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電動力總成系統研發項目管理體系探索

2024-04-24 13:25王亞斌
時代汽車 2024年8期

王亞斌

摘 要:電動力總成系統作為新能源汽車最為核心關鍵的系統之一,高安全、高性能、高可靠、智能化、低成本,已成為各OEM開發的終極目標。除了依賴強有力的技術開發能力和成熟產業鏈支撐之外,高效、精細化的研發項目管理體系不可或缺。文章在介紹電動力總成系統組成、特點基礎之上,深入分析其當前項目開發管理面臨的挑戰,并結合實際工程項目開發經驗,提出了標準化、精細化的電動力總成系統項目開發管理理念,并對該理念進行詳細闡述和研究探索,為開發高品質電動力總成系統提供了強有力的借鑒和參考。

關鍵詞:電動力總成系統 研發項目管理體系 項目開發理念

伴隨著電池、電驅、電控技術不斷突破、更新迭代,新能源汽車產業鏈不斷完善并趨向成熟,以及智能電子架構、車聯網、自動駕駛等新技術的加持,新能源汽車已成為當今汽車發展的主流。其綠色環保、科技智能以及極致的駕駛體驗將逐步被消費者接受,取代傳統燃油車將不可逆轉。新能源汽車要長足發展,電動力總成系統是關鍵,除其功能、性能要滿足車輛復雜使用場景之外,成本也占了整車成本的一半以上,要開發一套成熟穩定、高效可靠且極具競爭力的電動力總成系統并產業化,沒有一套高效的研發項目管理體系支撐是很難實現的。

1 電動力總成系統開發簡介

1.1 系統組成

電動力總成系統相對于傳統燃油動力系統,從動力的來源、驅動形式、控制方式、集成方式等方面有著本質的區別,主要由電池、電驅動、電控、OBC、DC/DC、PDU、高壓線纜、充電口總成以及充電槍等組成,如下圖1所示:

1.2 系統開發特點

電動力總成系統是集機械、材料、電氣、熱、電化學、功率電子、軟件等多學科技術融合而成的新型動力系統,具有結構復雜、開發周期長、安全及可靠性要求高、成本高等特點。其開發的好壞直接影響著整車的靜謐性、加速性能、行駛平穩、節能環保、充電便利、維護成本,這也是新能源汽車相對于傳統燃油車最主要的優勢所在。

2 電動力總成系統研發項目管理面臨的挑戰

電動力總成系統作為整車最為關鍵的系統之一,開發難度不亞于整車其它任何系統,不僅開發要求高、且系統復雜,任何問題都有可能帶來客戶的抱怨、車輛的趴窩、甚至是起火、爆炸等重大安全問題。所有這些都給電動總成系統的項目開發管理帶來了挑戰,具體表現在如下幾個方面:

2.1 平臺化 vs 多樣性需求

平臺化開發是動力總成系統開發不可回避的要求,大塊頭、高價值決定了其平臺化開發的必要性;然而相對于傳統燃油動力又其自身特點,集成化以及分布式柔性化布局需求導致與整車接口繁多,加之整車多樣化的性能、配置、空間等需求對平臺化開發都會產生諸多影響;

2.2 集成化 vs 可靠性

電動力總成系統作為整車相對獨立的一個子系統,集成化開發也是未來發展的趨勢之一,主要表現在電控、電驅以及小三電的集成化開發上;從早期的二合一、三合一已經發展到現在的六合一、甚至是八合一,從物理集成到功能集成,復雜度越來越高。集成化開發的好處不言而喻,但往往會帶來一些負面的問題,比如設計、制造工藝復雜、故障率維修成本高,如何平衡集成度和可靠性的關系,在其開發過程中也要重點評估分析。

2.3 智能化 vs 高效能

電動力系統的智能化開發主要體現在匹配整車復雜的能量管理、車聯網、智能駕駛、智能充電以及云端安全管理等方面,進一步增加了其電控制系統軟件復雜度,同時也會帶來額外的能耗,影響整個系統的效能。

2.4 快速迭代vs 低成本

當前新能源汽車行業競爭激烈,電動力總成系統作為一個關鍵賣點快速迭代刻不容緩,不能及時升級意味著產品很快會失去競爭力,喪失市場的領先地位,這已成為當前新能源汽車市場競爭中一個鮮明的特點。原來5~6年的生命周期現在要縮短到2~3年,這無形中增加了動力系統開發成本和風險。另外,其獨特的高安全性能要求也要花費巨大的人力和物力去設計和驗證,快速迭代之后也預示著無形之中增加了成本。

3 電動力總成系統研發項目管理

電動力總成系統的鮮明特點決定了必須要有一套行之有效的項目管理體系去支撐,從其項目預研、立項、計劃執行、過程管控、驗收到結項,全過程精準定位、精細化管控,才能研發出高品質的電動力總成系統交付整車,從時效、品質、成本等維度盡可能做到最優。

3.1 項目開發管理機制

電動力總成項目實施也是由多個團隊各負其責、協同作戰來完成。項目團隊主要由決策層和執行層組成,決策層即項目的相關領導,主要負責項目技術把關、重大決策以及相關重點問題協助推進;執行層即項目、電池、電驅動、電控、高壓、功能軟件以及工程開發支持團隊,主要負責具體產品的設計開發和實施落地;同時項目實施過程也要借助相應的管控工具來達成目標,主要有會議機制、電動力總成開發流程及其子流程,這些都為項目高效運行提供了有力保障;另外,項目實施過程主要聚焦成本預算管控、計劃過程管控、風險管控、交付質量管控以及組織協調工作,目標就是為了最終按期保值開發高品質的電動力總成系統交付整車,整體項目開發管控機制可用如下圖2所示。

3.2 項目開發管理流程

項目開發管理流程是項目管控的一個強有力的抓手,通過標準化的定制開發來指導項目團隊成員項目實施工作,助推項目的高品質交付。電動力總成系統開發流程就是按這種開發理念建立起來的,如下圖3所示:

電動力總成開發流程涵蓋其系統部件的全領域業務開發,總共設置8個關鍵節點、6個開發階段,每一個關鍵節點都清晰定義了階段交付目標和詳細的交付物要求,統籌管控,按節奏穩步推進,作為一個高效的電動力總成系統項目管控工具可全方位指導其開發落地工作。

3.3 項目開發管理理念

項目組織最常見的結構是職能型、項目型和矩陣型[1]。結合電動力總成系統多模塊、跨領域、協同性強的開發特點,其項目管控采用強矩陣的項目管理模式,如下圖4所示;強矩陣結構是一種混合體,是職能型組織結構和項目型組織結構的混合,它具有項目型組織結構注重項目和客戶的特點,也保留了職能型組織結構的職能特點。矩陣型組織結構中每個項目和職能部門各司其職,共同為每個項目的成功貢獻力量。項目經理對項目的結果負責,而職能經理則負責為項目的成功提供所需資源。矩陣型組織能有效地利用公司資源,作為技術人員的大本營的職能部門,具有充足的技術力量支持項目向前推進[1]。

電動力總成系統研發項目依賴強有力的矩陣型項目開發管理理念,從成本預算、計劃過程、組織協調、風險以及質量幾個維度的全面管控來達到高質量項目交付。

3.3.1 成本預算管控

據權威報告統計電動力總成系統成本已占超過新能源汽車整車成本的50%,通過項目管控手段進行有效的成本控制,是提升新能源汽車產品競爭力的一個有效手段。電動力總成系統成本構成主要有物料成本、工程研發成本、制造成本和物流成本[2],其中物料成本是和設計強相關的,選什么樣的技術路線和方案直接影響著物料成本的高低,所以要做好物料成本的管控,前期設計方案的論證分析非常重要。工程研發成本也叫項目研發預算,其管控的核心是將研發活動分解成具體的任務項,再將任務項分類成不同的預算科目,針對各預算科目分別制定預算并持續跟蹤預算執行情況;制造成本是生產該部件的投資費用,一般可以通過優選設備投資和工藝進行成本優化;物流成本是也承擔該部件運輸的費用,即從生產地運到車輛裝配地,一般可以通過優選供應鏈體系進行優化管控。

成本是設計出來的,要做好成本管控,前期的設計論證固然重要,但也要借助項目管理手段從設計需求管理、供應商定點、開發過程管控等所有涉及支出的活動進行充分分析評估、精準定位,盡可能不浪費一分錢,才能真正做好成本預算的管控。

3.3.2 計劃過程管控

計劃過程管控是項目管理中最重要的一環。項目的過程管控通?;谌蝿者M行,任務層層分解,做到模塊化、結構化,并有具體可落地的活動內容、完成時間、先后依存關系以及優先級等,同時也要對各個活動開展所需資源的數量及種類進行確定,所需時間也要準確把控。最后也是最重要的就是要跟進并記錄項目推進過程的動態變化及其各個時間點,從而能全面管控項目的時間進度,守住關鍵交付節點。

電動力總成項目一旦立項,就要立馬啟動各系統部件的前期開發評估工作,明確開發策略和定點計劃以及開發驗證交付計劃;前期項目計劃制定主要參考以往工程開發經驗,定點后則需重新制定更詳細的計劃并和相關方達成一致簽署,作為計劃過程管控的依據。開發過程中任何計劃的變更都必須由責任人評估風險并制定相應應對措施,項目團隊一致同意后方可進行變更。項目經理要守住底線,嚴格把控整個項目開發過程的進度,才能出色的完成項目的過程管控任務。

3.3.3 溝通協調管控

項目溝通協調是項目管理核心管理業務,據不完全統計項目經理的精力至少90%以上是放在溝通協調上,包括縱向的任務分解、上傳下達,橫向的溝通協調、任務問題推動,必要時搭建溝通平臺,建立溝通管理機制,拉齊項目信息[3]。電動力總成項目也是一樣,高效的溝通協調,是電動力總成項目經理成功搞定項目的必備條件。

建立全面快捷溝通機制,通過項目作戰室實現核心成員及時面對面溝通,提高效率;運用信息化手段,電話會議、視頻會議等虛擬在線溝通手段實現及時溝通;通過網絡項目在線管理系統實現信息資源共享。另外,通過電動力總成閥點評審會、月度推進會、周例會、專項推進會等形式召開,并規定會議級別、決策內容、參與主體、召開頻次,輸出交付物,可全面確保項目有效的溝通。

3.3.4 風險管控

項目開發風險是任何項目開展過程中不可回避的且必須高度重視。項目風險管控的核心在于主動提前識別潛在風險而不是等風險失控再去尋找解決方案或者措施,否則項目風險管控就失去了其存在的真正價值和意義。電動力總成項目同樣如此,要對整個項目的全過程予以認真分析評估,基于開發節點的要求全面評估各種潛在的風險,并提前制定應急預案,確保項目高效運行?;陔妱恿偝砷_發流程各里程碑節點要求識別的主要風險有成本風險、進度風險、質量風險、設計風險、市場風險等[4];在項目團隊內建立風險意識,定期組織各層級和專家的交叉評審,利用風險識別方法對信息進行分析與判斷,進行風險識別和分類,最終形成項目組級風險管控清單,項目經理牽頭推動制定解決措施并跟蹤落地,同時按需上升領導層進行通報尋求支持或者決策。

3.3.5 質量管控

項目質量管控實質上是一個系統性過程,要做好質量管控工作,前提就是要明確項目的質量標準和質量要求,既要達到的階段或者最終項目交付目標。同時也要借助專門的質量管理技術和工具,將項目業務的開展過程標準化和程序化,能使相關業務部門在開展項目活動中清晰的知道交付什么,什么時間交付,便于操作并形成知識積累,助力項目質量目標達成。作為客戶的項目經理或質量部門要組織好交付的評審工作,嚴格按要求把控好質量關,才能真正完成項目質量管理工作。電動力總成開發流程就是基于這種理念形成的質量管理工具,將對其項目質量提升起到非常重要的作用。

4 小結

電動力總成系統作為新能源整車核心關鍵系統之一,特點鮮明、自成一體,為提升其開發質量,有必要建立起一套專屬研發項目管理體系。本文通過深入分析電動力總成系統的特點以及其項目開發面臨的挑戰,創造性的提出了一套電動力總成系統研發項目管理體系,涵蓋其項目開發管理機制、項目開發會議機制、項目開發管理流程以及項目開發管理理念,既有先進的思想,又有有效的工具,聚焦資源優化、時短效高、品質優良、成本最優,為其高質量開發交付提供強有力抓手,也為新能源汽車行業產品開發項目管理提供有效的參考和借鑒。

參考文獻:

[1]詹姆斯.P.克萊門斯杰克.吉多.成功的項目管理[M].北京:電子工業出版社(第五版)2012.8.

[2]黃鎖成.汽車開發過程中工程研發成本的管理與控制[J].汽車工程師,2012.7.

[3]徐輝,吳貴新,童治強.項目管理方法在整車開發中的應用[J].機電技術,2017.4.

[4]趙長明,袁小星. 淺談動力總成產品開發中的項目管理創新[J].時代汽車.

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