汽車試制管理過程中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用

吳志軒 吳展慧 岳雙成

摘 要：文章介紹了在汽車研發(fā)過程中，對樣車試制階段應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)提升其試制生產(chǎn)效率，消除試制信息孤島，對樣車研發(fā)試制各環(huán)節(jié)的實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)控和生產(chǎn)管理。從系統(tǒng)角度應(yīng)用業(yè)務(wù)模塊化的管理理念，將試制全流程進(jìn)行模塊化管理，建設(shè)基于各模塊的樣車試制管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)整合試制各業(yè)務(wù)模塊數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上，開發(fā)多款定制APP、前端數(shù)據(jù)可視化界面，并將其部署于移動端、可視化拼接大屏、現(xiàn)場顯示終端等設(shè)備，最終實(shí)現(xiàn)對樣車試制全方位、各領(lǐng)域業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化系統(tǒng)管理。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;管理系統(tǒng);試制;信息孤島

中圖分類號：U461.99? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）17-228-03

Application of Digital Technology in the Process of Automobile Trial

Production Management

Wu Zhixuan， Wu Zhanhui， Yue Shuangcheng

（ Guangzhou Automobile Group Co.， Automotive Engineering Institute， Guangdong Guangzhou 511434 ）

Abstract： This article introduces the application of digital methods to the prototype production stage in the automobile R & D process to improve its production efficiency， eliminate the information island of the trial production， and real-time data monitoring and production management of all aspects of the prototype development. From the perspective of the system， the business modular management concept is applied， the entire process of trial production is modularly managed， and a prototype production trial management system based on each module is constructed. On the basis of system integration and trial production of various business module data information， develop a variety of customized APPs， front-end data visualization interfaces， and deploy them on mobile devices， visual splicing large screens， on-site display terminals and other equipment， and finally achieve a full range of prototype car trial production 3. Digital system management of business processes in various fields.

Keywords： Digital; Management system; Trial production; Information island

CLC NO.： U461.99? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）17-228-03

引言

近年來，我國的汽車行業(yè)快速發(fā)展，與之而來的在汽車研發(fā)領(lǐng)域，越來越多的研發(fā)車型與數(shù)量，同時伴隨著研發(fā)周期的進(jìn)一步壓縮，對汽車研發(fā)企業(yè)制造試制樣車的要求也越來越高。樣車試制過程中信息的及時共享與業(yè)務(wù)流程管理成為提升試制水平和研發(fā)效率的關(guān)鍵指標(biāo)。在試制過程中由于試制的不確定性及個性化需求特點(diǎn)的限制，試制方法及管理手段基本以人力為基礎(chǔ)，信息溝通交互基本依靠研發(fā)人員的線下聯(lián)系，以及人工整理現(xiàn)場各類圖表的方式進(jìn)行。而在現(xiàn)階段各行各業(yè)應(yīng)用信息化、數(shù)字化等的先進(jìn)管理手段大幅提升效率的背景下，汽車研發(fā)試制領(lǐng)域亟需進(jìn)行一次先進(jìn)管理手段的更新升級。

數(shù)字化管理手段作為管理模式的前沿水平[1]，主要是借助計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，將管理工作從粗放的事務(wù)型向精細(xì)的數(shù)據(jù)型量化、精準(zhǔn)化管理轉(zhuǎn)變的有效手段，通過大數(shù)據(jù)的分析去發(fā)現(xiàn)問題，提供決策參考，大幅提升管理效能。數(shù)字化可以面向開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造、銷售、服務(wù)、回收等產(chǎn)品生命周期全過程，同時與移動化等技術(shù)深度融合，充分發(fā)揮信息溝通協(xié)調(diào)的實(shí)時性和及時性，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)管理理念和最新數(shù)字化技術(shù)的融合使用[2]。

綜合來看數(shù)字化技術(shù)的優(yōu)勢明顯：

（1）簡單直觀。數(shù)字是人類最容易學(xué)習(xí)、接受與掌握的知識，相對簡單;便于消除語言障礙，相對直觀。

（2）有利于國際化。數(shù)字在國際商業(yè)化生產(chǎn)與運(yùn)作中大量使用，是通用的國際化語言。各國文字有自己的文化優(yōu)勢，但較難理解，對溝通執(zhí)行不利。數(shù)字化管理更有利于國際化。

（3）客觀有力。數(shù)字更能客觀、公正地反映出事物的本質(zhì)和規(guī)律，能正確評判企業(yè)技術(shù)、質(zhì)量、財務(wù)、營銷、服務(wù)、人力等績效。在有力的數(shù)據(jù)面前，自普通用戶到專家權(quán)威，再挑剔的消費(fèi)者也會表示能夠理解并接受。

（4）速度快、助決策。計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展大大加快了數(shù)據(jù)的計算、統(tǒng)計、分析和處理速度。數(shù)字化能幫助人們正確評判企業(yè)技術(shù)、質(zhì)量、財務(wù)、營銷、服務(wù)、人力等績效以做出明智的決策。

數(shù)字化是目前解決不確定性、個性定制化業(yè)務(wù)最有力的手段，與試制工作的需求也是高度吻合。本文以數(shù)字化技術(shù)在樣車試制過程中的應(yīng)用為切入點(diǎn)，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到樣車試制過程中，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、移動終端工具、可視化工具以及各種協(xié)同工具組成的集成化計算機(jī)系統(tǒng)[3]，其根據(jù)用戶需求，對產(chǎn)品、工藝和資源等信息進(jìn)行分析、規(guī)劃和重組，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品原型制造以及設(shè)計工藝、功能驗(yàn)證，進(jìn)而快速生產(chǎn)出達(dá)到用戶要求性能的產(chǎn)品的整個制造過程。

1 系統(tǒng)建設(shè)需求調(diào)研

在搭建試制管理系統(tǒng)的過程中對業(yè)務(wù)需求和痛點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研分析，根據(jù)系統(tǒng)模塊化管理理念[4]總結(jié)出共計有8大業(yè)務(wù)模塊需求。

通過對試制現(xiàn)場調(diào)研和業(yè)務(wù)梳理，分析得出試制作業(yè)計劃可控性差、現(xiàn)場經(jīng)常缺料、異常問題不能及時處理等痛點(diǎn)，重點(diǎn)影響試制生產(chǎn)效率，據(jù)評估單車生產(chǎn)周期在系統(tǒng)實(shí)施后能夠至少節(jié)省三分之一的時間。

2 實(shí)施應(yīng)用

在項(xiàng)目實(shí)施過程中以實(shí)現(xiàn)試制生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)閉環(huán)管理為建設(shè)總目標(biāo)。包括試制計劃、倉儲物流、生產(chǎn)執(zhí)行、現(xiàn)場可視化等內(nèi)容的建設(shè)，提升試制能力和管理水平，縮短車輛研發(fā)試制的周期。將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于試制管理過程中，以推進(jìn)樣車試制全過程的轉(zhuǎn)型升級。

2.1 試制主要業(yè)務(wù)模塊的數(shù)字化搭建

針對以上的試制業(yè)務(wù)需求情況，有針對性的搭建服務(wù)于試制各業(yè)務(wù)模塊的數(shù)字化系統(tǒng)。

根據(jù)業(yè)務(wù)需求主要功能模塊包括試制計劃、倉儲物流、車間執(zhí)行、試制BOM、試制質(zhì)量、設(shè)備管理、技術(shù)文件、可視化管理等主要系統(tǒng)模塊。

2.2 系統(tǒng)的主要數(shù)字化手段

系統(tǒng)通過數(shù)字化手段高效集成設(shè)備-人員-系統(tǒng)各維度功能，打通數(shù)據(jù)在試制生產(chǎn)各業(yè)務(wù)模塊的線上實(shí)時高效流通。

通過PC端，將試制工程師、計劃管理人員、報表統(tǒng)計人員等角色的主要任務(wù)完全轉(zhuǎn)移動線上進(jìn)行，從而對編制BOM表、生產(chǎn)計劃排產(chǎn)、報表統(tǒng)計等操作過程在線進(jìn)行管理與共享，實(shí)時發(fā)布和更新。

移動應(yīng)用上，以項(xiàng)目和部門管理多方維度考量，定制開發(fā)適用于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、試制負(fù)責(zé)人、各專業(yè)負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場工人、倉庫管理員等角色的移動APP，在系統(tǒng)中完成產(chǎn)品數(shù)據(jù)

監(jiān)控、生產(chǎn)監(jiān)控、質(zhì)量問題處理、現(xiàn)場報工操作、物料實(shí)時管理等工作任務(wù)。

在底層設(shè)備監(jiān)控層方面，系統(tǒng)通過與PLC通訊、自動讀取設(shè)備服務(wù)器數(shù)據(jù)等方式，監(jiān)控底層的重點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)備，計算并監(jiān)控設(shè)備使用時間、利用率、故障情況，更合理地安排試制生產(chǎn)資源。

與外圍系統(tǒng)做了大量系統(tǒng)集成工作，以滿足系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互的要求。針對設(shè)計工程師、工藝工程師、項(xiàng)目管理工程師、采購管理員等作為關(guān)鍵用戶的PDM系統(tǒng)、工藝管理系統(tǒng)、項(xiàng)目管理系統(tǒng)、SAP系統(tǒng)等系統(tǒng)做系統(tǒng)對接集成，讓整個研發(fā)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)能順利交互傳遞。

在試制數(shù)字化應(yīng)用過程中，同時注重對于數(shù)據(jù)可視化的實(shí)時呈現(xiàn)，通過現(xiàn)場可視化大屏的建設(shè)，將產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)、質(zhì)量問題、生產(chǎn)進(jìn)度、物料信息等各類信息實(shí)時共享與推送，消除樣車研發(fā)試制階段的信息孤單，實(shí)現(xiàn)樣車試制業(yè)務(wù)的全流程數(shù)字化管理。

3 小結(jié)

通過搭建樣車試制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用，人與設(shè)備、系統(tǒng)互聯(lián)互通[5]，與上下游系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成，并對生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備信息、生產(chǎn)進(jìn)度等數(shù)據(jù)實(shí)時采集，結(jié)合可視化技術(shù)的運(yùn)用（可視化大屏和移動終端APP等），解決了生產(chǎn)計劃與物料延期、試制問題處理不及時等痛點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張繼焦，呂江輝.數(shù)字化管理——應(yīng)對挑戰(zhàn)，掌控未來[M].北京：中國物價出版社，2001.

[2] 吳志軒.面向汽車快修業(yè)的數(shù)字化維修輔助系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D].大連：大連理工大學(xué)，2016.

[3] Christian Nagel. Professional C# 2008 [M]. Wiley Publishing，Inc， 2008，3-4.

[4] 李燦偉.論新常態(tài)下汽車制造企業(yè)的模塊化集成管理[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2018（28）.

[5] 王時龍.基于層次化數(shù)字孿生的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)制造新范式——霧制造[J].計算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2019，25（12）.