迭代思維在汽車產(chǎn)品研發(fā)中的應(yīng)用

王江濤

摘 要：汽車產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程是一個(gè)巨大的系統(tǒng)工程，涉及到上下游產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)方面和環(huán)節(jié)。通常以主機(jī)廠研發(fā)部門為主體，各系統(tǒng)協(xié)同配合，以項(xiàng)目閥點(diǎn)為管控模式進(jìn)行大規(guī)模資源調(diào)動(dòng)，組織協(xié)同，完成汽車產(chǎn)品研發(fā)。汽車產(chǎn)品研發(fā)具有資金投入大、研發(fā)周期長(zhǎng)、管理幅面寬的特點(diǎn)，所以按照傳統(tǒng)的開發(fā)邏輯，一個(gè)全新的汽車產(chǎn)品開發(fā)流程至少需要39個(gè)月的時(shí)間。能否找到一種新的方法和研發(fā)思維改變目前的現(xiàn)狀，提高產(chǎn)品研發(fā)的質(zhì)量和效率是汽車研發(fā)工程師一直探尋的目標(biāo)，本文旨在探討這個(gè)問題，引入一個(gè)數(shù)學(xué)概念“迭代思維”，即運(yùn)用迭代思維的邏輯與方法來(lái)提升開發(fā)協(xié)同效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：汽車產(chǎn)品研發(fā) 開發(fā)流程 迭代思維

中圖分類號(hào)：F426.471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）12（b）-0-02

1 瀑布式開發(fā)流程

1.1 瀑布式開發(fā)流程簡(jiǎn)介

傳統(tǒng)的汽車開發(fā)流程是以項(xiàng)目閥點(diǎn)為時(shí)間控制方式，以交付物為質(zhì)量控制手段，通過(guò)閥點(diǎn)交付物管理達(dá)到各部門協(xié)同工作的目的。達(dá)到最后一個(gè)閥點(diǎn)（SOP）并完成流程中規(guī)定的所有交付物，驗(yàn)收合格，標(biāo)志著產(chǎn)品開發(fā)完成。閥點(diǎn)從G9閥到G1閥，整個(gè)流程分為產(chǎn)品調(diào)研階段、造型設(shè)計(jì)階段、工程開發(fā)階段、生產(chǎn)導(dǎo)入四個(gè)階段。

1.2 流程優(yōu)勢(shì)

這種流程的優(yōu)點(diǎn)是項(xiàng)目計(jì)劃簡(jiǎn)潔清晰，交付物清單明確，階段性目標(biāo)清晰明了，便于項(xiàng)目管控。

1.3 存在不足

第一，容易出現(xiàn)目標(biāo)偏差。這種瀑布式的流程把各部門的工作人為地切割開來(lái)，各部門只關(guān)心階段性的工作目標(biāo)，而不是以最終產(chǎn)品為目標(biāo)。第二，各部門的交付物是階段性的閥點(diǎn)交付物，無(wú)法通過(guò)最終的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，這樣往往會(huì)造成閥點(diǎn)交付物質(zhì)量很高，但最終產(chǎn)品質(zhì)量不行的結(jié)果。第三，存在部門墻，特別是在流程的連接處存在薄弱環(huán)節(jié)，往往會(huì)存在職責(zé)不清，推諉扯皮的事情發(fā)生，造成流程效率低下，管理溝通成本上升。

2 迭代式開發(fā)流程

迭代法也稱輾轉(zhuǎn)法，是一種不斷用變量的舊值遞推新值的過(guò)程，跟迭代法相對(duì)應(yīng)的是直接法（或者稱為一次解法），即一次性解決問題。迭代算法是用計(jì)算機(jī)解決問題的一種基本方法，它利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、適合做重復(fù)性操作的特點(diǎn)，讓計(jì)算機(jī)對(duì)一組指令（或一定步驟）進(jìn)行重復(fù)執(zhí)行，在每次執(zhí)行這組指令（或這些步驟）時(shí)，都從變量的原值推出它的一個(gè)新值。汽車研發(fā)過(guò)程中的產(chǎn)品換代稱之為大迭代，比如德國(guó)大眾的高爾夫產(chǎn)品從大眾高爾夫（Golf）是一款由大眾汽車在1974年推出的經(jīng)典掀背/小型家用車型。已經(jīng)在全球市場(chǎng)推出了7代，是大眾汽車公司生產(chǎn)最多的品種。一個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中的迭代是指在產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中不斷進(jìn)行模型驗(yàn)證（虛擬模型或者實(shí)物模型），形成最終的量產(chǎn)的定型產(chǎn)品交付生產(chǎn)。

（1）迭代式產(chǎn)品開發(fā)流程的優(yōu)勢(shì)：第一，迭代思維是一種小步快跑的思維模式，工作不斷形成階段性閉環(huán)并及時(shí)檢驗(yàn)結(jié)論，發(fā)現(xiàn)問題，修正偏差，快速進(jìn)入下一輪的開發(fā)驗(yàn)證，這樣就能保證在研發(fā)階段的產(chǎn)品質(zhì)量迭代升級(jí)，避免重大錯(cuò)誤在產(chǎn)品研發(fā)后期才暴露，造成無(wú)法彌補(bǔ)的損失。第二，始終以最終產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo)，以終為始不斷通過(guò)迭代修正目標(biāo)。第三，從流程開始所有部門都參與的研發(fā)的每個(gè)環(huán)節(jié)中，部門間緊密合作，形成統(tǒng)一的交付物，在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中共同完成技術(shù)方案的迭代升級(jí)。

汽車產(chǎn)品的一次迭代包括從產(chǎn)品定義、造型開發(fā)、工程開發(fā)、性能分析、模型驗(yàn)證5個(gè)主要環(huán)節(jié)，通過(guò)迭代形成產(chǎn)品定義V1.0、V2.0、V3.0…，造型設(shè)計(jì)的V1.0、V2.0、V3.0…，模型驗(yàn)證V1.0、V2.0、V3.0…

（2）如何建立迭代式汽車開發(fā)流程？汽車產(chǎn)業(yè)作為傳統(tǒng)的機(jī)械制造企業(yè)，在產(chǎn)品研發(fā)方面形成了一套完備的開發(fā)流程體系，但是國(guó)內(nèi)的開發(fā)體系基本都是引進(jìn)美國(guó)通用的研發(fā)流程體系。隨著技術(shù)的發(fā)展和消費(fèi)需求的升級(jí)，研發(fā)體系也要跟上時(shí)代進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，借鑒學(xué)習(xí)高科技企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的思維模式，產(chǎn)品開發(fā)流程有助于汽車研發(fā)流程的改進(jìn)和創(chuàng)新。所以作為一名研發(fā)工程師首先要走出去學(xué)習(xí)、借鑒先進(jìn)的流程體系，為我所用。其次要建立互聯(lián)網(wǎng)思維、迭代思維，以思維升級(jí)帶動(dòng)技術(shù)升級(jí)。汽車是一個(gè)復(fù)雜零部件的載體，汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化是大勢(shì)所趨，越來(lái)越多的智能裝備逼迫工程師去學(xué)習(xí)掌握這些新的科技產(chǎn)品，學(xué)習(xí)相關(guān)零部件的迭代進(jìn)程，所以產(chǎn)品的升級(jí)也會(huì)倒逼研發(fā)流程升級(jí)。比如北汽新能源汽車有限公司的研發(fā)基地就叫藍(lán)谷（前諾基亞總部大樓），研發(fā)環(huán)境類似互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)——開放、共享，重視研發(fā)過(guò)程中的迭代升級(jí)。

3 迭代思維在汽車產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用

迭代思維在互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)用中已經(jīng)非常廣泛，比如手機(jī)硬件開發(fā)，軟件開發(fā)，而在汽車產(chǎn)品研發(fā)中鮮有應(yīng)用。那么，如何把迭代思維應(yīng)用到汽車產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中，助力研發(fā)效率和質(zhì)量的雙提升，以下著重論述此問題。

迭代思維要求小步快跑，快速形成開發(fā)閉環(huán)、驗(yàn)證結(jié)論并加以修正，所以第一要點(diǎn)就是打破工程部門界限，在研發(fā)起始階段各個(gè)部門要快速介入、快速相應(yīng)，各專業(yè)形成技術(shù)方案1.0版，并形成1.0版的原型產(chǎn)品，對(duì)此輪產(chǎn)品進(jìn)行高層評(píng)審、接收市場(chǎng)調(diào)研反饋，形成結(jié)論和問題清單，作為第二輪迭代的輸入值，V2.0版本原型產(chǎn)品完成后就形成了研發(fā)過(guò)程的一次迭代升級(jí)。第二要點(diǎn)就是一定要打破閥點(diǎn)思維，在協(xié)作過(guò)程中不能等、靠、要，主動(dòng)參與到每一輪的迭代當(dāng)中去，以最終的產(chǎn)品為目標(biāo)，而不是以閥點(diǎn)交付物為目標(biāo)。第三要點(diǎn)是資源配置和調(diào)度要及時(shí)到位。迭代的開發(fā)方式要求完成多輪的模型驗(yàn)證，所以投入的資金成本較高，各部門協(xié)同開發(fā)的力度更大，需要較高的項(xiàng)目管理水平。

汽車產(chǎn)品開發(fā)流程中迭代多少次合適？確定迭代次數(shù)要綜合考慮三方面要素，即開發(fā)周期、投入成本、產(chǎn)品質(zhì)量要求。開發(fā)周期短、研發(fā)資金不足則迭代次數(shù)少，反之，對(duì)于公司戰(zhàn)略性的重大產(chǎn)品要在研發(fā)過(guò)程中增加迭代次數(shù)，以達(dá)到更高的質(zhì)量要求。一般來(lái)講對(duì)于一個(gè)全新開發(fā)產(chǎn)品，在造型階段需要5輪的造型迭代。第一輪式小比例油泥模型，第二輪式三維數(shù)字模型，第三輪是1∶1油泥模型，第四輪是造型固定模型，第五輪是A面驗(yàn)證模型。通過(guò)五輪的設(shè)計(jì)迭代升級(jí)，一般可以得到較高質(zhì)量的產(chǎn)品。

迭代周期多長(zhǎng)時(shí)間合理？根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)造型設(shè)計(jì)階段一般需要3個(gè)月。這時(shí)根據(jù)造型活動(dòng)規(guī)律總結(jié)出來(lái)的。產(chǎn)品造型階段分為創(chuàng)意設(shè)計(jì)、數(shù)字化設(shè)計(jì)、模型設(shè)計(jì)3個(gè)步驟，每個(gè)步驟約1個(gè)月的時(shí)間，所以一個(gè)迭代周期大概3個(gè)月左右。當(dāng)然隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和沉浸式虛擬驗(yàn)證技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)數(shù)字化手段也可以實(shí)現(xiàn)虛擬驗(yàn)證評(píng)審，節(jié)省實(shí)物模型制作時(shí)間，達(dá)到提升迭代效率的目的。

迭代思維下的各部門間如何優(yōu)化協(xié)同？每輪迭代并不是要求所有的部門投入百分之百的力量，這樣的話資源浪費(fèi)太大，而且沒有必要，所以每輪迭代必須分清主要部門和次要部門，資源合理配置。產(chǎn)品定義階段是以商品中心和銷售部門為主，造型部門和工程部門為輔進(jìn)行產(chǎn)品定義迭代；造型設(shè)計(jì)階段是以造型部門和產(chǎn)品規(guī)劃部門為主，工程部門和生產(chǎn)部門為輔進(jìn)行迭代；工程開發(fā)階段是以工程部門和生產(chǎn)工藝部門為主，造型部門和銷售部門為輔進(jìn)行迭代。所以根據(jù)項(xiàng)目的進(jìn)程每輪的研發(fā)迭代是有重點(diǎn)工作的推進(jìn)和交付的。所以迭代思維要和同步工程思維一并應(yīng)用，達(dá)到成本和效率的平衡。

迭代思維在應(yīng)用中要注意避免出現(xiàn)以下現(xiàn)象：第一，避免部門內(nèi)部迭代。有的部門為了交付高質(zhì)量的材料，在本部門內(nèi)部不斷的研討更新交付物，花費(fèi)了時(shí)間，但研究方向有可能跑偏，或者不能滿足項(xiàng)目的要求。所以一定要以小步快跑的方式及時(shí)交付研究成果，這樣才能快速得到外部反饋，修正研究方向再次迭代。第二，避免迭代次數(shù)過(guò)多造成邊際效應(yīng)遞減。質(zhì)量和成本要很好地進(jìn)行平衡，迭代次數(shù)過(guò)多會(huì)造型成本浪費(fèi)和開發(fā)周期過(guò)長(zhǎng)。第三，避免開發(fā)目標(biāo)搖擺不定，穩(wěn)定的開發(fā)目標(biāo)是修訂迭代參數(shù)的依據(jù)，所以開發(fā)目標(biāo)和方向一定要牢牢鎖定，迭代目標(biāo)才能瞄準(zhǔn)，形成向心力。

4 結(jié)語(yǔ)

在日趨激烈的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，唯有瞄準(zhǔn)客戶、快速相應(yīng)方能取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，目標(biāo)一致、快速相應(yīng)正是迭代思維的優(yōu)勢(shì)，只要在產(chǎn)品研發(fā)中合理應(yīng)用迭代思維，每位研發(fā)者時(shí)刻樹立迭代思維意識(shí)，則產(chǎn)品研發(fā)的質(zhì)量與效率將得到更好的保障和提升。迭代思維的應(yīng)用無(wú)處不在，小到寫一篇文章大到汽車研發(fā)工程、航天工程，都可以應(yīng)用迭代思維改進(jìn)流程，提升效率和質(zhì)量。汽車研發(fā)是一個(gè)大的系統(tǒng)工程，一種方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足以解決所有問題。迭代思維在項(xiàng)目組織管理，產(chǎn)品技術(shù)研究、設(shè)計(jì)開發(fā)流程中起到的是錦上添花的作用，關(guān)鍵是每個(gè)研發(fā)人員要從思想上建立迭代的思維方式，注重和上下游的互動(dòng)與交流，一定有助于改善部門間的協(xié)同配合，一定有助于產(chǎn)品研發(fā)效率和質(zhì)量的提升。

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