趙福全 劉宗巍 李贊
(清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院,北京 100084)
汽車產(chǎn)品平臺(tái)化模塊化開發(fā)模式與實(shí)施策略
趙福全 劉宗巍 李贊
(清華大學(xué)汽車產(chǎn)業(yè)與技術(shù)戰(zhàn)略研究院,北京 100084)
針對(duì)汽車產(chǎn)品的平臺(tái)、模塊及其衍生的開發(fā)模式進(jìn)行了概念群組定義和比較辨析,闡述了兩者的異同;在此基礎(chǔ)上,深入研究了企業(yè)推行平臺(tái)化模塊化開發(fā)策略需要面對(duì)的影響因素,并結(jié)合大眾、豐田和日產(chǎn)3家典型企業(yè)的案例展開剖析。最后,為中國(guó)汽車企業(yè)提出了產(chǎn)品平臺(tái)化模塊化開發(fā)實(shí)施策略的方向性建議與具體措施。
成本是決定產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要因素之一,對(duì)于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),極度追求規(guī)模效應(yīng)的目的也在于此[1]。為了充分發(fā)揮大規(guī)模制造帶來(lái)的成本節(jié)約優(yōu)勢(shì),平臺(tái)化模式在汽車行業(yè)率先得到了應(yīng)用,而產(chǎn)品的平臺(tái)化制造則以產(chǎn)品的平臺(tái)化設(shè)計(jì)開發(fā)為基礎(chǔ)。為此,企業(yè)深度理解并有效實(shí)施產(chǎn)品平臺(tái)化開發(fā)戰(zhàn)略將直接決定后續(xù)成本控制的可能空間,并帶來(lái)其它方面的諸多益處,具有重要的意義。
平臺(tái)化的核心在于實(shí)現(xiàn)不同產(chǎn)品間零部件的通用。早在20世紀(jì)80年代,一些跨國(guó)汽車企業(yè)就提出了汽車產(chǎn)品平臺(tái)的理念[2~3],強(qiáng)調(diào)在同一平臺(tái)內(nèi)應(yīng)用一些固定的零部件組合,同平臺(tái)的不同車型之間具有相似的結(jié)構(gòu)與配置,從而為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)與生產(chǎn)制造帶來(lái)了很大的便利[4]。與傳統(tǒng)開發(fā)模式相比,平臺(tái)化模式具有節(jié)約開發(fā)成本、分?jǐn)傊圃旌筒少?gòu)成本、產(chǎn)品衍生能力強(qiáng)、新品開發(fā)時(shí)間短、質(zhì)量更易保障等優(yōu)勢(shì)[5]。同時(shí),通過(guò)實(shí)施平臺(tái)化開發(fā)戰(zhàn)略,企業(yè)可以將資源集中于汽車平臺(tái)的設(shè)計(jì)開發(fā),即以高水準(zhǔn)的平臺(tái)確保后續(xù)衍生車型產(chǎn)品的高水準(zhǔn)落地[6]。
平臺(tái)化的內(nèi)涵在實(shí)踐中不斷成熟和變化,近年來(lái)由大眾汽車公司率先提出的模塊化理念就是平臺(tái)化思想的最新發(fā)展和突出代表。當(dāng)前,新一輪科技革命正在引領(lǐng)全球制造業(yè)向充分網(wǎng)聯(lián)協(xié)作的“智能制造”轉(zhuǎn)型,而“智能制造”的指向就是“大規(guī)模+定制化”[7]。在這一前景下,更為靈活的各個(gè)模塊,將通過(guò)充分網(wǎng)聯(lián)實(shí)現(xiàn)規(guī)?;圃觳⒔M裝成為各種產(chǎn)品,使兼顧產(chǎn)品成本與消費(fèi)者個(gè)性化需求成為可能。也就是說(shuō),模塊化的產(chǎn)品開發(fā)模式恰與未來(lái)產(chǎn)業(yè)演進(jìn)方向一致[8],亟需重點(diǎn)關(guān)注和深入研究。
本文嘗試系統(tǒng)闡釋平臺(tái)、模塊的相關(guān)概念及本質(zhì)內(nèi)涵,梳理推行平臺(tái)化模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式的基本要素和實(shí)施策略,并對(duì)當(dāng)前主流汽車企業(yè)的平臺(tái)化模塊化實(shí)踐進(jìn)行對(duì)比解析,為中國(guó)汽車企業(yè)推行產(chǎn)品平臺(tái)化模塊化開發(fā)策略提出方向性建議。
2.1 概念
基于對(duì)諸多企業(yè)平臺(tái)化、模塊化實(shí)踐的深入研究,經(jīng)學(xué)術(shù)分析提煉,本文理清了相關(guān)主要概念的本質(zhì)及內(nèi)在邏輯關(guān)系,提出了汽車制造業(yè)范疇內(nèi)平臺(tái)及模塊等概念群組的定義。
a.平臺(tái):在汽車制造業(yè)中,指的是由若干通用部件組合而成的一種載體,在這一載體上開發(fā)出的不同產(chǎn)品會(huì)使用這些通用部件。
b. 模塊:在汽車制造業(yè)中,指的是基于平臺(tái)原理,從整車結(jié)構(gòu)角度拆分出的、具有某種特定結(jié)構(gòu)和功能的通用部件的組合。可以說(shuō),模塊和總成、系統(tǒng)等概念有相近之處,但模塊更強(qiáng)調(diào)獨(dú)立性、繼承性和通用性。在本文的定義體系下,模塊是整車產(chǎn)品中高于系統(tǒng)和總成的特定零部件組合。
c.產(chǎn)品平臺(tái):即用于開發(fā)系列化產(chǎn)品的平臺(tái)。對(duì)于汽車制造業(yè)而言,傳統(tǒng)意義上的平臺(tái)概念就是指產(chǎn)品平臺(tái),通常,同一產(chǎn)品平臺(tái)的車型產(chǎn)品往往擁有相同或相似的動(dòng)力總成系統(tǒng)和底盤系統(tǒng)。
d.架構(gòu)平臺(tái):指的是由若干可通用和組合的共性模塊組成的平臺(tái),也就是使用各種通用的模塊組合的多個(gè)不同產(chǎn)品平臺(tái)的載體。架構(gòu)平臺(tái)也可稱為模塊化平臺(tái),這是模塊化開發(fā)模式產(chǎn)生后隨之衍生的“新”內(nèi)涵,也是平臺(tái)和模塊概念易于混淆之處。為此,本文特別提出了這個(gè)概念以便更好地區(qū)分和理解。從這個(gè)定義出發(fā),不難理解,架構(gòu)平臺(tái)是連接產(chǎn)品平臺(tái)與模塊的紐帶,這也正是當(dāng)前大眾、豐田等國(guó)際汽車企業(yè)致力于打造并完善的平臺(tái)類型。
而相應(yīng)的,“平臺(tái)化”是基于平臺(tái)理念進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的方法,“模塊化”則是基于模塊理念進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)的方法。除此之外,還有“系列化”“通用化”和“標(biāo)準(zhǔn)化”等產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)方法。這“五化”對(duì)應(yīng)整車產(chǎn)品的不同層級(jí),但同為提升汽車大規(guī)模制造中零部件共享程度的重要手段,其核心指向都是盡可能地實(shí)現(xiàn)“通用”,具體組合關(guān)系見圖1。
由圖1可知:對(duì)于單個(gè)零件,是無(wú)所謂平臺(tái)化或模塊化的,主要通過(guò)系列化、通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)手段實(shí)現(xiàn)在不同總成間的充分通用,如為螺釘、螺母等制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于總成及系統(tǒng)而言,可以進(jìn)行平臺(tái)化或模塊化的開發(fā),總成的平臺(tái)化開發(fā)實(shí)際上就是打造零部件的產(chǎn)品平臺(tái),例如發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái);平臺(tái)化的總成及系統(tǒng)就構(gòu)成了整車級(jí)別的產(chǎn)品平臺(tái),例如大眾的PQ系列平臺(tái)、豐田的B平臺(tái)等;模塊化設(shè)計(jì)的總成及系統(tǒng)就是模塊,進(jìn)而構(gòu)成整車架構(gòu)平臺(tái),如大眾的MQB平臺(tái)。
圖1 “五化”開發(fā)手段與整車產(chǎn)品不同層級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系
2.2 架構(gòu)平臺(tái)和傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)的比較
如前所述,要理解平臺(tái)與模塊的概念,核心在于理解架構(gòu)平臺(tái)與傳統(tǒng)平臺(tái)的異同。就相同點(diǎn)而言,兩者本質(zhì)上同為汽車開發(fā)中平臺(tái)理念的應(yīng)用,都以“實(shí)現(xiàn)通用”為核心目標(biāo),也都可以實(shí)現(xiàn)平臺(tái)之上多款不同車型產(chǎn)品的打造。
架構(gòu)平臺(tái)與傳統(tǒng)平臺(tái)的差異也是明顯的,如圖2所示。傳統(tǒng)平臺(tái)實(shí)際上就是一種產(chǎn)品平臺(tái),在平臺(tái)內(nèi)的不同產(chǎn)品通常采用相同的動(dòng)力總成和底盤結(jié)構(gòu),并共享相當(dāng)一部分其它零部件,但在不同傳統(tǒng)平臺(tái)之間,零部件通用程度非常有限,也就是說(shuō)各傳統(tǒng)平臺(tái)之間是分隔的[9]。架構(gòu)平臺(tái)基于共性的零部件模塊打造而成,有著更復(fù)雜也更充分的通用體系,其與傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)的最大不同在于可以實(shí)現(xiàn)零部件模塊的跨平臺(tái)通用。例如,同一個(gè)共性零部件模塊(如空調(diào)模塊),可以應(yīng)用于不同的架構(gòu)平臺(tái),進(jìn)而應(yīng)用于不同架構(gòu)平臺(tái)下不同的產(chǎn)品平臺(tái)及車型產(chǎn)品。同時(shí),這些共性的模塊也是系列化的,選擇不同的模塊組合就可以形成不同的架構(gòu)平臺(tái)以及相應(yīng)的產(chǎn)品平臺(tái)。
可以看出,架構(gòu)平臺(tái)通過(guò)重新定義整車構(gòu)成,弱化了原來(lái)傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)之間的界限,以實(shí)現(xiàn)更大程度的零部件通用。顯然,架構(gòu)平臺(tái)更具擴(kuò)大規(guī)模效應(yīng)、節(jié)約相關(guān)成本的空間,這對(duì)于產(chǎn)品線龐大的巨型汽車企業(yè),重要意義不言而喻。
基于模塊的架構(gòu)平臺(tái)代表著實(shí)現(xiàn)更大程度通用的可能,因此可以認(rèn)為是平臺(tái)化的一個(gè)新階段。但是,我們對(duì)于模塊化開發(fā)及架構(gòu)平臺(tái)的概念也切勿“神化”:一方面,平臺(tái)化和模塊化開發(fā)在本質(zhì)上是一致的,都是追求通用化、降低成本、提升效率的一種模式[10],如果推行架構(gòu)平臺(tái)不能取得比傳統(tǒng)平臺(tái)更大的收益,那就完全沒有意義,也就是說(shuō),架構(gòu)平臺(tái)并不一定比傳統(tǒng)平臺(tái)更“高級(jí)”,兩者都是手段,不是目的,不可本末倒置;另一方面,推行架構(gòu)平臺(tái)是有基本條件的,與企業(yè)自身規(guī)模、規(guī)劃能力、技術(shù)實(shí)力以及設(shè)計(jì)積累密切相關(guān),又要考慮外部條件(如供應(yīng)商能力)以及未來(lái)變化趨勢(shì)的影響,因此,企業(yè)必須量力而為、適時(shí)而動(dòng)。
圖2 架構(gòu)平臺(tái)和傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)衍生車型產(chǎn)品的不同路線
必須明確的是,盡管架構(gòu)平臺(tái)即模塊化平臺(tái)在理論上具有多重優(yōu)勢(shì),但是為了追求跨平臺(tái)的更大范圍通用,勢(shì)必要犧牲專屬于每一個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)的相對(duì)“更佳”的設(shè)計(jì)方案,因此,架構(gòu)平臺(tái)并不必然帶來(lái)正向收益。對(duì)此,企業(yè)必須保持清醒的認(rèn)識(shí),系統(tǒng)全面地分析自身相關(guān)的基本條件及要素,既不冒進(jìn)亦不拖沓地有序推行平臺(tái)化和模塊化產(chǎn)品開發(fā)。
3.1 企業(yè)產(chǎn)品規(guī)劃與整體發(fā)展戰(zhàn)略的匹配性和前瞻性
企業(yè)選擇適宜的平臺(tái)化或模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式必須與自身整體發(fā)展戰(zhàn)略及相應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)劃相匹配,也就是說(shuō),既要充分理解實(shí)施全新模塊化開發(fā)模式帶來(lái)的價(jià)值,也要慎重評(píng)估調(diào)整升級(jí)開發(fā)模式所需要的時(shí)間、能力和可能的負(fù)面影響,還要系統(tǒng)梳理改造原有的產(chǎn)品平臺(tái)框架所需付出的額外代價(jià)。
如果企業(yè)的銷量規(guī)模有限、產(chǎn)品線密度并未飽和、產(chǎn)品平臺(tái)的構(gòu)建也尚未清晰有序,此時(shí)按照傳統(tǒng)平臺(tái)的理念,重點(diǎn)打造幾個(gè)核心的產(chǎn)品平臺(tái)可能是更直接也更有效的明智舉措。在這種情況下,追求用一個(gè)架構(gòu)平臺(tái)涵蓋所有產(chǎn)品則會(huì)“事倍功半”,因?yàn)檫@意味著必須針對(duì)共性模塊進(jìn)行超盈余的設(shè)計(jì)以適應(yīng)各種產(chǎn)品的不同需求,雖然這樣模塊能得到更大程度的通用,但企業(yè)較小的銷量并不能充分兌現(xiàn)這種通用帶來(lái)的好處,反而憑白損失了面向一個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)進(jìn)行“最優(yōu)”設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。
反之,如果企業(yè)已經(jīng)接近產(chǎn)品平臺(tái)實(shí)現(xiàn)通用化的上限,銷量規(guī)模巨大、產(chǎn)品線豐富而密集,此時(shí)就必須思考是否推行模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式,通過(guò)架構(gòu)平臺(tái)打通不同產(chǎn)品平臺(tái)之間零部件通用的藩籬,否則很難有更大的突破,也有落后于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的風(fēng)險(xiǎn)[11]。當(dāng)然,能達(dá)到這種程度的汽車企業(yè)往往都有已經(jīng)較為成形的傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)體系,要轉(zhuǎn)向全新的架構(gòu)平臺(tái)體系并不容易,既需要大量的時(shí)間和巨額的投入,更要面對(duì)過(guò)渡期必然帶來(lái)的陣痛,這也就是所謂“歷史包袱”(設(shè)計(jì)積累)的束縛。在此情況下,企業(yè)必須基于全球布局和戰(zhàn)略預(yù)判,前瞻性地謀劃,尋求最佳的解決方案。
3.2 企業(yè)總體實(shí)力和外部條件支撐
企業(yè)推行平臺(tái)化和模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式必須基于自身實(shí)力和外部條件的支撐。前者包括企業(yè)的產(chǎn)品及技術(shù)策劃能力、產(chǎn)品開發(fā)及驗(yàn)證能力、質(zhì)量保障能力、供應(yīng)鏈體系管控能力以及足夠的經(jīng)驗(yàn)積累等,后者則主要體現(xiàn)在上下游戰(zhàn)略協(xié)作伙伴的支持保障能力。
如果企業(yè)對(duì)于如何打造汽車產(chǎn)品的理解不充分、能力不健全,即使有推行平臺(tái)化和模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式的正確理念和方向,也無(wú)法落實(shí)到位,難以設(shè)計(jì)出安全有效、充分兼容而又冗余適當(dāng)?shù)墓残越M件。實(shí)際上,更大程度的通用化對(duì)產(chǎn)品的可靠性及質(zhì)量的穩(wěn)定性提出了更高的要求。
同時(shí),整車廠還需要有足夠?qū)嵙蜆O強(qiáng)合作意愿的核心供應(yīng)商與其共進(jìn)退[12],畢竟通用的零部件主要來(lái)自于供應(yīng)商。提供不同數(shù)量級(jí)的零部件模塊,無(wú)論是技術(shù)還是供貨的難度都將呈幾何級(jí)數(shù)增加。例如,有能力保質(zhì)保量按時(shí)提供幾十萬(wàn)套零部件的供應(yīng)商,未必有能力同樣提供幾百萬(wàn)套零部件。實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)與供貨,無(wú)論對(duì)于零部件的設(shè)計(jì)與技術(shù)能力,還是其批量供貨能力,都是全新的挑戰(zhàn)。對(duì)于千萬(wàn)輛級(jí)別的汽車企業(yè),如果有部分零部件在大部分車型產(chǎn)品中都能共享,那么能否找到滿足千萬(wàn)輛級(jí)別供貨需求的供應(yīng)商,如果不能,規(guī)模優(yōu)勢(shì)又如何有效體現(xiàn),這也是企業(yè)必須認(rèn)真思考的系統(tǒng)性問題。
3.3 市場(chǎng)需求及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的變化趨勢(shì)
企業(yè)要在競(jìng)爭(zhēng)中勝出,歸根結(jié)底要靠贏得消費(fèi)者的青睞,因此,如何推行平臺(tái)化和模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式,還必須充分考慮市場(chǎng)需求以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的變化趨勢(shì)。
對(duì)于消費(fèi)者而言,個(gè)性化是始終不變的追求,每個(gè)消費(fèi)者都希望自己購(gòu)買的產(chǎn)品與眾不同。之所以目前大部分消費(fèi)者能夠接受基于平臺(tái)打造的“同質(zhì)化”產(chǎn)品,一方面是因?yàn)槠脚_(tái)模式下大規(guī)模生產(chǎn)的這些產(chǎn)品更為便宜,另一方面也是因?yàn)槠嚻髽I(yè)在消費(fèi)者能夠直接感知的部分并沒有一味追求通用化,而是盡量彰顯差異化。這其中有一個(gè)度的把握,假如汽車企業(yè)過(guò)分追求通用化,容易讓消費(fèi)者產(chǎn)生對(duì)“趨同性”產(chǎn)品的反感[13],甚至認(rèn)為模塊化開發(fā)是企業(yè)“取巧”“偷懶”的手段。隨著汽車的普及程度日益提高,消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化的追求不斷提高,汽車企業(yè)對(duì)此必須有充分的考量。
與此同時(shí),新一輪科技革命引發(fā)全球產(chǎn)業(yè)重構(gòu),基于充分互聯(lián)協(xié)作的智能制造體系成為未來(lái)升級(jí)的方向,原本相互矛盾的大規(guī)模和定制化生產(chǎn)有望由此統(tǒng)一起來(lái)。在此前景下,模塊的原有功能也在發(fā)生延展,不只是實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)間通用的載體,也將成為滿足消費(fèi)者個(gè)性化需求的關(guān)鍵。汽車企業(yè)對(duì)這一演變也要有前瞻性的認(rèn)識(shí),預(yù)作準(zhǔn)備。
4.1 大眾汽車公司
大眾汽車是“模塊化開發(fā)”的最早提出者,這與其全球年銷量近千萬(wàn)輛的規(guī)模密切相關(guān)。應(yīng)該說(shuō),大眾汽車是大力推進(jìn)模塊化平臺(tái)即架構(gòu)平臺(tái)戰(zhàn)略的典型企業(yè)。
大眾模塊化平臺(tái)的代表作是發(fā)動(dòng)機(jī)橫置模塊化(Modularer Querbaukasten,MQB)平臺(tái),其目標(biāo)是整合原有的產(chǎn)品平臺(tái)——PQ2、PQ3及PQ4系列平臺(tái),從而形成一個(gè)全新的擴(kuò)展性更強(qiáng)的統(tǒng)一平臺(tái)[14]。這是一個(gè)宏大的替換目標(biāo),可以說(shuō)MQB平臺(tái)是目前最接近理想化的架構(gòu)平臺(tái)。MQB平臺(tái)以通用機(jī)艙為基礎(chǔ)與核心,通過(guò)大量系列化的可組合的模塊與子模塊構(gòu)成不同的產(chǎn)品平臺(tái),除了前軸與前圍板距離不變外,其它尺寸如軸距、前懸和后懸等都可調(diào)整,甚至輪距也允許變化,具有超大柔性和超強(qiáng)靈活性。鑒于大眾集團(tuán)旗下品牌眾多,MQB平臺(tái)理論上可以承載幾十款不同品牌和市場(chǎng)定位的車型產(chǎn)品的規(guī)劃[15]。大眾希望在MQB平臺(tái)上衍生出的車型實(shí)現(xiàn)80%~85%的零部件通用,從而極大地節(jié)約產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用、降低零部件采購(gòu)和質(zhì)量管控成本。
然而MQB平臺(tái)并非百利而無(wú)一害。其一,MQB平臺(tái)的初衷就是追求最大程度的通用,為尋找不同產(chǎn)品的性能、成本、制造方便性等之間的有效平衡,工程開發(fā)和生產(chǎn)制造的復(fù)雜程度超乎想象,特別是在軸距和輪距都放開的前提下,不同模塊組合下的車型產(chǎn)品有著明顯的差異,而MQB要將這些屬性都囊括其中,難度之大可想而知。因此為MQB平臺(tái)進(jìn)行的投入非常巨大,大眾汽車前首席執(zhí)行官馬丁·文德恩就曾表示,到2012年前的4年中已為MQB平臺(tái)投資500億英鎊[16]。其二,為了實(shí)現(xiàn)系列化的共性模塊在MQB平臺(tái)上眾多產(chǎn)品之間的通用,這些模塊的設(shè)計(jì)往往只能選擇“最小公倍數(shù)”,有大量的設(shè)計(jì)預(yù)留,當(dāng)具體到某個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí),這些模塊的設(shè)計(jì)方案可能都不是最佳的,大模塊用于小車存在“浪費(fèi)”,小模塊用于大車則略顯“不足”。其三,以MQB平臺(tái)取代PQ系列3個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái),不僅意味著大眾自身的變革,也意味著遍布全球的眾多零部件供應(yīng)商及生產(chǎn)設(shè)備供應(yīng)商都要隨之進(jìn)行切換和調(diào)整,協(xié)調(diào)難度空前,供應(yīng)商的投入也極大。
也就是說(shuō),推行MQB模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略將導(dǎo)致一定時(shí)間內(nèi)大眾集團(tuán)投入的增加,而只有在MQB衍生出足量的車型產(chǎn)品后,其收益才有可能抵消投入。從這個(gè)意義上講,MQB平臺(tái)更像是理想狀態(tài)下的架構(gòu)平臺(tái),已經(jīng)超出了解決技術(shù)問題及有效降低成本的范疇,有追求極致完美的嫌疑,并不值得盲目推崇。
4.2 豐田汽車公司
在大眾推行模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略之后,豐田也提出了自己新的平臺(tái)戰(zhàn)略,其核心就是豐田新全球架構(gòu)(Toyota New Global Architecture,TNGA)平臺(tái),是對(duì)NBC、B、K、N四大平臺(tái)的整合[17],將新的架構(gòu)平臺(tái)重新分為混動(dòng)、前驅(qū)、后驅(qū)三大類產(chǎn)品平臺(tái)。同大眾的目標(biāo)相似,豐田也計(jì)劃利用TNGA平臺(tái)進(jìn)一步擴(kuò)大零部件共享、縮短車型研發(fā)和生產(chǎn)周期,從而降低成本。不過(guò)與大眾MQB平臺(tái)只是原來(lái)橫置產(chǎn)品平臺(tái)的整合不同,TNGA平臺(tái)據(jù)稱將囊括橫置和縱置的產(chǎn)品平臺(tái),理論上平臺(tái)柔性更高。
從表面上看,豐田的方案較大眾更為激進(jìn),但豐田的TNGA平臺(tái)實(shí)際上通過(guò)架構(gòu)平臺(tái)內(nèi)的模塊共享實(shí)現(xiàn)零部件的通用,通過(guò)架構(gòu)平臺(tái)衍生的不同產(chǎn)品平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)前驅(qū)、后驅(qū)甚至混動(dòng)系統(tǒng)的柔性化組合。從已知信息來(lái)看,TNGA平臺(tái)更多的是在基于現(xiàn)有產(chǎn)品平臺(tái)的通用化整合上做了大量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)工作。此外,豐田對(duì)TNGA平臺(tái)制定的80%的通用化目標(biāo)同樣面臨巨大挑戰(zhàn),在現(xiàn)有技術(shù)水平和全球布局模式下,難度可想而知。
4.3 日產(chǎn)汽車公司
日產(chǎn)的通用模塊化譜系(Common Module Family,CMF)平臺(tái)同樣也是一種架構(gòu)平臺(tái)的理念。CMF平臺(tái)由4個(gè)基本模塊組成,包括發(fā)動(dòng)機(jī)艙、乘員艙、前部底盤和后部底盤模塊,此外,還有1個(gè)電器構(gòu)架模塊[17]。通過(guò)這些系列化模塊的不同組合,衍生出眾多的不同產(chǎn)品,從而可以大幅簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、縮短研發(fā)及生產(chǎn)所需的時(shí)間。
日產(chǎn)規(guī)劃的架構(gòu)平臺(tái),采用相對(duì)較少的模塊是其突出特點(diǎn),模塊的性能和可靠性更容易得到保證。同時(shí),各模塊并非完全固化,而是系列化的,有不同的尺寸,因此也具備靈活組合、衍生不同車型的能力。與大眾的模塊高度細(xì)化的方式相比,日產(chǎn)的模塊化平臺(tái)可以說(shuō)較為簡(jiǎn)單,雖然理論上的最大收益小一些,但實(shí)現(xiàn)起來(lái)也更為容易。
當(dāng)然,這類相對(duì)簡(jiǎn)單化的模塊處理戰(zhàn)略,由于不能一步到位規(guī)劃出具有充分柔性和靈活度的平臺(tái),使得衍生車型的尺寸范圍和數(shù)量受到限制。相對(duì)于大眾這樣的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,未來(lái)可能存在平臺(tái)成本競(jìng)爭(zhēng)力不足的危險(xiǎn)。必須強(qiáng)調(diào)的是,大眾、豐田、日產(chǎn)的平臺(tái)化模塊化戰(zhàn)略都不能說(shuō)是最優(yōu)的,架構(gòu)平臺(tái)策略必須結(jié)合企業(yè)自身的狀況深思熟慮后進(jìn)行選擇。
5.1 正確理解平臺(tái)化模塊化開發(fā)模式的本質(zhì)、影響及其需求條件
正確理解平臺(tái)化和模塊化開發(fā)模式的本質(zhì)、影響及其需求條件,是企業(yè)合理規(guī)劃、有效實(shí)施相關(guān)戰(zhàn)略的前提。盡管模塊化可以認(rèn)為是平臺(tái)化的最新發(fā)展,但兩者的目標(biāo)都是“通用”以及由此帶來(lái)的成本節(jié)約、開發(fā)時(shí)間縮短和開發(fā)質(zhì)量提升[18]。作為手段,平臺(tái)化與模塊化并無(wú)高下之分,選擇的關(guān)鍵是要契合企業(yè)當(dāng)前的現(xiàn)狀,并為后續(xù)發(fā)展做好儲(chǔ)備。因此,企業(yè)切不可被這些“時(shí)新”的名詞誤導(dǎo),為了追求“先進(jìn)”而盲目推行平臺(tái)化模塊化戰(zhàn)略。
平臺(tái)化、模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式對(duì)企業(yè)成本控制的貢獻(xiàn)如圖3所示。如圖3a所示:在平臺(tái)化進(jìn)程的初期,曲線較為平緩,這表明在企業(yè)規(guī)模有限、平臺(tái)化執(zhí)行不夠深入時(shí),零部件通用帶來(lái)的收益并不明顯,這也是部分中國(guó)汽車企業(yè)認(rèn)為無(wú)需平臺(tái)、造好產(chǎn)品即可的原因;但是隨著企業(yè)推行平臺(tái)化進(jìn)程的不斷深入(這一進(jìn)程通常也伴隨著企業(yè)產(chǎn)品線的豐富和銷量的攀升),產(chǎn)品平臺(tái)內(nèi)零部件的通用程度不斷提升,平臺(tái)化進(jìn)程將有效促進(jìn)企業(yè)成本的下降;而伴隨著企業(yè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大,平臺(tái)化產(chǎn)品開發(fā)模式對(duì)成本節(jié)約的貢獻(xiàn)將逐步趨近于飽和,達(dá)到理論上傳統(tǒng)平臺(tái)降成本的上限。顯然,面向未來(lái)的發(fā)展,企業(yè)是否推行平臺(tái)化戰(zhàn)略差異極大,只顧產(chǎn)品、不考慮平臺(tái)的戰(zhàn)略是短視行為,企業(yè)應(yīng)該在規(guī)模不大的發(fā)展初期就做好平臺(tái)的規(guī)劃和預(yù)留。
圖3 平臺(tái)化、模塊化模式對(duì)企業(yè)成本節(jié)約的貢獻(xiàn)
如圖3b所示,當(dāng)傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)的成本貢獻(xiàn)趨于上限時(shí),企業(yè)就應(yīng)考慮通過(guò)搭建模塊化的架構(gòu)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的模塊共享(零部件通用),為成本控制帶來(lái)更大的可能空間。但是,由傳統(tǒng)的產(chǎn)品平臺(tái)向模塊化的架構(gòu)平臺(tái)轉(zhuǎn)化是一個(gè)艱難的過(guò)程,必然要經(jīng)歷過(guò)渡期的成本上漲階段。正如圖3b所示,企業(yè)向模塊化開發(fā)模式切換的初期需要大量的投入,對(duì)成本的貢獻(xiàn)不升反降。這個(gè)“震蕩”過(guò)程的長(zhǎng)短因企業(yè)的不同而各異,但即使對(duì)于世界級(jí)的超大規(guī)模汽車企業(yè),也會(huì)對(duì)其資金和技術(shù)實(shí)力構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)。當(dāng)然,在穩(wěn)定之后模塊化進(jìn)程最終指向的成本節(jié)約貢獻(xiàn)的飽和值會(huì)更高,這正是企業(yè)追求的目標(biāo)。
必須強(qiáng)調(diào)的是,盡管架構(gòu)平臺(tái)是隨模塊的概念同步衍生出的,但模塊本身具有獨(dú)立的功能和價(jià)值。對(duì)于后發(fā)車企而言,即使沒有能力或無(wú)緊迫需求來(lái)系統(tǒng)規(guī)劃完備的架構(gòu)平臺(tái)并付諸實(shí)施,并不代表完全不能推行模塊化開發(fā)策略。實(shí)際上,規(guī)模相對(duì)較小的企業(yè),在持續(xù)優(yōu)化傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)開發(fā)的同時(shí),適當(dāng)導(dǎo)入跨產(chǎn)品平臺(tái)的少量通用模塊的設(shè)計(jì)理念,不失為最佳選擇。同時(shí),必須認(rèn)識(shí)到,汽車企業(yè)打造核心模塊是大勢(shì)所趨,更與未來(lái)智能制造前景下滿足消費(fèi)者的個(gè)性化需求相匹配。或者也可以說(shuō),汽車企業(yè)在規(guī)劃模塊化的架構(gòu)平臺(tái),即推行模塊化進(jìn)程時(shí),應(yīng)根據(jù)自身情況把握適宜的尺度和側(cè)重點(diǎn)。
5.2 中國(guó)汽車企業(yè)的平臺(tái)化模塊化之路
中國(guó)汽車企業(yè)發(fā)展至今,在市場(chǎng)份額、產(chǎn)品與技術(shù)等方面都有了很大的提升,一些企業(yè)已經(jīng)擁有了較為豐富的產(chǎn)品線,達(dá)到數(shù)十萬(wàn)輛的銷量等級(jí)。面對(duì)來(lái)自合資品牌的不斷增大的競(jìng)爭(zhēng)壓力,中國(guó)汽車企業(yè)已不能只停留在“開發(fā)一款好車”的目標(biāo)上,而是到了必須認(rèn)真思考并積極實(shí)踐平臺(tái)化模塊化產(chǎn)品開發(fā)模式的時(shí)候。為此,本文有如下建議:
5.2.1 正確理解,避免誤區(qū)
目前仍有一些似是而非的觀點(diǎn)在質(zhì)疑平臺(tái)化的大趨勢(shì)。
有觀點(diǎn)認(rèn)為采用平臺(tái)化開發(fā)模式,一旦某個(gè)車型出現(xiàn)質(zhì)量問題,同一平臺(tái)上所有的車型都面臨被召回的危險(xiǎn)。這是一種本末倒置的理解,恰恰相反,采用平臺(tái)化開發(fā)模式,解決了一個(gè)車型的問題,就等于解決了該平臺(tái)上所有衍生車型的問題,從而大大減少了驗(yàn)證成本和時(shí)間[19]。另一方面,企業(yè)也可以把原本分散到多款車型的資源和精力集中到一個(gè)平臺(tái)上,更容易防止質(zhì)量問題的出現(xiàn)。實(shí)際上,在不同車型上采用不同的零部件出現(xiàn)質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)更大。
另有觀點(diǎn)認(rèn)為,平臺(tái)化戰(zhàn)略意味著要放棄對(duì)汽車產(chǎn)品個(gè)性化需求的滿足。其實(shí),在實(shí)踐中企業(yè)完全可以平衡好平臺(tái)化設(shè)計(jì)與個(gè)性化需求之間的矛盾。例如:完全可以通過(guò)造型、內(nèi)飾等的差異化來(lái)突出產(chǎn)品的個(gè)性;而發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、變速器、空調(diào)、收音機(jī)等則要盡可能實(shí)現(xiàn)平臺(tái)共享。
5.2.2 積極行動(dòng),前瞻規(guī)劃
平臺(tái)化模塊化開發(fā)意味著一次投入就能逐次衍生出多款車型,同時(shí)也意味著技術(shù)及產(chǎn)品的繼承性與積累性。對(duì)于能力有限的中國(guó)汽車企業(yè),同時(shí)啟動(dòng)多個(gè)平臺(tái)或許力有未逮,但是時(shí)至今日,做精做好一到兩個(gè)平臺(tái)應(yīng)是必然的選擇,只做車型而不規(guī)劃平臺(tái)的做法太過(guò)短視。實(shí)際上,當(dāng)前汽車產(chǎn)品更新?lián)Q代和技術(shù)進(jìn)步的速度越來(lái)越快,用一款一款車去追趕,企業(yè)的研發(fā)之路會(huì)越走越艱難[20],而平臺(tái)開發(fā)可以立足現(xiàn)在、儲(chǔ)備未來(lái),既能解決近憂、又能兼顧遠(yuǎn)慮,是關(guān)注眼前產(chǎn)品與后續(xù)產(chǎn)品性能持續(xù)提升的一種有效平衡。因此,中國(guó)汽車企業(yè)必須積極行動(dòng)起來(lái),未雨綢繆,前瞻規(guī)劃好自己的產(chǎn)品平臺(tái)體系。
5.2.3 認(rèn)清自己,循序漸進(jìn)
通過(guò)本研究發(fā)現(xiàn),中國(guó)汽車企業(yè)目前既無(wú)能力也無(wú)必要搭建架構(gòu)平臺(tái)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā),不可盲目跟風(fēng),現(xiàn)在就追求打造類似大眾汽車MQB的平臺(tái),而應(yīng)加快推進(jìn)平臺(tái)化進(jìn)程,把傳統(tǒng)產(chǎn)品平臺(tái)的益處發(fā)揮到極致。與此同時(shí),必須認(rèn)識(shí)到,模塊化是未來(lái)產(chǎn)品開發(fā)的大勢(shì)所趨。作為后來(lái)者,中國(guó)汽車企業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮自身“歷史包袱”較少的優(yōu)勢(shì),認(rèn)真研究國(guó)際汽車企業(yè)的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),與核心供應(yīng)商一起,嘗試在模塊化的道路上前瞻規(guī)劃、穩(wěn)步前進(jìn),逐步構(gòu)建起一些集成度高、可靠性強(qiáng)的共性模塊,集成應(yīng)用到現(xiàn)有的產(chǎn)品平臺(tái)上,從而進(jìn)一步發(fā)揮“平臺(tái)化+模塊化”開發(fā)模式的優(yōu)勢(shì),同時(shí)也避免過(guò)早陷入到力所不及的復(fù)雜架構(gòu)平臺(tái)開發(fā)中,從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低研發(fā)和制造成本,真正提升產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
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(責(zé)任編輯 斛 畔)
修改稿收到日期為2017年5月5日。
Development Mode and Implementation Strategy of Automotive Product Platform and Modularity
Zhao Fuquan,Liu Zongwei,Li Zan
(Tsinghua Automotive Strategy Research Institute,Beijing 100084)
In this paper,the concept of platform,module and their derived development modes of automotive products was defined and compared,and the similarities and differences between them were described.On this basis,an indepth study of the influence factors in the implementation of the platform and modular development strategy was made.Then case study of three typical automakers,i.e.Volkswagen,Toyota and Nissan was made.Finally,this paper proposed some suggestions and concrete measures for the implementation strategy of platform and modular product development for the Chinese auto manufacturers.
Platform,Modularity,Product platform,Architecture platform,Universalization,Cost
平臺(tái)化 模塊化 產(chǎn)品平臺(tái) 架構(gòu)平臺(tái) 通用化 成本
F420;F407.471
A
1000-3703(2017)06-0001-06
*通訊作者:劉宗?。?978—),男,遼寧朝陽(yáng)人,副研究員,主要從事汽車企業(yè)管理研究,側(cè)重于研發(fā)體系建設(shè)、產(chǎn)品開發(fā)流程與項(xiàng)目管理以及技術(shù)路線評(píng)估等。