模块化的产品开发方法不仅有助于缩短产品开发时间，而且还可以帮助OEM有效地满足消费者的定制需求。过程中的模块化也有助于OEM使其业务运营更加灵活。这些在我们之前模块专题都有涉猎，本文将深入探讨了汽车领域中模块化的重要性。
汽车市场的不断增长还伴随着消费者的成熟，而消费者的需求反而变得越来越高。最突出的变化之一是缩短了产品生命周期（PLC），并且需要有更多种类的产品来满足不同的消费群体。此外，电气化，共享出行，自动驾驶和连通性也有巨大的大趋势。所有这些因素使得预测消费者将来何时何地购买什么物品成为一项艰巨的任务。正是这种VUCA（易失性，不确定性，复杂性和歧义性）环境引起了汽车模块化的关注。
模块化的产品开发方法不仅有助于缩短产品开发时间，而且还可以帮助OEM有效地满足消费者的定制需求。过程中的模块化也有助于OEM使其业务运营更加灵活。
模块化定义为系统由独立但互锁的部件组成的程度。模块化本身就是一个概念，适用于存在复杂且相互连接的系统的广泛应用。但是，重要的是要了解模块化系统不同于集成系统
（1）。模块化系统由称为模块的独立零件集群组成，这些模块使用标准接口连接，而另一方面，集成系统则由链接在一起的独立零件组成。在汽车工业中，引入模块化是为了迎合最大数量的客户解决方案，同时在产品线和产品变型之间获得最大的协同效应。
（2）。这种高度有用的模块化概念不仅限于产品设计。它非常适合生产以及企业间系统，
（3）。在生产中，主要生产线被划分为多个子生产线，这些子生产线可以互连以创建多个可能的生产线变体。它有助于使用同一组子生产线来生产各种产品，同时通过粘性模块来控制物料运动。同样，模块化也可以在公司间系统中找到其应用，在子公司系统中，可以将子生产线模块化并移至公司外部，以利用供应商的较低成本或从其专业知识中获益。
模块化环境中的产品开发
集成架构向模块化架构的过渡需要考虑影响产品的各种外部和内部因素。必须彻底研究所有需求，因为很难对已经设计的模块化系统进行建模。模块概念化阶段在设计模块之前考虑了外部环境的概述以及对当前产品组合的评估。可以通过将工具，流程和组织结构与模块化相结合来创建启用条件。
1.外部环境概述：外部环境概述包括市场动态，竞争对手策略和客户需求。由于技术升级和使用趋势而导致的市场情况变化可能会影响产品生命周期。除此之外，在现有法规中引入新的法规或修改也将极大地影响市场。例如，排放和安全的监管规范有望在乘用车领域带来重大的技术变化，而对于商用车，新宣布的车轴负载增加规范将导致新的车辆配置。因此，了解市场动态对于模块设计至关重要。除此之外，组织还应考虑竞争对手的产品以及主要的成本和绩效驱动因素。这些因素以及不断变化的客户需求，为产品模块化的外部环境提供了概览。
2.产品组合评估：可以通过评估内部因素来解决“重用与重建”难题，即对公司产品范围，可用技术和能力的投资组合评估。产品系列的定义要考虑市场细分，功能要求和性价比映射结果。确定现有和即将推出的产品的增长机会，从而计算出变体的总数。确定的增长机会有助于了解拟议的车辆平台将存在多长时间，从而有助于确定模块化程度。
识别出的产品系列然后分解为系统，子系统和组件。确定这些组件的设计依赖性，并记录每个组件的关键程度。
3.模块概念化：通用的产品架构充当模块和平台之间的接口，并确保模块在平台之间的轻松互换性，而不会影响其他模块。为了设计产品架构，构建了组件的设计接口矩阵。除此之外，还构建了一个团队交互矩阵，用于映射跨组织团队的模块的信息网络。通过合并两个矩阵而获得的结果矩阵通过覆盖多个矩阵来评估设计依存关系和组织边界，最后导致定义产品架构。
所有可互换的车辆模块都与某些共同定义的坐标（称为锚点）对齐。例如传统燃油车，发动机冷却供给和返回管路的位置相对于发动机是固定的。这样可以确保不同程度的冷却，因为可以将不同尺寸的散热器与不同的发动机尺寸包装在一起。同样，具有不同马力的动力总成选件可以在固定点互换，而无需更改车辆的底盘设计。
在商用车中，轴距和后轴配置是可变位置模块，而驾驶室，发动机和前轴由固定位置模块组成，这些固定位置模块具有用于其他模块的锚点。
4.创造条件：从整体架构到模块化架构的转变需要使能者以修改组织结构和流程的形式。需要组成一个永久的跨职能模块设计团队，该团队由来自组织中各个技术领域的专家组成。该团队负责公司所有产品的模块开发。由于模块化导致功能间依赖性的增加，因此每个职能团队都必须对模块化流程及其目的有统一的了解。定义明确的规则集使组织可以控制对模块所做的更改，因为它将影响整个产品系列。
诸如用于分析组件间交互和设计流程分析的标准化模板之类的工具，IT系统和明确定义的流程可实现结构化的信息流。所有模块上的数据透明性可实现最大程度的标准化，而不会造成冗余。还需要建立有效的工厂间信息网络，以便从一个工厂获得的学习经验可以传递到组织的其他工厂。这种结构化的信息流将有助于实现更大的灵活性，从而提高组织的整体生产率。
模块化作为一个概念是多层的，因此，模块目标也就是。产品，产品开发组织，分工和知识分工已定义。定义模块目标有助于将模块化集成到流程中。此外，为模块开发明确定义的治理结构，升级流程和预算流程是使模块化与流程保持一致的方法。
模块化的含义
模块化在整个汽车供应链中具有重要的业务意义。
1.成本优势：模块化通过允许共享的开发成本和共享的工具和流程降低生产成本，可以帮助OEM降低成本。随着组件修改可行性的增加，跨模型的通用零件数量也增加了，从而通过额外的规模经济进一步降低了成本。而且，由于要处理的零件数量较少，因此简化了供应商谈判。各种OEM均表示，一旦完全实现模块化，模块化可能会导致新产品开发成本降低20-30％。这可能会为OEM带来巨大的竞争优势。
2.高产品多样性：模块零件的增量变化会导致产品配置变化。与整体架构相比，这使OEM可以提供具有相同数量零件的更多产品变体。
3.缩短上市时间：除了降低成本外，OEM商也可以从缩短上市时间中受益，将新车开发时间减少多达25-30％。这是可能的，因为模块化允许同时开发模块，产品不断改进，技术开发脱钩以及更短的测试和验证时间。因此，模块化可以为OEM提供竞争优势，因为它可以在动态市场和不断变化的法规中更快地适应不断变化的客户需求。
4.重新配置供应链：成功实施模块化需要改变供应商和OEM之间的制造安排。OEM可以根据模块化程度决定从其供应商那里开发组件或模块化子系统。在开发子系统的情况下，可以建立一个供应商的模块化联盟，其中供应商将组件交付给OEM组装线，并且还提供了将组件组装到子系统中的劳动力。供应商还可以选择这种安排的替代方法，其中他们将组件组装到其所在空间的子系统中，然后交付给OEM的组装工厂。直到今天，某些OEM工厂仍遵循这种做法。
5.售后市场的性能改善：模块化使通用备件数量增加，使售后市场受益，从而降低了库存成本并简化了流程。备件的通用性从两个方面帮助客户。一方面，它有助于实现订购和零件制造的规模经济，并以较低的零件价格将其转移给客户。另一方面，随着库存中备用零件的减少，客户（例如车队所有者）降低了库存持有成本。除备件外，模块化还降低了客户的总体服务成本。通过通用服务工具和减少的各种服务人员培训节省的成本通常以较低的服务费用形式转移给客户。
结论
不断增长的经济，不断变化的客户要求和不确定的法规环境要求汽车OEM厂商利用产品变体之间的协同作用来满足各种需求要求。模块化是一个非常强大的概念，并且如果有策略地实施，则可以为汽车行业参与者提供巨大的优势，
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作者：Pirate Jack
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