不得不看! 优化产品成本，避免过度工程
汽车工业里，设计发生的“过度工程”（Over engineering），使产品客户特征复杂实现、产品性能超出客户的正常使用范围、产品耐久性超过了产品的使用生命周期，在没有增加客户价值的状态下，同时导致产品成本增加！设计中的“过度工程”每天都在发生！也可以在每个产品上找到！这里把它们分为三类：
1. 产品客户特征
1）案例一：车载空调控制面板
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图1 五款不同车型的车载空调控制面板这是五款不同车型的车载空调控制面板，实现如下的客户特征：
1） 打开或关上空调
2） 调节并显示空调温度
3） 调节出风方向和风力大小
4）开关空气内循环、除前挡风玻璃和后玻璃霜
第一款车型用了3个旋钮，9个开关（含发光二极管显示开关状态），2个数字显示屏；
第二款车型用了11个按键开关（含发光二极管显示开关状态），1条二极管照明符号显示条；
第三款车型安装了1个旋钮，14个按键开关（部分含发光二极管显示开关状态）；
第四款采用了2个旋钮，10个开关（部分含发光二极管显示开关状态）；
第五款车型仅用了3个旋钮，3个开关（含发光二极管显示开关状态）
这五款车型的车载空调控制面板成本差异最多可高达200元，除去造型语言的影响因素外，是一个典型的、在实现产品客户特征方面的“过度工程”（Over engineering）。
2）案例二：座椅包覆面料
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图2 座椅真皮切片前真皮原材料有瑕疵、伤痕，切片前要人工标识，然后用切片软件自动计算各个切片分布位置。有的自主品牌车企要求切片后的真皮要无瑕疵！导致真皮利用率只有55% 至 60%， 而一些豪华品牌的真皮利用率高达70%，因为有一个量化的真皮瑕疵质量要求书，定义每平方分米容许几个瑕疵、多长的伤痕！不影响客户特征。这里，切片利用率，就是成本啊。更令我惊讶的是，在一次生产线实地研讨时，看到的切片软件计算是在一台15年前的Windows XP普通个人电脑上运行2个小时完成! 导致连原材料毫无瑕疵的PVC皮革，切片利用率也只能到达74%。 难道不知道，切片软件计算结果是有无限多个切片分布方案的？计算机的计算速度越快、计算时间越长，计算出来的切片分布方案，也就是说切片利用率就越高！为何不换一台计算速度快的工作站？让它周末计算2天，而不是用一台古老的普通旧电脑，只计算2个小时？
无瑕疵的要求或者没有量化的材料质量要求书，没有充分利用计算机软件的优化潜力，导致产品客户特征的“过度工程”。
2. 产品性能
1）设计时“过度工程”的一种典型，就是设置过高的设计安全系数。
这是一个SUV的前副车架，设计横梁（见图3绿色部分）时，安全系数设定为3.0，也就是说，如果理论计算出的强度除以3.0，然后对比实际强度要求，看看能否满足。实际案例中，安全系数降低为2.0，也是在十分安全的范围，降低了重量1.1公斤，成本降低10元，净现值（NPV）1036万元。
http://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/image/20180925/6367346432384513769259955.jpg 图3 一款SUV的前副车架（部分）2）为了防止锈蚀，车身的部分钣金件（见图4）镀了锌层，这里有不同厚度，有40克每平米的，也有50克、70克每平米。一般车型使用40克或50克每平米镀锌层的板材，这样，长期使用的车辆，不会有锈蚀。有的车型，却要使用70克每平米的镀锌层，成本增加了，没有提升任何客户的使用性能。这也是一个“过度工程”的典型。
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图4 一台轿车的车身和被动安全结构设计示意图（Auto News Qoros 3 sedan 2014年日内瓦国际汽车沙龙）
3. 产品耐久性
http://imagecn.gasgoo.com/moblogo/News/UEditor/image/20180925/6367346436197178204849542.png 图5 电子真空泵这个电子真空泵（见图5电子真空泵）的产品耐久性最初要求它的电机可以启动120万次。 如果按照每行驶1公里电机启动一次的话，那么这辆车（单从电子真空泵来说）可以行驶120万公里，而正常乘用车的生命周期设定在25万至35万公里，也就是说，这个电子真空泵的产品耐久性要求远远超过整车的生命周期要求，又是一个“过度工程”Over Engineering的典型。从这里就能找到成本优化空间，在保障电子真空泵性能及整车NVH要求的前提下，通过对耐久性能要求的再次评审，由原来的120万次电机启动次数，降低为45万次（相当于可以在正常使用状况下，行驶45万公里），并做了相应的验证。单件成本降低300元，降低成本总额2250万元（净现值），另外降低重量200g。
总结
设计中的“过度工程”每天都在发生！也可以在每个产品上找到！产品的要求书是基于经验数据书写出来的，随着技术的进步，尤其在材料、制造工艺以及CAE（计算机辅助工程）的不断提高，从产品客户特征、产品性能、产品耐久性都可以寻找到设计和成本优化的空间。
作者刘晓毅博士（观昱机电技术（CostKey-Solutions.com）创始人， CEO），德国戴姆勒集团（奔驰汽车）21年成本工程部门高级经理，德国物理学家奖获得者，河北省百人计划、省级特聘专家，长城汽车技术中心原价重量企划部部长，主导全集团产品降本工作。中国汽车产业培训基地特聘讲师，高顿财税学院合作培训讲师，安亭政府特约培训嘉宾，同济大学汽车学院客座教授。
（来源：盖世汽车网，2018.9.25）
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