浅谈汽车空调系统零件项目开发风险管理

仇文波

摘 要：本文简单介绍了汽车空调系统组成与工作原理，阐述推行APQP（产品质量先期策划）的背景和意义，通过在项目开发阶段有针对性的实施风险管理，减少空调系统零件在项目阶段及售后问题数，提升用户满意度。

关键词：汽车空调系统 APQP 项目 风险管理

Discussion about the Automobile Air Conditioning System Part Project Development Risk Management

Qiu WenBo

Abstract：This paper briefly introduces the composition and working principle of automotive air conditioning system， expounds the background and significance of implementing APQP （Advanced Product Quality Planning）. Through the targeted implementation of risk management in the project development stage， it can reduce the number of problems in the project stage and after-sales of air conditioning system parts， and improve user satisfaction.

Key words：automobile air conditioning system; APQP project; risk management

1 前言

空调，是空气调节（Air Conditioning，A/C）的简称，做为汽车现代化的标志之一，已逐渐成为当前汽车标准配置。汽车空调的基本功能就是能够在任何气候和行驶条件下，调节车内空气温度、湿度，改善车内空气的流动，提高空气的清洁度;同时改善驾驶员的工作条件，降低驾驶员的疲劳强度，提高行车安全。

通常，汽车空调系统由：制冷系统、采暖系统、通风系统、空气净化装置及控制系统组成，其中制冷系统相对独立，有一套完整的系统，具有代表性，接下来做为重点来介绍。在某个整车项目的空调系统开发管理中，我们结合实际情况，通过开展各项风险管控工作，有效降低风险，减少问题发生频次，保证空调系统顺利投产。

2 汽车空调制冷系统的组成

汽车空调的制冷系统主要由压缩机、蒸发器、冷凝器、空调管路以及膨胀阀、储液干燥瓶等主要零部件组成。具体布置，如图1。

3 汽车空调制冷系统的工作原理

汽车空调制冷系统工作时，制冷剂（常用R134a）以不同状态在密闭系统内循环流动，每一个循环包括四个基本过程，具体见图2。

3.1 压缩过程

压缩机工作时，将蒸发器出口处的低温低压（约0℃，0.147Mpa）的气态制冷剂吸入气缸内，把它压缩成高温高压（70-80℃，1.5Mpa）的气体排出，泵入冷凝器。

3.2 放热过程

冷凝器将高温高压气态过热制冷剂的大部分热量通过风扇向室外散发，制冷剂由气态变为液态（40-50℃），流入储液干燥器去除水分与杂质，然后流入膨胀阀。

3.3 节流过程

温度和压力较高的液态制冷剂通过膨胀阀后，体积变大，压力和温度急剧下降，以雾状（细小液滴）排出膨胀装置，进入蒸发器。

3.4 吸热过程

雾状制冷剂液体进入蒸发器，低压制冷剂液体沸腾汽化变为气体。在汽化过程中吸收周围大量热量，达到制冷目的。低温低压气态制冷剂又被压缩机吸走，开始下一个循环。

通过以上循环过程，可以看到汽车空调制冷系统实际上是一个传热系统，通过制冷剂的物态变化和循环流动把乘员舱内的热量传送到车外，使车内温度降低。这个系统需要匹配得好，才能发挥整个空调系统的最优性能。

4 汽车空调零件的项目开发

4.1 APQP的背景和意义

如果需要实现汽车空调功能，系统内的各个零部件需满足自身性能要求，同时整个系统的通过空调管路连接后的密封性、可靠性也是至关重要，其中任何一个零部件失效，系统都会停止运作;而管路接头如果有泄漏或堵塞，制冷剂少了或多了，都会导致系统无法正常工作。换句话说，空调系统内的各个零件相互关联，彼此影响，系统如果出现问题，可以通过各个零部件工作表征来判断。因此，汽车空调系统零部件的项目开发工作必须系统、全面考虑，确保零件质量，减少问题发生，这就是我们即将介绍的APQP的背景和意义。

4.2 APQP的定义和益处

APQP：Advanced Product Quality Planning，中文翻译为产品质量先期策划，是对产品的开发和过程开发实施的系统的管理方法。它带来的益处是：有效利用资源，使顾客满意;促使对早期所需更改进行识别并实施，避免后期更改;保证在满足所需能力和项目进度要求下，以最低的成本提供优质的产品。

从图3可以看出，产品开发在使用APQP管理和未使用APQP管理的差异。使用APQP管理，产品设计、过程更改数量在项目前期会很多，但是随着时间推移，到项目投产时，数量会降至最低。而未进行APQP管理，则更改数量会一直存在，甚至到项目投产阶段，仍旧会很多。

4.3 APQP的五个阶段

APQP包含五个阶段，分别是：项目策劃阶段，产品设计和开发阶段，过程设计和开发阶段，产品和过程的验证和确认阶段，反馈、审核和纠正措施阶段，见图4。各个阶段皆有输入与输出，上一阶段的输出为下一阶段的输入;其中，反馈、审核与纠正措施阶段伴随项目全过程，项目小组在先期策划中，始终需通过设计验证/评审/确认去识别、确定、解决所存在的问题。对于空调系统，系统（总成）由许多零部件组成，除了系统供应商开展APQP管理，零部件的APQP管理同样需要下一级的供应商开展。

5 项目开发风险管理

5.1 项目的定义

项目的定义是：创造独特产品或服务的一次性活动，具有明确的开始和结束时间，确定的工作范围和预算，以及特定的要达到的性能水平。以车企来说，某个新车型从立项到投产，就可以看做一个项目;汽车空调系统做为其中的子系统，在规定时间和预算范围内，满足设计规范及性能要求，顺利实现量产，也可以做为一个小项目。

5.2 项目管理的定义

项目管理：将相关知识、技能、工具和技术应用于项目活动以满足项目的要求。项目管理的目标是顾客对产品的满意度，客户满意度通常体现在对产品性能、质量、开发周期、价格、服务响应等方面的需求。对于汽车空调系统零件供应商来说，直接顾客是整车厂。通过APQP管理，将符合技术要求的空调系统零部件按时按量的交付到整车厂，并且提供相应服务，解决各类现场及售后问题，以满足顾客需求、提升客户满意度。

5.3 项目风险管理的方法

项目风险管理的方法包括：风险的规划→风险的识别→风险的分析→风险的处理→风险的监控。风险的管理方法是贯穿在整个零部件开发过程的，相辅相成。简单概述就是，先指导策划风险管理活动（包括制定风险管理的体系，以及相关流程程序和管理文件等），然后识别风险因素、原因及风险源，并进行分类;再通过定性、定量的方法对风险进行评判，依据风险严重程度不同采取不同的策略，用改变风险性质或降低概率、减轻后果的方式处理风险;同时通过不断的实时监控，对整个风险管理过程实际运行与预期进行一个判断，及时纠偏，从而更加符合实际情况。

对于空调系统来说，系统当中一个零部件有开发风险，会影响空调系统在整车上的表现，例如：压缩机缸体铸造合格率低，無法批量交付合格零件，这会影响零件交付和整车FTQ（一次下线合格率）;空调管路的走向不断变更，最终检具无法在量产前完成，尺寸走向问题无法通过检具识别，这会影响零件在整车厂的总装装配;空调系统的环模试验未完成，蒸发器或冷凝器存在设计变更可能性，无法锁定最终状态，这会影响空调系统在整车上的制冷效果等等。因此，在APQP管理过程中，项目开发风险管理工作至关重要。

目前，我国汽车零部件的项目风险管理水平不断提升，逐渐向国外先进的水平靠拢。在这个过程，除了借鉴完善的、系统化管理方法，还要从实际情况出发，因地制宜，取长补短，逐渐形成一套适合自己的风险管理办法。下面我将结合实际工作，在空调系统的零部件项目开发过程中，进行的开发风险管理做一些简单介绍。

6 某S项目空调系统开发风险管理

6.1 风险的规划

做为公司首款SUV车型的某S项目，其品质与舒适性备受关注，其延续了同平台M项目稳健的底盘和动力输出，在此基础上不断提升驾乘体验，在空调感受，NVH，外观、手感等方面的品质更加注重。

在M项目投产初期，空调系统零件质量问题导致总装现场问题较多，PPH（百台车不合格率）达到0.4，影响总装FTQ（一次下线合格率）。其中，空调系统泄露、异响问题，查找原因、分析解决时间用时过长，拆装维修更换非常麻烦，总装抱怨很大;部分问题流到用户手中，直接影响驾乘舒适度，维修更换还耽误用户时间，用户满意度大受影响。

为此，我们在S项目空调系统零件开发时，建立泄露、异响问题“零”缺陷、“零”抱怨的工作目标。围绕这个目标，我们提前对问题进行分类，按照问题严重度，对用户的影响度进行划分，将重点关注的问题纳入优先处理范围。在这个过程，拉动空调系统零件供应商重要资源，持续开展阶段性项目产品和工艺评审，不断完善项目开发关注项，确保开发过程不偏离目标，产品质量最终满足交付要求。

6.2 风险的识别

做好风险的规划，树立目标，集成资源之后，接下来，我们对空调系统零件在整个开发过程中的具体风险进行识别。这个过程，我们从以下方面开展识别工作。

第一，从零件基础信息着手：零件是否定点给新供应商，零件是否采用新结构，新材料，新工艺，即是否属于“四新”零件。新，则意味着诸多未知的因素，可能存在未知的风险，识别出“四新”零件，则我们能够把风险的重点识别出来，发生的风险原因也能缩小范围与确认;

第二，从零件特性着手：零件关键产品特性、关键过程特性是什么，以及静态感知、用户感受对这个零件关注点是哪方面，识别出来并加以不同的对策和管控方式，更有针对性。

第三，从零件失效模式着手：识别零件所有可能的故障现象以及对应的失效故障，然后将这些风险进行判断、分类，归纳出不同的风险类型，分别加以控制。表1为空调管路零件的失效模式分类（仅截取部分），带※号为高频问题，需重点关注。

这三个方面，既从零件产品设计、制造过程进行正向识别，又从零件失效机理与模式进行逆向识别，通过团队头脑风暴，前期经验教训借鉴，以及问题售后统计等大数据分析等等，都能够做为风险识别工作的依据。

6.3 风险的分析

风险识别之后就得对风险进行分析，就是对风险的严重程度以及分布情况、持续时间，必要时还有对风险的影响范围进行分析，分析风险对整个开发项目的损失大小。对于汽车零件项目开发过程，我们会依据整车主项目时间节点，零件交付状态，交付数量等要求，制定零件项目开发时间计划，这个计划必须详细、具体，把所有与零件开发相关的因素都要考虑进去。

零件开发过程需要考虑的因素较多，包括生产场地/厂房/产线建设，模具开发制造，工装/夹具/检具等制作，量具/检测设备选择准备，分供方/材料选取确定，台架实验/系统环模/整车路试等完成情况，人员培训到位情况，作业文件准备，等等，这些因素中任何出现风险都会影响零件的交付，都会对整车项目产生影响。以空调箱这个零件为例，这个零件包含蒸发器、膨胀阀、鼓风电机等关键部件，以及涉及壳体注塑等工艺。在产品开发过程当中，壳体的注塑模具开发时间延误，蒸发器、膨胀阀等部件开发延误等都会导致空调箱零件总成的交付;生产场地建设延误，工装无法投入使用等也会导致零件无法按要求数量批量交付;量检具、检测设备无法投入使用，人员培训、作业文件不到位，则可能会导致零件质量一致性问题难以保证。如果不能按照一定节拍，保质保量的持续供货，则无法满足PPAP要求，项目开发是不成功的。

对风险的分析除了要分析这些风险的影响，还要依据这些风险选择相对应的风险转移或降低的办法，这就得在风险评价的时候：1.考虑直接损失、间接损失以及隐形损失;2.考虑风险发生的时间以及风险持续的时间，这些对于项目开发也是非常重要的。

6.4 风险的处理

我们进行风险管理诸多前期工作，归根结底是为了更好的处理风险，风险的识别与分析有序开展是为风险能够有效處理做铺垫。处理风险的办法，主要包括：改变风险性质，降低发生概率及后果。S项目通过开展APQP，对空调系统所有组成零件进行大量风险识别和分析工作，并开展针对性的工作，收到了较好的成效，具体见表2。

6.5 风险的监控

风险管理工作，仅做到风险处理还是不够的，必要的监控也是整个汽车零件风险管控的重要组成部分;换句话说，风险管理还得进行闭环管理，也就是进行风险监控，监控风险管理工作是否偏离目标，轨迹是否正确，是否需要修正，如果发现有偏离，就得及时调整计划快速修改，以期更加符合实际情况，风险管理工作能够做得更好。

针对S项目空调系统零件的风险管理，我们实施了多项措施，风险的识别和分析、处理是否正确：即这些空调系统零件的关键产品特性、过程特性识别以及相关管控是否准确？有针对性的开展各种过程审核以及各种过程防错、过程能力提升等措施实施结果如何？都是我们监控过程需要重点关注的。

因此，我们通过采取项目阶段实物评审，定期风险回顾，重点供应商驻线监控生产，项目造车跟线响应问题处理等方式，不断优化风险管理工作重点（例如：增加问题响应团队技术能力以提升问题快速响应速度;根据零件表现改变零件监控内容和方式），识别、分析风险内容是否需要变更，从而让项目开发风险管理工作越做越完善。具体工作内容见表3。

6.6 风险管理的成效

S项目投产后，风险管理成效逐渐显现：问题数量较M项目大幅减少，没有重大、批量问题出现，未发生重复质量问题;由于空调系统供应商质量问题导致的关键特性-异响问题现场“零”抱怨，总装PPH<0.05。具体见表4。

除了在制造现场成效显著外，在保供、售后表现以及后续项目开发等方面，也收获较好成果：在短时间内，产能实现30000件/月，保质保量满足造车产能需求;降低了空调系统零件故障率，减少的客户抱怨，提升S车型的品牌声誉及用户满意度;为后续新项目的开发、保障积累大量宝贵经验。

7 结论

汽车零件的功能要求随着用户需求、科技发展不断增加，零件生产的复杂性不断提高，相应的项目开发风险管理工作的难度也加大了，高水平的项目风险管理工作也就至关重要了，它保证了开发工作顺利开展并逐渐实现预期的目标，同时保证风险在项目开发前期和过程中能够识别和处理，以及将风险导致的后果及损失降低。

汽车空调系统项目开发风险管理工作，既要对零件的产品结构、制造工艺、过程管控等方面重点关注，又要从系统的匹配、功能实现、装配关联性等方面进行侧重考虑。从S项目空调系统的投产表现来看，通过风险管理工作，能够有效识别风险，开展风险分析，持续风险处理，降低风险损失，最终实现项目顺利投产，为后续项目开发积累开发经验。

后续，无论单个零件开发还是系统零件开发，项目风险管控工作都要提前介入，充分发挥团队的作用，利用好FMEA（潜在失效模式及后果分析）工具识别失效模式及后果，采用QAC（质量审核会议）识别关键特性，开展PDT（产品开发团队）定期会议交流开发过程问题、不断推动项目进行，尽可能将风险在项目前期识别并得到有效解决。

参考文献：

[1]凌永成，汽车空调技术，北京：机械工业出版社，2014.2.

[2]孟凡奎，汽车零部件开发项目风险管理，科技与企业，2016.06.

[3]邬子昂，浅谈汽车零部件行业新产品开发的项目管理，管理创新，2012第02期.