解梁
(上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院,上海200030)
基于WBS_RBS整車油耗風(fēng)險識別
解梁
(上海交通大學(xué)機械與動力工程學(xué)院,上海200030)
我國汽車油耗法規(guī)要求日趨嚴格,各大車企竭力研發(fā)節(jié)能減排車型。整車油耗開發(fā)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),對油耗開發(fā)過程中的風(fēng)險進行了識別,分析了風(fēng)險識別的基本方法和特點,選用了WBS_RBS方法作為識別工具。結(jié)合整車油耗的開發(fā)工作,將開發(fā)的前、中、后期分解成最小的工作單元,并結(jié)合工程開發(fā)中常見的風(fēng)險源進行了關(guān)聯(lián)與分析,形成了完整的油耗開發(fā)風(fēng)險識別表。
WBS_RBS;風(fēng)險識別;油耗;燃料
汽車業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要支柱型產(chǎn)業(yè),在新世紀經(jīng)濟發(fā)展的道路上扮演了重要的角色。一方面,汽車生產(chǎn)保有量逐年增長。據(jù)統(tǒng)計,2010年整車銷售量為1 806萬輛,發(fā)展至2016年增長到2 802萬輛,平均年增長率高于7%;另一方面,環(huán)境與污染問題也一直困擾著我國經(jīng)濟的發(fā)展,國家對節(jié)能減排的要求日趨嚴格,針對不同階段,有關(guān)部門制訂了相應(yīng)的要求。最新推出的第四階段油耗限值要求在2020年使我國乘用車平均燃料消耗水平下降至5 L/100 km,到2025年下降至4 L/100 km左右。
針對國家的要求,各大汽車企業(yè)在大力發(fā)展新能源汽車的同時,也在努力降低現(xiàn)有傳統(tǒng)燃油汽車的油耗。在取得新的技術(shù)突破之前,傳統(tǒng)汽油車的主導(dǎo)地位仍然不可被撼動。如何在有限的資源和時間的情況下保證盈利,并盡可能地降低整車燃油消耗,成為了各大汽車廠商研發(fā)新車型的首要前提之一。為了實現(xiàn)這一目標,需要對整車油耗開發(fā)進行系統(tǒng)化管理。針對油耗開發(fā)過程中的風(fēng)險,需要進行識別、評估、應(yīng)對和監(jiān)控。風(fēng)險管理的基礎(chǔ)是風(fēng)險識別,本文的主要內(nèi)容也即針對于整車油耗開發(fā)過程進行風(fēng)險識別。
我國對項目管理的起步較晚,目前,多數(shù)采用美國項目管理協(xié)會(PMI)推出的項目管理知識體系(PMBOK)。風(fēng)險識別是風(fēng)險管理的基礎(chǔ),它的對象是項目進行過程中存在或可能出現(xiàn)的各類會對項目進度、成本、質(zhì)量和干系人滿意度有影響的不確定因素。它的工作包括對識別對象的產(chǎn)生背景、表現(xiàn)特征和預(yù)期后果進行界定、識別和分類。通俗來講,風(fēng)險識別就是確定哪些潛在風(fēng)險事件可能會對項目有影響,并將這些事件按照一定的特征分類整理,形成文檔。
常用的風(fēng)險識別方法有檢查表法、WBS_RBS法、預(yù)先分析法等。檢查表法是將項目可能發(fā)生的諸多潛在風(fēng)險羅列在1個表上,簡單明了、直接可用,但是需要經(jīng)驗積累;WBS_RBS法是分別將工作和風(fēng)險分解成最小單元后再一一對應(yīng)起來,特點是識別全面但是較為復(fù)雜;預(yù)先分析法是在每一項工作開始前都先進行風(fēng)險識別,優(yōu)點是邊界條件更加確定,但是往往缺乏整體性。
對于整車油耗開發(fā),WBS_RBS法更加適用。WBS_RBS法的過程首先需要將項目按照其內(nèi)在結(jié)構(gòu)或?qū)嵤┻^程逐層分解成不同的工作單元。每個工作單元要求相對獨立、內(nèi)容單一;將項目的潛在風(fēng)險源按照不同類型逐一排列成樹狀結(jié)構(gòu);以WBS最底層的作業(yè)包和RBS最底層的風(fēng)險因子分別作行和列構(gòu)建矩陣;根據(jù)實際情況,按照RBS對應(yīng)每個WBS節(jié)點進行風(fēng)險識別。如果存在風(fēng)險,則在矩陣中填入“1”;如果不存在,則填“0”。最終形成潛在風(fēng)險識別清單。
對于大多數(shù)的整車企業(yè)而言,從車型概念的提出到最終上市通常要經(jīng)歷5~10年的開發(fā)過程。整車油耗的開發(fā)工作開始于整車架構(gòu)基本確定后,一直持續(xù)到完成整車油耗的型式認證。油耗的開發(fā)工作可劃分為前期市場競爭性定位、中期動力總成選型及仿真優(yōu)化和后期實驗驗證階段。前期的工作主要包括競爭性分析和自身定位,因車型在多年后上市,競爭車油耗分析需要包括性能參數(shù)的收集和發(fā)展趨勢的預(yù)測。在綜合了競爭車型的性能參數(shù)和新車型定位的情況下,企業(yè)會初步設(shè)定油耗目標,這標志著前期市場定位的完成。
油耗目標定好后,需要具體選型整車動力總成參數(shù)。此外,整車的架構(gòu)和造型決定了道路阻力,也影響著油耗開發(fā)。兩者確定后,就可以搭建虛擬仿真計算模型了。基于仿真模型逐步進行了油耗控制邏輯的平衡與優(yōu)化,同時,選取節(jié)油措施。三者的實際工作是并行交互的,控制邏輯的優(yōu)化需要基于仿真的結(jié)果,仿真的進行也需要控制邏輯的輸入。為了簡便說明,將這3部分的工作視為并列的形式。此外,后續(xù)實驗的計劃和工作預(yù)算需要在目標確認之前制訂。
油耗開發(fā)的后期需要驗證前期仿真設(shè)定的控制邏輯和目標進行整車油耗狀態(tài)。由于受到仿真模型的復(fù)雜程度和實驗環(huán)境因素變化的限制,驗證的結(jié)果往往存在差異,因此,需要再次對車輛進行優(yōu)化。驗證工作包括整車道路阻力的驗證和整車油耗臺架試驗。在得到實驗結(jié)果后,通過分析數(shù)據(jù)對試驗結(jié)果和仿真進行比較,并不斷優(yōu)化改進,直至能夠達到油耗目標。當(dāng)油耗狀態(tài)能夠穩(wěn)定滿足前期設(shè)置的目標需求后,企業(yè)需要在國家檢測機構(gòu)申請整車油耗的型式認證。通過認證的車輛可以作為最終產(chǎn)品銷售到市場上。

圖1 整車油耗開發(fā)WBS流程圖
圖1為整車的油耗開發(fā)WBS。為使后續(xù)處理表格工作更加簡便,我們將各個工作單元編號、前期市場定位的工作編號設(shè)置為1.x;中期選型和后期驗證分別編號為2.x和3.x.
對于汽車制造研發(fā)過程而言,常見的風(fēng)險源有很多。為了避免出現(xiàn)遺漏,選取了工程研發(fā)制造過程通用的風(fēng)險源列表,包括自然資源環(huán)境風(fēng)險、地區(qū)社會政治風(fēng)險、經(jīng)濟風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、組織管理風(fēng)險、生產(chǎn)制造風(fēng)險和其他風(fēng)險,分別以1~7編號表示。每個風(fēng)險類別又可以進一步細化分成子風(fēng)險,比如自然資源環(huán)境風(fēng)險可以分為氣候風(fēng)險和能源交通基礎(chǔ)設(shè)置風(fēng)險,編號分別為1.1和1.2;地區(qū)社會政治風(fēng)險可以分為宗教、文化、習(xí)俗風(fēng)險和政策法律法規(guī)風(fēng)險,對應(yīng)2.1和2.2;經(jīng)濟風(fēng)險由宏觀經(jīng)濟形勢及市場環(huán)境風(fēng)險和項目預(yù)算風(fēng)險組成,編為為3.1和3.2;技術(shù)風(fēng)險拆分為技術(shù)成熟度風(fēng)險、技術(shù)先進度風(fēng)險、技術(shù)復(fù)雜度風(fēng)險、模型精確度風(fēng)險和試驗精確度風(fēng)險,表示為4.1~4.5;組織管理風(fēng)險分為組織人員變動風(fēng)險、項目管理人員專業(yè)程度和項目范圍變更風(fēng)險,對應(yīng)5.1,5.2,5.3;生產(chǎn)制造風(fēng)險按6.1~6.3對應(yīng)分為產(chǎn)品質(zhì)量性能風(fēng)險、產(chǎn)品生產(chǎn)周期風(fēng)險和零件供應(yīng)充足性風(fēng)險;其他風(fēng)險統(tǒng)歸為7.1.
基于上述得到的整車油耗開發(fā)的WBS和其相關(guān)的風(fēng)險源RBS,以WBS為行RBS為列構(gòu)建WBS_RBS矩陣。為了簡化表格,矩陣中只列出WBS和RBS相應(yīng)的編號。矩陣中行和列對應(yīng)的交點作為評估點。評估時充分考慮評估點在項目執(zhí)行中的進度、成本、質(zhì)量和干系人滿意度方面的影響關(guān)系。如果存在上述關(guān)系則該評估點為“1”,不存在關(guān)系則為“0”。舉例看,WBS中的1.1整車油耗開發(fā)工作啟動與RBS中的1.1氣候風(fēng)險通常情況下不存在項目進度、成本、質(zhì)量和干系人滿意度的影響關(guān)系,所以賦值“0”;WBS中的1.5設(shè)定整車油耗性能目標與RBS中的2.2政策法律法規(guī)風(fēng)險存在影響關(guān)系,所以賦值“1”。將所有行列充分考慮后,得到WBS_RBS矩陣如圖2所示。

圖2 油耗開發(fā)風(fēng)險識別WBS_RBS矩陣
整車油耗開發(fā)風(fēng)險識別WBS_RBS矩陣表征的是油耗開發(fā)工作包與潛在風(fēng)險類別的相互聯(lián)系關(guān)系,這個關(guān)系是一個概括式的連接,之后還需要將關(guān)系具象化,分析出實際可能存在的風(fēng)險,并轉(zhuǎn)化成文字表述出來。
舉例來說,WBS_RBS中的設(shè)定整車油耗性能目標與政策法律法規(guī)風(fēng)險存在相互影響關(guān)系,這種影響關(guān)系可以具化成不同國家區(qū)域油耗法規(guī)要求的限值,測試條件和表現(xiàn)形式不一致。美國使用的是FTP循環(huán)工況,油耗結(jié)果以mpg表示,歐洲和中國使用的是NEDC工況,油耗結(jié)果以L/100 km表示。對于全球聯(lián)合開發(fā)項目,車型不僅僅在中國銷售,需要考慮到車型符合不同國家的法規(guī)要求。而這一條即總結(jié)成“不同國家區(qū)域油耗法規(guī)差異”風(fēng)險。
根據(jù)示例的方法,比照上文得到的WBS_RBS矩陣關(guān)系圖逐條展開討論,可以得到風(fēng)險識別清單,這里不一一展開。
本文采用了WBS_RBS方法,識別出了整車油耗開發(fā)過程中常見的風(fēng)險源。針對這些潛在風(fēng)險因子,需要加以預(yù)防、監(jiān)控和應(yīng)對。由于篇幅的原因所限,這些內(nèi)容不在本文中展開。油耗開發(fā)是整車開發(fā)的核心內(nèi)容之一,針對油耗開發(fā)中的風(fēng)險清單的管理是確保開發(fā)過程正常、有序進行的基礎(chǔ)。
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〔編輯:張思楠〕
U471.23
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.14.044
2095-6835(2017)14-0044-03