汽車研發：整車開發階段重量管理思路與方法！

大家都喜歡婀羅多姿、身材曼妙的女子，不僅看了給人美的感受，其實太胖了對身體也不好。其實汽車也是，太重了性能就會有很大的影響，比如說油耗增大、操縱性降低等，所以汽車減肥也很重要！

在新的汽車產品開發過程中，重量管理是一個持續的過程，重量關係到動力性、經濟性、制動性等一系列整車性能，如果管理不好超重的話，甚至會導致項目嚴重延期，無法按時量產，從而錯過最佳上市時機。同時汽車的輕量化，對整車性能的提升也特別重要。那麼要保證在開發過程中不超重，同時還要在保證汽車的結構強度和各項性能的前提下，實現輕量化，提高汽車的制動性、通過性、安全性和環保性等性能，提升產品的競爭力，就需要對重量做好過程管理，在每一個環節上保證好。

重量如此重要，該如何管理呢？

今天漫談君就和大家一起聊一聊。

一

重量管理流程

在設計前期對競爭車型（內部和外部對標車）進行詳細全面的重量分析，以此來制定新車型的整車重量目標，並將重量目標精細化到每個子系統或零部件。在整車項目開發期間，綜合整車及各系統目標成本、供應商資源、整車性能指標和參考競爭車型先進的材料結構，對整車各個系統零部件進行輕量化設計，並通過在各虛擬評審階段對重量狀態進行評審，使設計數據嚴格控制在整車整備質量設定的目標內。汽車產品開發過程中重量管理工作的基本流程如下圖所示。

二

重量管理流程解讀

1

競爭車型重量分析

根據待開發產品的市場定位，搜集市場上銷量較好的同類車型的信息進行對標和參考。通常會選擇一款具有代表性的車進行對標，需要對對標車進行拆解、稱重和分析，稱重後，就可以獲得競爭車型各系統、各總成和主要零件的重量信息，這些信息可以為新產品整車、系統、總成和主要零件的重量目標的設定提供有力的參考。

2

整車重量目標設定及分解

在汽車研發初期，總布置依據對標車重量信息和自身產品配置，得出整車重量目標，同時也會根據整車的重量對各專業進行重量分配，各專業需要根據自己的重量依據車輛配置、整車技術規範（VTS）等文件進行重量評估，得出重量目標。

詳細來說，就是項目管理組織協調，總布置牽頭與各專業負責人通過會議及其它形式對Benchmark車進行初步的技術及亮點分析後，根據正在開發的車型的技術要求，制定初步的重量目標，並拆分到各專業，各專業負責人召開會議，與專業工程師進行技術分析，得出較為細分的質量目標。各專業負責人將各自部門的質量匯總到總布置，經過這樣的幾輪分析和評審，就能得到較為可靠的重量目標，由總布置重量管理工程師匯總出《重量目標設定報告》並發布。

3

減重小組成立

隨著項目的深入，整車的配置也會隨著市場的需求進行一些修改和調整，往往增加配置，造型也會提出一些新的創意和想法，工程上也會不斷使用新材料、新技術、新工藝、新思維，隨著這些方案的引入，重量也會有一定的改變，往往會增加，使得整車超出了合理的重量。因為重量對整車的性能、成本、研發周期的影響特別大，所以通常需要在重量目標剛確定的時候，就成立減重小組，在每一個階段對重量進行把控，防止重量失控，同時也能起到優化重量的作用。

減重小組的架構如下：

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造型設計階段重量把控

完成重量目標設定階段的工作後，接下來的工作就是重量控制。

首先，設計初期的重量管理主要體現為DCD（設計概念描述）評審及評審後的優化設計。在這一階段，由各個區域的PE（產品工程師）編寫DCD，並將其交到重量管理工程師處，並由產品工程師組織A/B（一二級）級評審。DCD中超出重量目標的零件需要由PE說明原因。通過解決評審過程中發現的問題達到優化設計的目的。完成評審後，由重量管理工程師將簽字版的DCD零部件重量錄入《重量分析》表格，並在DCD發布完成後編寫《DCD階段重量報告》。

同時需要在DBOM（設計BOM）中將設計狀態的零件重量進行預估，在DBOM中詳細記錄，反饋出整車設計狀態時的總重量和各總成重量，此時與目標質量形成鮮明的對比，對超重項進行減重重點跟蹤，分析出超重原因、超重總成和零件。從設計、工程開發、工程方案、新材料、新工藝等多個維度深入分析，設定減重目標、尋找減重方案、制定減重計劃。

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TG1數據發布

在TG0（造型設計階段）數據發布後，A面凍結，開始TG1數據製作，等到TG1數據發布後，用Catia對零件進行重量測量，得出較為準確的重量，如果用的是體系內或供應商的現成件，則可以得出準確的重量，部分無法測量又沒有現成件的件則根據經驗估計出一個較為準確的值，此時得出來的重量相對比較準確，誤差範圍較小，能較為真實的反映出量產後的重量範圍。此時，對TG1數據發布重量進行凍結，需要在EBOM中進行詳細的記錄，在凍結之後，此版重量就不能在修改。在零件發布的時候，需要對重量進行確認和簽字，這樣就能從流程上管理好重量。

但由於BOM零件數量巨多，達到幾萬個，如何準確計算也是一個難題，但是隨著BOM管理軟體的出現，只要將零件數量、重量統計好，系統會自動算出來。

由於這階段的重量對量產具有重要的參考意義，重量管理工程師需要與零件責任工程師一起進行審查和核對。

如果總重量超出目標重量，那麼減重小組就需要從整體上去分析超重的專業和零件。如過某個零件和專業的重量已經到了減重的極限，為了達到整車重量的目標值，就需要從全局去考慮減重。

減重小組做出重量報告，各專業配合減重小組分析超重原因，提出減重方案，要結合、成本、工藝、開發周期、生產周期、項目節點、技術可行性等進行分析和討論，然後確定最終的方案。

6

EP1重量驗證

EP1零件大部分是軟模，部分是硬模，此時的零件重量能很真實的反映出量產時的重量，那麼也就能較為準確的反映出量產時的重量。由於TG1發布的重量為Catia測量與預估，在零件出來後，就需要將準確的信息填到EBOM中。

在EP1車上稱出總重後，與目標重量進行對比分析。如果超重，則繼續由減重小組牽頭進行減重。

7

TG2數據發布

TG1發布的數據在EP1上驗證和發現問題之後，在TG2時進行改進，同時對TG1和EP1階段提出的減重方案進行調整，從數據上體現出來。在TG2數據發布後，與TG1數據發布時一樣，需要對TG2數據階段的重量進行凍結。如果繼續超重，繼續尋找減重方案。

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EP2重量驗證

EP2車大部分都為硬模，零件的重量已經比較準確了，但還是會因為工藝等原因會有一定的誤差，但並不大，此時需要將零件的重量更新到EBOM中，進行凍結。

9

OTS階段重量控制

數據驗證階段的重量管理主要體現為OTS階段（相當於正式工裝階段）的按需減重。在這一階段當中，由產品分析組對OTS樣車進行整車重量測量，並協同項目組共同組織各區域PE 對OTS 階段00 級零部件進行重量測量。重量管理工程師將獲取的重量信息填入《重量分析》表格，並編製《OTS階段重量報告》。通過與前階段的數據相比較，找出超重的零件後交由相關PE來確定超重的具體原因並尋求切實可行的解決方案，以達到繼續優化的目的。

10

量產階段的持續改進

當項目處於NS（非可售車） 階段時，必須按《汽車質量參數測定方法》對各個配置車型進行重量測量，並將測得的參數錄入《整備質量測量資料庫》。將《整備質量測量資料庫》中同配置車型的實測值與《重量報告》中的理論重量進行比較，如果兩者之間存有較大差異（≥5 kg），須由重量管理工程師找出差異存在的原因並安排相關人員解決差異。在持續改進的過程中，VAVE是降低整車重量和控制製造成本的有效方法。VAVE 的具體方法包括零件國產化、消除多餘功能、改變產品設計和製造工藝、零件共用和改變採購渠道，以達到降低成本和降低整車重量的目的。此外，在車輛量產後應每隔2個月組織一次抽查，對量產車的各配置車型進行重量測試，保持持續管控。

三

重量管理方法

要想重量把控好重量，就需要有好的重量管理辦法。

1

制定簡單高效的管理流程

對工作流程安排及評審進行規範化和標準化是解決這一問題的主要途徑。在產品工程師編寫DCD之前，重量管理工程師與項目相關負責人根據新車型的開發策略和配置要求將重量目標分解到子系統級別。產品工程師在編寫DCD時，必須把重量要求納入DCD中。並且，在由重量管理工程師協同組織的DCD評審中，應當將重量目標及其達成方案作為評價指標之一。這樣就明確和量化了產品工程師在減重工作中的具體職責和要求。同時，產品開發過程中其他階段的評審對產品工程師也能起到一定的約束作用，可以有效地督促其按時保質地完成各個階段的減重目標。

2

項目經理責任制

由於重量管理工程師和產品工程師並非上下級關係，產品工程師在減重工作中往往因其自身工作較忙或其主觀原因而響應較慢，那麼就需要由項目經理牽頭，把控整個項目的計劃、進度、分配與協調人力資源、成本等，組織項目會議、協同不同部門間的資源，連接公司高層，獲取更多資源，讓項目按時、按質、按量完成。

3

建立跨部門合作機制

汽車研發是一個多部門協作的項目，往往一個子項目需要涉及多個部門，例如車身、底盤、內外飾、動力、成本、項目、工藝、採購等等。不同部門間的協作經常會出現問題，同一個工程師會同時負責多項工作，很難同時處理好所有工作，不同部門之間也會因為觀點、技術方案、要求等原因造成意見不一致，那麼建立合適的跨部門合作機制就極為重要。

4

設立技術牽頭人

技術牽頭人主要負責新材料、新工藝、把控減重技術方案，同時了解行業動向，與項目經理一起帶領團隊提出新的輕量化措施等。

四

重量和成本的平衡

為了達成新產品的輕量化，有時需要用到成本較高的材料。輕量化與製造成本之間的取捨是重量管理工作的關鍵步驟。在這一過程中，重量管理工程師的主要職責是在各評審中組織相關專家、部門經理總監和總工程師對產品工程師

提出的減重方案進行考察。在綜合考慮採用高成本材料以達到輕量化設計的必要性和可行性後，由總工程師決定是否採用高成本的減重方案。若高成本的減重方案未被採納，重量管理工程師應及時安排產品工程師設計折中或者全新的減重方案。

五

進一步減重提案挖掘

想要達成新開發產品的總體重量目標，各區域之間的重量協調是十分重要的。在新產品的開發過程中，為了協調好各區域的減重工作，重量管理人員需製作《減重提案匯總表》，在表中詳細地列出各個區域的減重目標、完成情況和具體的減重提案記錄。《減重提案匯總表》中還應包括相應項目的內、外對標車輛的重點信息及各主要零部件的重量信息。通過《減重提案匯總表》，重量管理人員能夠方便地找到減重方向並掌握新產品項目的減重工作進度，各區域的產品工程師也能夠明確新產品重量的差異原因和改進方向。

在達成新產品的重量目標的過程中，為了能夠充分地調動各區域產品工程師的減重積極性，開展減重勞動競賽，對表現突出者進行獎勵是十分有效的方法。

六

結 語

實踐證明，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%； 汽車整備質量每減少100 kg，百公里油耗可降低0.3～0.6 L。基於節能環保及汽車綜合性能的考量，輕量化已經成為世界汽車發展的主要潮流之一。在新產品開發的過程中，有效的重量管理可以最大限度地發揮各區域的潛能，高效率地完成減重工作達到汽車輕量化的目的。本文簡要論述了汽車新產品開發過程中重量管理工作的流程和方法，有利於重量管理工作流程化和標準化的建立，提升重量管理工作的效率，實現輕量化目標，並最終提升新產品的市場競爭能力。

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