高研发投入和全球化推动汽车行业采取集约化的研发策略
汽车行业的竞争已经跨越国界演变成跨国企业在全球范围内的竞争，并且竞争越来越激烈。世界各地的消费者对汽车产品的要求多种多样，但长期趋势是要求汽车产品在各方面的性能不断提高，比如安全、可靠性、污染物排放、油耗/碳排放、设计实用性等。而汽车行业经过100多年的发展，开发出创新性产品难度也在不断增加。以上因素使汽车企业在新产品研发方面投入巨大。除了巨大的产品研发阶段投入以外，汽车企业还必须在产品设计出来以后再继续投入，如制造、产品管理、市场推广、售后、库存等等。所有这些都使企业面临巨大的成本压力。
汽车行业全球化运营使领先的汽车企业拥有了庞大的销量基础，具备了推行产品集约化开发的数量基础和经济条件。2012年，世界销量排名前10的厂家占世界汽车总销量的比例超过70%。如何在实现产品多样化满足消费者需求的同时，保持有竞争力的产品成本和更快的新产品上市速度是摆在每一个汽车企业领导人面前的迫切问题。
图 1. 世界主要汽车企业集团2012和2019年销量统计产量对比
数据来源：普华永道Autofacts
汽车行业采用模块化的开发理念势在必行
产品模块化的开发理念本身并不是一个全新的概念，其代表的是高度的专业化分工。例如，信息技术产业的产品研发一直采用模块化开发的理念，并被整个产业链上下游企业所遵循。在汽车行业，斯堪尼亚上世纪40年代就开始探索产品模块化开发的理念，主要想通过模块化降低零部件的数量，解决产品品类复杂度高的问题，从而提升研发和生产效率，降低产品成本。IT行业的发展速度远远超过汽车行业的发展速度，除了行业本身的一些固有特点之外，体现高度专业化分工的模块化产品开发策略也是重要的推动力之一。
图2. 模块与平台关系示意图
从上世纪90年代以来，产品模块化开发的理念逐渐被越来越多的汽车企业所采用。以大众汽车为代表的领先企业认识到，从产品平台化衍生出来的产品模块化开发是应对激烈的市场竞争的必要手段。2008年大众汽车提出模块化战略，并与2012年1月正式发布了基于MQB平台的产品开发计划。随着汽车电气化的程度越来越深，产品模块化开发必将成为未来汽车研发的趋势之一。
图3. 大众汽车的模块化开发和收益预测
数据来源: 大众汽车，行业公开资料
另外，以Tesla为代表的电动汽车技术则预示着汽车业发展的未来。电动汽车的设计由于没有了传统的内燃机、变速箱、传动轴等复杂的机械零件或系统，所以其整车设计将更容易采用模块化的方法或理念。可以设想，未来汽车设计将和现在的IT产品一样高度的标准化、零件高度通用化，组成最终产品的各个子系统都将是采用模块化的开发。
图4. Tesla Motors
来源： Tesla Motors
产品模块化开发的核心理念是：用相同的零部件，通过不同形式的组合，实现多样化的产品设计。实施产品模块化开发的目的是：增加零部件的共享，提升零件通用性，提升产品在生产和装配环节的标准化程度，从而加速新产品上市速度，提升整条汽车产业链的运营效率（具体涉及的各个运营环节包扩：解决方案标准化、产品研发、生产装配、售后维修、供应链等）。
产品模块化开发对成长中的企业和成熟企业的意义不同
无论是对成长中的汽车企业（如中国的本土品牌企业）还是对成熟的汽车企业（如欧美日传统的汽车企业）来说，推行产品模块化战略都处在初级阶段，即依托现有的产品研发体系和流程对非模块化设计的产品利用模块化理念进行改进设计或开发。
图 5. 汽车企业推行平台模块化战略案例（举例）
来源：行业信息
成长中的企业和成熟企业由于开发经验积累不同，希望实现的企业战略目标不同，所以他们的模块化战略重点各有不同。本文将重点介绍中国本土汽车企业作为成长中的企业是如何推行模块化开发战略的。
中国企业在进行产品规划和开发的时候，往往对市场多样化的需求和快速发展缺乏有效的分析和预测；对产品信息或配置缺乏统一的管理；将产品基础研发和应用/匹配开发混合进行，这些导致中国汽车企业当前的产品品类非常复杂，尤其是对于商用车、工程机械来说。
图6. 总成级零件模块化定义和开发带来的收益分析
在这样的背景下，中国汽车企业推动模块化开发首先需要对现有产品平台或产品线进行组合优化，之后才能进入到模块定义（包含：功能定义、零件组成、边界、接口参数等）阶段，对模块接口参数进行标准化定义，明确模块管控的流程和规则。企业通过推行模块化战略可以实现：
-- 短期目标：降低产品品类复杂度
-- 长期目标：提高零部件或设计跨品牌的通用性，降低产品的综合成本
推行和实施产品模块化战略不仅要从工程技术角度，还要从运营管理角度，进行综合考虑。
图 7. 推行模块化战略的主要工作阶段
图 8. 模块开发阶段工作的主要步骤
从工程技术角度（部分举例）：
-- 根据企业及产品的具体情况，适当确定模块的基本功能，及实现这些功能所需要的零件组成
-- 确定模块边界，接口及接口标准参数值，以商用车驱动车桥为例，如板簧距等
-- 在产品规划阶段或开发设计阶段，需要综合考量和设计，使模块功能系列化，为未来的新的临时需求做一定的准备，避免产生很多变体设计或零件
从运营管理角度（部分举例）：
-- 建立明确的产品研发和管理协调组织架构，明确对争端或不同看法的协调机制
-- 明确产品管理的组织机构、职责范围、交付物等
-- 建立明确的量化指标，对产品信息、工程变更等进行可视化管理
-- 建立基于模块化产品开发的流程体系，将整车产品规划和开发与总成级的模块规划和开发进行整合，从而实现模块和整车的协同开发
因此，中国的汽车企业首先应该评估和建立自己的产品研发战略，明确产品、总成和/或模块的开发目标，调整企业的组织架构并以量化的手段或指标对产品组合、模块库进行精益管理，实现以低复杂度产品品类满足多样化的市场需求。
通过产品模块化开发提升整个产品研发体系的竞争力
汽车行业新产品研发投入越来越大，而电气化导致零件的集成度越来越高，这些推动汽车行业的厂家考虑采用产品模块化的开发策略。这会对汽车行业企业，尤其是整车生产企业的研发体系产生深远的影响：
-- 研发的考核指标发生变化，比如：从能不能实现到以多少成本能实现
-- 满足市场需求的手段或方针发生变化，比如：从进行产品的全新设计到通过技术或模块组合提供整体的解决方案以满足需求
-- 研发人员的研发规则或流程发生变化，比如：从新设计只是参考旧设计到新设计必须遵守旧设计的某些标准或约束
-- 工作的响应速度要求发生变化，比如：通过模块组合形成新设计的时间将使新产品的上市速度大大加快，从而要求研发团队更快速响应
当前汽车产品同质化竞争非常激烈，很难出现仅凭一款畅销产品就可以使企业保持持久的竞争优势，或颠覆性市场格局的情况。当前的竞争更多的是"马拉松"式的竞争，耐力的竞争和体系竞争。想要在竞争中胜出，需要企业构建一个卓越的研发体系，持续不断的推出有竞争力的新产品，巩固自己的产品品牌在消费者心目中的形象和地位。
图 9. 模块生命周期管理示意图
如前所述，产品模块化的开发策略背后是高度专业化分工的理念和运营模式。当前汽车行业中的大多数研发组织架构和流程与其有较大不同。企业推行模块化战略，不仅是对研发体系，事实上是对整个产品价值链的重建。传统的汽车企业构建正向的全面的模块化开发体系将基于高度的专业分工，和对价值链上各个环节的输入和输出进行标准化的定义与规范，从而提升效率，满足市场多样化的需求。
图 10. 企业研发体系与模块化战略匹配度评估框架
来源：普华永道
总结
产品模块化开发是汽车行业的一个长期趋势。新产品的研发投入越来越大，而汽车企业全球化布局带来了大规模的销量，汽车电气化提供了技术可能性，这些使模块化产品开发势必成为各个汽车企业应对下一阶段激烈竞争所必须具备的理念和手段。尽管推行模块化战略时的起点和经验积累各有不同，但各个企业的目标都应该是一样的，即：通过模块化提升设计或零件的通用性，降低产品成本和装配的难度，提升企业的运营绩效，从而在激烈的竞争环境中形成持续的体系竞争力。
