一文读懂汽车企业流程体系建设

开篇之前，先谈谈为什么会聊起和研究这个话题？一方面是最近在知乎和百度上看到一些话题会讨论会关注“IPD与APQP”、“GVDP与APQP”、“IPD与CMMI”、“IPD与16949”等等，另一方面是本身开展IPD、APQP、16949、ASPICE等体系流程企业的搭建实践，结合大家的问题再系统的梳理一下。

非常高兴能够和大家深度分享讨论这个话题，全文分三个部分：

• PACE/16949/CMMI（体系篇）

• IPD/APQP/GVDP（实践篇）

• 智能网联领域什么流程体系是未来（展望篇）

1.1 历史的脚步

时光回溯，回到80年代，刚刚经历了经济危机的美国及欧洲国家，开启了新经济的快车道，大力推动科技技术、高新技术产业发展。经济全球化全面表现，生产全球化、贸易全球化、资本全球化等等，欧盟体系也是于1993年应运而生的，随后是1995年的世界贸易组织WTO。

经济全球化及高新技术的发展，催生了高科技企业、支柱型汽车工业的全面发展及全球化扩张。体系化、标准化的建设得到了快速发展，这也是多领域体系建设的大环境和基础，包括我们谈论的PACE/16949/CMMI

PACE（产品及周期优化法）

PRTM咨询公司在高科技领域具有无与伦比的优势，已为1200多家公司提供了6000项服务，给客户带来了可观的收益。1986年，PRTM公司创始人迈克尔·E·麦克哥拉斯等团队成员结合客户实践案例提出了产品开发流程的PACE（Product And Cycle-time Excellence，产品及周期优化法）这一概念。许多公司将其作为最实用模型用于改进产品开发流程。世界500强中近80%的公司在推行该法。

据统计，美国各公司1995年投资的研发费用约1000亿美元，利用PACE的部分占了150亿美元，是总投资的15％，包括IBM、Motorola、杜邦、华为，阿尔卡特等在内的许多公司已把PACE的各种理念方法付诸实施，在研究开发、管理等方面推行PACE的管理方法。PACE的推广应用，据统计可以带来，产品投入市场时间缩短40%～60%；产品开发浪费减少50%～80%；产品开发生产率提高25%～30%；新产品收益（占全部收益的百分比）增加100%等一系列收益。

通过多年的发展和完善，现在PACE已经成为产品开发的事实上的标准的流程参考模式。被誉为产品开发领域的管理圣经。它所提供的是一个通用框架，标准术语，适用于全行业的流程基准，一个更新最佳时间方法，以及一个持续完善的流程。PACE既是新产品开发过程的一个目标，也是一个蓝图，或参照模型。它把新产品开发过程定义为：一个综合的流程，它将子流程、组织结构、开发活动、技巧和工具融入到一个单一的结构框架中。PACE的系统结构可作为七个互相关联的因素看，分为分为两组：四个项目管理要素和三个跨项目管理要素。

1、 四个项目管理要素为阶段评审、核心小组、结构化开发流程、自动化开发工具和技术，它们形成了PACE的基础。这些要素对于每一个产品的开发项目都是必要的，掌握这些要素可以减少产品投放市场的时间，准确安排项目完成的时间进度，提高开发工作效率，减少产品投资。

2、 三个跨项目管理的要素为产品战略、技术管理、管道管理，它们提供了必要的基本管理框架来管理产品开发并将它与该企业总体结合起来。

针对PACE做一个简要的Summary:

• 关键词：产品及周期优化法、项目及跨项目管理
• 发起成员：PRTM咨询公司（以高科技企业的案例为基础）
• 整体目标：缩短投入市场时间、生产率提升、新产品收益增长
• 1.2 IATF16949（汽车质量管理体系）

1987年ISO发布了ISO9001，面向全世界各行各业，是一个宏观的指导。接近同一个时期，德国的汽车工业联合会（VDA）制定了德国汽车工业质量标准的第一部分，即有形产品的质量管理体系审核，简称VDA6.1，用以控制汽车零部件的质量，各个汽车零部件供应商只有通过了该标准的认证，才能向整车厂供货。同样的体系还有美国的QS9000，法国的EAQF，意大利的AVSQ。

• ISO/TS 16949:1999版，统一了美国的QS9000，德国的VDA6.1、意大利AVSQ、法国的EAQF的标准
• ISO/TS 16949:2002技术规范，基于ISO9001:2000版整合了日本汽车制造协会（JAMA）要求
• ISO/TS16949:2009技术规范，因ISO9001:2008版的颁布，同时增加ISO下属TC176技术委员会的要求
• IATF16949:2016基于认证机构、OEM、零部件厂商的反馈及管理新发展，并与ISO9001:2015标准版权分开

IATF16949是为汽车生产件及相关服务件组织质量管理体系提供的一个框架性指导而非具体开展方式。结合上图的整体框架我们可以看出，它的目标是基于特定的要求开展有效控制，保证顾客满意，并且持续优化

范围：企业应处于汽车制造链中，用于生产制造一级、二级、三级甚至更低的零件、材料、装配等，但终端是OEM汽车制造商，需要具备生产场所，有12个月的生产及质量管理记录（可以没有设计开发）

针对IATF16949做一个简要的Summary:

• 关键词：质量管理体系、生产制造、汽车供应链
• 发起成员：汽车OEM（奔驰、宝马、福特、通用、大众、雷诺、菲亚特等）

• 整体目标：汽车供应链持续改进、预防缺陷、减少变差和浪费

• 1.3 CMMI（能力成熟度模型集成）

1984年美国国防部要选一个高校建立一个软件工程研究院SEI，其目标是提升关键软件的质量以及建立一个软件工程优秀的实践标准（历史背景，美国国防部统计17个主要软件项目中，100%存在延期，计划28个月的项目，甚至于48个月才完成）。最终卡内基-梅隆大学（Carnegie-Mellon University）接下了这个任务。

CMMI理论基础其实跟IATF16949的理论基础很接近，都是源于TQM（全面质量管理）。1986年，汉弗莱从IBM退休，将TQM的思想应用于了软件工程领域，CMM（Capability Maturity Model for Software软件生产能力成熟度模型）雏形形成，1991年SEI发布CMM 1.0版。1992年SEI又组织了超过200名富有经验的软件专家，迭代更新后于1993年提出CMMI1.1版本。CMM在1997年形成了IPD-CMM，这是PACE与CMMI的结合。

CMMI（DEV）共有22个过程组，被分为4个过程种类，包括项目管理类别、过程管理类别、工程化类别及支持类别。每一个过程后面都有一个标号，叫做成熟度等级（Maturity Level），代表这个过程的最低能力成熟度要求。

• 关键词：软件工程质量、能力评估
• 发起成员：美国国防部、CMU
• 整体目标：提升软件产品质量、缩短交付周期、提升软件的开发管理能力
• 1.4 体系的综合分析

以上我们分别介绍和总结了由科技企业推动的PACE、汽车行业推动的IATF16949及软件行业推动的CMMI。那么这些体系框架之间是否有关联关系或者相通性，当我们将三者罗列之后，一个概念性的框图展示如下：

图中我们标注了圆圈1和2，其中1的面积大于2的面积。

PACE源于高科技行业，而那个时期的高科技行业以通信、电子、信息化技术为主，都是软硬件结合的产品形态（这一点我们可以从IBM IPD实践中看到，系统工程、硬件工程、软件工程的环节），所以PACE与CMMI是有较大交叉的，其交叉（圆圈1）主要在于产品开发中软件如何保证交付质量，相信汉弗莱从IBM到SEI，其经验奠定了PACE与CMMI的理念交互基础（例如1997年建立的IPD-CMM）；IATF16949源于汽车行业（本质源于制造业），而那个时期的汽车行业基本以机械件、少量电子件为主，所以IATF16949与CMMI的交叉（圆圈2）是相对较小的，仅仅在质量管理的理念上有共同性，毕竟都是以提升质量为主，但是管控方式差别比较大，就如同HW、SW的关系感觉。虽然IATF新版的16949特别在范围中提到了对于”包括嵌入式软件的产品“也有了约束，但是纯软件的质量以及非生产制造类的认证各方面都是非常弱管控的。

最后做一个对各个体系的总结，我们可以看到经济全球化和科技的发展催生了多个领域的体系化建设，包括PACE、IATF16949、CMMI等。那么随着时间的推移和行业的发展，各个体系会衍生出什么样的最佳实践以及发生什么样的变化，让我们下一章节来回答。

2.1 体系 VS 最佳实践

实践篇的开始，我们先讨论一下体系框架和最佳实践这个话题。

体系框架，例如PACE、16949、ISO26262、ISO21434等更多的会是提出“条目化要求”，并不会具体结合子行业、企业的特点提出Solution。

结合如上的ISO26262体系参考，体系5.4.2.3提到应该建立一个功能安全与其他相关安全性（如网络安全、机械安全等）相关的一个沟通渠道，这个就是“条目化要求”

对于企业而言，需要结合“条目化要求”落实在企业的最佳实践，比如5.4.2.3：

• 较大型的汽车OEM，也许有独立的功能安全部门、机械碰撞安全部门，那么需要考虑在整车产品开发流程中建立关联关系，也许是一种信息交互或者变更影响分析的关联关系
• 较小型的零部件公司，一般会设立系统安全部门，统一负责功能安全、机械安全、电气安全等，那么信息交互也许就依靠整体的安全架构设计就可以覆盖

综上所述，是实践篇讨论的基础，接下去我们分享的每一个流程都是在体系框架下的应用和实践

2.2 IPD（Integrated Product Development）

集成产品开发（Integrated Product Development, 简称IPD）是一套产品开发的模型、概念和方法。IPD的思想来源于美国PRTM公司推动的PACE体系框架，我们日常讨论的更多是华为IPD，也是人们研究最多的PACE形态。但是并不是IPD是唯一的PACE实践，苹果公司的ANPP，三星公司的PLC都是PACE体系框架下的实践，我们今天这篇文章重点谈论下华为IPD。

华为公司从1998开始导入IPD，1999年引入IBM的IPD咨询，历经培训、设计、试点、推广、优化等历程，从结果来看推行IPD大大提升了华为的产品创新能力和产品经营能力。历经：1999年IPD动员大会；2000年，IPD1.0发布并首批在VMSC6.0试点；2001年12月，研发IPD100%推行；2015年11月，IPD TPM/GPMM评估突破3.5

结合图片我们可以看到，华为IPD的脚步是从研发端开始，扩展到市场需求，最后到交付及服务开展的。

如上图所示，华为IPD，主要包含的就是客户需求、流程重组、产品重组，而这三个方面可以呈现在如下的拆解结构图当中：

这张图是我在学习华为IPD中帮助非常大的一张图，首先这里面有两点是非常有价值的，第一个是产品需要和市场有所配合，避免“技术成功、商业失败”，第二个是产品和技术有所配合，达成“技术平台的不断优化+高的投入产出比”。贯穿始终的就是产品开发本身，结合多项目节点+跨功能团队一起实现交付。

在华为IPD中存在决策评审和技术评审，也就是映射如上提到的第一和第二点。

对于很多人关心的概念阶段与计划阶段，特别对比说明了一下，比较明显的是在允许的误差这个地方，也就是说其实产品开发团队对于一个产品的论证的深度和到达的颗粒度的差异。

总结来看，华为IPD是基于PACE的一个非常成功的流程案例，IPD与ISC、LTC组合成华为最重要的三个端到端流程，从1998至今持续帮助华为业务高增长。同时，也成为了非常多企业学习和效仿的对象。

2.3 APQP（Advanced Product Quality Planning and Control Plan）

APQP的前身是福特汽车的AQP（Advanced Quality Planning），被先进的公司用来通过计划来确保质量和性能。福特汽车公司在 1980 年代初为供应商出版了第一本高级质量计划手册。APQP 帮助福特供应商为支持企业质量工作的新产品开发适当的预防和检测控制。吸取福特 AQP 的经验教训，北美汽车 OEM 在 1994 年共同创建了 APQP 流程，随后在 2008 年进行了更新。APQP 旨在将所有汽车 OEM 所需的共同规划活动整合到一个流程中。供应商利用 APQP 将新产品和流程带入成功验证并推动持续改进。

APQP包括五个阶段：

• 第一阶段：计划和确定项目（立项）：确定客户需求，策划一个新产品质量保证项目，要关注“Voice of the Customer”以及“历史的经验积累”。
• 第二阶段：产品的设计和开发（样件试制）：制定设计的功能和特性，着重审查工程要求，评估可能存在的加工问题，评估产品安全性。
• 第三阶段：过程的设计和开发（试生产策划）：开发完整而有效的的制造系统，保证制造系统满足客户要求。
• 第四阶段：产品和过程的确认（试生产）：制造过程确认，产品定型确认，确保满足客户期望，确定附加事项。
• 第五阶段：反馈评定和纠正措施（量产及持续改进）：缩小变差，稳定过程，100%准时交付，客户满意。

我们将五个阶段的交付物完全拆解，如上图可以看到全部的关联关系，图纸和设计配合DFMEA->特殊特性清单->过程流程图配合PFMEA->控制计划->作业指导书->样件制造->试生产->MSA/Cpk/Ppk/Cmk->PPAP

APQP相当于IATF16949 8.3.2.1“条目化要求”下的企业实践，具体落实是企业内部APQP开展的方式在通用汽车、福特汽车、ZF等等企业都是不尽相同的。在保证产品交付质量的基础上，APQP最宝贵的财富是锻炼企业整体人员工作方法和思维，规范化开展之后无论人员如何流动，都可以将这些方法和经验保留下来。

总结来看，APQP是结合IATF16949质量管理体系下的项目管理流程实践，有相对标准的阶段和基础交付物及实操性，落实到具体企业里，就如同IPD一样，华为IPD不同于中兴IPD，通用汽车APQP也不完全同于福特APQP。我们在APQP环节没有特别以哪个企业的流程开展说明，是因为APQP流程框架相对而言已经很详细和完善，各个企业针对APQP本身没有突出的创新点。

2.4 GVDP（Global Vehicle Development Process）

GVDP整车开发流程是通用汽车的全球汽车开发流程，也是汽车领域最广为人知的开发流程之一。GVDP是界定一辆汽车从概念设计经过产品设计、工程设计到制造，最后转化为商品的整个过程中各业务部门责任和活动的描述。整车产品开发流程也是构建汽车研发体系的核心，直接体现研发模式的思想。

• G8之前：为产品的批准进行战略准备，包括市场的调研，产品定位、竞争对手的分析等，确定项目的边界条件并最后形成产品项目纲要。在决策层批准后发布。
• G8-G6阶段：根据项目任务书设定的边界条件，完成造型、工程方案开发，识别项目中的冲突，最终冻结产品造型，车型配置，VTS和项目经济性，批准项目实施
• G6-G5阶段：完成内外造型设计并发布经验证的表面数据；完成产品工程开发，发布最终的面向制造的工程数据
• G4-G1阶段：完成工程样车的制造和试验，验证产品设计；开发和制造批量生产工装模具；验证产品是否符合VTS/SSTS中所有的规定项目；生产样车制造和验证，进行100%零部件和工艺的验证；确认工艺状态、检验流程和检验装置的过程能力，制造符合相关阶段要求的产品

GVDP在通用汽车已经成为大动脉，是所有相关流程的主干，我们结合通用汽车的招聘网站看到，网络安全工程师的职责中很关键的一点就是要能够结合GVDP开展网络安全的工作。

一定有读者特别关心GVDP与APQP是什么关系？

我们先回顾一下APQP，APQP的开展面向整车的零部件或者服务商的开展的一种质量管控，换句话说是“面向子零部件的质量管理过程，无论是企业内还是企业外”。

例如，SAGW公司变速器总成在学习GM（通用汽车）和SMPV（上海汽车）的GVDP的基础上，结合变速器产品特点，在现有APQP开发流程基础上形成了一套流程GPDP；GM（通用汽车）内部依照GVDP的Milestone梳理了GM1927（APQP），开展对其供应商的约束和要求；Volov内部依照Volov GDP的Milestone分别梳理了面向开发供应商和生产供应商的APQP映射，开展对其供应商的约束和要求

总结来看，GVDP（OEM整车开发流程）是更大更广的全集，各个零部件都会参考APQP的理念开展流程设计，如果是企业内部的“动力总成/技术中心”会形成例如GPDP这样的流程，对于外部供应商则是同GVDP Milestone相匹配的更标准版的APQP，而供应商与之相对的则是内部的零部件开发流程。

2.5 各流程的综合分析

以上我们分别介绍和总结了三种实践性流程，华为IPD、APQP、通用GVDP。那么这些流程本身理念之间是否有关联关系或者相通性，当我们将三者罗列之后，一个概念性的框图展示如下：

图中我们特意保留了上一篇文章中的CMMI，是为了能够更好的展开IPD、GVDP的对比。

最后做一个对各个流程的总结及对比，从流程的面向对象和结构来看，IPD、GVDP属于近似一种类型但是不同产品的开发流程，由于汽车的行业历史和高科技的行业历史。IPD更多的兼容软件、同时考虑平台和产品；GVDP以硬件及生产交付为主要内容。对于APQP，更像是一个专注在偏向硬件的质量管理流程子集，包含在广义的GVDP/GPDP里面。

03.

智能网联领域什么流程体系是未来（展望篇）

3.1 智能网联领域的特点

汽车的智能网联化是科学技术进步与用户需求的共同作用助力推动的，是包括交通、城市、生活等巨大的产业变革。整个汽车产业及周边产业都面临巨大变革和再分工，这其中既牵扯到传统OEM、Tier1、Tier2等，同时也涉及到软件、硬件芯片以及智能网联通讯行业等一系列企业。新四化、软件定义汽车等都是汽车的智能网联化发展过程中的建设重点及方向。

我们尝试的总结和摘录一些关键内容：

智能网联汽车创新模式：随着数字化对汽车行业的影响愈加明显，可以预见，在不远的将来，汽车的形态将不再局限于交通工具。与10年前手机行业一样，汽车行业的参与者此刻正站在这场行业转型的起跑线上。通过对移动互联网产品创新的总结，我们可以发现，产品的创新总体来说主要可分为三大途径：

• 通过功能整合，重塑产品形态
• 深挖核心需求，优化产品功能
• 围绕核心产品，延拓商业价值

多领域的技创新术革新：以机械、电子为主要技术的传统汽车，融入更多科技型技术元素，在技术迭代速度、复合型技术、关键部件集成度上都进入了新的阶段，主要包括如下几个方向：

• 以新能源三电为基础的动力驱动技术更新
• 芯片、大数据、云、5G等技术支撑的AI技术引入
• 智能驾驶关键技术：感知系统(环境感知与定位)、决策系统(智能规划与决策)、执行系统(控制执行)三大核心
• 汽车互联网化的加速技术-V2X

软件定义汽车：根据麦肯锡测算，2030年车企软件驱动收入占比将会从2010年的7%增长到30%，对于车企端，通过售卖智能驾驶相关软件，将会成为车企新的盈利增长点。从整车厂的工程师结构来看，软件地位日益吃重，根据罗兰贝格、德国工程师协会等披露数据，以德国车企为例，2017-2018年汽车软件工程师规模增长56%，而机械工程师规模大幅下降21%。

传统汽车主要依靠车辆及零部件等硬件销售获得收益，特斯拉则是由硬件销售+软件服务两部分构成，相对于传统硬件收入的一次性确认&低毛利率特点，软件收入具有高持续性&高毛利率的“双高特征”（毛利率预计在70%-80%以上，甚至更高），同时OTA技术变革带来的软件更新属性，可以显著改善驾驶体验，提高客户粘性。

3.2 智能网联领域流程体系新的挑战有哪些？

结合着智能网联化的特点，我们可以显而易见看到这样几个特点：

• 聚焦创新、业务变革

流程体系要具备非常强的对“市场管理”及“应对市场变化”的支撑，确保开发的产品是与市场紧密结合；“需求工程”变得异常重要，“不确定性”管理会是需求工程中特别要重视的环节

• 技术更迭酷似摩尔定律、各环节加速

流程体系要能够实现更好的“同步工程”，尽量多的让各环节协同性更高；“交付前移”会在相当长一段时间内成为主流，如何应对“Pre-SOP的交付质量”、“Pre-SOP的售后保证”会是体系设计的一大挑战

• 软件、算法业务增多

传统的IATF16949/APQP在软件、算法业务上会非常吃力，毕竟不是这个方向出来的。软件相关的开发流程如何与传统硬件为主的开发流程实现“软硬全生命周期“融合是一大挑战，另一大挑战在于”软件与安全“的融合

• 数据驱动决策、数据驱动变革

终端传感器、线上化管理让数据量增加，“数据驱动流程变革“会是流程体系建设本身管理的一个新方向，而未来的企业运营体系能力也会是由数字化程度直接决定的

• 新技术引入新风险、安全无处不在

新四化的技术直接引入功能安全、网络安全、预期功能安全等相关分风险，如何有效将安全体系同企业的产品开发、运营管理、质量管理体系结合是挑战之一，另一个方面在于售后的安全响应，”安全运营“体系

3.3 如何开展流程体系规划建设？

• 多流程体系融合势在必行

这里提到的多流程体系融合本质上是科技型公司与传统汽车/零部件公司的体系融合、流程体系与软件、安全体系融合两个比较大的方面。

对于科技型公司与传统汽车/零部件公司的体系融合，我们引入一个对比：

1. 汽车一套体系（IATF16949基础下的GVDP/GPDP/APQP）与科技型一套体系（PACE基础下的IPD）融合

2. 对于流程体系与软件、安全体系融合，可以理解成，传统流程体系如何兼容CMMI/ASPICE、ISO26262/ISO21434/ISO21448等

• 流程体系、数字化系统紧密结合

流程体系能力是规模化企业的核心竞争力和生命力，早期的体系更多停留在文本和纸面，导致无法直接承载战略以及快速迭代优化，随着数字化脚步加速，未来流程体系一定是与数字化系统紧密结合的模式，数据驱动决策、系统承载决策，流程体系在其中扮演纽带。

无论是传统汽车还是新势力，我们可以看到流程体系的建设都与数字化相结合

• 正视流程价值，重视流程体系建设文化

需要将流程体系建设当作企业中长期的发展目标来规划，而不是Paper work。企业数字化转型提升的就是运营能力、体系能力，而好的文化是必不可少的，类似华为、通用都有非常好的流程文化。

流程文化这里，选取了特斯拉的招聘，是因为可以看到以创新+运营能力出名的企业有大量的Process岗位Open

总结而言，汽车的智能网联化是大的产业链模式变革的过程，其中的任何一个企业都面临着业务变革，业务变革引发企业的流程体系变革，跨界的体系融合和数字化转型是必然的发展过程。

作者：赵鑫

《汽车电子功能安全实战应用》主编，智能网联从业者。

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原文始发于微信公众号（汽车电子与软件）：一文读懂汽车企业流程体系建设