CPY數字化系統項目應用探索

孫駿

摘 要：工業4.0時代是利用信息化技術促進產業變革的時代，也就是智能化時代。汽車工業是工業機器人應用最早，也是最為廣泛的領域，汽車制造的高度自動化使得機器人越來越多。然而這些還是遠遠不夠的，互聯網時代對工業制造提出了更高的要求，工廠的自動化系統逐步升級，增加了物聯網的概念，將工廠的機器以及作為主體的人類員工融入到互聯網中，實現機器之間、人與機器之間的完美互動。進入到工業4.0時代之后，智能工廠開始從制造向“智造”轉變，并被廣泛應用于汽車行業的自動化、數字化和智能化車間，已經成為汽車智能制造的重要載體。本文對采用物聯網技術的數字化系統在汽車制造工廠的應用進行討論和探索，闡述了在智能制造的背景下，數字化系統對人員、設備、產品質量等方面的管理起到的巨大的提升作用。

關鍵詞：數字化系統 物聯網 管理提升

CPY數字化系統基于微信小程序開發，按照管理對象的屬性分類，可分為“現場管理”類、“設備管理”類、“質量管理”類和“文件管理”類等4個類別，每個類別下，有多個不同的功能模塊。雖然各個模塊的功能不同，但是每個模塊的工作邏輯是大同小異的。首先通過前端設備采集數據供后臺分析，采集數據的過程，應用了RFID技術、微信掃碼技術等，使數據采集過程更加快捷和可靠。然后通過無線網絡方案，將前端采集到的數據信息提交給后臺服務器，由服務器進行數據處理，自動生成管理者所需要的數據報表，幫助管理者運用這些數據，提升人員、質量和設備管理水平。我們開發數字化系統的目的也在于此，通過采集大數據，讓電腦代替人工去處理這些龐大且復雜的數據，生成直觀的簡潔的數據報表，使得我們的管理更加輕松、高效，更加貼近生產現場實際狀況。

CPY數字化系統里面有很多功能模塊，所有的程序模板都集成在了精儀征途小程序里，下面我謹挑選其中的幾個模塊，闡述數字化系統在實際汽車制造過程中的應用，見圖1。

1 電子隨車卡系統

1.1 項目背景

車身車間目前采用的是紙質隨車卡，確認車輛過點信息，同時將該車輛的質量信息記錄在紙質的隨車卡上，并蓋章簽字。按照國家法律規定，紙質隨車卡需要保存15年。一輛車僅對應一張隨車卡，車身車間每年需要印制30多萬張隨車卡，并且需要提供大量的場地、耗費大量的人力去保存和維護所有的隨車卡。

1.2 項目方案

（1）以現有RFID網絡系統為基礎，開發一套電子化的隨車卡信息采集系統，實時記錄和存檔車輛質量信息，形成電子化隨車卡同時具備一定的數據分析能力。（2）在現場質量問題記錄點增加信息采集設備，將現場紙質的質量問題記錄表單IT化，并自動生成相應的報表，實現實時信息記錄和傳遞。（3）出于安全性和穩定性考慮，該系統將獨立于生產系統以外運行，不與生產系統做任何信息交互;同時，該系統收集的質量信息將直接存儲于車間自己的服務器上，保證信息安全。

1.3 項目成果

（1）紙質隨車卡電子化，節約了油印費用11.88萬元/年。（2）利用電子化面板實時記錄車輛質量信息，形成電子化隨車卡進行存儲，節約存儲空間和成本。（3）根據電子隨車卡采集的缺陷數據，統計問題發生頻次，篩選頻發問題和重點問題，形成數據分析報表。報表還可以實時更新各條線的產量信息。

2 點巡檢無紙化系統

2.1 項目背景

當前制造部各車間的設備點檢、巡檢等工作均需定期印刷大量紙質記錄卡，并由工人在對設備進行檢查時手工填寫，具有以下特點：

（1）人工進行點檢、巡檢工作時，手工填寫工作量大。（2）印刷點檢卡、巡檢卡每年需要耗費大量紙張和印刷用油墨耗材等。（3）點檢卡、巡檢卡的整理需要耗費人工，存檔需要占用倉庫空間。（4）審核時查找檢索歷史點檢卡工作量繁瑣。（5）點檢記錄及點檢異常記錄均為手寫在紙質點檢卡上，查閱、統計、分析等工作不便捷且不高效。

2.2 項目方案

基于4G網絡、工業物聯網和私有云技術，項目團隊在上汽大眾率先開發出了無紙化、智能微巡檢APP——“陽光車身”，并兼容手持智能終端和微信小程序。

該APP使用時，操作人員只要使用微信，打開“陽光車身”小程序APP，掃描現場張貼的數字化車間索引二維碼，隨即彈出與傳統紙質點檢卡內容相同的檢查條目，并進行高效的檢查、點選、記錄、提交等操作;數據實時傳送到私有云服務器，管理人員可以通過計算機遠程訪問服務器數據，導出與傳統點檢卡樣式一致的點檢記錄，實現便捷的檢查或審核等工作。維修工、維修班長、維修技術員也可以登陸APP，對生產員工點檢發現的設備異常進行派單、接單、審核、批示等操作，與實際工作流程完美吻合，提高了工作效率。

除此之外，服務器管理后臺還可以查詢、查閱點檢時間、點檢記錄、班組信息、人員信息等，與此同時，還可以實時顯示點檢異常清單，并自動生成圖標，實現基礎層級的“大數據分析”，今后還會進一步拓展數據分析功能，指導現場實際工作。

2.3 項目成果

（1）節約印刷費用：每年可節約點檢卡油印：6000×12=72000張;按油印價格0.2元/張計算;每年可節約點檢卡油印費用：0.2元/張×72000張=14400元。（拓展功能啟用后，印刷費用可節約更多。）

（2）節約作業工時：app可實現自動簽名，目前PFYB有683個工位、3762臺設備，每工位約5張點檢卡，每張點檢卡每個班次需簽名2次，簽名1次按3.5秒計算，每300個生產日可節約點檢工時：683×2×3.5× 300×2÷3600=796.83小時。（不含紙質點檢卡的印刷、整理、收集、歸檔、周轉等工時耗費;拓展功能啟用后，工時可節約更多。）

此外，項目團隊一致認為，小程序app只是一種形式，一種工具，該項目的真正意義在于完成數據激烈后，進行的一系列拓展應用，比如大數據分析，對設備的情況進行精準了解與掌握，指導實踐工作。

3 討論板小程序

3.1 項目背景

工廠員工普遍使用微信作為日常工作交流的工具，嚴格來說，作為制造型企業，使用微信討論工作相關的內容，尤其是技術相關的問題，有信息泄密風險。除了這個風險以外，使用微信群聊討論專項問題，還有以下幾個缺點：

（1）群內信息雜亂、繁多，無法快速地將措施與問題一一對應。

所有問題信息都在一個群里討論，很多時候不確定回復的措施是針對哪一個問題。有些措施回復信息與問題發布信息間隔時間較長，更是無法快速地將問題與措施一一對應。

（2）為了使問題閉環，保證每個問題都能有效解決，車間需要專門安排一名人員每天整理群內信息，不僅費時，而且容易遺漏信息，效率低且效果差。

3.2 項目方案

（1）開發討論板小程序，變化點信息可在小程序內發帖進行討論，小程序操作方法類似百度貼吧;（2）每個問題作為一個單獨的帖子，對應的措施可由相應責任人跟帖進行回復，界面整潔有序;（3）每個問題的所有信息，包括問題描述、臨時措施、長期措施、斷點等，都在其對應的帖子內，系統每日自動發送問題清單，無需安排人員整理;（4）所有問題相關信息都存放在車間的服務器里，避免了信息泄露風險。

3.3 項目成果

（1）實現問題點對點跟蹤，信息一目了然。（2）后臺自動生成問題清單，統計問題解決狀態，節約人工統計工時180h/年。

4 結語

項目開展至今，我們所完成的工作還是集中在前端數據收集部分，硬件設備和系統功能的開發，其實是在為后續的數據分析和管理提升打基礎。后續的項目工作重點是數據分析和利用，即梳理已有項目，從中梳理出我們想要或者需要用到的數據。通過初步梳理，我們發現部分數據的獲得需要現場增加硬件設備，也有部分數據需要通過程序優化而獲得。

（文中的軟件系統由南京思飛捷軟件科技有限公司開發）