汽車線束VAVE 方法挖掘與應用

魏文耀， 李周義， 王永超， 李桂軍， 馬紅飛

（河南天海環(huán)球電器有限公司研發(fā)部， 河南 鶴壁 458030）

汽車線束作為汽車最重要、最復雜的零部件之一，由多種物料通過數(shù)十種不同加工工藝最終打造成線束產(chǎn)品，在這個過程中如何有效控制成本一直以來都是線束企業(yè)研究的課題和方向。根據(jù)汽車行業(yè)具體跟蹤的完整周期的線束產(chǎn)品項目中，在設計、采購、生產(chǎn)制造、包裝物流的過程中，有效地組織開展VAVE方案挖掘和應用可以降低總成本的10%～30%。即使單從研發(fā)設計角度來看，根據(jù)以往的成功案例統(tǒng)計也可降低5%～15%總成本。本文將著重分析在研發(fā)設計階段的VAVE挖掘方法和應用。

1 概述

VAVE，即Value Analysis和Value Engineering的簡稱，通常指價值分析與價值工程，兩者區(qū)別和應用簡單引述如下［1］。

價值分析（Value Analysis） 是產(chǎn)品批量生產(chǎn)階段，在不降低產(chǎn)品品質、功能、性能的前提下，對設計構造、加工方法、制造工藝進行持續(xù)分析和加以改進。

價值工程（Value Engineering） 是在產(chǎn)品開發(fā)設計階段，以最低的生命周期成本，圍繞實現(xiàn)產(chǎn)品必要功能進行的價值與成本革新活動。

按VAVE工作程序，可分為3個步驟：①提出VAVE方案；②評估VAVE方案；③執(zhí)行及推廣VAVE方案。其中能有效挖掘和提出VAVE方案，就相當于已經(jīng)完成了三分之一的工作，所以提供方案極為重要。

2 VAVE 的3個階段和提出時機

1） 項目初始設計階段。對于有設計權限的開發(fā)車型，線束設計屬于與OEM同步開發(fā)的前端設計，線束供應商會駐場參與線束的原理、2D、3D的設計。3D工程師是可以看到裝配環(huán)境的，2D工程師是負責數(shù)據(jù)庫的建立和零部件選型的，原理工程師是負責出線束拓撲圖和電路原理圖的。在這個階段是最佳提出VAVE和設計VAVE的階段，根據(jù)各自職責可做以下建議，如圖1所示。

圖1 開發(fā)階段VAVE思路

2） 項目小批量試裝階段（驗證階段）。每個項目都會有一個小批量試裝的過程，這個階段就是對項目各個方面的驗證，可以從以下幾方面考慮VAVE方案，如圖2所示。

圖2 試裝階段VAVE思路

3） 項目SOP階段（量產(chǎn)）。SOP是一個項目的量產(chǎn)階段，開始進行大批量的裝車，這個階段也考驗項目的各項能力，也是識別VAVE的最后一個階段。量產(chǎn)階段VAVE思路如圖3所示。

圖3 量產(chǎn)階段VAVE思路

3 VAVE的步驟和方法

根據(jù)目前線束行業(yè)的VAVE經(jīng)驗，多數(shù)線束行業(yè)企業(yè)開展VAVE有5種常用的方法：①物料成本分析；②內部制造和工藝成本分析；③拆解競品線束對比；④客戶需求分析；⑤產(chǎn)品供應鏈分析。

3.1 物料成本分析

每當拿到一個新項目的P-Release BOM，可以通過篩選物料類型和供應商占比來進行初步的分析，根據(jù)新老物料（繼承物料和新增物料） 的占比做出一個統(tǒng)計圖形（圖4），大概可以看到這個項目在物料上的VAVE空間，然后有針對性地對每一類物料進行研究，得出各種類成本結構占比，找到成本占比較高的模塊和種類，以此進行可等效替代分析，包含從價格、服務、技術路線等考慮VAVE方案，目的是優(yōu)化產(chǎn)品設計，刪減和合并零件種類數(shù)量，節(jié)省零部件物料成本。SOP階段的BOM可以用同樣的VAVE方法分析，也能挖掘出一定的降本的空間。

圖4 物料分析

3.2 內部制造和工藝成本分析

在進行內部制造和工藝成本分析時，應當首先考慮已經(jīng)過驗證的新技術、新工藝方法的應用，這需要設計部門和工藝制造部門做技術交流，通過一些已優(yōu)化的設計方案更能體現(xiàn)技術上的降本優(yōu)勢。

例如一個蓄電池端子方案（圖5），由壓接變?yōu)楹附拥钠蕉俗?，刪除了絕緣壓接結構，降低了材料質量，提升了材料利用率和成本價格，同時還能有更好的密封性。

圖5 端子設計對比

3.3 拆解競品線束對比

如果在線束產(chǎn)品的報價上明顯高于競品，就要通過分析競爭對手的線束構造、物料選取、工藝方法等來進行競品線束拆解，通過最直觀的對比進行分析，在符合客戶標準的前提下，看競爭對手是如何有效控制成本的。這個過程是一個非常好的學習和總結的過程，集眾家之所長，組織評審自家產(chǎn)品的優(yōu)化方案。

3.4 客戶需求分析

由于各OEM主機廠對VAVE的態(tài)度和策略有所不同，有的主機廠是主動性，我們就要響應主機廠的主動，積極進行VAVE推動，有些主機廠可能還沒有意識到VAVE的重要性，或者對品質要求嚴苛，不愿意輕易進行VAVE，這時要利用我們的專業(yè)知識積極推動VAVE工作和介紹VAVE可以帶來的成本優(yōu)勢，總之進行VAVE活動是既利于供應商又利于主機廠成本降低的有價值的工作。

圖6為客戶需求舉例，要分析客戶是否有主動的VAVE降本的需求和策略，降本目標是多少。

圖6 客戶需求舉例

3.5 供應鏈分析

從線束企業(yè)內部角度而言，供應鏈就是從原材料采購到成品線束發(fā)貨給客戶這個過程中的企業(yè)本身的一個循環(huán)過程（圖7）。一般線束廠作為tier1，其外部供應鏈還應包含上游的tier2零部件供應商和下游的各OEM主機廠。在開展供應鏈VEVE成本分析的時候，應該進行更多維度成本管控的思考，這就要求線束企業(yè)與總成本有關的各職能部門都參與進來。首先各部門應用VAVE分析法，內部提出方案并評審，然后由項目或技術牽頭組織總評審，給出最終成本優(yōu)化方案。同時采購負責協(xié)商外部鏈零部件供應商積極參與和配合，最終方案報告主機廠批準執(zhí)行，以各方實現(xiàn)共贏為目的。

圖7 成本分析

4 VAVE的具體方法和實例分析

4.1 從新技術和工藝方法角度考慮

例如銅鋁導線混合焊接技術應用（圖8），這種混合焊接方案適合用于較長的、大平方的蓄電池線的解決方案，可以根據(jù)3D布置階段了解線束的布置走向和空間情況考慮這種方案。比如有充足的空間可以容納鋁導線的線徑，可以在這段布置空間里設計應用鋁導線，如兩端孔式端子連接電器端的區(qū)域空間有限，可以采取銅線的方案，這樣兩種電線的混合利用就可以完美解決空間不均問題，同樣也是為線束輕量化和降低成本考慮。

圖8 銅鋁導線混合焊接

4.2 是否存在過度設計

以熱縮管為例（圖9），選型時先分析熱縮管在以下幾方面有沒有被過度設計：熱縮管的長度、管徑、耐溫、收縮比設計是否過度？是否有密封要求？是否存在過高的品牌溢價？

圖9 熱縮管

4.3 高壓線束成本構成分析

高壓線束成本由物料成本、加工費、包裝運輸費和利管費構成，作為一種特殊線束物料成本主要由線束技術方案決定，其中高壓線相比低壓物料成本占比最重。以下為某車型高壓線束成本構成比率圖及高壓線束物料成本構成比率圖（圖10），高壓線束物料成本占線束總成本比率約73.8%。需要不斷通過優(yōu)化設計及優(yōu)化生產(chǎn)工藝等方法，最有效的VAVE方案就是通過降低物料成本來降低高壓線束成本［2］。

圖10 高壓線成本分析

4.4 VAVE的檢查清單和思考分析

每一種線束物料（電線、護套、端子、卡扣、支架、管類、膠帶、防水密封、附屬件），無論是被客戶已定義的還是有機會自主選型的，理論上都有VAVE的可能性，需要工程師利用自己的專業(yè)知識進行分析和深度挖掘VAVE方案。

物料VAVE檢查項如：物料是否有產(chǎn)地區(qū)別導致的價格區(qū)別；產(chǎn)能風險和交付風險；是否有被過度設計；進行多家供應商價格對比；能否減少或合并種類；是否可以通過優(yōu)化設計或工藝制造方法實現(xiàn)降本等。

5 VAVE方案的推動與跟蹤

1） 客戶主動提出（原因：①來自成本的壓力；②為優(yōu)化成本做準備）。

2） 零部件供應商主動提出（原因；①實現(xiàn)國產(chǎn)化；②Tier 1年降要求）。

3） 線束工程師分析后提出（原因：①有VAVE空間；②Tier2供應能力導致）。

4） 定下方案后，線束工程師要承上啟下做好三方的溝通、推動和跟蹤進展工作，如圖11所示。

圖11 VAVE推動過程

6 VAVE的驗證與執(zhí)行

Tier 1、Tier 2和客戶，無論VAVE方案是誰提出的，都要進行一場嚴謹?shù)尿炞C過程，切實可以證明替代件的可替代性完整，要通過證明文件、實驗驗證和最好已被驗證的成熟案例來提供方案的可行性，最終以滿足三方要求和利益為目的執(zhí)行。

零部件、線束和OEM客戶三方的具體驗證過程如圖12所示。

圖12 VAVE驗證過程

7 VAVE實施過程

經(jīng)過驗證的VAVE方案是要通過不同的客戶有正式的文件批準的，最終的OEM客戶可以直接釋放ECR來進行工程更改批準，對一些仍需要過程驗證的方案，可以先批準Deviation來執(zhí)行，經(jīng)過充分的驗證后釋放ECR來替代執(zhí)行。圖13是某OEM的實施過程參考。

圖13 實施過程

8 VAVE跟蹤清單和成果統(tǒng)計

VAVE是一項繁瑣甚至漫長的過程，對每一項VAVE方案的進展和問題都要進行跟蹤和記錄，跟蹤表也是做好VAVE的一個重要工具，跟蹤的終極目標就是把每一項方案都跟蹤到“已實施”。

VAVE成果統(tǒng)計清單：①變更前后零件號的對比信息；②變更前后報價的對比信息；③變更前后為自己公司節(jié)約的成本；④變更前后為客戶節(jié)約的成本。當然，也可以更細化地增加統(tǒng)計項。

做VAVE統(tǒng)計的意義：①作為查看和匯報VAVE價值的依據(jù)；②自我成就感的體現(xiàn)。

9 總結

VAVE是團隊協(xié)作性的工作，也是一門新興的管理技術，是通過集體的智慧有方向性、組織性地進行方案研究分析，用來降低成本和提高經(jīng)濟效益的有效方法，并合理利用這種方法使產(chǎn)品在有限的生命周期中以最低的成本價格為目的，在不降低產(chǎn)品品質為前提的理念中，以科學系統(tǒng)的試驗驗證為依據(jù)，通過VAVE來體現(xiàn)成本控制方法的價值。VAVE成本管理法作為成本管理重要工具之一已經(jīng)受到越來越多公司的重視，也必將受到廣泛推廣和應用到各行業(yè)中。