车用电机控制器拆解与成本驱动比较

最近，我们对两家不同OEM厂商的2W控制器进行了VA/VE演练的拆解，在此过程中我们制定了降低控制器成本7%的策略。我们利用工程智能结合专有的xcPEP工具，全面绘制材料、架构、制造、复杂度和成本图。成本驱动因素会被对比到最后一级细节，并产生降低成本的思路。

本文将重点介绍我们在比较两款车辆电动汽车控制器时的发现：

1. Controller的包装研究及其对比

2. 控制器中的元件复杂度及PCB元件尺寸范围

3. 成本分析

4. 通过xcPEP进行全面比较与成本降低

选择竞争对手是产生大量创意的重要一步，因为我们可以接触到行业中最具成本效益的解决方案，而这些方案可以通过您的做法进行挑战。通常，绝对成本降低的措施比对比研究低40%。

控制器封装研究及其比较

拆解过程中绘制示意图，并在进行比较时并排分析这些视图。

在比较两款控制器时，可以看到控制器A的封装设计更为复杂，即控制器A的外壳为三片式设计，厚度值更高（约0.8毫米），而控制器B为两片式设计，导致外壳重量较重（多出18%），这也是由于三件式设计的原因。 控制器A需要更多的紧固件（多4个）来组装。这会影响制造成本和时间。虽然控制器B的规格稍高一些。（参见下方规格表）

此外，与控制员B相比，控制A的线束组装更为复杂。此外，控制器A提供了女性连接器以便进一步连接，而控制器B中可用的连接数量较少。这使得组装成本增加了6%。

控制器A提供的散热器厚度比控制器B的厚1.8毫米。热量通过导热膏附着在铝壳上。

尽管控制器的规范被发现几乎相似，但PCB电路和元件的整体理念却有很大不同。控制器B配备了3个额外集成电路：3输入NOR门、十六进制反相器和四分道2输入和门。这些集成电路在控制器A中未被观察到存在。在控制器B中未观察到巡航控制和倒车功能。

在研究控制器的复杂性时，观察到控制器A有52个组件，而控制器B有23个组件，导致控制器B的复杂度提高了62%（PCB组件除外）。

控制器A的PCB组件数量（161个元件）高于控制器B的PCB（138个元件），导致电路、组装和PCB尺寸的复杂度更高。

此外，在研究元件尺寸和元件间距时，观察到控制器A的PCB中62%的元件尺寸使用在0-2毫米范围内，而控制器B的PCB中，只有50%的元件位于0-2毫米范围内。

经验法则认为，较少的零件数量和较大的尺寸使用更经济，因为在船上组装需要更低公差且精度更高的机器。同样，PCB封装元件同样会增加组装成本，尽管会减小板块尺寸。

基于该分析，客户提出了多项建议，考虑是否可行地增加组件尺寸和间距。

分析控制器A内的材料后，发现控制器A中的挤压铝壳比控制器B厚0.8毫米。这使得控制器B的外壳成本降低了20%。

此外，控制器A的钢材重量更高，因为两块钢板用于封闭铝壳，而控制器B的外壳仅为箱型结构，末端仅有一块板需要关闭。这导致控制器A的装配重量增加了6%，成本增加了11%。

根据光谱分析结果，我们发现控制器上的两块板子都是FR-5，尽管根据我们之前的研究，ChargerPCB和其他控制器也在使用FR-4。由于其他研究PCB的工作环境条件相同。我们可以寻找FR-4作为替代材料，它能节省10-15%的板上材料成本。

成本分析：

如果在我们的xcPEP成本分析模块中，预配置成本模型中估算了两者的成本（SC）。研究发现，由于控制器A复杂度高且组件数量更多，成本相较控制器B更高。以下图片为从xcPEP成本分析模块下载的报告。

通过xcPEP进行全面比较与成本降低

主要策略会在某一产品上以绝对标准或与竞争对手产品进行比较。

物料清单（BOM）生成：

我们利用内置的xcPEP工具，将基础产品和竞争对手的关键数据与高质量图像映射，生成物料清单（BOM）

xcPEP是我们极其全面的产品工程平台，内置工具，基于汽车零部件数据训练的机器学习，用于比较数据并生成成本降低的思路。

电路图/原理图

我们通过图形设计的电路图分析产品架构和封装方法。

数据分析

我们分析并比较客户与竞争对手生成的数据（BOM），包括重量、材料、尺寸、紧固件使用量、支架使用情况，这些数据通过子装配层面及产品层面的图形图进行比较和分析，使用xcPEP工具。

成本估算

我们估算100%组件的方向性成本，以识别每个零件的三大主要成本驱动因素：原材料、工艺和制造费用。之后我们比较创意生成的细粒度成本驱动因素。

使用 xcPEP 工具节省创意生成成本

xcPEP工具根据用户需求，从生成的产品清单和层级生成节约成本的想法。ASI的工程师会评估生成的想法，增加价值，并评估xcPEP工具产生的想法的可行性。

基于上述方法和创意建议，我们已在控制器A上产生了创意，并实现了41%的总创意。这为控制器A节省了9.3%的成本。