基于CBB模塊設(shè)計(jì)的產(chǎn)品平臺(tái)搭建

◎文/王茂兵（安徽合力股份有限公司）

目前，很多工程機(jī)械領(lǐng)域存在多品種、小批量的產(chǎn)品模式，隨著市場(chǎng)需求量的增加，產(chǎn)能無法滿足市場(chǎng)的需求。原因在于，市場(chǎng)存在個(gè)性化的需求，企業(yè)要迎合市場(chǎng)不得已而為之。但是如果企業(yè)沒有長(zhǎng)遠(yuǎn)的產(chǎn)品規(guī)劃，沒有系統(tǒng)的產(chǎn)品平臺(tái)流程和制度，就會(huì)進(jìn)一步加劇多品種、小批量的局面，帶來的是成本增加和產(chǎn)量的受限。大部分企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)過程中會(huì)遇到以下情況：沒有明確的、自主的產(chǎn)品平臺(tái)，無法平臺(tái)化、系列化地開發(fā)產(chǎn)品；平臺(tái)薄弱，重用率非常低，每個(gè)品種產(chǎn)品開發(fā)工作量大；產(chǎn)品缺乏繼承性，缺乏生命周期管理；平臺(tái)和產(chǎn)品開發(fā)的規(guī)劃、開發(fā)脫節(jié)，無法有效支撐產(chǎn)品開發(fā)。針對(duì)這些問題，搭建合適的產(chǎn)品設(shè)計(jì)平臺(tái)，對(duì)企業(yè)的發(fā)展尤為重要。

一、產(chǎn)品平臺(tái)的定義和特點(diǎn)

產(chǎn)品平臺(tái)是整個(gè)系列產(chǎn)品所采用的共同要素的集合，包括共用的系統(tǒng)架構(gòu)、子系統(tǒng)、模塊/組件、核心技術(shù)等[1]（見圖1）。不同產(chǎn)品可以從產(chǎn)品平臺(tái)獲取共用的構(gòu)建模塊（BB），有可能是子系統(tǒng)、組件、元件等，稱之為CBB（Common Building Block），CBB可以為該平臺(tái)下大部分產(chǎn)品使用，也有可能被平臺(tái)應(yīng)用。以叉車為例，基本組件包括：門架、車身、發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī)、驅(qū)動(dòng)橋、變速箱、轉(zhuǎn)向橋等[2]。如果平臺(tái)規(guī)劃的比較完善，其中一個(gè)或者多個(gè)部件就有可能被多個(gè)車型應(yīng)用。總結(jié)來說，產(chǎn)品平臺(tái)具有以下三個(gè)特點(diǎn)：產(chǎn)品平臺(tái)為一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品系列服務(wù)，平臺(tái)規(guī)劃越完善，可以應(yīng)用的產(chǎn)品系列就越多；產(chǎn)品平臺(tái)具有較好的可擴(kuò)展性，能夠覆蓋多個(gè)產(chǎn)品平臺(tái)的使用要求，或者可以覆蓋一個(gè)產(chǎn)品系列高低端多類產(chǎn)品的使用要求（見圖2）；通常由多個(gè)CBB、BB模塊組成，依賴于一個(gè)或幾個(gè)核心技術(shù)。

圖1 產(chǎn)品平臺(tái)構(gòu)架圖

二、平臺(tái)搭建

一個(gè)平臺(tái)的優(yōu)劣在于它的CBB模塊是否具有可擴(kuò)展性、是否需要滿足多個(gè)產(chǎn)品需求?，F(xiàn)以某噸位叉車上門架系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)為例來闡述平臺(tái)搭建的方法（見圖3）。

圖2 產(chǎn)品平臺(tái)拓展應(yīng)用

圖3 CBB模塊設(shè)計(jì)流程

第一步：功能分解。首先搜集該噸位叉車包含的系列產(chǎn)品（電動(dòng)、內(nèi)燃、鋰電、越野、倉(cāng)儲(chǔ)等車型）的所有需求，初步得出一些共性需求，進(jìn)而得出門架系統(tǒng)初步方案，即基本的功能實(shí)現(xiàn)和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，如承載能力、起升高度等，確定主要結(jié)構(gòu)件的尺寸型號(hào)和結(jié)構(gòu)方式。

第二步：技術(shù)參數(shù)差異分析。該噸位叉車包含很多車型，需要分析各種車型的技術(shù)差異性，車寬、前懸、起升速度、車橋結(jié)構(gòu)等參數(shù)，判斷技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)件能否統(tǒng)型共用。因?yàn)檫@些參數(shù)會(huì)影響門架系統(tǒng)的詳細(xì)方案，所以在門架系統(tǒng)平臺(tái)搭建過程中，要充分分析各整車的特點(diǎn)，把差異化做到最小。

第三步：通過前兩步分析，得出共用零部件和差異性零部件，共用件就是上述的CBB模塊，如果該噸位系列產(chǎn)品差異性較小，門架設(shè)計(jì)共用要素較多，得出一種模塊（表1中為CBB1），如果差異性較大，得出其他的模塊（表1中的CBB2或CBB3）。

通過表1可以看出，平臺(tái)的CBB模塊搭建，整車對(duì)門架的影響因數(shù)如果能夠統(tǒng)一，CBB模塊里的共用件就會(huì)很多，通用性就越好，這也正是產(chǎn)品平臺(tái)搭建的目的。叉車其他模塊設(shè)計(jì)流程也是一樣，如車身系統(tǒng)CBB模塊、液壓系統(tǒng)CBB模塊、配重CBB模塊、驅(qū)動(dòng)橋CBB模塊等，這些模塊構(gòu)成該噸位的產(chǎn)品平臺(tái)。

三、核心技術(shù)對(duì)產(chǎn)品平臺(tái)的意義

核心技術(shù)界定了產(chǎn)品平臺(tái)的能力和界限，也界定了從該平臺(tái)開發(fā)出來的所有產(chǎn)品的獨(dú)特特征（見圖4）。產(chǎn)品平臺(tái)的決定性技術(shù)使基于該平臺(tái)的產(chǎn)品形成根本上的差別，平臺(tái)的壽命周期通常取決于該決定性技術(shù)的持續(xù)時(shí)間。例如叉車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輕量化、噴粉工藝代替噴漆工藝、軋制型鋼代替板材下料、鋰電池、氫燃料技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)排放的升級(jí)，這些核心技術(shù)決定叉車未來方向是環(huán)保綠色，需要提前研究分析和攻關(guān)，對(duì)公司的產(chǎn)品規(guī)劃和平臺(tái)搭建提供決定性的技術(shù)支持。

可以看出，企業(yè)的核心是技術(shù)，如果沒有技術(shù)平臺(tái)的支撐，產(chǎn)品平臺(tái)也會(huì)遇到很多問題。如果只有產(chǎn)品規(guī)劃、沒有技術(shù)路標(biāo)規(guī)劃，產(chǎn)品缺少核心競(jìng)爭(zhēng)力，容易被別的企業(yè)仿制；面向市場(chǎng)的產(chǎn)品開發(fā)僅能贏得短期市場(chǎng)，而技術(shù)開發(fā)可以贏得未來市場(chǎng)；在產(chǎn)品開發(fā)過程中遇到難以解決的技術(shù)問題會(huì)使企業(yè)失去搶占市場(chǎng)的先機(jī)；沒有技術(shù)開發(fā)相應(yīng)的組織結(jié)構(gòu)，多個(gè)產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目開發(fā)功能相近但不通用的技術(shù)模塊造成重復(fù)開發(fā)。

表1 門架系統(tǒng)CBB模塊

圖4 核心技術(shù)在平臺(tái)中的地位

四、產(chǎn)品平臺(tái)對(duì)成本的意義

基于平臺(tái)的產(chǎn)品開發(fā)，產(chǎn)品的質(zhì)量、進(jìn)度和成本會(huì)得到很好的控制和保證，同時(shí)降低產(chǎn)品的復(fù)雜度，產(chǎn)品開發(fā)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也將大為降低。開發(fā)方面，減少產(chǎn)品的復(fù)雜性，縮短開發(fā)周期和上市時(shí)間，減少開發(fā)層次的相互依賴，提升產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省開發(fā)資源；制造方面，降低庫(kù)存，減少?gòu)U料，減少工裝模具的設(shè)計(jì)，降低制造成本，提高制造效率，改進(jìn)供應(yīng)連續(xù)性，降低制造的復(fù)雜度；采購(gòu)方面，批量采購(gòu)能提高議價(jià)能力、降低采購(gòu)成本，采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)零部件能提升采購(gòu)效率、減少供貨風(fēng)險(xiǎn)；售后方面，減少維護(hù)和管理成本。