隨著汽車市場競爭越來越激烈，各主機廠都開始把競爭力提升的焦點放在成本控制上。白車身成本在設計階段就確認了95%以上，一旦進入工裝實物開發階段，工藝上改進和影響的量將很小。同步工程(簡稱SE)在開發時就充分考慮沖壓件整個生命周期內的工藝性、成本、質量等因素，重視沖壓件的工藝審查和工藝規劃，用最優的工藝方法及手段開發出滿足產品要求的零件。
白車身成本構成
白車身成本(圖1)主要包括沖壓成本和焊接成本，其中焊接成本的主要影響因素是焊點數量、焊縫長度、工裝分攤及輔材等，主要由產品設計決定；沖壓成本主要影響因素是原材料、生產工序及工裝分攤，其中原材料成本主要受材料利用率和材料規格影響，生產成本主要受工序數量和生產噸位決定，工裝分攤主要是模、夾、檢具開發成本。沖壓成本是影響白車身成本的關鍵因素(占80%)，且其工藝方案凍結后成本就已經基本確定。
沖壓同步工程是在產品開發過程中實施的同步一體化設計，主要目的是提前識別產品設計和工藝設計問題，降低產品變更成本和制造風險，減少產品開發成本和生產成本，改善產品品質，縮減開發周期。其工作貫穿產品開發全過程，按產品開發階段不同，工作側重點不同，在產品設計階段，主要從沖壓成形性撰寫產品沖壓工藝可行性分析報告，反饋給產品研發部門。沖壓設計階段，主要是制定出可行的沖壓工藝，具體到多少工序及各工序的沖壓方向及工作內容等。在工藝驗證階段，對工藝方案進行驗證和再優化，并進行相應評定和糾正及持續改進。
沖壓成本控制策劃
沖壓成本控制要進行提前策劃并貫穿于整個產品開發流程，從整車到分總成到零件，都可以參照同類歷史車型現狀，去除不合理因素后，設定一個參考值，然后結合CAE 分析，給出達標值和挑戰值，與工裝開發廠家合力一起達成成本目標。在“造型設計—產品設計—工藝設計—工藝驗證”各個階段都可進行目標策劃，結果總結確認及改進措施，確保設計出最優的產品、選擇最佳的工藝、控制最嚴的驗證，將降成本工作在項目運行各階段執行落地。同步的將各階段優秀的方案和經驗進行總結和提煉，并轉化為各類設計指南，指導后續項目的開發。各階段成本控制措施及效果如表1 所示。
提升整車材料利用率
材料利用率直接關系到白車身成本。以某車型為例，整車材料利用率提升1 個百分點，節約板料重量約12.32 千克，按照板料市場參考價6 元/千克計算，白車身成本節約12.32 千克×6 元/千克=73.92元。提升材料利用率在造型、產品設計、工藝分析設計及試制階段均可開展，圖2 為我司某款轎車在設計階段通過產品邊界優化、拆分件合件等手段提升材料利用率，圖3 是在工藝設計階段通過優化工藝補充，優化排樣、擺剪、開發側出料落料模具，合模、激光拼焊、零件嵌套套沖、廢料利用等工藝手段多途徑多維度提升整車材料利用率，整車材料利用率從最初規劃的55.07%，到方案凍結時提升至58.17%，挑戰目標達成。在工藝驗證階段通過實物縮減料片尺寸等手段，整車材料利用率進一步提升，無天窗版達到59.14%，小天窗版58.59%，全景天窗版58.29%。
降低沖壓件成形噸位與工序數
沖壓件的生產費用與壓力機噸位選擇和工序數直接相關。沖壓模具工藝設計時選擇的機床噸位越大，生產工序數越多，生產費用就越高。沖壓設備型號的合理選擇和優化及減少工序數均可降低生產成本。如我司沖壓件機床設計噸位一般用CAE 理論噸位乘經驗系數并參考歷史車型選擇成形噸位，通過成形部位放大成形R 角，修沖類模具使用波浪刀口，提升模具研合及非關鍵面避空，現場噸位實物驗證及優化均能降低成形噸位。整車工序比(模具數量/零件數)一定程度上可體現整車生產成本，一般整車控制在2.4 以內。在設計階段通過零件優化減少模具復雜程度，采用多腔模具，左右合模、共模、套模等方式均可減少零件工序比。如圖4 所示。
減少工裝開發投入成本
沖件模具開發費用是占比最大的研發投入，約占一半以上，而鑄造模開發又占到所有模具開發費用的80%。預期產量不大的車型，非關鍵鑄造模件可采用半工裝方案，僅開發成形類模具，修沖類模具使用激光切割的方案，待車型上量，再開發修沖類工裝。對于確定不開發全工裝的車型，零件一次成形可以不考慮修沖角度，能進一步減少翻整類模具的開發，半工裝方案一般可節省工裝費用的35%～70%。但激光切割生產費用會相應增加，我司半工裝方案的盈虧平衡點約為10000 臺。對于生命周期超過10000 臺但又非主銷車型，可通過降低設計標準，如減少模板厚度，降低鑲塊材質和標準件要求，開發簡易模具等，均可以減少工裝開發投入成本，即減少工裝分攤和沖壓件成本。簡易工裝方案見圖5。
零件選材優化
零件選材優化也是技術降本的方案之一，在設計階段要加強車體BOM 材質審查，盡量減少板料規格和特殊規格的板料，便于集中規模采購及議價。另外，同規格料片中，一般1.5mm 料厚板料最便宜，鋅鐵合金板B340LAD 相較其他材質要便宜，汽車用板材常規料厚范圍見圖6。可根據市場價格信息，在不影響整車性能以及零件成形性的前提下，對沖壓件材質進行優化。同時可加大新材料、新技術的應用，激光拼焊板、熱成形件較成熟，鋁合金、充液脹形零件正逐步研究和應用，新技術的應用不僅能提升白車身的強度，也能有效技術降本。
結論
同步工程階段作為控制白車身成本的最重要階段，在產品設計凍結之前進行的工藝方案規劃將決定后續的工裝成本以及生產成本，因此從產品的工藝性、設備的合理性以及工裝開發的精益性展開成本控制活動十分必要。凡事預則立，不預則廢。沖壓件成本控制在產品設計階段可實施空間大，貢獻度高，利用歷史車型大數據庫比對，通過系統策劃，設計改良，工藝優化，過程確認，評定糾正可以持續改進。
