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质量安全研究(2)| 新形势下汽车研发质量管理体系构建研究

2026-10-08 王月琦 史宁 (中汽研管理科学研究(天津)有限公司)
 
摘要:电动化、智能化、网联化转型下,汽车整车研发呈现软硬融合、车云协同、迭代提速、合规趋严等全新特征,传统以机械硬件为核心的研发质量管理模式已无法适配多维度质量管控需求。同时,研发面临迭代与验证矛盾、集成复杂度激增、供应链变革、法规约束等挑战[1]。本文依托行业实践,提出战略规划、流程策划、运行赋能三级一体化研发质量管理体系,结合数字孪生、AI质量分析等智能化手段,推动汽车研发质量管理向数据智能驱动,最终实现全域生态智能质量跃迁,为自主品牌车企智能网联车型研发质量管控提供解决方案。
 
关键词:汽车研发;多维度质量;三级质量管理体系;数智化质量;功能安全;敏捷开发
 
引言
全球汽车产业加速向新能源、智能网联深度转型,电子电气架构升级、自动驾驶、整车远程升级技术(OTA)、车联网云平台成为产品核心竞争力,整车研发边界由传统整车机械开发延伸至硬件、嵌入式软件、云端服务、大数据、网络安全多领域融合开发。软件迭代、信息安全、数据合规、预期功能安全成为车型上市硬性准入条件,合规不再是加分项,而是生存底线[2]。
为缩短新品研发周期,车企普遍采用敏捷开发模式,但由此而来的多重挑战让研发质量管控难度大幅提升:智能系统跨云端、车端、多域硬件的集成,使得验证复杂度呈指数级增长;三电(电池、电机、电控)、智能驾驶核心部件采购由主机厂单向采购转为车企与供应商联合定义、开发,供应链质量协同逻辑发生根本性重构;高温、高寒、雨雪等极端工况,叠加城市道路、高速路段、自动泊车等海量场景,对整车可靠性、感知算法鲁棒性提出更高要求[3]。在此背景下,过去适配机械主导时代的质量管理方法,已经难以覆盖智能汽车复杂的质量风险。
针对上述行业痛点,本文基于行业实践,梳理新形势下汽车多维度研发质量完整内涵,搭建三级分层研发质量管理体系,分层次阐述体系落地路径、数智化赋能手段与持续改进机制,形成覆盖产品战略、开发流程、落地执行全链条的现代化研发质量管理方案,助力车企平衡敏捷迭代与质量可靠,满足法规、用户、供应链多维质量要求。
 
1 汽车研发质量管理存在的突出痛点
在当前电动智能转型的背景下,国内多数车企沿用传统汽车研发质量管控思路开展智能网联车型开发,在实践过程中暴露出五大突出问题,制约产品质量提升。
第一,质量后置,源头管控缺失。多数企业质量部门仅介入设计、测试环节,在产品战略规划阶段缺少质量深度参与,产品定义、技术路线选型阶段质量目标易向商业进度妥协,大量设计缺陷流入下游验证环节,返工成本高[4]。
第二,质量维度单一,管控覆盖不全。传统体系偏重硬件耐久、整车性能,对软件鲁棒性、网络安全、数据隐私、预期功能安全、人机交互体验等新型质量维度缺乏系统性管控标准。
第三,敏捷开发与充分验证冲突。快速迭代需求与海量场景验证需求矛盾突出,实车测试成本高、周期长,虚拟验证、数字孪生工具未深度融入流程,难以早期识别缺陷。
第四,流程割裂,数字化程度不足。需求、设计、开发、测试、变更、缺陷管理各环节数据孤岛,缺少统一线上管控平台,质量过程不可追溯,人为让步放行导致风险频发。
第五,供应链协同质量薄弱。对芯片、传感器、云端服务商等新型供应商缺少统一质量准入标准,汽车软件过程改进及能力评定(ASPICE)、功能安全、信息安全能力评估未纳入定点准入,跨企业接口缺陷频发[5]。
 
2 新形势下汽车多维度研发质量核心内涵
电动智能时代汽车研发质量不再局限于传统硬件性能,内涵呈多维延展,形成八大核心质量维度,贯穿整车概念、设计、验证、量产全流程。具体见表1
八大维度相互耦合、不可分割,共同构成新形势下完整的汽车研发质量评价体系,也是三级质量管理体系搭建的核心管控对象。
其中,硬件可靠性是全域质量的坚实底座,提供稳定物理支撑;软件鲁棒性是智能质量的核心内核,通过算法容错、迭代优化反向补偿硬件衰减;安全合规是刚性红线,贯穿全流程形成底线约束;用户体验是质量最终价值目标,引领产品功能优化与质感升级;集成兼容性是多域融合的关键纽带,保障系统协同稳定;性能质量是产品核心竞争力的外在载体,直观呈现整车研发质量水平;过程与交付质量是体系落地的核心抓手,提供流程、标准与门禁管控支撑;生态供应链质量是整车质量的源头根基,从上游端保障全域质量稳定输出。各维度层层赋能、联动互补,形成正向协同的质量闭环。
然而,在实际业务推进中,各维度目标存在博弈与动态权衡关系:极致轻量化的用户体验设计往往与严苛的安全合规、权限风控机制相互制衡;敏捷开发、高频OTA的快速迭代诉求,与硬件长效耐久、全场景充分验证的稳定性要求存在固有矛盾;极致性能的极限调校会抬高系统负载,加速硬件衰减并增加研发验证成本,新技术、新架构的迭代创新易与整车版本兼容、系统稳态运行产生适配冲突。整体呈现出红线约束托底、软硬双基支撑、性能体验赋能、过程供应链保障、多目标动态平衡的治理特征。企业研发多体系重构的核心目的:通过流程融合、标准统一与精细化过程管控,有效调和各维度的目标冲突、放大协同叠加优势,彻底扭转单一维度管控的片面性,实现整车研发综合质量动态最优、全程可控、全域提质。
 
3 三级一体化研发质量管理新体系架构
为实现车企多维度质量全流程管控,构建战略规划级、流程策划级、运行赋能级三级分层质量管理体系至关重要。三层各司其职、层层传导,形成自上而下质量约束、自下而上数据反馈的闭环管控机制。
战略规划级:定义产品质量“天花板”,源头前置质量约束,完成产品、技术、供应链顶层质量决策。
流程策划级:搭建敏捷可信的标准化研发流程,植入合规与验证管控节点,打通软硬协同、测试左移链路。
运行赋能级:提供组织、人员、数字化工具、质量文化支撑,保障体系落地执行,实现质量自进化持续改进。
车企传统研发质量改进,普遍局限于流程策划级优化流程节点,或是在运行赋能级引入工具、开展人员培训,这类单点改善虽能短期收效,但受顶层定位约束,质量提升存在明显不足,投入大而产出有限。
车企构建研发质量三级体系的核心思路,是将质量前置至战略源头,把质量管控从“后端问题整改、中层流程修补”升级为“顶层战略定义+流程转化+现场赋能”的全链条一体化治理,破除“质量仅属于流程与执行环节”的固有认知。新体系坚持战略规划全局统领,先锁定发展方向与底层定位,再依靠流程策划完成路网设计,最后依托运行赋能保障车辆安全高效通行。战略规划、流程策划、运行赋能三者环环相扣、缺一不可。其中,战略规划作为整个体系的逻辑起点,直接决定研发质量体系能够达到的高度,推动质量从被动把关向战略定义转变。
3.1 战略规划级:质量前置,把控产品顶层质量基准
战略规划阶段是质量管控源头,核心目标是将质量约束嵌入产品定义、技术路线、生态合作,从根源降低后期设计变更与批量缺陷。
3.1.1 数据驱动正向产品定义,锁定用户质量目标
摒弃传统对标堆配的开发模式,建立场景、需求、价值正向开发逻辑,即搭建家庭、城市、高速、极限工况标准化场景库,将功能划分为必备基础功能、期望性能功能、品牌魅力差异化功能,剔除无价值冗余配置。
依托三类数据开展长期质量预判。第一类是车联网、售后维保、用户投诉大数据,分析3~5年长期可靠性痛点、电池衰减、维保成本;第二类是竞品质量数据,梳理竞品通病、召回缺陷与设计短板;第三类是全球化区域市场法规、气候、路况差异化需求,提前设置区域化质量目标。同步推行质量评审前置,质量团队全程参与架构可行性评审,在立项阶段明确可靠性目标、安全底线、可维护性指标等不可妥协质量红线,防止商业目标挤压质量标准。
3.1.2 技术路线与平台规划,成熟度优先管控
针对新技术盲目上车、平台复用率低带来的质量不稳定问题,建立技术成熟度分级准入制度。其中,动力、底盘、电池、电控等核心系统必须完成量产级 DV/PV 验证方可立项;严格控制新技术搭载比例,须先在改款、小众车型完成市场验证,再大规模落地。深化平台化、模块化设计,提前开展平台 DFMEA、公差链、耐久仿真优化,提升零部件通用化率;架构预留软硬件 OTA 升级空间,减少后期大规模设计改动;专项规划三电、智能驾驶系统质量方案,提前落实热失控、碰撞安全、功能安全、网络安全的设计约束。
3.1.3 自研与开放合作分层质量管控,构建供应链生态
按照核心自研、开放外协划分技术栈,差异化制定质量管控策略。
核心自研领域(整车电子电气架构、域控制器、高阶智驾算法、座舱核心系统):主机厂完整掌控需求、设计、编码、测试全链路,搭建内部全流程质量管控体系,自建数据闭环持续迭代优化,构筑质量护城河。
标准化外协领域(芯片、基础传感器、云计算、高精地图):聚焦生态协同治理,制定统一接口标准与供应商质量协议,将ASPICE等级、功能安全、信息安全资质纳入供应商定点准入门槛,动态评估供方过程能力,通过联合开发管控集成质量风险。
3.1.4 建立全生命周期质量目标分解体系
将多维度质量指标拆解至项目各阶段,硬件可靠性、软件缺陷密度、安全合规达标率、用户体验评分、集成故障率、供应商生产件批准程序(PPAP)一次通过率等量化KPI,纳入项目立项评审标准,实现质量目标与项目计划同步落地。
3.2 流程策划级:搭建敏捷可信的标准化研发流程路基
流程策划级承接顶层质量战略,重构适配软硬融合、快速迭代的开发流程,核心解决“敏捷迭代与充分验证平衡”“合规标准内嵌流程”两大问题。
3.2.1 全流程嵌入合规强制管控节点
整合GB 44495-2024、GB 44496-2024《汽车软件升级通用技术要求》、ISO 26262等国内外法规标准,将合规要求转化为各阶段强制开展的活动与阀点评审项。覆盖概念、开发、验证、生产准备全阶段,所有阶段交付物必须完成合规审查方可放行,把合规准入转化为流程内置门禁。
3.2.2 软硬多域协同并行开发,推行测试左移
打破传统机械、电子、软件分段开发壁垒,实施机械、底盘、电控、智驾、云端多域并行协同开发,建立每日跨域同步机制;全面落地测试左移与虚拟验证模式,大规模应用数字孪生、仿真工具,在虚拟环境完成性能、安全、耐久、智驾场景仿真验证,于设计早期识别缺陷,减少实车测试工作量,缩短迭代周期。
搭建快速开发、虚拟测试、缺陷修复、迭代验证敏捷迭代闭环。在保障验证充分性前提下提升交付效率,化解敏捷开发与可靠性之间的固有矛盾。
3.2.3 完善全链路变更与缺陷闭环流程
建立统一变更管控体系,需求、设计、软件、硬件的任何变更,均需开展质量风险评审,同步更新失效模式及后果分析(FMEA)、测试用例、合规文件;搭建缺陷分级管理机制,A类重大安全缺陷执行质量一票否决,未闭环缺陷禁止进入下一开发阶段,形成问题识别、根因分析、整改验证、经验沉淀完整闭环。
3.3 运行赋能级:打造高韧性、自进化的质量执行引擎
顶层战略、标准流程的落地,离不开执行层全方位赋能。从质量文化、人员能力、数字化工具三大维度构建执行保障体系。
3.3.1 培育全员统一研发质量文化
认知层面。确立“质量是设计出来的”核心价值观,制定清晰质量使命、方针与红线:不接受模糊需求、不输出带病设计、不放行未闭环问题、不隐瞒安全风险;高层带头执行质量门禁,项目进度不得凌驾质量标准之上。
行为层面。固化全员质量行为规范,需求、设计、测试、变更必须评审、验证、根因分析与闭环;建立研发、质量、采购、供应商跨部门联合评审机制。
制度层面。建立研发质量责任矩阵、阶段质量门禁、岗位质量责任书,将多维度质量KPI与绩效激励挂钩;搭建双向沟通渠道、质量问题复盘机制,定期开展管理评审,持续优化质量体系。
3.3.2 分层分级研发质量人才能力建设
构建复合型人才培养体系,划分基础工程、跨域协同、专项安全三大能力模块。其中,基础工程能力包含硬件可靠性、嵌入式开发、对标工程、FMEA工具应用;跨域协同能力包含软硬件集成、制造协同、云端生态对接;专项安全能力包含功能安全、SOTIF、整车信息安全、数据合规。
推行关键岗位资质认证制度,配置功能安全经理、网络安全官、软件质量负责人、预期功能安全工程师等专职岗位;定期开展专项培训、资质评价,打造适配电动智能研发需求的质量人才梯队。
3.3.3 数智化工具链赋能全流程质量管控
依托数字化、AI技术实现质量管控从经验驱动转向数据驱动,建设四大数字化支撑体系。
一是统一的研发质量管控平台,打通需求管理、系统设计、软件开发、自动化测试、缺陷追踪、变更管理全链路,线上实时监控各阶段质量指标,杜绝人为让步放行,实现全过程可追溯。
二是智能化开发工具,部署代码门禁、自动化测试工具,编码阶段拦截高风险缺陷;落地AI-FMEA系统,自动推送失效经验库,智能识别潜在风险。
三是虚拟验证数字孪生体系,覆盖整车性能、电池热失控、智驾复杂场景仿真,降低实车验证成本,提前暴露设计缺陷。
四是质量大数据分析闭环,整合研发缺陷、售后投诉、路试数据、仿真结果,通过AI开展缺陷根因自动分析、质量风险预测,反哺场景库、设计规范、流程优化,形成数据自进化改进机制。
 
4 研发质量能力分级提升实施原则
研发质量能力提升是一项系统性工作,绝非局部流程修补、工具简单导入或者人员培训的单点改善,必须纳入战略规划、流程策划、运行赋能三级一体化质量管理体系总体框架,以硬件可靠性、软件鲁棒性、安全合规等质量维度为重点,有序推进。
坚持战略先行,源头牵引,扭转传统质量工作后置、重执行轻顶层的惯性思维。质量能力建设不能直接从流程优化和工具部署切入,应当优先补齐战略规划层质量决策能力,将质量约束前置到产品定义、技术路线选型、供应链生态构建等环节。
坚持流程承接,执行托底,实现三层体系自上而下传导、自下而上反馈。顶层质量战略目标不能停留在文件层面,需要通过流程策划级将质量目标、合规标准、多维管控要求转化为研发流程、阀点门禁、变更与验证规则;再依靠运行赋能层的质量文化、人才队伍、数智化工具链提供落地保障。
坚持分级建设,循序渐进,拒绝追求一步到位的理想化建设模式。车企应当结合自身研发基础、组织能力、产品定位,优先解决质量后置、流程割裂、合规管控缺失等现实痛点,再逐步向生态协同、数智赋能、体系自进化高阶能力升级,根据业务实际设置阶段性可达成目标,合理分配资源。
坚持动态权衡,闭环迭代,追求整车综合质量最优。建立多目标权衡机制,在安全合规刚性底线不动摇的前提下,统筹平衡用户体验、迭代效率、硬件可靠性、性能、研发成本之间的矛盾。依托缺陷数据、仿真结果、车端运行反馈形成持续改进闭环,驱动质量标准、流程规则、管控策略动态优化,适配电动智能汽车软硬融合、快速迭代、跨域协同的产业特征。
 
5 结论与展望
5.1 研究结论
电动智能转型背景下,汽车研发质量内涵拓展为硬件、软件、多维度安全、用户体验、集成兼容、供应链等复合维度,传统单一硬件质量管控体系难以适配行业变革。本文提出战略规划、流程策划、运行赋能三级一体化研发质量管理体系。其中,战略层实现质量前置、源头防控;流程层重构敏捷合规的软硬融合开发流程,落地测试左移与虚拟验证;执行层依托质量文化、专业人才、数智化平台保障体系落地,形成覆盖产品全生命周期、全产业链的闭环质量管控模式,系统性解决当前车企研发质量后置、维度不全、迭代与验证冲突、数字化薄弱等核心痛点。
5.2 行业发展展望
未来汽车研发质量管理将持续向生态智能、全域可控、自主进化三大方向演进。
第一,质量管控全域生态化。主机厂、一级供应商、云端服务商、数据平台构建统一质量协同网络,跨企业数据互通、风险共控,形成整车研发质量生态治理体系。
第二,质量管控深度数智化。AI、数字孪生、大数据全面融入需求定义、风险识别、仿真验证、缺陷分析全环节,实现质量风险自动预测、缺陷自动定位、流程智能管控。
第三,质量体系持续自进化。依托车端海量运行数据、用户反馈、市场召回信息形成长效数据闭环,自动更新设计标准、验证场景、FMEA风险库,质量体系无需人工大规模修订即可持续迭代优化。
新形势下汽车研发质量提升不是局部流程优化,而是覆盖战略、流程、组织、技术、文化的系统性变革。车企只有搭建分层分级、多维度覆盖、数智化赋能的现代化研发质量管理体系,才能在快速迭代的市场竞争中兼顾产品创新速度与整车安全可靠性,构筑长期稳定的品牌品质竞争力。
 
参考文献
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[3]赵福全,刘宗巍.制约自主品牌车企品质提升的质量要素及其改善 策略 [J]. 科技管理研究,2016,36 (24):201-206. 
[4]陈兆宝.快迭代模式下APQP关键阶段的简化实施路径 [J]. 工程技术论坛,2026,2 (2):71-76.
[5]魏广远,修霞.汽车智能化设计与创新技术应用研究 [J]. 汽车维修技师,2024 (22):109-110. 
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[7]ISO 26262:2018 道路车辆 — 功能安全 [S]. 
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[9]GB 44495-2024 汽车整车信息安全通用技术要求 [S].

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