管理案例分析：整車產品開發的設計變更管理
一、案例分享
案例1：
由於低端市場受到嚴重擠壓，產品線向溢價區間發展是唯一的生存之道，幾年前某公司決定自主開發全新平台車型，與溢價品牌直接競爭，立項後項目摸索了兩年，發現自身的技術能力已成為全新平台開發的瓶頸，不得不暫緩項目，另尋途徑。由於新概念造型在車展上收到了轟動效應，考慮造型時效性且開發已投入，所以決定回到已有平台上結合新概念造型進行開發，導致重新立項。
由於原車型平台不滿足法規要求需要升級，開發周期超出預期，市場競爭激烈，原有細分市場不能丟，公司決定重新啟動原有車型產品的改型開發，導致二次規劃變更。由於時間非常緊迫，項目團隊被要求在正常開發周期的基礎上壓縮20個月，無法實現的要求和項目實際運作成為「兩張皮」，這時公司又要求再分析軸距加長的可行性，項目總監不得不遺憾的舉起了雙手…
案例2：
某公司的戰略車型因為尾部難看銷量不好，所以要求用最短時間做一個Facelift，不到半年就完成了概念設計；但是公司領導建議換更大功率的發動機，因為項目變大，項目總監欣然接受，結果前艙幾乎重新開發，原定上市時間被延誤。經過一年多的努力終於完成了新動總匹配，但是改後的造型已不被市場認可，經過權衡決定再全新開發內外飾，因為儀錶台、翼子板等零部件的開發周期長，結果又經過一年半終於完成詳細工程設計，卻又遇到經濟危機，項目被暫緩一年半。之後公司發展多品牌後，這個車型被定義為高端品牌的主力車型之一，再次被要求進行內外飾造型更改，並搭載公司最新的發動機，但是經過兩年多努力，新品牌無法生存，且發動機技術難題無法克服，前後歷時8年，耗資數億，最終卻不得不放棄了這個項目。
也許看完案例後很多人都會覺得不可理解，然而這樣的代價幾乎每一個自主品牌車企在成長過程中可能都付出過，即使專門盯著某一個國際品牌的車，採用逆向開發的策略照抄別人的設計，但最初因為設計上知其然不知其所以然，也是付出過慘痛代價的。
二、設計變更統計分析
如果統計國內一個典型的正向開發新車型從工程設計階段直到上市後6個月的設計變更，數量可能高達將近3000項次，在不同階段的分布如圖1所示，其中工程設計階段和生產準備階段是設變高峰期。
如果分析每個階段的各類變更佔比（如圖2），可以看到工程設計和工藝相關變更佔比最大，這反映了在產品開發前期可能由於概念設計、可行性分析、同步工程等方面設計經驗不足或技術評審沒把住關，導致了整個產品開發過程的設計更改頻繁發生。
在工程設計階段，由於產品數據還不成熟，試製和試驗驗證需按計劃同步開展，而工藝過程和工裝設備也在同步開發，因而產品設計問題的暴露比較集中。如果按照整車五大系統的劃分進一步透視分析這個階段的設變數量，可以發現車身系統的設計變更是最多的（如圖3），這主要是由於其他系統的零部件基本都要搭載在車身上，因而車身的設計變更中有不少是由於其他系統的變更所引發的關聯變更。
在一個整車開發的項目周期里，通常在項目早期的風險和不確定性最高，但此時設計還處在虛擬數據階段，變更的成本相對是低的；隨著開發工作不斷深入，從產品定義、概念方案、工程結構到工藝過程，設計不斷地細化，不確定性隨之降低，然而由於零部件和工裝設備的投資已發生，再出現設計變更可能就要付出很大的代價了（如圖4所示）。例如：由於前期同步工程可行性分析不足，使得後期生產準備階段需要更改零部件設計，導致模具修改，甚至幾千萬模具的報廢。因而為了避免後期發生設變導致投資和零部件成本增加，要儘可能在早期就把目標設定和可實現性論證分析、造型和工程可行性分析、工藝過程分析做到位。
圖4 項目風險及不確定性與變更代價的關係
三、設計變更控制的流程和管理方法
那麼怎樣才能在整車開發過程中把不同來源、不同階段、不同業務模塊、不同零部件的問題導致的設計變更全程有序地管理起來呢？
首先要對變更進行分類
如果變更不能按照統一規範的原則進行分類，那麼管理起來也會顯得雜亂無章，毫無頭緒。如圖5所示，變更的分類方法有很多種。但是從產品開發的角度考慮，按照業務模塊對變更進行分類更有利於項目的管理。
其次明確不同階段設計變更的管控原則
變更可能發生在產品開發過程中的每個業務模塊或者環節，之所以要對變更進行控制，是因為變更可能會對所有相關聯的模塊帶來影響。同時，在不同階段提交的設計變更對項目和產品所造成的影響程度是各不相同的（一般越臨近投產，影響越大）。因此我們可以根據不同開發階段的目標要求和設計變更對項目的影響性質，明確不同階段的設計變更管控原則（如圖6）。
● 工程設計階段
這一階段的設計/開發工作尚未完成/未凍結，設計變化不會對本業務或其他業務模塊產生時間或成本上的影響，視為正常工作範疇，需要結合問題清單進行跟蹤管理；
● 生產準備階段
設計/開發工作基本完成/基本凍結以後，出現設計更改將會對其他業務模塊或項目造成一定程度的影響（如成本、周期等），因而所有變更申請都需經過詳細的評估和審批，並正式納入變更範疇進行管理，按照合理變更的原則進行控制；
● 試生產階段
當設計/開發工作已完成/已凍結，再發生設計變更會直接對項目或產品的質量、周期、成本等方面產生影響，甚至影響產品上市時間，這種情況下應按照異常變更的原則對所有的設變進行嚴格的管控。如非客戶不能接受的質量問題，應儘可能杜絕上市前對產品提出更改要求，否則勢必影響生產的一致性和穩定性。可以把這一階段發現的屬於設計優化範疇的需求統一納入年型車的改進中考慮。
然後要建立變更控制的流程
在變更的執行過程中，往往會因為對變更方案的驗證不足，或是對關聯變更的分析不充分導致的變更的反覆發生。因此需要用統一的流程（如圖7）來規範變更管理活動，確保變更在各個環節已經被充分討論。
設計變更的管理流程中有四個關鍵控制環節：
● 設計變更的預估和控制
● 設變方案的提出和審批
● 關聯設變的評估
● 設變跟蹤
1、設計變更的預估和控制
從變更的代價看，措施採取得越早，成本越低；但是早期做決定必須有足夠的經驗和完整的評估，否則風險也大。因此需要重點關注以下幾點：
● 確定了設計變更的不可避免性，項目事先應該對變更有一個預估和安排，即要留出一定的時間和開發費用以應對可能的變更；
● 其中開發費用的預留分別由商企、設計、製造提出；
● 為了減少變更，前期的開發控制需要投入較多有經驗的人員和嚴格的評審；
● 各節點的評審資料真實準確。
2、設變方案的提出和審批
設計是一個連續和關聯性的活動，變更會涉及相關工作的評估和返工，同時也可能帶來成本增加和時間延期；特別是產品投放以後的設計變更，可能導致已訂貨的零部件的積壓報廢，因此設計變更必須形成一套管理制度和標準化模板來管控（如圖8）。
3、關聯設變的評估
新車設計中可能採用了許多其他車型的零部件，設計中常叫做C/O（carry over）沿用件。在新車開發過程中，這些零件有時不得不發生設變，這種變更會對共用此零部件的其他在產車型造成影響，必須做好關聯設變跟蹤（如圖9示例），所以企業必須檢查落實以下幾點：
● 將這種設變發布到適當範圍（很多企業的系統具有共用件的識別標記）；
● 收到該類件變更通知後，項目必須及時識別和評審；
● 對於大部件的變更需要共同分析，尋找最優的兼顧方案。
4、設變跟蹤
有些產品質量問題可能不是一次設變能徹底解決的，因此必須建立起設變跟蹤的管理機制和變更驗收的管理制度，以確定設變切換後質量問題在後期的所有試驗驗證中甚至到批量上市後都不會再現：
● 設變文檔編號歸檔；
● 建立設變跟蹤清單，對實施進行跟蹤（特別是裝車件識別）；
● 必要時設變在圖紙中記錄以便追溯；
● 質量問題關閉，設變固化。
最後要把設變的執行納入項目績效考核
在整車開發過程中，通常對單個設變的管控意識是有的，但不一定能做到從項目總體控制的角度把所有的設變有序地管理起來，尤其是對關聯變更和二次變更的跟蹤和控制。因此需要建立一套管理方法，從項目層面重點跟蹤和管理以下幾個方面：
● 項目設變清單和狀態
● 設變分布透視和分析
● 設變導致的成本偏差分析（包括零部件成本和投資費用）
● 設變切換過程式控制制
雖然變更數量的多少與企業在不同階段的開發能力有關，但為了加強變更發起的嚴肅性，逐步提升日常工作質量和效率，仍然需要建立一套完善的績效考核機制來保障變更的執行。可以從幾個常見的指標對變更進行考核，如：變更的數量、變更的影響、變更的執行效率（如圖10所示）。
四、結束語
筆者曾經和一位在本田幹了30多年退休的產品總工程師交流，他說30年多前本田也曾經有過開發一個新車型設計變更數量高達數千項次的發展階段，現在設計變更的數量已經控制到300項次以內了。當然，這是以完善的流程體系、先進的開發手段和持續積累的技術能力為前提條件，並且建立在架構化和模塊化開發策略的基礎上。
這幾年有不少主流自主品牌汽車企業在正向開發的路上已經走得很遠了，新產品開發的能力也提升得很快，相信將來有一天自主品牌汽車的新產品開發也能把設計變更控制到本田這樣的數量級。
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