浅谈汽车产品协同开发与风险控制

摘　要：加入世贸组织以来，我国汽车行业受到了前所未有的挑战，汽车价格逐年下降，但由于市场对新车型的需求日益加大，企业需要投入更多的生产和研发成本，汽车成本一直呈攀升趋势。这为汽车制造企业与零部件供应商协同开发汽车产品提供了巨大前景，但在协同过程中可能出现的漏洞和损失也需要有效监控。本文介绍了协同开发研究现状，分析了我国汽车产品协同开发的必要性和主要风险，并提出了层次分析法来进行风险评价，以期加快我国汽车产品协同开发的进程，促进风险评价体系的系统化构建。

关键词：协同开发；风险评价；汽车产品；项目

      进入21世纪以来，国民经济的迅速发展，汽车销售量呈现出逐年快速增加的趋势。消费者在对汽车数量要求越来越大的同时，对汽车个性化的需求也不断增强，这使得汽车企业不断加大生产和
     研发力度。这就为汽车企业联合供应商、相关科研机构等汽车相关行业进行汽车产品协同开发提供了巨大空间，有利于降低生产成本，满足市场需求。然而在协同开发过程中涉及到多个企业，很多环节，单纯依靠企业传统的管理模式很难适应需求，因此有必要对协同生产的全过程进行有效监控。
 1协同开发研究现状
      产品开发指企业对新产品的研究、试制以扩大和完善产品的一系列工作，也包括老产品的改进、升级工作。产品协同开发(Product Cooperative Development，PCD)是指为了完成一个共同的开发目标，多部门的开发人员和管理人员在共同利用企业资源，通过交互协作共同完成一个产品的开发。
 产品协同开发过程管理理论研究的重点是产品协同开发的过程建模与仿真、过程规划与任务调度、过程监控与协调、产品质量管理、数据管理，以下简要分析我国在协同开发上取得的最新进展。
      李伟刚等通过分析跨企业协同产品开发过程需要使用跨企业的工作流管理系统进行协调和控制及其对工作流过程模型的特殊要求，提出了一种适应Internet环境下协同产品开发的工作流管理体系结构。并开发了过程模型DTD表示方法，作为协同产品开发的盟员企业共同遵循的过程定义规范。
      曹健等针对约束是协调来自产品全生命周期中的各种要求、关系和规范的有效手段。研究在协同产品开发中约束的特点。根据协同产品开发过程的特点,运用问题求解理论提出了一种变粒度约束网络模型。该模型具有分层性、分布性和整体性等特点，能够更好地满足协同产品开发的需要。
      孙刚等从协同产品开发作为一个复杂性适应性系统的角度，总结了协同产品开发系统标识、内部模型、积木、聚集4个典型特征，指出协同产品开发系统实际上是一个不断适应外界变化、不断进行问题求解的系统，提出了广义问题求解模型以作为系统的组织核心及其问题求解的基础。
 2 汽车产品协同开发的必要性
      加入WTO以来，在外资企业的涌入和消费者日益多样化的需求下，我国汽车行业竞争也越发激烈，各大汽车企业也都面临这巨大挑战。不少企业为了满足不断变化的市场需求，加大投入了生产和研发能力，而由于劳动力、原材料、研发费用等共同导致了汽车生产成本的逐年攀升。同时在信息和物流都飞速发展的时代，汽车产品的销售成本也逐年增加，增长率一直保持在10%以上，2002年竟高达40.69%。为了降低成本，获得具有竞争力的销售价格，更多的占领市场份额，制造企业需要联合零部件供应商、国内外相关的研发机构等力量，协同开发汽车产品。
 以2004年为例，该年度汽车产品降价成为普遍现象，国产车型141种，平均降价幅度同比在10%以上。同时也有越来越多的居民对汽车产品有需求，汽车早已走进了寻常百姓家成为了普通消费品，所以价格下降已经不可避免，目前甚至微型轿车最低价已跌破3万元，处于微利状况，很多公司的部分车型滞销严重。对此，汽车制造企业可以联合供应商、国内外相关的研发机构等，采用产品协同开发模式，加快新车型研发，加快现有车型的改进，降低产品成本。
 3 汽车产品协同开发的主要风险
 3.1 汽车产品与一般工业产品相比更具复杂性
      汽车产品与一般工业产品相比，具有更多的复杂性，这主要表现在客户需求复杂、系统组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂、项目管理复杂。汽车产品研发中涉及到多学科知识相互交叉，产品开发不但要体现一般产品应有的机械学、运动学、动力学学科综合，又要体现其整体性、系统性，在诸如热力学、流体力学、材料学、美学、控制理论、现代管理技术、先进制造技术、计算机科学、复杂形态动力学等多学科的完美结合。由汽车产品的复杂性决定，这类产品的开发是一个复杂系统，涉及大量的数据、模型、工具、流程以及人员，如何高效组织和管理产品的开发，实现企业信息集成、过程集成及优化运行，是产品开发成功的关键。
 3.2 核心优势单位及企业内部研发中心地域分散
 具有整车研发能力的单位分散在我国多个城市，并且每个单位的研发中心在地域上也具分散性，企业间的交流协作方式主要通过电话、E-mail、以及不定期的项目会议等方式进行。这样的交流方式效率低，有时一个小的设计问题，相关专家需要不远万里，进行面对面的解决。所以开发一个分布式环境下支持多学科的汽车产品协同开发系统具有很强的现实意义和良好的应用前景。
 3.3 产品研发工作有多家单位协作完成
      由于汽车产品研发的复杂性，需要运动学、流体力学、材料学、控制学等多学科知识综合应用，一个企业通常不具备所有的专业人员来独立完成整个任务，故而研发工作一般会涉及多家企业和单位。如车身的设计工作在某一研发中心完成，发动机的设计检测在另一研究中心进行，对设计结果的试验分析由第三方完成，而工艺和制造则转向第四家制造厂完成。在这样的异构分布式开发环境下，多企业多部门之间往往难以维护产品数据的复杂联系，有的甚至在沟通合作中存在严重漏洞，缺乏有效的数据分布和更新支持等。
 3.4 研发过程依然主要采用金字塔式的纵深结构
      汽车研发过程通常由多家企业和部门参与，一般将汽车按照结构和功能进行分割，每家企业承担其中一部分，然后各自进行组织开发。整个开发过程基本采用前一环节单位完成任务后，将结果传递给下一环节的参与单位。下一环节单位如发现问题，再向上一个环节反馈。由于参与企业组织管理和运行模式的相对独立性，企业间的合作依然是一种简单的供求关系，在一个企业工作过程中很少和其他企业进行交流。这种工作方式实质上

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依然是一种廋长的金字塔式的纵深结构。
 3.5 多品种小批量产品比例增大，交货期成为主要的竞争因素
      多品种、小批量生产是目前汽车行业发展的趋势，传统的相对稳定型市场已经演变成动态多变型市场，现代市场的发展趋势集中体现在产品的客户需求个性化加强、产品的交货期及生命周期缩短，产品的性价比提高等几个方面，但是其面临的最大挑战是速度和成本，网络化产品协同开发系统是降低产品开发设计阶段的成本和缩短产品上市周期最有效的手段。
 3.6 合作企业之间的任务划分以功能为核心，信息交互差
      多企业参与性使得对整车研发过程中信息的交流与共享要求很高，但由于企业一般按照职能部门划分，同时按照功能进行任务分工，因此企业与企业之间、甚至企业内部的职能部门之间的信息交流很少，并且无法体现功能与功能之间的关联。如负责车身设计任务的单位将只考虑实现车身的功能要求，而不会考虑结构是否便于维护、零件制造的工艺性如何、可制造性和可装配性如何、等。也很少考虑整个制造过程结束后的产品制造成本是不是低、制造周期会不会很长，以及制造出的产品是不是客户需要的产品。
 3.7 单项技术研究较多，系统化技术应用不够
      汽车研发过程从概念设计到总布置设计、详细结构设计、试验验证到最终产品。在整个过程中已经进行了许多单项技术的研究，如数字化建模和预装配技术、工艺数字化设计、计算机辅助技术CAX、数字测量技术、以及制造过程的项目管理技术等，但大多数是针对研制过程中的某一环节，未形成整个研发过程的集成。
 4 汽车产品协同开发风险评价方法——层次分析法
      在协同过程中也会产生很多不必要的漏洞和损失，完善风险管理能在一定程度上防范和控制风险损失的发生和发展，使受控的汽车产品协同开发向预期目标发展。因此迫切需要建立完善的、系统的、科学的汽车产品协同开发风险评价体系。以下主要探讨层次分析法的基本程序和主要步骤。
 4.1 层次分析法简介
      层次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美国运筹学家匹茨堡大学T.L.Saaty教授于70年代初期提出的，是对定性问题进行定量分析的一种简便、灵活而又实用方法。简要地说，是将与决策有关的元素分解成若干层次，在此基础之上进行定性和定量分析，以便准确地描述任意两个因素之间关于某准则的相对重要性。应用AHP方法计算指标权重系数，以评估指标为代表构成一个有序的层次结构。然后运用相关的知识、经验、信息，对同一层的指标进行比较。再由组织者计算比较判断矩阵的最大特征根，解特征方程，确定决策方案相对重要性的总排序。
 4.2 层次分析法的基本程序
      首先，决策问题分解为几个层次，最上层为目标层，通常只有1个因素；最下为方案层或对象层，中间可以有一个或几个层次；中间层为准则层，当准则过多时也可以进一步分解出子准则层。
      其次，比较确定各个准则对于目标的权重，以及各方案对于每一准则的权重。这些权重在人的思维过程中往往是定性的，无法准确计算的，在层次分析法中则要给出得到权重的定量方法。
 再次，将方案层对准则层的权重及准则对目标层的权重进行综合，最终确定方案层对目标层的权重。在层次分析法中要给出进行综合的计算方法，最后给出决策结果。
 4.3 层次分析法的主要步骤
      应用层次分析法分析经济以及科学管理领域的问题时，它把所要研究的对象视为一个完整的系统，为了综合评价该系统，它又采用了如下几个步骤：
      首先，明确问题。对分析的问题有明确的认识，明晰问题的范围，了解问题所包含的因素，确定因素之间的关联关系和隶属关系，明确所要解决的最终问题。
      其次，构建所研究问题的递阶层次结构。首先在深入分析实际问题的基础上，明确系统中各个因素之间的关系，按其支配隶属关系，自上而下的分解形成不同层次。同一层的诸因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层的因素或受到下层因素的作用，从而形成递阶层次结构。该结构的最高层为目标层，只有一个元素，即总的决策目标。中间为准则层，一般为决策需要参照或考虑的依据、准则、因素等。最底层为方案层(或指标层)，通常为备选的方案、措施、政策、指标、因素等。为保证递阶层次结构的合理性，需把握以下原则：分解简化问题时把握主要因素，不漏不多；注意相比较元素之间的强度关系，相差太悬殊的要素不能在同一层次比较。

参考文献