樣車試制數字化建設與應用研究

林建何

摘 要：如何壓縮試制時間進而縮短整車開發周期，加速新車型上市，提升廣汽品牌競爭力，是近年來廣汽研究院發展面臨的挑戰和機遇。文章通過借鑒國內外研發機構系統建設思路，結合院內完善的試制管理體系，概述建設一套完整的有生命力的信息化、數字化管理系統，旨在通過信息化和數字化建設研究，用數字化思維改善管理，提升效率，推動試制管理穩步發展和縮短試制周期具有積極作用。

關鍵詞：樣車試制;大數據;數字化轉型;試制工藝圖

中圖分類號：C931.3? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）15-243-03

Abstract： How to?reduce the trial production time to shorten the development cycle of the entire vehicle， accelerate the launch of new models， and enhance the competitiveness of the GAC brand are the challenges and opportunities faced by GAC R&D CENTER in recent years. This article summarizes a complete set of vitalized information and digital management systems by drawing on domestic and foreign R&D institution system construction ideas and combining with the comprehensive trial management system within the institute.Through research on information and digital construction， aims to positively improve efficiency， promoting the steady development of trial production management and shortening the trial production cycle.

Keywords： Prototype trial production; Big Data; Digital transformation; Trial production process chart

CLC NO.： C931.3? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）15-243-03

引言

根據相關調查表明，樣車試制占整車開發周期的15%～ 35%，從側面說明試制的重要性和復雜性。試制期間要完成焊裝、涂裝、總裝工藝流程驗證和產品設計驗證、產品工藝驗證以及產品質量驗證等工作。在驗證中會遇到產品設計、總體布置、生產工藝、工裝夾具、人機等各種問題，而這些問題的處理靠傳統管理模式和項目矩陣式管理模式，雖然在一定程度上經過項目收尾過程組輸出的經驗教訓規范了業務流程，但很難通過縱向對比分析各車間、班組以及項目管理的優劣，對整體試制項目管理和車間管理的改善或惡化缺乏準確的判斷依據，導致試制非作業時間有上升趨勢，影響試制進程。

基于這些原因，廣汽研究院實施了“全球辦公一張桌”為核心的信息化戰略目標，建立了以試制系統為主，移動門戶、QMS、PMS等為輔的信息化系統，用數字化轉型驅動業務和改善管理，減少試制等待時間進而縮短試制周期，為快速搶占市場占有率提供保障。

1 試制車間工藝布置

試制車間分為焊裝、涂裝和總裝3個工段30個工序，其中總裝工段包括分裝線、主線和終檢線18個工序。簡要試制車間工藝流程如圖1所示。

2 樣車試制信息化建設內容

2.1 試制系統

試制系統是基于系統軟件架構、技術架構、業務架構、安全架構和存儲架構的成熟運用，以及工業PAD、工業PDA、激光無線掃描槍、無縫拼接液晶屏和移動終端等硬件的普及，并采用工業以太網的拓撲結構，按點位要求采用有線網絡接口和無線AP管理。

試制系統是大數據重要數源，其建設的好環直接影響數字化成敗，故在系統建設初期，充分考慮了信息化帶動數字化構想和體系與系統融合，并確立數字化轉型驅動業務的目標。據此開展系統建設，從試制計劃、生產執行、設備管理、倉儲物流、質量管理、成本管理、工藝管理、BOM管理、報表管理等模塊入手，實現傳統線下管理向信息化管理轉變，為信息化的成功實踐和數字化建設提供保障，同時也為大數據應用奠定基礎。

2.2 移動門戶系統

移動門戶是近年來憑借移動智能終端、移動4G技術、WIFI等無線數據通信方式的全面普及帶來快速發展，是信息化向數字化轉型的重要工具。移動門戶方便、快捷、高效的使用體驗促成各系統的輕量化數據由PC端遷移至手機端。根據預先定義數據模型經數據倉庫實時、定期、主動和被動等多方式實時展現給用戶，提升個人與系統協同能力，實現快速響應決策機制。

2.3 外圍系統

樣車試制作為整車開發周期承上啟下重要一環，為保證試制業務完整性及信息互聯互通，努力打造試制數字化車間及移動化辦公，結合業務需要，需深度集成SAP、PDM、PMS、QMS、TDM等相關外圍系統，打通信息孤島，實現信息共享。

2.4 信息系統安全

系統安全設計按照國家等級保護相關標準要求進行，按照確定的信息系統安全等級從物理安全、網絡安全、操作系統安全、數據庫系統安全和應用系統安全等層次進行安全設計。其中網絡安全是系統安全體系的重點內容，綜合采用VLAN劃分、地址綁定和防火墻等網絡安全技術和安全策略，力求從多層次、多角度來保證網絡系統的安全。

3 樣車試制數字化建設內容

3.1 試制數據倉庫平臺架構

試制數據倉庫平臺是數字化建設和應用的核心。數據源是數據平臺系統的基礎，是整個平臺架構的數據源泉。首先整合提取試制、SAP、QMS、PDM、移動門戶等系統結構化數據，包括因設備或系統集成原因采用手工導入的數據，保證數據的正確性;其次經過數據抽取（Extraction）、轉換（Transformation）和加載（Load）處理，并按預先定義好的數據倉庫模型，將數據加載到數據平臺中去;然后根據業務發展需要制定各主題分析維度和指標，明確數據分析應用工具，最終對數據進行分割、切片、切塊、挖掘、鉆取，以信息化數字化方式展示。試制數據倉庫平臺技術架構如圖2所示。

數據平臺的建立，對數據準確性要求非常高，所以在各系統建立初期，應遵守中國信息技術標準化技術委員會發布的《中國大數據參考架構》、《非結構化數據表示規范》等相關數據標準和企業相關數據標準，同時要求數據平臺能過慮、反饋不完整、錯誤、重復等數據，進一步完善和規范各數據格式，保證數據的一致性、有效性和重用性。

3.2 試制數字化指標構筑

在試制平臺架構上規劃主題分析、試制管理、領導層和基礎數據四大管理板塊，方便管理者根據業務需要制定系統指標體系，具體說明如下：

（1）主題分析板塊為達成企業管理目標，根據試制業務范圍梳理出生產、項目、質量、成本等主題，對各主題要體現出某一方面的分析角度（維度）和統計數據（量度）之間的關系，并且根據管理層級綜合考量跨主題關系，同時也要考量量度、數據粒度、維度之間關系，最終形成了圍繞提高試制效率和決策效率的指標體系。

（2）試制管理板塊為數據化管理的核心板塊，經過數據補充管理短板并依此診斷試制業務、流程發展態勢，并且標準化管理口徑，?從而提高整體試制管理能力，為縮短試制周期提供強有力支撐。

（3）領導層板塊是數字化展示對象，包括試制內部中高層領導級、外部專業組層級，需要根據層級來配置權限和規劃主題單元，最終為實現信息透明和壓力輸出的目的。

（4）基礎數據板塊是各業務根據工作需要提供數據查詢，重點在于提升工作效率。

4 效益分析

通過BI工具的解決方案，為優化試制業務改善績效提供數據支持。例如：通過某個業務指標數據縱橫向分析和對其指標分解分析，在管理出現偏離預期時，能夠發現、控制或糾正;為了滿足中高層管理人員所需的預測、決策分析的需要，提供實時決策關鍵指標。通過移動門戶集成，建成業務審批透明化管理、生產信息預警和移動看板功能。綜合數字化應用，減少員工25%以上重復過程數據統計、壓縮約20%試制周期、提高95%以上數據完整性、促進試制業務由傳統結果導向向過程控制導向的管理轉變，克服了試制特性所帶來試制周期的不確定性。

5 結束語

綜上所述，在大數據技術應用的背景下，企業不僅要培養員工的數據收集能力，還需培養數據分析、數據創新、數據整合的能力，進而在現實世界中付諸實施;另外要根據試制業務持續優化信息化數字化系統，讓數字化轉型驅動業務成為管理主題，用數字化思維帶動管理聚變，推進試制等待浪費和管理浪費的進一步改善，縮短研發周期，降低研發成本，提升廣汽研究院試制能力具有重大意義。

參考文獻

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