李慶利

基于成本的整車平臺架構(gòu)開發(fā)

李慶利

（重慶金康賽力斯新能源汽車設(shè)計院有限公司，重慶 401135）

論文依托“平臺架構(gòu)”理論，基于成本開展整車平臺架構(gòu)開發(fā)，最終縮短整車開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低開發(fā)成本。實踐表明，基于成本的整車平臺架構(gòu)開發(fā)，已成為各主機廠相互競爭的關(guān)鍵點。

平臺；架構(gòu)；采購價格合理性；成本鐵三角；成本精算模型

前言

縱觀汽車發(fā)展史，從1886年內(nèi)燃機汽車的出現(xiàn)標(biāo)志著人類告別了馬車時代[1]，到1913年開始流水線制造T型車使得汽車走入千家萬戶；從1990年末出現(xiàn)新型能源汽車使得汽車行業(yè)進入低碳環(huán)保行列，到21世紀(jì)長城、比亞迪、蔚來、理想等公司紛紛提出“基于新一代ICT”技術(shù)的智能汽車，汽車已從簡單的代步工具逐步變?yōu)橐慌_智能移動終端。

隨著汽車發(fā)展過程，孕育了平臺的理念。提起整車平臺，人們首先想到的是大眾汽車，人們戲言大眾僅有一款高爾夫車[2]，帕薩特是它的拉長款，CC是減掉一個后座，輝騰是再拉長，途安是拍成方塊，途觀是加高底盤、夏朗是多加一排座椅……作為整車平臺開發(fā)的鼻祖，大眾汽車整合現(xiàn)有資源，減低生命周期內(nèi)開發(fā)成本，憑借其深厚技術(shù)實力，首先推出了MQB平臺架構(gòu)[3]，隨后豐田推出了TNGA平臺，日產(chǎn)推出了雷諾CMF平臺，通用推出了EZXX平臺，奔馳推出了MFA平臺等。國內(nèi)自主品牌主機廠也不遜色，從2020年以來，長城推出了檸檬和坦克平臺，吉利發(fā)布了CMA[4]和SEA浩瀚架構(gòu)，長安推出方舟架構(gòu)、北汽發(fā)布IMC智能模塊架構(gòu)……

本文較為系統(tǒng)地介紹了平臺與架構(gòu)定義、平臺架構(gòu)開發(fā)與成本的關(guān)系、如何控制平臺件成本以及平臺架構(gòu)開發(fā)注意事項四個方面。

1 平臺與架構(gòu)定義

1.1 平臺

平臺是基于市場個性化需求，在一個平臺上，采用共用件方式，最終實現(xiàn)多產(chǎn)品生產(chǎn)的模式。汽車中的平臺概念，主要體現(xiàn)在整車設(shè)計開發(fā)階段。汽車平臺是采用大量的共用零件，其車身結(jié)構(gòu)、行駛結(jié)構(gòu)底盤相似，生產(chǎn)工藝也相似的一種開發(fā)方式。參考國內(nèi)外主流汽車公司通常叫法，整車一般可分為上車體和平臺件兩大部分，即整車（vehicle）=上車體（tophat）+平臺件（platform），整車除去上車體部分，其余件叫做平臺件。平臺件是對造型不敏感，相對不可見的零件（圖1）。整車平臺件決定了整車性能的70%～80%，覆蓋了整車40%～50%的設(shè)計成本，主要由五大類零件構(gòu)成：下車體、底盤、動力、座椅骨架、電子電氣架構(gòu)（EEA）硬件。只要控制了平臺件的成本和質(zhì)量，就基本確保了整車的成本和質(zhì)量。

圖1 造型敏感度與整車性能相關(guān)度

1.2 模塊

大眾汽車為了滿足客戶不同的需求，在售車型已多達幾百種，但是隨之而來帶來了重復(fù)的開發(fā)、投入。按照經(jīng)濟學(xué)中的“邊際效益遞減”規(guī)律，公司整體開支越來越大，但邊際效益越來越弱，“投入產(chǎn)出比”越來越不理想。面對整車行業(yè)日愈激烈的市場競爭，以及新四化[5]（電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化）帶來的巨大沖擊，為了解決當(dāng)前公司的主要矛盾，即客戶日益增長的個性化需求與成本控制之間的矛盾，各主機廠提出了“模塊化”的概念。

模塊化是指整車開發(fā)過程中，在功能分析的基礎(chǔ)上，針對不同功能或相似功能、不同規(guī)格的產(chǎn)品，開發(fā)出一系列功能模塊，通過“模塊組合”來實現(xiàn)不同產(chǎn)品的過程[6]。模塊化具有獨立性、繼承性、通用性、互換性等特點，在滿足客戶定制化和個性化需求的同時，可降低成本。所以整車開發(fā)的較高境界就是“積木式”開發(fā)，即外觀差異化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)模塊化[7]。

1.3 架構(gòu)

為了高效、經(jīng)濟地推出更多的產(chǎn)品，國內(nèi)外各主機廠推出了平臺，但平臺數(shù)量過多也同樣出現(xiàn)投入過大、產(chǎn)品技術(shù)過于復(fù)雜的問題，這就需要究平臺與平臺之間的關(guān)系，盡量減少平臺的數(shù)量而實現(xiàn)整合，這就是“架構(gòu)”思維，所以架構(gòu)實際上是平臺概念的拓展。

如大眾汽車早期研發(fā)的PQ25平臺，代表車型包括大眾-老款POLO，斯柯達-晶銳；還有PQ35平臺，代表車型包括上海大眾-途觀、途安，一汽大眾-高爾夫五、六代、速騰等；還有PQ46平臺，代表車型包括上汽大眾-帕薩特、一汽大眾-邁騰、斯柯達-昊銳。如此一來平臺較多，規(guī)?；Ч焕硐?。后期大眾汽車開展平臺間整合，最終開發(fā)出全新MQB[8]這一特殊“平臺”就是架構(gòu)（圖2），該架構(gòu)可同時覆蓋A00、A0、A、B不同車型。平臺和架構(gòu)是對應(yīng)關(guān)系，兩者難于孤立存在。

圖2 大眾汽車平臺間整合過程圖

架構(gòu)常見的案例也體現(xiàn)在整車電子電器架構(gòu)（EEA）上，同一品牌幾乎所有型號車型的電子電器架構(gòu)可能是一種，因為只有這樣才能使拓展性和模塊化帶來可能，所以架構(gòu)實際上是相同的工程解決方案和模塊化制造工藝需求的結(jié)果。它從平臺概念上“相同零件”擴展到了設(shè)計過程上的“相同方法”，以及制造過程中的模塊化。架構(gòu)是從采購相同零件到開發(fā)資源相同方法的提升，所以說架構(gòu)是一種更深層次的協(xié)同和整合，架構(gòu)是平臺的“平臺”。

2 平臺架構(gòu)開發(fā)與成本的關(guān)系

為了滿足客戶需求、緩解成本控制壓力，各主機廠實施了平臺架構(gòu)戰(zhàn)略，推進模塊化設(shè)計，將多平臺整合同一架構(gòu)開發(fā)。即在“架構(gòu)”原則指引下，通過“模塊”來搭建“平臺”。但在平臺架構(gòu)開發(fā)過程中，零件設(shè)計成本是否一定會降低還需探討。

2.1 從“當(dāng)前、局部”分析

單一零件，如果實施了平臺架構(gòu)開發(fā)，需要兼顧不同開發(fā)需求，存在“就高”或“就低”兩種情況。如果“就低”開發(fā)，針對高端車型零件，則設(shè)計成本往往降低；而“就高”開發(fā)，針對低端車型零件，則設(shè)計成本往往增加。例如開發(fā)第一款車型的制動踏板A，單價50元且模具費10萬元；開發(fā)第二款車型的制動踏板B，單價55元且模具費12萬元；開發(fā)第三款車型的制動踏板C，單價60元且模具費15萬元。如果通過布置空間優(yōu)化后，在平臺架構(gòu)開發(fā)原則下，最終開發(fā)制動踏板X，可同時滿足以上三款車型需求，而最終零件X單價65元且模具費13萬。以上案例說明，從“當(dāng)前、局部”分析，針對單純前兩款車型，因“就高”開發(fā)需要，其零件設(shè)計成本和模具費均有所增加。

2.2 從“長期、整體”分析

基于平臺架構(gòu)開發(fā)，從整個生命周期角度分析，除了模具費節(jié)約外，零件成本得益于“量價關(guān)系”和“規(guī)?；?yīng)”，其固定成本被大幅分?jǐn)偛⒔档停罱K零件設(shè)計成本可能更低。還以制動踏板為例，假設(shè)第一款車型生命周期10萬臺，制動踏板A單價50元且模具費10萬元；假設(shè)第二款車型生命周期5萬臺，制動踏板B單價55元且模具費12萬元；假設(shè)第三款車型生命周期3萬臺，制動踏板C單價60元且模具費15萬元。如果通過布置空間優(yōu)化后，在平臺架構(gòu)開發(fā)原則下，最終開發(fā)制動踏板Y，以上三款車全生命周期累計18萬臺，在改善供應(yīng)商競爭格局的同時，降低了供應(yīng)商開發(fā)風(fēng)險，攤薄了供應(yīng)商固定成本及模具開發(fā)費用，最終零件Y中標(biāo)價格48元，模具費中標(biāo)金額9萬元。以上案例說明，從“長期、整體”分析，通過平臺架構(gòu)整合后，在幾款車的全生命周期內(nèi)，其零件設(shè)計成本和模具費均存在大幅削減的機會，最終價格可能低于任一款車的最初報價，這也是許多主機廠紛紛推出平臺架構(gòu)產(chǎn)品的驅(qū)動因素之一。

3 控制平臺件成本

為了滿足客戶多樣性需求及成本控制需要，各主機廠紛紛啟動平臺架構(gòu)開發(fā)，針對占整車成本40%～50%的平臺件，如何控制并確保成本具有行業(yè)競爭性意義重大。以下結(jié)合工作經(jīng)驗，介紹幾種常見管理工具。

3.1 開發(fā)階段通過多方案論證，控制平臺件設(shè)計成本

實踐表明，整車成本是設(shè)計出來的[9]，開發(fā)階段決定了整車成本的60%～70%，所以成本管理時間前移，從設(shè)計源頭控制成本尤為重要。開發(fā)階段多方案論證是控制設(shè)計成本的常見工具，為了實現(xiàn)多平臺零件整合，或者全新開發(fā)平臺件，綜合周期、成本、費用、風(fēng)險、質(zhì)量、技術(shù)先進性等因素，往往不止一種方案，鎖定平臺件方案的過程就是綜合多因素并平衡、取舍的過程。故針對平臺件不同方案，分析設(shè)計成本差異，基于產(chǎn)品市場定位，尋找成本、質(zhì)量、周期、風(fēng)險等的最佳切合點，一次性設(shè)計完成，多方案論證是控制平臺件設(shè)計成本的有效工具。實踐表明，在平臺件定點定價過程中，從設(shè)計端推進“多方案論證”，控制設(shè)計成本，開展基于成本的設(shè)計工作，是開發(fā)階段控制平臺件成本的重要工具。

3.2 優(yōu)化采購定價方式，提高“采購價格合理性”水平

平臺件成本占整車成本的40%～50%，從采購業(yè)務(wù)端優(yōu)化采購定價方式，通過提升采購成本管理能力[10]，開展采購價格合理性專項，也是控制平臺件成本的常見方法。提起采購定價方式，最常見的做法是貨比三家，雖然可以確保采購價格具有市場競爭性，但這只不過是開展價格合理性的初階方法，對標(biāo)業(yè)界主流公司管理經(jīng)驗，一般從市場端和成本端兩個維度優(yōu)化定價方式，不斷提高采購價格合理性水平（圖3）。一個維度從市場端，通過市場多渠道競爭驗證，是否還有其他渠道價格更低、質(zhì)量更優(yōu)；另一個維度從成本端，通過成本拆解、精算，驗證是否存在明顯不合理地方。實踐表明，在平臺件定點定價過程中，尋找并優(yōu)化更高階的采購定價方式，提高采購價格合理性水平，挖掘成本改善機會點，實施最佳成本實踐，是控制平臺件成本的重要工具。

圖3 不同定價方式與采購價格合理性水平關(guān)系圖

3.3 商務(wù)定價過程實施“目標(biāo)成本”，發(fā)揮“成本鐵三角”作用

目標(biāo)成本管理工具已在長安、北汽、吉利、長城等主機廠普遍采用，主要通過技術(shù)、原價、采購三個部門形成的“成本鐵三角”發(fā)揮作用（圖4）。目標(biāo)成本管理工具成敗的關(guān)鍵是確保技術(shù)、原價、采購三個部門有效協(xié)同。工作中由技術(shù)部門提供采購級物料BOM及零件主要技術(shù)參數(shù)，包括材質(zhì)、尺寸、凈重、功能、加工工序等；由原價部門基于技術(shù)參數(shù)開展正向成本精算，參考成本模型，輸出具體零件的目標(biāo)成本指導(dǎo)采購定點定價；由采購部門根據(jù)供應(yīng)商報價明細(xì)，分析零件成本構(gòu)成，通過“料、工、費”核算開展商務(wù)談判；針對成本超標(biāo)零件，采購聯(lián)合技術(shù)、原價部門，開展技術(shù)方案澄清及報價差異分析，共同尋找降本機會點，實施供應(yīng)商VAVE，開展價格合理性。通過“成本鐵三角”協(xié)同機制，確保技術(shù)、原價、采購三方信息共享、相互賦能、形成合力、擰成一股繩、力出一孔，基于目標(biāo)成本[11]開展方案設(shè)計與定點定價，實現(xiàn)管理閉環(huán)，最終管控平臺件成本。

圖4 “成本鐵三角”關(guān)系圖

3.4 搭建“成本精算模型”，提高目標(biāo)成本核算精細(xì)化水平

采購人員基于“目標(biāo)成本”開展平臺件的定點定價工作，目標(biāo)成本具有“一票否決權(quán)”，如果目標(biāo)成本超標(biāo)則采購無法完成定點定價，這樣一來目標(biāo)成本核算的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，如何確?！澳繕?biāo)成本”準(zhǔn)確核算及合理投放，涉及成本精算模型內(nèi)容。按照加工工藝不同，零件可以分為沖壓件、模壓件、鑄造件、鍛造件、注塑件、吸塑件、擠出件等，為了統(tǒng)一零件目標(biāo)零件核算基準(zhǔn)，提高核算效率，原價技術(shù)部門基于大宗原材料價格庫、基礎(chǔ)工時、標(biāo)準(zhǔn)費率、加工工序等，基于財務(wù)的“作業(yè)成本法”成本核算原則，尋找各工藝成本的驅(qū)動因素，搭建適合自身主機廠特點的正向成本精算模型[12]。成本精算模型是開展各類零件成本核算的基礎(chǔ)和底層算法。所以說尋找驅(qū)動因素，搭建成本精算模型，也是控制平臺件成本的管理工具之一。

3.5 關(guān)注大宗材料價格走勢，管控平臺件的材料成本

按照成本精算模型的各成本要素占比，汽車傳統(tǒng)零件的材料成本占成品售價的比例，一般在60%～70%以上，故如果要控制好平臺件成本，首先要控制好材料成本。而材料成本的高低與大宗原材料（鋼材、塑料、橡膠、有色金屬、貴金屬等）單價息息相關(guān)，為此需要開展大宗原材料價格準(zhǔn)確監(jiān)控和走勢分析[13]。比如在2013年到2016年，得益于大宗原材料價格走低，YT客車聯(lián)合供應(yīng)商團隊開展大宗原材料專項，通過零件采購價格與大宗原材料價格走勢聯(lián)動，實現(xiàn)零件采購成本節(jié)約或成本避免累計實現(xiàn)幾十億元，極大地提升了公司整體盈利能力。通過建立大宗原材料價格庫[14]，動態(tài)監(jiān)控大宗原材料價格走勢，控制平臺件原材料的合理成本，也是控制平臺件成本的重要舉措之一。

3.6 開展模具專項，管控平臺件的模具分?jǐn)偝杀?/h3>

根據(jù)平臺架構(gòu)開發(fā)原則，平臺件在多款開發(fā)車型中相互借用，所以經(jīng)常遇到平臺件開發(fā)模具費用費的分?jǐn)偱c共用問題。由于汽車零件的特點，供應(yīng)商開發(fā)的汽車零件往往涉及專用模具費用投入，按照行業(yè)慣例，專用模具費一般在零件售價中以分?jǐn)偡绞街Ц?。所以控制架?gòu)件成本，必須控制中模具費分?jǐn)偟狡谇闆r，而模具費分?jǐn)偪倲?shù)量為平臺架構(gòu)范圍內(nèi)所有車型的分?jǐn)偪偤?，這就為模具費分?jǐn)偟狡诠芸貛黼y度。借鑒其他主機廠工作經(jīng)驗，可以借助IT手段，搭建適合自身特點的供應(yīng)商門戶網(wǎng)站或采購成本管控平臺，實現(xiàn)每個車型實際采購數(shù)量與模具費分?jǐn)偟狡诮y(tǒng)計與提醒功能，同時建立模具費分?jǐn)偟狡凇白匪荨睓C制。實踐表明，開展模具專項，動態(tài)監(jiān)控各車型及供應(yīng)商模具費分?jǐn)偧暗狡谇闆r，避免模具費分?jǐn)偂伴L期化”，充分發(fā)揮規(guī)?；少弮?yōu)勢，也是控制平臺件成本的重要舉措之一。

4 平臺架構(gòu)開發(fā)注意事項

4.1 好的平臺架構(gòu)不等于好的產(chǎn)品

整車開發(fā)、生產(chǎn)、銷售是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，成熟先進的平臺，相應(yīng)車型的質(zhì)量理應(yīng)更可靠一些，但好平臺不一定出爆款車型。平臺僅解決了一個技術(shù)問題，但整車銷售涉及諸多因素，其中產(chǎn)品市場定位、潛在群體、銷售亮點、客戶痛點等也尤為重要。如果單純開發(fā)技術(shù)平臺，比如像OTA、ADAS、APA、HUD等，這種更多地體現(xiàn)了企業(yè)的技術(shù)實力和前瞻性投資。

4.2 平臺架構(gòu)開發(fā)不必單純追求準(zhǔn)確全面和極致

平臺化造車的目的是走技術(shù)、采購、制造的集約化，但不必過分追求準(zhǔn)確全面和極致。雖然長城坦克平臺所具有高延展性特點，可支撐B～D+不同級別，包括SUV、MPV、皮卡不同品類車型開發(fā)，并支持傳統(tǒng)燃油、混合動力、純電動三種動力形式，但這樣的代價是周期長、成本高、風(fēng)險大，即使可滿足當(dāng)前需求，但隨著技術(shù)進步與市場的千變?nèi)f化，也不一定能滿足未來所有需求，所以平臺架構(gòu)開發(fā)不必單純追求準(zhǔn)確全面和極致。以吉利汽車為例，吉利前期開發(fā)了CMA架構(gòu)，早期規(guī)劃可全面覆蓋燃油、插電、純電等多種動力，但后期插電、純電車型無法做到極致和完美匹配，設(shè)計成本也無法有效優(yōu)化；吉利后來專門推出純電動車SEA浩瀚架構(gòu)，可以覆蓋A～E 級全尺寸車型，包括轎車、SUV、MPV、皮卡等車型。所以平臺架構(gòu)開發(fā)過程中，基于當(dāng)前客觀條件適當(dāng)“降維”和“降級”，不鉆牛角尖，不走另一個極端，也是實施平臺架構(gòu)戰(zhàn)略需要繞過的一個“雷區(qū)”。

4.3 平臺架構(gòu)開發(fā)不能簡單復(fù)制別人車型

每個主機廠開發(fā)自身獨有的平臺架構(gòu)，其中考慮的因素較多，包括自身不同車型系列尺寸、不同車型銷量及盈利能力、不同零件的質(zhì)量與成本水平、自身供應(yīng)商體系和采購策略、自身車間自動化程度等因素。雖然每個主機廠的車型軸距也包含1 760 mm、1 800 mm、1 900 mm、1 950 mm等幾個系列，但每家公司實施背景不同，背后的深層原因和“故事”各有不同。所以說平臺架構(gòu)具有獨一性，不能簡單抄襲、模仿別人走捷徑。市場上有一些主機廠簡單復(fù)制了其他公司的車型或平臺架構(gòu)，有些未能量產(chǎn)，有些即使量產(chǎn)但后期隨著質(zhì)量、成本壓力等原因，也慢慢退出了歷史舞臺，具體案例舉不勝舉。

5 總結(jié)

產(chǎn)品是企業(yè)的生命線，企業(yè)之間的競爭主要是產(chǎn)品之間的競爭，產(chǎn)品的競爭主要是核心技術(shù)的競爭，而核心技術(shù)的競爭中主要體現(xiàn)在基于成本的設(shè)計能力的競爭。數(shù)據(jù)顯示，依托整車平臺架構(gòu)開發(fā)，可確保整車70%～80%的性能，可控制整車40%～50%的設(shè)計成本。汽車企業(yè)之間的競爭，可以說就是平臺架構(gòu)之間的競爭，基于成本的整車平臺架構(gòu)開發(fā)，已成為各主機廠相互競爭的關(guān)鍵點。

[1] 吳惟明,畢仕強.淺談世界汽車發(fā)展史[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊,2020,28 (24):44+40.

[2] 談車看世界.為什么說大眾只有一款車型——大眾高爾夫？[EB/ OL](2018-04-13)[2021-06-09].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1597639880624449804&wfr=spider&for=pc.

[3] 趙康波,姜永勝,張士金.大眾MQB平臺底盤演變解析[J].汽車實用技術(shù),2020,45(24):240-241+244.

[4] 李響.五位專家談CMA:吉利CMA架構(gòu)是中國汽車的技術(shù)自信[J].中國汽車市場,2019(07):80-81.

[5] 杜莎.汽車“新四化”及低碳經(jīng)濟趨勢下,材料供應(yīng)商的創(chuàng)新進階之路[J].汽車與配件,2020(23):48-49.

[6] 陳皓云,董福龍.汽車模塊化設(shè)計的應(yīng)用與研究[J].科技信息,2011 (03):452-453.

[7] 熊偉軍.基于新材料新結(jié)構(gòu)的車身模塊化設(shè)計研究[D].湖南大學(xué), 2017.

[8] 王嘯辰.低成本模塊化設(shè)計大眾MQB平臺車型概覽[J].輕型汽車技術(shù),2013(Z2):42-45.

[9] 周康渠,李曉.面向成本設(shè)計技術(shù)在汽車轉(zhuǎn)向機設(shè)計中的應(yīng)用[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)),2013,27(04):13-17.

[10] 李華.淺析汽車零部件采購中的成本控制[J].中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（文摘版）工程技術(shù),(01):101.

[11] 劉琳.目標(biāo)成本管理在汽車企業(yè)中的應(yīng)用[J].汽車工業(yè)研究,2009 (07):39-42.

[12] 趙振家,趙明楠,嚴(yán)玉廷.基于注塑工藝的汽車零部件成本分析[J].汽車實用技術(shù),2019(02):154-157.

[13] 李博旭.B汽車集團低成本戰(zhàn)略研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué), 2019.

[14] 王壽朋.基于供應(yīng)鏈成本降低的大宗商品價格指數(shù)的建立[D].上海:上海交通大學(xué),2012.

The Development of Cost-based Vehicle Platform Architecture

LI Qingli

（Chongqing Jinkang Seres New Energy Vehicle Design Institute Co., Ltd., Chongqing 401135）

Based on the theory of "platform architecture", this paper develops vehicle platform architecture based on cost, and finally shorten vehicle development cycle, improve product quality and reduce development cost. The practice shows that the development of vehicle platform architecture based on cost has become the key point of competition among oems.

Platform; Framework; Rationality of purchase price; Cost iron triangle; Cost actuarial model

U461.99

A

1671-7988(2021)20-214-05

U461.99

A

1671-7988(2021)20-214-05

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.020.056

李慶利，男，高級工程師、高級經(jīng)濟師，就職于重慶金康賽力斯新能源汽車設(shè)計院有限公司，主要從事原價技術(shù)、平臺架構(gòu)、采購成本分析、VAVE等方面的研究工作。