把“效率、创新、可靠”引入福特

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欢迎访问e展厅 展厅 2 CAE/模拟仿真展厅 通用有限元分析软件, 结构分析软件, 动力学分析软件, 声学分析软件, 板料冲压成形模拟软件, ... 最近，Martens向MSC.Software的执行副总裁Bob Ryan阐述了福特公司产品开发部门目前所面临的问题、实施虚拟产品开发所获得的益处以及全球化趋势是如何改变产品开发流程的。 Phil Martens是福特北美产品开发部副总裁，所有在北美地区销售的福特、林肯、水星品牌汽车以及轻型卡车的设计、工艺和研发都是在他的领导下完成的。他负责管理北美地区产品推出的整个流程，其中包括：研发和制造工程、投产准备及商业战略，使整个流程在平台通用性、系统工程、可重用性和速度等方面满足公司的要求。 Martens 1987年进入福特公司。此后他在美国和欧洲工作，分别担任了小型汽车开发部门的经理、福特大型豪华汽车中心首席项目工程师；在欧洲的中小型汽车开发中心工作期间，他领导开发了获奖车型Mondeo；他也曾作为车辆产品研发和工艺副总裁，管理全部北美地区福特平台车型开发部门，负责车辆项目和流程。 1999年，Martens加入马自达汽车公司担任常务董事负责产品规划、设计和开发。他通过使用转子式发动机（rotary engine）为RX-8跑车系列重新注入活力，开发了Mazda 6 sedan、hatchback和wagon车系。在2002年，Martens回到福特公司并于2003年4月开始担任现在的职务。 最近，Martens向MSC.Software的执行副总裁Bob Ryan阐述了福特公司产品开发部门目前所面临的问题、实施虚拟产品开发所获得的益处以及全球化趋势是如何改变产品开发流程的。 Bob Ryan：您最近做了一个题目叫《让大象跳舞：福特北美地区产品开发实施的转变》的演讲， 而且您也会在10月的MSC.Software大会上发表关于福特公司向虚拟产品开发过渡的演讲。您能向我们介绍一下福特公司哪些变革取得了成效？您是如何让大象跳舞的？ Phil Martens：我们正在做的就是为福特的工程能力重新划定基线，而后迅速提升汽车制造和服务的方法和工具。我从马自达回到福特以来，我们已经建立了新的运转平台，这是福特产品研发的基础，大大提高了福特在工程方面的能力，真正实现了计算机辅助产品开发，包括CAE、CAM、CAD。所有这些元素之间的交互作用非常复杂，要想获得成功就必须有一个非常稳定的基础。在福特我们一直有这样一个基础，但在20世纪90年代和本世纪初我们迷失了方向，我们现在正在做的就是重新找回方向，在样机建造和产品发布环节进行重大改进。我们已经有了一个产品工程的平台，这个平台支持所有这些元素，对新的车型，我们的设计平台也已转换为CATIA。 BR：福特拥有深厚的CAE和CAD技术基础，当谈到向VPD转变时，您是否希望能实现全面的虚拟功能样机呢？下一个您想获得的领先优势是什么呢？ PM：你说的对，我们在CAE方面一直有深厚的应用基础，特别是在安全性和碰撞分析的领域。但是，我们一直没实现全车的CAE仿真分析。我们过去不能在仿真环境中将设计清单（bill of design）与流程清单（bill of process）紧密的结合在一起。目前，我们在开发中有流程清单，可以从流程清单获得相应的设计清单，而且主要子系统间的兼容性也不断提升。但是，我们还不能实现所有系统间的交互和一个足够完整的数据库以支持这些系统的运转。我们希望建立一个材料库，通过它将产品的耐久性、质量、可靠性、成本、重量、功能、疲劳分析和其他需要的信息作为部件历史纪录进行保存，这就是我们下一步要做的。我所能看到的福特在未来1到2年中所面临的最大挑战是将福特转变为真正的数字化企业，不同格式的信息在不同的工作平台间自由地交换。一旦实现了这个目标，我们才可以期待真正的虚拟仿真的到来，而不仅仅是“孤岛式”的仿真分析。 BR：虚拟产品开发（VPD）的一个目标就是使用户能够提升创新能力。我们的创新能力是否正在得到提升呢？如果没有，我们应该怎么做呢？ PM：我认为在汽车行业里创新能力在以前所未有的速度不断提升。我在日本的经验是变化和产品更新速度呈非线性上升。根据变化程度的不同，丰田汽车在8至14个月就会推出新产品，甚至马自达的研发定型也只需要16个月。我相信北美市场的更新速度也越来越趋近于日本。我们是否能从中看到创新呢？绝对可以。我们是否也能从中看到工程设计、创造能力的体现呢？目前还没有。我认为这就是我们要去做的。 BR：怎样能让供应商符合你们的要求呢？您能否预测一下在不远的将来，什么时候可以经常地（比如以月计）将所有的供应商信息都包含在所建造的虚拟功能样机中呢？至少可以包含一级和二级供应商？ PM：这个问题很好。坦率的讲，我认为再聪明的人也不可能预测这个时间。每个公司都有这方面的尝试，从广泛的模块化概念（extensive modularity concepts）到我们这里正在做的：让所有的供应商在一个“灰盒子和黑盒子”中完成全部产品工程。就算那一天真的到来，你仍旧需要加强自身的产品工程能力，不论是车身钣金、底盘、制动系统还是电子系统，这是品牌的核心部分，是企业竞争力——智力资产——核心。你必须与一些在某些特定领域――比如在动力总成、控制系统、燃油系统、座椅装置、安全和约束系统等――有很强优势的一级供应商建立联接。 BR：你们把福特过去一些好的东西又带回来了。 PM：对。我们正在使大量好的特质重新回归福特。我们丢失了大量好的传统，从而使我们在许多方面丧失了进行优秀设计分析的能力。我认为这是过去几年的质量事故带给我们的最重要启示之一。 BR：假如用1-3作为评价的分数，1代表最高分。我们想请您对通过实施VPD技术后带给您的各项好处做个评估。 PM：分数为1排在第一位的是效率。我所说的效率还可以进一步细分，包括：更低的成本、速度更快、整个流程使用人力更少、进一步简化与供应商和其它合作伙伴的互动等等。运作效率是我们始终坚定不移追求的目标。 其次是创新，也就是自适应想定实现的能力，比如：在给定动力单元、驾驶杆和柔性加工流程等条件后，该产品的概念设计如何，这正是我在福特要改变的地方，目前我们还不能真正在计算机屏幕上进行产品配置管理和概念研发。 第三就是可靠性和质量。你会有一个更高水平的数据集成度，对部件和系统也会有更强的认知能力和更高层次的生产力重复利用水平，原因是你能从重复利用的角度考虑问题，而不是仅局限于完全静态的环境检验。 就我而言，这三个是最大的好处。这些益处合在一起就能让你事半功倍，也就是可以让你化更少的钱、使用更少的人力。这将加快你的产品更新速度、缩短产品上市时间并将缩短整个产品生命周期。而在你犯了错误的时候——并不是每个产品都能热销——拥有了上述能力就可以更快修正错误、更新产品。 BR：这是不是就是您正准备实施的“规范式执行disciplined execution”呢？ PM：非常正确。规范式执行的另一个重要因素要归结到人的因素。在欧洲，那里的人做每一项工作都会非常严格的遵循理论；在日本，他们则更注重去符合时间和规范的要求；而在美国刚好相反，我们更热衷于创造新的理念、更喜欢推陈出新。我们这个行业的确需要创造性，但同时我们也要注重在产品开发流程的规范性，就像日本一样。 BR：看起来好像欧洲人更关注如何更好地做出产品而不是如何更快的推出产品？ PM：对，没错。 BR：但是在美国我们仍然追求更快地推向市场和更新产品，不是吗？ PM：首先你要先审视一下汽车的3个主要市场。在欧洲你必须住在那里才能领略他们独有的文化节奏。他们会休整个夏季的长假、买一栋房子、他们会买非常昂贵但可以保存十年以上的银具，每一样东西都是定制的。大体上说，欧洲人希望享受一种高品质的购买体验和拥有体验。但是，如果你到了日本你会发现在那儿事情却完全相反，做每一件事，他们关注的都是效率，速度、如何更快转变、新鲜、最新的事物等等；日本的现状就是“即用即丢”。在日本公寓可能只用15年就会被扒倒重建，而相应的在欧洲如果你建一栋房子，它的屋顶的寿命可能就是80到100年。所以，欧洲和日本正好是相互对立的两个极端，而美国则处于中间。 BR：那您怎么实现VPD并使它在那些不同的环境中都能有效的发挥作用呢？ PM：你必须回过头问自己，美国汽车市场将向何处去？它到底更类似于哪个市场，是欧洲还是日本？我认为现在的美国市场更类似于日本市场。原因很简单，我们都能看到物价飞跌；市场被日本厂商瓜分；再看一下那些快速崛起的新兴厂商，主要成员还是日本厂商，他们在美国正在迅速的扩张。韩国人现在也加入进来并密切关注着中国、印度和亚太地区市场。我们必须在我们自己的土地上和他们进行竞争，同时还要了解他们的游戏规则，我们必须迎面直击。我认为，为了获得成功我们应该更多的学习日本厂商。 BR：Stefan Thomke在他的新书《Experimentation Matters》中说，大多数的企业都不能从新的实验和创新技术中获益，其主要原因是因为他们无法消化这些新科技所带来的大量数据和结果并迅速地加以利用。您怎么看这个问题？ PM：他说的完全正确。这也是我回来后发现福特存在的一个主要问题。我们和其他主要OEM厂商一样，拥有所有的工具、服务和想法，但我们从来都未能将他们整合在一起，从来都没能实现对数据的管理，对工作流程也不是了然于胸。曾经有个人把这称为软件和IT工具的“废品堆放站”，而我们现在就存在这样一个“废品堆放站”，尝试各种技术但却从来没能将这些技术真正地集成到我们的业务中。当我在马自达公司的时候，他们的预算不如福特多但却拥有丰富的资源，他们可以非常有效地利用各种工具和实施各种方法，这是因为他们每次只将注意力集中到一个小的领域；他们努力使工具产生效益，同时也依照工具所提供的功能适当改变他们的工作流程。这意味着，要管理企业的信息流而不仅仅是消化这些信息，同时还要从中获得生产效率。不过，要做到这一点决非易事。 BR：您认为消费者是如何期盼创新的？仿真和建模技术是如何促进创新的？ PM：我认为创新来自于独创性，独创性可以让人们愿意付出更多的钱去购买更精巧、更满足他们要求的汽车，厂商也希望能提供个性化产品。仿真和建模可以帮助我们实现“配置管理(configuration management)”，来建立一套允许高水平重复利用的机制，比如座椅框架等的重复使用。 BR：现在大家对新的福特F150和福特GT众说纷纭。与以往相比这两款汽车的开发过程有哪些变革呢？你如何能将这些变革应用到其它新车的开发过程中呢？ PM：这两款车是以完全不同的两种方式设计出来的。F150的设计过程应用了高水平的传统CAE方法，涉及到车身结构设计、舒适性分析、疲劳寿命分析、碰撞和防撞性等不同领域。同时这款车较以往相比也拥有更复杂的动力传动总成、变速控制策略。基本上，现有IT工具就可以实现这些设计分析。我们致力于将所有软件工具结合并在一起协同工作，最终完成了这款令人惊奇的汽车的设计。 BR：这两个车型项目历时多久？ PM：我估计大致是48到50个月。 BR：是迄今为止你们所作的最好的项目吗？ PM：绝对是！这是一个全新的车型，如果是变型车，估计大约32个月，但事实上我们下降到了27到25个月，有一个项目下降到了20个月。但设计地面车辆，不管你是谁——丰田、福特、通用——任何一家需要的时间都比此长得多。 对我来说GT40代表着我们的方向。这是很小得一群人，用CATIA V5，变化非常快；这一产品产量很少，但复杂性非常高，它具有一个全新主平台车型的全部元素，设计团队的结构非常简约，却完成了所有的工作；这是社团型组织结构对分级集权型组织结构的挑战，我认为在类似的研发项目中都可以运用这种方法。 BR：在哪个项目里仿真扮演了重要的角色呢？ PM：这是一个有意思的问题，实际上，从上市时间的角度说，我认为在GT项目上仿真比F150项目扮演的角色更重要，对两个项目来说，仿真都重要，但从加快上市时间、减少物理样机试验方面来讲是这样，这是我们的方向。 BR：我们还没有讨论VPD从制造公差、偏差、供应商的零件、装配偏差等方面如何影响质量，仿真在这些方面是否扮演重要角色？是否能有助于降低保修和招回成本？是否会受到供应商的直接影响? PM：这要分几方面讲，首先在设计前期进行集成时，需要进行数据转换和确认批准，事实上，这些设计、图纸确实传递并表达了参与各方的功能需求，虚拟设计的关键就在于此。当发现疲劳失效、高公里数失效这些问题时，我们所遇到的很多制造公差可以在虚拟世界里模拟，仿真确实可以从制造公差方面给予帮助。以我在马自达的经验，仿真起了重要的作用，从板成形、到白车身制造以及可行性验证装配等任何方面均是如此。一般来说，我们在上面所说的这些方面还会遇到问题，我们的仿真还不能达到100％的水平，此外当进入6σ管理时，设计必须按6σ角度考虑，因此，从长远说来仿真确实非常有帮助，从短期来说，还远远没有满足研发的要求。 BR：工业界中，谁在VPD实践方面取得了好的成绩？您是否能指出一些推进了研发、取得了实际价值的公司或例子？ PM：当然了，丰田就是很好的例子。，现在如果说纯虚拟工程，我不敢妄加评论，以我的判断，他们已经走上了正确的道路。在福特系统，Volvo已经从VPD及CATIAV4系统中受益，但还仅是流程，仅是业务方法论。 BR：请您估计多少年以后我们能够在数个月内完成一个虚拟车辆的装配、碰撞试验、NVH分析、耐久性分析、操纵稳定性分析、安全性分析以及与外形相关的仿真？ PM：这要从两方面看：我估计，理论上在未来的两年中有可能实现，实际上考虑到各种因素，应该是4～5年。我认为这方面发展的速度比我们估计得要快，这是一种新方法，重要的是我们已经开始学习实现这一目标的各种单独技术。我们必须换一种方法思考，必须考虑背景，我认为我们总是对技术处于什么水平的认识不足，技术变化真是太快了！ BR：请您就福特要达到什么样的目标对MSC的用户讲几句话。 PM：非常简单，这些话我已经在福特内部说过，我想如果我们不想成为世界上最好的汽车公司，我们的目标就太低了，为此，我们必须成为业界最好的产品开发机构。如果我们不站出来说我们是世界上最好的，不站出来说我们将找到最好的方法来利用智力资产、智慧和人去和世界上任何一个厂商去竞争，比如丰田汽车，那我们现在所做得工作就毫无疑义了。当你把福特看作一个偶像，看作美国著名公司时，如果我们不能站出来说我们是最好的，我保证，我将不可能坐在这里了。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/30/2005)