淺談汽車產品協同開發與風險控制論文

摘 要：加入世貿組織以來，我國汽車行業受到了前所未有的挑戰，汽車價格逐年下降，但由於市場對新車型的需求日益加大，企業需要投入更多的生產和研發成本，汽車成本一直呈攀升趨勢。這為汽車製造企業與零部件供應商協同開發汽車產品提供了巨大前景，但在協同過程中可能出現的漏洞和損失也需要有效監控。本文介紹了協同開發研究現狀，分析了我國汽車產品協同開發的必要性和主要風險，並提出了層次分析法來進行風險評價，以期加快我國汽車產品協同開發的進程，促進風險評價體系的系統化構建。

關鍵詞：協同開發；風險評價；汽車產品；項目

進入21世紀以來，國民經濟的迅速發展，汽車銷售量呈現出逐年快速增加的趨勢。消費者在對汽車數量要求越來越大的同時，對汽車個性化的需求也不斷增強，這使得汽車企業不斷加大生產和研發力度。這就為汽車企業聯合供應商、相關科研機構等汽車相關行業進行汽車產品協同開發提供了巨大空間，有利於降低生產成本，滿足市場需求。然而在協同開發過程中涉及到多個企業，很多環節，單純依靠企業傳統的管理模式很難適應需求，因此有必要對協同生產的全過程進行有效監控。

1協同開發研究現狀

產品開發指企業對新產品的研究、試製以擴大和完善產品的一系列工作，也包括老產品的改進、升級工作。產品協同開發(Product Cooperative Development，PCD)是指為了完成一個共同的開發目標，多部門的開發人員和管理人員在共同利用企業資源，通過交互協作共同完成一個產品的開發。

產品協同開發過程管理理論研究的重點是產品協同開發的過程建模與仿真、過程規劃與任務調度、過程監控與協調、產品質量管理、數據管理，以下簡要分析我國在協同開發上取得的最新進展。

李偉剛等通過分析跨企業協同產品開發過程需要使用跨企業的工作流管理系統進行協調和控制及其對工作流過程模型的特殊要求，提出了一種適應Internet環境下協同產品開發的工作流管理體系結構。並開發了過程模型DTD表示方法，作為協同產品開發的盟員企業共同遵循的過程定義規範。

曹健等針對約束是協調來自產品全生命週期中的各種要求、關係和規範的有效手段。研究在協同產品開發中約束的特點。根據協同產品開發過程的特點,運用問題求解理論提出了一種變粒度約束網絡模型。該模型具有分層性、分佈性和整體性等特點，能夠更好地滿足協同產品開發的需要。

孫剛等從協同產品開發作為一個複雜性適應性系統的角度，總結了協同產品開發系統標識、內部模型、積木、聚集4個典型特徵，指出協同產品開發系統實際上是一個不斷適應外界變化、不斷進行問題求解的系統，提出了廣義問題求解模型以作為系統的組織核心及其問題求解的基礎。

2 汽車產品協同開發的必要性

加入WTO以來，在外資企業的湧入和消費者日益多樣化的需求下，我國汽車行業競爭也越發激烈，各大汽車企業也都面臨這巨大挑戰。不少企業為了滿足不斷變化的市場需求，加大投入了生產和研發能力，而由於勞動力、原材料、研發費用等共同導致了汽車生產成本的逐年攀升。同時在信息和物流都飛速發展的時代，汽車產品的銷售成本也逐年增加，增長率一直保持在10%以上，2002年竟高達40.69%。為了降低成本，獲得具有競爭力的銷售價格，更多的佔領市場份額，製造企業需要聯合零部件供應商、國內外相關的研發機構等力量，協同開發汽車產品。

以2004年為例，該年度汽車產品降價成為普遍現象，國產車型141種，平均降價幅度同比在10%以上。同時也有越來越多的居民對汽車產品有需求，汽車早已走進了尋常百姓家成為了普通消費品，所以價格下降已經不可避免，目前甚至微型轎車最低價已跌破3萬元，處於微利狀況，很多公司的部分車型滯銷嚴重。對此，汽車製造企業可以聯合供應商、國內外相關的研發機構等，採用產品協同開發模式，加快新車型研發，加快現有車型的改進，降低產品成本。

3 汽車產品協同開發的主要風險

3.1 汽車產品與一般工業產品相比更具複雜性

汽車產品與一般工業產品相比，具有更多的複雜性，這主要表現在客户需求複雜、系統組成複雜、產品技術複雜、製造過程複雜、項目管理複雜。汽車產品研發中涉及到多學科知識相互交叉，產品開發不但要體現一般產品應有的機械學、運動學、動力學學科綜合，又要體現其整體性、系統性，在諸如熱力學、流體力學、材料學、美學、控制理論、現代管理技術、先進製造技術、計算機科學、複雜形態動力學等多學科的完美結合。由汽車產品的複雜性決定，這類產品的開發是一個複雜系統，涉及大量的數據、模型、工具、流程以及人員，如何高效組織和管理產品的開發，實現企業信息集成、過程集成及優化運行，是產品開發成功的關鍵。

3.2 核心優勢單位及企業內部研發中心地域分散

具有整車研發能力的單位分散在我國多個城市，並且每個單位的研發中心在地域上也具分散性，企業間的交流協作方式主要通過電話、E-mail、以及不定期的項目會議等方式進行。這樣的交流方式效率低，有時一個小的設計問題，相關專家需要不遠萬里，進行面對面的解決。所以開發一個分佈式環境下支持多學科的汽車產品協同開發系統具有很強的現實意義和良好的應用前景。

3.3 產品研發工作有多家單位協作完成

由於汽車產品研發的複雜性，需要運動學、流體力學、材料學、控制學等多學科知識綜合應用，一個企業通常不具備所有的專業人員來獨立完成整個任務，故而研發工作一般會涉及多家企業和單位。如車身的設計工作在某一研發中心完成，發動機的設計檢測在另一研究中心進行，對設計結果的試驗分析由第三方完成，而工藝和製造則轉向第四家制造廠完成。在這樣的異構分佈式開發環境下，多企業多部門之間往往難以維護產品數據的複雜聯繫，有的甚至在溝通合作中存在嚴重漏洞，缺乏有效的數據分佈和更新支持等。

3.4 研發過程依然主要採用金字塔式的縱深結構

汽車研發過程通常由多家企業和部門參與，一般將汽車按照結構和功能進行分割，每家企業承擔其中一部分，然後各自進行組織開發。整個開發過程基本採用前一環節單位完成任務後，將結果傳遞給下一環節的參與單位。下一環節單位如發現問題，再向上一個環節反饋。由於參與企業組織管理和運行模式的相對獨立性，企業間的合作依然是一種簡單的供求關係，在一個企業工作過程中很少和其他企業進行交流。這種工作方式實質上依然是一種?C長的金字塔式的縱深結構。

3.5 多品種小批量產品比例增大，交貨期成為主要的競爭因素

多品種、小批量生產是目前汽車行業發展的趨勢，傳統的相對穩定型市場已經演變成動態多變型市場，現代市場的發展趨勢集中體現在產品的客户需求個性化加強、產品的交貨期及生命週期縮短，產品的性價比提高等幾個方面，但是其面臨的最大挑戰是速度和成本，網絡化產品協同開發系統是降低產品開發設計階段的成本和縮短產品上市週期最有效的手段。

3.6 合作企業之間的任務劃分以功能為核心，信息交互差

多企業參與性使得對整車研發過程中信息的交流與共享要求很高，但由於企業一般按照職能部門劃分，同時按照功能進行任務分工，因此企業與企業之間、甚至企業內部的職能部門之間的信息交流很少，並且無法體現功能與功能之間的關聯。如負責車身設計任務的單位將只考慮實現車身的功能要求，而不會考慮結構是否便於維護、零件製造的工藝性如何、可製造性和可裝配性如何、等。也很少考慮整個製造過程結束後的產品製造成本是不是低、製造週期會不會很長，以及製造出的產品是不是客户需要的產品。

3.7 單項技術研究較多，系統化技術應用不夠

汽車研發過程從概念設計到總佈置設計、詳細結構設計、試驗驗證到最終產品。在整個過程中已經進行了許多單項技術的研究，如數字化建模和預裝配技術、工藝數字化設計、計算機輔助技術CAX、數字測量技術、以及製造過程的項目管理技術等，但大多數是針對研製過程中的某一環節，未形成整個研發過程的集成。

4 汽車產品協同開發風險評價方法——層次分析法

在協同過程中也會產生很多不必要的漏洞和損失，完善風險管理能在一定程度上防範和控制風險損失的發生和發展，使受控的.汽車產品協同開發向預期目標發展。因此迫切需要建立完善的、系統的、科學的汽車產品協同開發風險評價體系。以下主要探討層次分析法的基本程序和主要步驟。

4.1 層次分析法簡介

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美國運籌學家匹茨堡大學y教授於70年代初期提出的，是對定性問題進行定量分析的一種簡便、靈活而又實用方法。簡要地説，是將與決策有關的元素分解成若干層次，在此基礎之上進行定性和定量分析，以便準確地描述任意兩個因素之間關於某準則的相對重要性。應用AHP方法計算指標權重係數，以評估指標為代表構成一個有序的層次結構。然後運用相關的知識、經驗、信息，對同一層的指標進行比較。再由組織者計算比較判斷矩陣的最大特徵根，解特徵方程，確定決策方案相對重要性的總排序。

4.2 層次分析法的基本程序

首先，決策問題分解為幾個層次，最上層為目標層，通常只有1個因素；最下為方案層或對象層，中間可以有一個或幾個層次；中間層為準則層，當準則過多時也可以進一步分解出子準則層。

其次，比較確定各個準則對於目標的權重，以及各方案對於每一準則的權重。這些權重在人的思維過程中往往是定性的，無法準確計算的，在層次分析法中則要給出得到權重的定量方法。

再次，將方案層對準則層的權重及準則對目標層的權重進行綜合，最終確定方案層對目標層的權重。在層次分析法中要給出進行綜合的計算方法，最後給出決策結果。

4.3 層次分析法的主要步驟

應用層次分析法分析經濟以及科學管理領域的問題時，它把所要研究的對象視為一個完整的系統，為了綜合評價該系統，它又採用瞭如下幾個步驟：

首先，明確問題。對分析的問題有明確的認識，明晰問題的範圍，瞭解問題所包含的因素，確定因素之間的關聯關係和隸屬關係，明確所要解決的最終問題。

其次，構建所研究問題的遞階層次結構。首先在深入分析實際問題的基礎上，明確系統中各個因素之間的關係，按其支配隸屬關係，自上而下的分解形成不同層次。同一層的諸因素從屬於上一層的因素或對上層因素有影響，同時又支配下一層的因素或受到下層因素的作用，從而形成遞階層次結構。該結構的最高層為目標層，只有一個元素，即總的決策目標。中間為準則層，一般為決策需要參照或考慮的依據、準則、因素等。最底層為方案層(或指標層)，通常為備選的方案、措施、政策、指標、因素等。為保證遞階層次結構的合理性，需把握以下原則：分解簡化問題時把握主要因素，不漏不多；注意相比較元素之間的強度關係，相差太懸殊的要素不能在同一層次比較。