淺析中國汽車行業的模塊化發展戰略

梁秦 楊再靖

東風柳州汽車有限公司 廣西柳州市 545007

1 引言

汽車是現代文明的標志，自19世紀以來，世界汽車格局發生過數次重大變革，Henry Ford發明了汽車裝配流水線（如圖1.1所示），使世界汽車工業的發展由歐洲轉向美國，掀起了汽車工業史上的第一次變革。20世紀60年代，日本豐田公司探索出了令世界耳目一新的“即時生產”管理模式（JIT），即在必要的時間、按必要的量、生產必要的產品，以精益制造核心思想的豐田模式，引發了第二次汽車工業革命。進入21世紀以來，經濟全球化已成為當今經濟發展的主要趨勢，國際市場競爭愈發激烈，為了適應新的經濟發展模式，快速反應市場需求，縮短設計開發周期，降低生產成本，更好的滿足客戶需求，汽車行業的模塊化發展戰略應運而生，它被認為是汽車工業史上的第三次工業革命[1]。

模塊（module）[3]，根據青木昌彥的解釋是指半自律性的子系統，通過和其他同樣的子系統按照一定的規則相互聯系而構成的更加復雜的系統或過程。將一個復雜的系統或過程按照一定的聯系規則分解為可進行獨立設計的半自律性的子系統的行為，稱之為“模塊分解化”；按照某種聯系規則將可進行獨立設計的子系統（模塊）統一起來，構成更加復雜的系統或過程的行為，稱之為“模塊集中化”，二者統稱為模塊化（modularization）[3]。

汽車工業是勞動力密集和資金技術鱗集型產業，整個汽車工業的發展與成本、技術密切相關，傳統的發展戰略已經無法滿足未來汽車產業的需求。截至目前，模塊化發展戰略，由于其成本低、周期短、通用性強、快速響應市場需求等特點，已經被大眾、通用、福特等全球汽車制造商廣泛采用[4]。利用模塊化發展戰略，提高零件的通用性，盡可能的提高零件共用率，減少零件品種和數量，達到用較少的成本生產較多系列車型的目的。

雖然模塊化已經成為汽車行業的全球趨勢，但研究表明，不同國際汽車市場呈現出不同的模塊化特征。中國作為世界上公認為的最大汽車市場和制造商，其產業結構與美國和日本等主要國家截然不同。中國超過60%的汽車企業是合資企業，中國企業特有的企業文化對汽車產業模塊化的影響深遠。本文的研究目的是通過分析模塊化對中國汽車行業的影響，提出模塊化的設計方法，幫助中國市場的汽車行業管理人員更加科學合理的制定模塊化創新戰略。

圖1 福特汽車生產流水線

2 模塊化對汽車工業的影響

模塊化對汽車工業的影響主要有以下幾個方面：

（1）提升競爭優勢：通過子系統及零部件設計的模塊化，不同的模塊設計工作可以并行進行，且模塊設計可以應用于不同產品系列，達到縮短產品設計開發周期的目的，更能適應時代對多樣化的需求。汽車行業的不穩定和產業過剩使得模塊化大大的提升了企業的競爭優勢，同時可以大大減少模塊中組件的物流和庫存成本以及隱形的管理成本，并且使得消費者更容易地修理和更換零部件。

圖2（a）和圖2（b）右半部分代表著產品結構，左半部分代表著產品性能。每個模塊化產品組件與其性能之間形成一一對應關系，模塊化設計減少產品組件之間功能的相互依賴關系，使得各組件相互獨立，減少了設計及管理成本。

圖2 模塊化設計與傳統結構設計比較圖

（2）節省投資，降低風險：通過子系統及零部件的生產模塊化，將生產流程分割并分配給不同的模塊供應商，可以節省模塊內所有組件的生產投資，使生產結構具有靈活的可變性，同時將生產投資的風險從汽車制造商（OEM）轉移到模塊供應商，提高對現有千變萬化的市場的競爭適應性。

圖3 模塊化與非模塊化生產結構比較圖

圖3（a）和圖3（b）右半部分代表著產品結構，左半部分代表著生產過程。模塊化使得生產打破了單一串行的生產工序，如圖2.2 b）所示，可以在P1和P2兩條裝配線上分裝兩個分總成，再通過一條短的總裝線得到最終產品。

（3）實現集成式管理：公司通過采用模塊化創新戰略，由上而下垂直整合采購供應鏈，減少零部件供應商數量，使得汽車制造商更容易地管理整個零部件供應系統，同時可以打破產品供應鏈的現有格局限制，使得汽車制造商可以在全球范圍內選擇優秀模塊供應商。

如圖4（a）所示，零部件供應商繁多，且外部供應商僅提供小的零部件總成，而在圖4（b）中的模塊化供應鏈中，模塊供應商負責購買和組裝零部件和分總成，這樣更有利于公司靈活地管理下屬供應商。因此，模塊化也是汽車零部件行業并購潮的驅動力之一。

圖4 模塊化與非模塊化供應鏈比較圖

3 模塊化評價體系

在模塊化評價體系中，我們可以從三個維度來反應，分別是模塊化產品架構、隱性知識隔離和供應鏈整合，這三個維度分別體現了設計模塊化、生產模塊化和組織模塊化。

3.1 模塊化產品架構

模塊的產品架構擁有著基本的特征，即與其他子系統和整個系統兼容，同時具有自己獨立的復雜功能。架構是評價模塊好壞的決定性因素，包括兼容性，功能性，客戶可接受性和產品成本。如圖5所示，模塊接口的設計對模塊功能和兼容性（產品內模塊之間的互換性）有直接影響。

圖5 產品結構組成示意圖

模塊化產品架構使企業能夠滿足客戶的各種需求，因為由各產品系列可以通過不同模塊組合滿足客戶的即時需要。由于不同模塊的設計過程可以并行進行，因此也縮短了設計、開發的時間和成本。

3.2 隱性知識隔離程度

眾所周知，模塊與系統之間會存在一個或多個有效的接口。Parente等人在2003年提出隱性知識必須在模塊級別內隔離，接口之間只能存在明確的可共享的知識[7]。根據企業的信息邊界來看，企業的信息邊界取決于企業可以管理的知識內容。關聯到汽車行業的模塊化，則可以理解為汽車制造商與模塊供應商之間的界限取決于各方的管理知識，從汽車供應商到模塊供應商的模塊外包的主要推動力為降低隱性管理知識的成本，并降低隱性知識的投資風險。

在20世紀90年代，豐田的JIT理念風靡全球，模塊化戰略成為了實現這一目標的重要工具。即模塊供應商負責管理生產模塊的復雜知識，并簡化汽車制造商的管理問題。因此，模塊化產品在模塊供應商邊界內的隱性知識隔離程度是模塊化評價的關鍵考量。

3.3 供應鏈整合

除了模塊內隔離隱性知識外，模塊供應商的另一個關鍵任務是與汽車制造商（OEM）并肩合作以確保整個供應鏈成功順利地運作。模塊化本身其實是會導致供應鏈的解體，汽車制造商（OEM）將模塊的設計和生產分拆給供應商。 然而，一旦完成了模塊化戰略的實施，并且汽車制造商與模塊供應商之間的知識管理界限得到解決，那么在整個過程中，從設計過程到生產，物流，組裝，直到客戶服務，雙方都需要高度的團隊合作。因此，供應鏈的整合程度會影響著模塊化戰略的實施程度。

4 模塊化對象及任務

模塊化創新戰略的對象及任務可以從四個方面來表述，分別是優化產品結構、優化生產組織結構、優化管理機構及流程。

4.1 優化產品結構

首先我們需要將產品結構劃分為一個個的目標模塊，然后對目標模塊進行分類定義。目標模塊的定義包括模塊的組成、范圍、接口和功能。首先需要定義模塊的范圍及其零部件組成，然后則是定義模塊的接口、重要連接尺寸和關聯系統，最后明確目標模塊的各組成部分的功能，確定決定性能的核心部件。例如我們可以將汽車下車體劃分為七大目標模塊，分別為前橋、前車體、前座椅、中地板、后座椅、后車體、后橋。

目標模塊=基本模塊（通用部分）+可變模塊（專用部分）。基本模塊指可通用于各種車型的組件，而可變模塊指為了滿足技術需要和客戶需求，具有特定接口的組件。當然除開基本模塊和可變模塊，還有一些不能被模塊化并且是車輛配置所必須的特定組件。通過對目標模塊進行定義劃分，我們可以大大的簡化產品結構。

4.2 優化生產組織結構

汽車制造業正在進入一個新的挑戰時代，在這個多變而競爭激烈的市場中，企業需要對市場的變化做出快速而準確地響應。產品越早的投入市場，企業就能越早地占領市場，因此制造系統的生產效率顯得尤為關鍵。同時產品的多功能化和定制化將來會成為市場的主流趨勢，多功能化意味著產品需要更多的組件來提供額外的功能和特性，定制化則意味著產品中會參入客戶的個人喜好等參數。因此制造系統需要生產更多的產品品種以滿足零散的、復雜的和個性化的需求。

于是柔性化的制造系統成為了各大企業改造生產線的主要任務，柔性的生產線由不同的功能模塊單元組成，譬如生產單元、運輸單元、倉儲單元與計劃管理單元。

圖6 大眾模塊化運輸系統示意圖

圖7 大眾模塊化制造系統示意圖

如圖6所示，大眾模塊化制造系統實現了從高爾夫到帕薩特的不同型號、軸距車型的裝配。

如圖7所示，大眾集團模塊化的制造系統實現了柔性化生產，在產量、機械化程度和車型數量上都占有極大的優勢。

4.3 優化管理機構與流程

首先根據各部門的職能和接口關系，設立模塊化組織機構，機構中應設立模塊化開發指導委員會，委員會應自上而下地從戰略制定到產品研發、生產制造、采購管理，最后到市場銷售進行統籌規劃，各個項目平臺負責實施。其次項目團隊中應設立模塊化指定對接人，負責統計各項目的模塊化率和各項目模塊化方案的評審和實施。最后應該明確各部門及成員間職責分工與流程，在此過程中，使各部門接口數量盡可能的減少。

各項目平臺負責人應定期向指導委員會匯報項目模塊化實施進展，同時為了保證項目的模塊化率，指導委員會應制定相應流程對達標的項目平臺進行獎勵，對不達標的項目平臺進行考核。而且各項目平臺應分系統、分模塊、分零部件地建立詳細的數據管理庫，各種信息按其屬性進行分類及檢索，用塊命令向計算機進行輸入、存儲和輸出。

5 結語

本文從模塊化對中國汽車工業的影響入手，分析了模塊化的三大優點：能提升企業的競爭優勢、降低投資風險、實現集成式管理。從設計模塊化、生產模塊化和組織模塊化三個維度，論述了模塊化評價體系，最后提出了模塊化創新戰略的對象及任務，分別是優化產品結構、優化生產組織結構和優化管理機構與流程。本文旨在幫助汽車行業管理人員更加科學合理的制定模塊化創新戰略，使中國的汽車行業更上一層樓。