汽車產品研發過程中的流程地圖創建及應用

泛亞汽車技術中心有限公司　毛婷婷 郭京敏 江漫清 王莘

汽車產品開發通常會遵循整車開發的大流程，定義主要節點的質量閥要求和時間要求，卻并未詳細定義各業務領域所要完成的詳細工作內容，各業務之間的相互關系，以及交付信息的走向，因此本文提出打造汽車產品研發流程地圖的概念，結合整車開發的時間節點要求和質量閥要求，自上而下對汽車產品研發主要過程進行分級和分場景，梳理詳細業務流程內容，包括流程任務、角色、獲取信息、產出交付物 ，上下游關系以及使用系統等。打造流程整體框架，并對打造的流程地圖信息進行全方位分析，為流程的真正落地執行提供有效依據和工具。

一、前言

邁克爾·哈默說過，“對于21世紀的企業來說，流程將非常關鍵。優秀的流程將使成功的企業與其他競爭者區分開來。”環顧成功企業，它們共同的特點是不斷地審視和改進自身的業務流程，不斷發展員工的技能和能力，不斷將新技術應用到服務或生產實踐中，以不斷提高企業的運營效率，并最終獲取持續的競爭優勢。

汽車產品開發零件繁多，開發過程復雜，質量控制也非常嚴峻，一般一輛新車從架構設計開始到產品投產上市，需要四年半的時間，涉及的業務范圍非常寬廣；如從整車安全性能開發來說，它涉及架構、造型、零件開發、安全分析及試驗認證等方面，在這樣一個復雜多樣的業務工況環境下，要保證各業務功能塊穩步有序開展，與我們穩健的開發設計流程息息相關。

如今大數據分析與人工智能越來越多的應用在汽車產品開發過程中，也要求我們對流程管理的工具，流程執行的效率提出更高的要求。

二、流程地圖創建的主要意義

汽車產品開發過程一般會遵循一個大的相對成熟的產品開發流程，如福特采用的FPDS流程，通用采用的GVDP流程，大眾采用PEP流程，吉利采用VPDS流程，這些開發流程一般跨度較大，時間非常長，是汽車開發過程的總指導和綱領，但它主要是在關鍵節點設置一些質量閥來保證開發進度和開發質量，以及大致定義各業務塊的功能職責，并未能將流程中的詳細角色定義清楚，以及這些角色具體要做的工作，交付的內容，詳細時間要求，需要獲取的輸入條件是什么， 因此在實際的執行過程中，完成的質量和效果不一，從而需要我們進行具體角色、流程、交付物、邊界條件及時間節點的定義，以保證整車開發的要求，并且保證質量閥的要求。

具體對于某個角色而言，在如此龐大的由上萬個零件組成的復雜汽車產品中，他負責某一個零件或者某項性能的設計開發，遵循的是某個零件開發的流程，但他處在整個開發過程的哪個位置，哪些流程跟他有關系，他產生的交付物又會流向何處，以上內容并未能明確定義清楚，因此全盤梳理業務流程，并打通流程與流程之間的相互關系，與整車開發大流程的時間節點結合起來，明確定義交付物的走向，尤為重要，因此提出了公司級汽車產品開發流程地圖的概念，更好地為工程師的設計開發工作進行持續指引和導航。

三、流程地圖創建

1.業務梳理

創建流程地圖，需基于整車開發過程的主要業務，從上至下對業務主體內容進行主業務過程的分級分塊，每個主業務過程包含幾個主流程，主流程下包含幾個子流程及調用流程，如汽車開發的主體分塊一般會按照以下方式來分塊：架構開發、造型設計、整車集成開發、零部件開發、試驗驗證和試制等。

針對每一主業務過程，明確其在整車開發過程中的時間節點要求，這一主業務過程需遵循哪些質量閥的要求，在整車開發過程中需提交的交付物，這些交付物除了作為項目節點必須的交付物要求外，其他需用到這些交付物的功能塊，同時做這些業務需獲取上游的輸入條件，參與這些業務的功能塊，這些都一一明確，如圖1所示。

圖1最上面為整車開發流程的主要時間節點，下為主過程業務塊需要遵循的質量閥要求，中間方塊為主業務過程的分解，橢圓模型則是分解業務過程交付物信息，上邊橢圓為主業務過程的產出，下邊橢圓為主業務所需的輸入信息，主過程的分解可根據需要進行分級，如整車開發——整車性能開發——安全性能開發等。

另外是主業務過程的交付物信息，獲取輸入條件信息等內容的梳理，輸入條件信息從其他哪個主業務過程獲取，產出內容中，哪些為整車開發節點的質量閥交付物，以及這些交付物的下游業務分別有哪些，都逐一梳理出來。圖2為主業務過程輸入輸出信息。

圖1 整車開發主業務過程分類

圖2 主業務過程輸入輸出信息

以上流程梳理的結果，當然要有專業的工具進行設計和展示，以及對其中的信息流進行分析等，因此，傳統的Word或Excel無法滿足對流程描述和展示的需求，目前行業內使用的流程管理軟件繁多，大多采用BPMN或EABA的標準對流程進行描述，分析和展示，這些工具的功能各有側重，本文主要以行業內在使用基于EABA標準的ARIS軟件工具詳細講述流程地圖的創建和分析。

2.業務主過程分解

基于整車開發流程的主要業務，利用ARIS流程建模及分析平臺，對主要過程進行分解，主要分解的維度為客戶、股東、核心業務、管理業務以及支持業務等，如圖3所示。

同時，基于項目等級及類別不同，流程還可按照產出物的不同進行分類，分成不同的場景來進行分解（圖4），基于場景的使用，來實現流程的復用，而不需要去把很多重復的業務點都一一梳理，這樣既使得每個場景下的流程清晰明確，也避免了流程的冗余，進而通過流程的梳理形成整個企業的業務模塊。

圖3　主業務過程

圖4　流程場景

3.業務流程建模

最后流程要真正落地，則需對流程進行完整描述，本文主要采用五泳道流程圖（圖5）的方式來對流程進行描述，其中五泳道為：角色、任務、輸入、輸出以及執行任務的系統，采用EBEA語言對流程進行建模。

角色——明確參與完成流程的角色有哪些，并明確每個角色的崗位職責，角色參與流程的職責有：完成、協助/配合、對其作出決定以及通知等。

任務——流程分解動作，也即執行此流程，需要的分解任務，配合到每一個角色所需完成的任務，任務可分為手動任務和人機任務。

輸入——完成每一步任務需要的輸入內容，即上游業務及上游流程的交付物信息，是流程地圖中信息流最重要的組成部分。

輸出——完成每一步任務后的產出信息，也即下游業務及下游流程的交付物信息，也是流程地圖中信息流最重要的組成部分。

執行任務的系統——如某一任務是在某系統中完成，則明確執行任務的系統，因此，對應的系統一定是人際任務。

以上內容確認以后，再以執行任務為主線，設計出流程的線路，也即各任務完成的順序是怎樣的，對應任務的角色，輸入輸出信息也一一對應完成，并統一每一個元素的建模規范，一般在以EBEA或BPMN為基礎的軟件平臺中會自帶有各元素的統一符號，也可自定義一套自己的建模符號。

另外，如其中的某些任務正好是調用某一流程中的任務，則采用調用流程的形式，如某些任務正好形成了一個完整的子流程，則采用子流程的方式。

圖5　五泳道流程圖

4.流程地圖創建

通過主業務過程分級，每一個分級下面對過程進行流程分類或場景設置，在流程分解過程中，采用分配流程模型及流程場景模型的方式，層層遞進，最后對流程進行詳細模型設計與創建，形成一個主過程下，多個流程分類及流程場景，每個流程分類及流程場景中，有詳細的流程建模文件，最終完成流程地圖的創建。

引入流程地圖（圖6）的概念成功解決了3個問題：（1）流程整體布局，自上而下，層級明確，對整個汽車產品研發的流程框架，布局一目了然；（2）結合整車產品開發大流程，與開發周期，開發時間節點同步，保證流程真正落地；（3）流程交互信息互通，在此流程地圖中形成了一張巨大的信息關系網絡圖，隨時查詢信息的流向。

圖6　流程地圖

四、流程地圖的應用

流程地圖層級明確，流程設計建模完成后，整個汽車產品設計開發的所有過程，流程和活動均被統一有序地組織在流程地圖中。至此，每一個流程都不再是單一獨立的個體，存在著互相關聯的關系，并且很多活動與流程之間將形成千絲萬縷的聯系，這些聯系并不是雜亂無章的，而是按照設計開發的過程井然有序組織在一起的，例如在造型設計過程中的A面數模設計完成后，就會與工程檢查建立聯系，造型A面數模將被進行嚴格的工程檢查，以檢驗設計方案是否滿足工程條件的要求，工程檢查的數據通過后又會和零件設計開發以及整車性能開發建立相應的聯系。因此流程地圖將整車產品設計開發的過程和活動緊密聯系起來，并且確保這種聯系是實時的，也即如果我們對流程中的某一項任務活動或某一項交付物更新后，其余所有跟其相關的任務活動信息都會實時更新。

流程地圖的設計與完善對于在執行任務活動的工程師來說，意義非凡，以下主要從流程查找和流程分析兩個方面來詳細介紹。

1.流程管理

依據以上的流程梳理和建模方法，形成的流程地圖，包含的信息非常多，包括分為五個層次的內容：（1）時間流：流程的時間，節點；（2）活動流：主過程，主過程下的分解流程，流程場景，子流程，任務活動；（3）角色：流程所包含的角色，角色參與完成活動的形式；（4）信息流：所要獲取的輸入信息，輸出信息；（5）系統分布：已在使用的系統。以上所有的信息及關聯屬性都能被實時查找并學習，比如需要查找到某個角色參與的流程，這個角色在這個流程中的動作，這些動作涉及的某表單等。以上內容的詳細定義，工程師可方便地查找流程信息并學習。

在以上流程模型創建的同時，流程的某些屬性管理，如流程版本、有效期、編號及修訂履歷等內容也將通過版本自動升級，編號排序，有效期自動監控等方式實現集中管理。

同時在流程全生命周期管理中，除針對以上流程元素及對象的管理以外，針對流程與流程之間關系，包括調用子流程，調用活動任務等之間建立關聯，流程的管理不僅僅是單個流程的管理，而是在流程整體框架下建立聯系后的流程管理，如某一流程中的某個活動發生改變后，其他調用此活動的流程都將發生改變，帶動了流程的聯動性，保證所有流程下的業務活動都是最符合當前業務狀態的活動，并且保持高度一致。圖7、圖8為某一角色參與的流程示例圖和某一表單出現的流程示例圖。

2.流程分析

圖7　某一角色參與的流程

在此流程地圖的基礎上也可開展流程分析，檢查與優化，形成流程分析矩陣，對矩陣中的角色與任務進行分析，加工信息與任務的分析，檢查出冗余的內容，以及需要優化的內容，從而為流程的持續改進提供方向和條件，如圖9所示，同一個流程中的角色參與的業務，參與此業務完成的信息表單或交付物，交付物的模板分析等。進而對多個流程之間的信息進行分析，根據信息的流向分析各角色任務分配的合理性，信息加工過程的合理性，尋求更優化的流程結構，使信息流向更高效，流程業務執行更連貫。

圖8 某一表單出現的流程

圖9　業務、信息與角色分析

圖10為某一流程中所使用到的系統，這些系統參與完成的業務，這些業務所加工的信息，進而分析各主業務過程以及流程中的系統使用情況，整個流程地圖中系統的布局，以及這些系統所處理的業務信息，分析這些業務信息是否存在重復加工，冗余加工的情況，從而在產品開發過程中，結合業務運行的具體情況，包括業務重點與業務范圍，從整體上規劃并布局系統的開發與應用。

通過流程地圖的打造，除了以上示例分析外，還可開展更多的流程分析工作，包括流程與流程之間的調用關系，打造真正的端到端流程，分析業務、角色、信息、交付物和時間節點等多樣化信息，為汽車產品開發業務的高效執行提供保障。

圖10　業務與系統關系

五、結語

本文主要介紹了汽車產品開發過程中流程地圖的創建及建模方法，以及流程地圖的主要應用，提出流程與汽車設計開發過程，時間節點相結合的模式，真正實現流程落地，同時提出利用統一的流程語言與建模規范打造業務流程地圖，建立流程中各元素之間的相互關系，為流程的分析，完善提供有效工具。

流程地圖的打造，除了以上應用外，未來還將進行更多的開發應用：（1）汽車產品開發流程的優化可行性方案分析；（2）產品開發系統規劃，實施與指導；（3）基于業務分析優化后的組織優化；（4）流程工作流開展及狀態監控。從而實現流程地圖為公司系統化，信息化建設持續導航。