內部交付物的審查。對系統中未及時處理的任務發放逾時通知，督促及時處理任務。該系統有便捷的導出功能。對于已經完成歸檔的流程以及在流程中的項目，可導出EXCEL表，便于分析眾多產品應用開發項目的整體情況。

4管理優化的效果

針對產品應用開發中存在的缺陷，通過實施流程再造及各種優化措施，提高了產品應用的開發效率，使產品應用開發在一個有序的環境下高效實施，有力地助推了該發動機廠產品在行業中的競爭優勢。

4.1有效提高產品質量

（1）通過與主機廠充分溝通，了解需求，選用最合適的產品予以匹配，并執行符合整車使用工況的驗證方案，提高了配套成功率，大大減少了產品開發過程中的質量問題。

（2）加強與供應商的溝通，讓供應商充分理解發動機廠和主機廠的需求，向供應商提供有效的設計要求，保證了外購件的制造質量。

（3）通過內部協同，將功能開發與過程開發同步進行，減少了功能開發的反復次數，提高自制件的制造質量。

（4）設立試制工程師，使得裝試問題得以實時發現、有效跟蹤和及時反饋，對產品的設計進行了有效驗證，保證了發動機的裝試質量。

4.2嚴格控制開發成本

4.2.1減少開發項目數量

加強配套意向評審，減少公司產品的內部競爭，使之符合整個公司的產品規劃與布局，減少效益性較差項目的投入。根據重要性原則，將公司客戶分為A、B、C三個等級，確保重點客戶和重點項目的開發。從近幾年實施的情況來看，產品應用開發項目的數量略有減少，從2012年的230多項，逐步減少至2014年的180項，初見成效。

4.2.2減少專用零部件品種

零件實行模塊化設計，建立各產品系列的配套手冊和零部件關鍵技術參數的數據庫，使配套工程師能很方便地了解零部件的參數信息，降低整機配套的難度。減少了專用零部件開發數量，降低管理成本，節省了寶貴的開發人力資源；同時減少了新開發零件產生用的模具、工裝夾具和量具的費用支出，降低了發動機廠乃至零部件供應商在這方面的費用支出。據統計，產品應用開發所需的專用零件品種數量至少減少了30%以上。

4.2.3大大縮短交付周期

產品開發、過程設計的同步進行，從根本上摒棄了原來串行產品開發模式的缺陷，減少了設計更改的重復次數，力爭使產品開發一次成功，縮短了整個產品應用開發的周期。訂單的平均交付周期從28天壓縮至18天，其中，在沒有專用件的前提下，客車訂單可以保證一周之內交付，有專用件可以在7天至30天交付（主要視專用件的種類、是否需要開發模具等而定）。在交付期上，與同行相比有著非常明顯的競爭優勢，特別是在當前的宏觀經濟環境下，這個優勢對于企業的生存和發展尤為重要。

4.2.4規范實施流程

統一并規范了公司內部各職能部門對于產品應用開發的思路。同時，梳理并制定了符合實際需求的產品應用開發流程中11個控制點的交付物清單，對產品應用開發的結果更加可控，目標更易達成，使各職能部門的工作有章可循，有據可查，相互之間能更好協作，整個項目處于有效的受控狀態。

4.2.5提高項目準時關閉率

通過信息系統的實施，將產品應用開發流程與項目管理的方法結合起來，從而對整個產品應用開發過程進行有效的管理。改變了以往項目實施周期過長、遲遲無法關閉的現象。根據階段將任務分解到每個實施人員，借助系統管理功能，使每一位員工知道如何在正確時間內以正確方式做正確的事。并結合業績考核等手段，提升了實施效率。信息系統從2013年實施至今，項目準時關閉率達到了70%。

5結束語

為應對市場對商用車發動機交付的要求———高質量、低成本和快捷，某發動機廠借鑒乘用車的產品開發流程，根據自身特色對發動機產品應用開發流程進行優化，如產品應用開發流程再造、明確管理職責，加強項目立項評審、從源頭上減少無效項目的實施，采用跨系列模塊化產品設計，采用矩陣式的產品工程管理模式，產品應用開發并行工程，強化產品應用開發項目管控，構建管理平臺、實現資源共享等。通過這些優化措施的實施，有效地提高了產品應用開發的質量和效率，大大縮短了產品的開發周期，大大提高了開發項目的關閉率，開發成本得到了嚴格控制，專用件品種數量減少了30%以上；效果明顯，為企業贏得市場份額發揮了有效作用。

作者:張龍兵 高健 魏立新 單位:上海柴油機股份有限公司