汽车线束VAVE方法挖掘与应用

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本文主要从汽车线束行业的产品研发角度去分析VAVE 的目的和方法,通过具体实例方法和VAVE流程步骤经验,介绍VAVE 的挖掘方法和执行过程,线束工程师之家希望能给没有具体做过VAVE 的同仁一些切入点的思考和参考,从而了解VAVE 在成本控制方面的意义和作用。

汽车线束作为汽车最重要、最复杂的零部件之一,由多种物料通过数十种不同加工工艺最终打造成线束产品,在这个过程中如何有效控制成本一直以来都是线束企业研究的课题和方向。根据汽车行业具体跟踪的完整周期的线束产品项目中,在设计、采购、生产制造、包装物流的过程中,有效地组织开展VAVE方案挖掘和应用可以降低总成本的10%~30%。即使单从研发设计角度来看,根据以往的成功案例统计也可降低5%~15%总成本。本文将着重分析在研发设计阶段的VAVE挖掘方法和应用。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

1 概述

VAVE,即Value Analysis和Value Engineering 的简称,通常指价值分析与价值工程,两者区别和应用简单引述如下。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

价值分析(Value Analysis) 是产品批量生产阶段,在不降低产品品质、功能、性能的前提下,对设计构造、加文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

工方法、制造工艺进行持续分析和加以改进。价值工程(Value Engineering) 是在产品开发设计阶段,以最低的生命周期成本,围绕实现产品必要功能进行的价值与成本革新活动。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

按VAVE工作程序,可分为3个步骤:①提出VAVE方案;②评估VAVE方案;③执行及推广VAVE方案。其中能有效挖掘和提出VAVE方案,就相当于已经完成了三分之一的工作,所以提供方案极为重要。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

2 VAVE 的3个阶段和提出时机

1) 项目初始设计阶段。对于有设计权限的开发车型,线束设计属于与OEM同步开发的前端设计,线束供应商会驻场参与线束的原理、2D、3D的设计。3D工程师是可以看到装配环境的,2D工程师是负责数据库的建立和零部件选型的,原理工程师是负责出线束拓扑图和电路原理图的。在这个阶段是最佳提出VAVE和设计VAVE的阶段,根据各自职责可做以下建议,如图1所示。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

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2) 项目小批量试装阶段(验证阶段)。每个项目都会有一个小批量试装的过程,这个阶段就是对项目各个方面的验证,可以从以下几方面考虑VAVE方案,如图2所示。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

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3) 项目SOP阶段(量产)。SOP是一个项目的量产阶段,开始进行大批量的装车,这个阶段也考验项目的各项能力,也是识别VAVE的最后一个阶段。量产阶段VAVE思路如图3所示。文章源自线束工程师之家-https://www.suncve.com/mining-and-application-of-vave-method-for-automobile-harness/

3 VAVE的步骤和方法

根据目前线束行业的VAVE经验,多数线束行业企业开展VAVE有5种常用的方法:①物料成本分析;②内部制造和工艺成本分析;③拆解竞品线束对比;④客户需求分析;⑤产品供应链分析。

3.1 物料成本分析

每当拿到一个新项目的P-Release BOM,可以通过筛选物料类型和供应商占比来进行初步的分析,根据新老物料(继承物料和新增物料) 的占比做出一个统计图形(图4),大概可以看到这个项目在物料上的VAVE空间,然后有针对性地对每一类物料进行研究,得出各种类成本结构占比,找到成本占比较高的模块和种类,以此进行可等效替代分析,包含从价格、服务、技术路线等考虑VAVE方案,目的是优化产品设计,删减和合并零件种类数量,节省零部件物料成本。SOP阶段的BOM可以用同样的VAVE方法分析,也能挖掘出一定的降本的空间。

3.2 内部制造和工艺成本分析

在进行内部制造和工艺成本分析时,应当首先考虑已经过验证的新技术、新工艺方法的应用,这需要设计部门和工艺制造部门做技术交流,通过一些已优化的设计方案更能体现技术上的降本优势。例如一个蓄电池端子方案(图5),由压接变为焊接的片式端子,删除了绝缘压接结构,降低了材料质量,提升了材料利用率和成本价格,同时还能有更好的密封性。

3.3 拆解竞品线束对比

如果在线束产品的报价上明显高于竞品,就要通过分析竞争对手的线束构造、物料选取、工艺方法等来进行竞品线束拆解,通过最直观的对比进行分析,在符合客户标准的前提下,看竞争对手是如何有效控制成本的。这个过程是一个非常好的学习和总结的过程,集众家之所长,组织评审自家产品的优化方案。

3.4 客户需求分析

由于各OEM主机厂对VAVE的态度和策略有所不同,有的主机厂是主动性,我们就要响应主机厂的主动,积极进行VAVE推动,有些主机厂可能还没有意识到VAVE的重要性,或者对品质要求严苛,不愿意轻易进行VAVE,这时要利用我们的专业知识积极推动VAVE工作和介绍VAVE可以带来的成本优势,总之进行VAVE活动是既利于供应商又利于主机厂成本降低的有价值的工作。

图6为客户需求举例,要分析客户是否有主动的VAVE降本的需求和策略,降本目标是多少。

3.5 供应链分析

从线束企业内部角度而言,供应链就是从原材料采购到成品线束发货给客户这个过程中的企业本身的一个循环过程(图7)。一般线束厂作为tier1,其外部供应链还应包含上游的tier2零部件供应商和下游的各OEM主机厂。

在开展供应链VEVE成本分析的时候,应该进行更多维度成本管控的思考,这就要求线束企业与总成本有关的各职能部门都参与进来。首先各部门应用VAVE分析法,内部提出方案并评审,然后由项目或技术牵头组织总评审,给出最终成本优化方案。同时采购负责协商外部链零部件供应商积极参与和配合,最终方案报告主机厂批准执行,以各方实现共赢为目的。

4 VAVE的具体方法和实例分析

4.1 从新技术和工艺方法角度考虑

例如铜铝导线混合焊接技术应用(图8),这种混合焊接方案适合用于较长的、大平方的蓄电池线的解决方案,可以根据3D布置阶段了解线束的布置走向和空间情况考虑这种方案。比如有充足的空间可以容纳铝导线的线径,可以在这段布置空间里设计应用铝导线,如两端孔式端子连接电器端的区域空间有限,可以采取铜线的方案,这样两种电线的混合利用就可以完美解决空间不均问题,同样也是为线束轻量化和降低成本考虑。

4.2 是否存在过度设计

以热缩管为例(图9),选型时先分析热缩管在以下几方面有没有被过度设计:热缩管的长度、管径、耐温、收缩比设计是否过度?是否有密封要求?是否存在过高的品牌溢价?

4.3 高压线束成本构成分析

高压线束成本由物料成本、加工费、包装运输费和利管费构成,作为一种特殊线束物料成本主要由线束技术方案决定,其中高压线相比低压物料成本占比最重。以下为某车型高压线束成本构成比率图及高压线束物料成本构成比率图(图10),高压线束物料成本占线束总成本比率约73.8%。需要不断通过优化设计及优化生产工艺等方法,最有效的VAVE方案就是通过降低物料成本来降低高压线束成本。

4.4 VAVE的检查清单和思考分析

每一种线束物料(电线、护套、端子、卡扣、支架、管类、胶带、防水密封、附属件),无论是被客户已定义的还是有机会自主选型的,理论上都有VAVE的可能性,需要工程师利用自己的专业知识进行分析和深度挖掘VAVE方案。

物料VAVE检查项如:物料是否有产地区别导致的价格区别;产能风险和交付风险;是否有被过度设计;进行多家供应商价格对比;能否减少或合并种类;是否可以通过优化设计或工艺制造方法实现降本等。

5 VAVE方案的推动与跟踪

1) 客户主动提出(原因:①来自成本的压力;②为优化成本做准备)。

2) 零部件供应商主动提出(原因;①实现国产化;②Tier 1年降要求)。

3) 线束工程师分析后提出(原因:①有VAVE空间;②Tier2供应能力导致)。

4) 定下方案后,线束工程师要承上启下做好三方的沟通、推动和跟踪进展工作,如图11所示。

6 VAVE的验证与执行

Tier 1、Tier 2和客户,无论VAVE方案是谁提出的,都要进行一场严谨的验证过程,切实可以证明替代件的可替代性完整,要通过证明文件、实验验证和最好已被验证的成熟案例来提供方案的可行性,最终以满足三方要求和利益为目的执行。

零部件、线束和OEM客户三方的具体验证过程如图12所示。

7 VAVE实施过程

经过验证的VAVE方案是要通过不同的客户有正式的文件批准的,最终的OEM客户可以直接释放ECR来进行工程更改批准,对一些仍需要过程验证的方案,可以先批准Deviation来执行,经过充分的验证后释放ECR来替代执行。图13是某OEM的实施过程参考。

8 VAVE跟踪清单和成果统计

VAVE是一项繁琐甚至漫长的过程,对每一项VAVE方案的进展和问题都要进行跟踪和记录,跟踪表也是做好VAVE的一个重要工具,跟踪的终极目标就是把每一项方案都跟踪到“已实施”。

VAVE成果统计清单:①变更前后零件号的对比信息;②变更前后报价的对比信息;③变更前后为自己公司节约的成本;④变更前后为客户节约的成本。当然,也可以更细化地增加统计项。

做VAVE统计的意义:①作为查看和汇报VAVE价值的依据;②自我成就感的体现。

9 总结

VAVE是团队协作性的工作,也是一门新兴的管理技术,是通过集体的智慧有方向性、组织性地进行方案研究分析,用来降低成本和提高经济效益的有效方法,并合理利用这种方法使产品在有限的生命周期中以最低的成本价格为目的,在不降低产品品质为前提的理念中,以科学系统的试验验证为依据,通过VAVE来体现成本控制方法的价值。VAVE成本管理法作为成本管理重要工具之一已经受到越来越多公司的重视,也必将受到广泛推广和应用到各行业中。

作者:魏文耀, 李周义, 王永超, 李桂军, 马红飞(河南天海环球电器有限公司研发部)

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