在汽车领域,产品研发通常分为A样、B样、C样和D样等不同阶段。A样是原型样件,用于实现用户需求,可以手工制造或改制现有产品。B样是全维度产品功能和尺寸参数已经固化的样件,可以满足长期性能验证需求。C样是批量样件,产品状态已经完全定型,可以采用生产线制造。D样是达到交付客户标准的产品,用于审核、强制检测等。SOP(Start of Production)指产品已经开发设计完成,生产线建设完成,可以实现大批量供货。EOP(End of Production)意味着产品不再量产,可能影响供货和售后。不同阶段需要不同的生产线,如试制线、中试线和量产线。企业应根据产品设计阶段和产能需求,合理规划生产线建设。对于研发体系不完善的中小企业或市场路线不成熟的行业,实际研发可能不会严格按照A样-B样-C样-D样的流程。但了解这些基本概念,对于设计员和工程人员来说,是入职的第一课。产品研发的各个阶段,不仅关系到产品质量和性能,也影响企业的供货能力和市场竞争力。了解并掌握这些流程,有助于提高研发效率,缩短开发周期,提升产品竞争力。
在毕业生刚参加工作时,可能会在各个场合听到这样的介绍:
“我们的产品现在已经到了C样。”或者“我们的产品还停留在A样。”
对于有工作经验的设计员来说可能很好理解,但是第一次听到这样的概念的人可能会费解,什么是A/B/C/D样?
其实这些都代表着产品不同的研发阶段,而且是汽车领域约定俗成的一种说法,就像我们常说的A级车、B级车、C级车一样。比如当我说A样时,其含义一般不会因为行业、企业的变化而出现很大的偏差。所以,在这里我想简单谈一下产品研发的各个阶段及其含义,因为这也是我刚参加工作时学习的第一课。
A样(Prototype):一般被称作原型样件,或者手工样件,是产品设计初期用于实现用户需求而开发的不太成熟的方案。A样一般可以通过手工制造,也可以通过对现有产品进行改制而获得。A样的外观尺寸和功能等可以在设计过程中不断优化完善,也可以用于对客户进行送样,来验证产品是否满足客户市场的需求。
设计A样件的好处是可以及时了解产品的改进方向,无需按照完善的流程进行生产,从而可以缩短开发周期,避免无意义的浪费。但是A样仅可用于对产品进行简单的性能验证,无法实现长期性能验证(如疲劳实验和寿命试验等)。
B样(Softtooling):可以是手工样件或者模具件,B样件的全维度产品功能和尺寸参数已经固化下来,并需要和最终的量产产品保持一致。B样件能够满足长期性能验证的需求,如耐久试验和疲劳强度试验。
我的个人理解是,B样存在的主要意义是为后期的批量生产做准备,探索如何从手工件过渡到批量件。虽然B样已经可以基本满足产品的各类功能需求,但是对于生产单位来说,真正实现产品的批量生产及降本,仍然需要做一些工作,比如工艺流程文件的制定和优化。可能很多同学在学校时只负责设计阶段的工作,容易忽视工艺路线制作的重要性。在生产企业中,好的工艺水平绝对是提升产品制造水平和生产效率非常重要的一环,而B样正是为这一环节而出现。
C样(Hardtooling):为批量样件,此时的产品状态已经完全定型,并能够满足客户和市场提出的各类需求。从生产角度来说,C样件已经可以采用生产线进行制造,并有专用的工装器具以及对应的工艺路线文件。当然,如果生产过程中发现产线和工装模具存在的问题,仍可进行不断改进。
从产品验证角度来看,C样阶段的产品可以用于进行各类短期和长期性能测试,还需要考虑产品NVH性能,比如舒适性、噪声等。C样产品在获得许可的情况下可以进行相关的路面试验和实车试验。一般来说,C样产品的状态已经是比较成熟稳定的。
D样:C样的下一个阶段,一般指的是达到交付客户标准的产品。D样产品可用于进行相关的审核(如整车进行公告验证)及强制检测等,并提供质保说明和使用手册,以到达产品释放标准。
D样件应该是非常成熟稳定的产品。虽然在客户的使用过程中可能会仍会暴露某些问题,但是任何一家企业都不希望此类问题的发生,所以样件生产中所有可能出现的问题和故障都应该在D样之前关闭。
以上就是产品生产过程中A样、B样、C样、D样的基本定义。
有时候我们还会听到生产厂家这样说:“我们预计在2023年Q2进行SOP。”
这里的Q2当然指的是第二季度(Quarter),那SOP是什么意思呢?
SOP:StartofProduction,即开始量产。指产品已经开发设计完成且进行过各类测试检验,并且生产线也已经建设完成,可以实现大批量供货,此时可以理解为产品已经到了D样件的状态。很多时候甲方在选择供应商时,会优先选择已经完成SOP的产品,因为这意味着供货周期短,而且可能已经在市场上进行验证过,故障风险较小。
与SOP对应的是EOP,即Endofproduction,意味着产品已经不再量产。EOP的产品除了供货出现问题之外,其售后也会出现问题。例如,如果某车型所配的某个零部件已经EOP,而市面上暂无完全替代的产品,那么该车型就无法继续生产,已出售的车辆如果需要替换该零部件时也无法购买,因此无法进行售后维修。正是这个原因,在进行整车产品设计时,会避免使用有EOP可能性的的产品或供应商,而优质的供应商也不会在无替代品的前提下对某产品EOP。
以上是从产品设计的角度来定义各个不同阶段,在这里顺带提一下各阶段的生产线是如何定义的。
对于企业来说,生产线的建设需要经过充分的考量,比如产线的规模、选址、产能、成本等。在不同的产品设计阶段,所需要的产线也不相同。
在产品的A样阶段,显然是不能盲目建设大生产线的,而是需要试制线,即对产品进行试验性制造。试制线在装配顺序、工装器具等方面往往不太完善,且装配以手工为主,主要用于初始样品的组装和产品设计问题的反馈。与试制配合的是调试,用于调试组装好各模块的产品使其正常工作。
有些行业在试制线之后还需要建设中试线,中试线是在正式量产之前的中等规模生产线,用于生产线的观察和改进,提高产品合格率。
中试线之后就是正式的量产线,也有时被称为“流水线”。可通过固定的顺序,专用的工具进行产品的生产,量产线的效率较高,且容易对产品质量进行把控,最终市场上的成熟量产产品都需要通过流水线来进行生产。
具有成熟的正向研发流程的企业,可能会严格按照以上流程进行产品开发。但是对于很多研发体系不完善的中小型企业,或市场路线尚未成熟的行业,实际研发可能并不会严格按照A样->B样->C样->D样的流程。
比如,我曾经参加过某供应商的审厂,借助行业政策的加持和大厂的扶持,该供应商快速发展并在行业内处于遥遥领先的地位,成为各个大型主机厂的供货商。但是其产线只是位于某工业园内面积几百平的小楼房里,一楼负责生产,二楼做为仓库。生产也以手工为主,各工位无完善的指导文件,全靠工人经验来完成,实际产能完全无法满足供货需求。其量产线仍在建设中,预计1年左右才能启用,但是产品已经到了D样的阶段,所以车间内随处可见的是来催货的客户。主要原因还是行业发展太快,在商务层面他们加大力度迅速占领市场,但是生产线却严重滞后。
再比如,我们在车辆的研发过程中因种种原因需要进行路线的切换,其中某重要的零部件由外购改为与兄弟单位联合开发,但是新产品的开发周期短则几个月,多则几年。为了不影响整车的研发进度,只能在产品的A样阶段就拿来应用在整车上,甚至该产品的防护和震动测试等仍未达标,所以自然是问题不断。这就相当于A样B样同时进行,优点是可以缩短开发周期,缺点是问题的解决需要耗费大量精力,不利于产品性能的提升。
本文主要梳理了产品样件开发流程的各个阶段,适合入门的设计员了解一些基本的概念。不管是对于主机厂还是各零部件生产厂的工程人员来说,都可以做为入职的第一课来学习。
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