基于PAD 移動端的車企數字化運營實踐

陳 亮

（上汽大眾汽車有限公司120JPH 油漆車間，上海 201800）

0 引言

上汽大眾120JPH 油漆車間總投資達10 億元，于2020 年8月正式投產，規劃年產能60 萬輛，是世界首創120JPH 涂裝車間，用于替代原汽車三廠兩個油漆車間以及新建MEB 工廠油漆車間，共包含：主車間、注蠟車間、總裝預裝車間及各單體之間的連廊，總建筑面積144 848 m2，是全球生產規模最大的單體汽車涂裝車間。

1 存在的問題

120JPH 油漆車間與以往標準化車間相比體量大、技術密集、工藝復雜，對生產管理、設備管理、質量管理等運營管理提出了重大挑戰。結合標準化車間和120JPH 油漆車間，梳理前期面臨的諸多難點和痛點如下：

（1）信息反饋和溝通效率低。常規的生產車間需要耗費大量的勞動力去進行紙質的數據記錄和信息傳遞；面對大量的紙質數據，信息溝通傳遞時效性差，進行深度數據分析困難。

（2）多平臺、多車型，工藝生產布局復雜。120JPH 油漆車間混合生產3 種平臺（MEBMQBMLB）的車型，覆蓋緊湊型、中性、大型SUV 和轎車尺寸。整個油漆車間配置300 多個RFID和MOBY 組成的自動識別節點，以實現對產品的物流追蹤和流向控制。整個車間工藝生產布局復雜。

（3）設備種類多、數量龐大，服務人員少。120JPH 油漆車間設備數量龐大，但維修技術員和維修人員的配置遠未達到標準化車間的2 倍，導致故障處理的實時性成了生產運營的難題。

（4）業務管理系統種類繁多、信息量大，關鍵信息易丟失。在信息應用平臺層，120JPH 油漆車間構建了多個信息系統：包括CCR SCADA 數據收集及監控、RFID 物流控制及FIS 系統、分布式呼叫ACC、電子巡檢、電子保養、EWPK 缺陷錄入系統、Agilepaint 管理系統等。面對如此多的信息及應用系統，極易導致信息獲取不及時，丟失關鍵的信息數據，因此迫切需要將各種應用系統集成到一個智能設備上，方便人員使用。

2 解決方案

基于移動端的車間管理創新方案的實施要點包括兩個方面：基礎網絡設施的建設和管理業務流程優化。在網絡基礎方面，基于無線網絡的全覆蓋，車間使用以PAD 為主、手機為輔的移動設備作為軟件應用的載體。其中應用于車間質量業務的半固定式PAD 共有123 臺，基本覆蓋所有人工工位。用于生產和設備管理的PAD 共180 臺，覆蓋維護人員和管理人員（圖1）。本文重點分析管理業務流程的優化措施。

圖1 工位布置現場

車間的現狀及運營難點主要體現在設備體量巨大、工藝技術復雜、系統繁多、運營成本收緊等問題。亟需通過管理手段和工具的優化或創新，實現管理效率提升和成本降低。另外，在數字化和信息化背景下，通過數字化手段進一步實現數據增值。

流程優化的核心在于全員和全過程，即通過信息技術手段動員全體員工，覆蓋核心業務流程，實現扁平化管理。因此根據車間的核心KPI 和部門的劃分職責，可將車間的運營流程分為設備管理、生產過程管理、質量管理、一般運營及項目管理、安全能源管理等。

針對不同的業務主題，通過移動端、PaaS 等信息技術、結合流程自動化基本方法，重點介紹設備運維、一般運營、績效看板的優化內容。

2.1 基于移動端的設備運維管理

以往的設備管理痛點主要體現在：①技術文檔都是靠紙質版說明書保存，信息檢索差，搶修效率低；②設備點檢和保養流程使用紙質工單，發布和查詢緩慢，管理成本高，且耗費大量紙張；③使用少量的固定式設備PC 機來查詢設備的運行數據并進行操控，現場響應低；④CCR 中控室有專門控制員24 h 監控故障并向各個區域呼叫，且有信號死角，信息傳遞容易失真。

優化內容：設備運維管理以車間設備資產基本信息為主線，集成設備設施的靜態信息，包括BOM 設備層次結構、狀態信息、備件BOM 信息、電子檔案、故障維修履歷、保養維護履歷等。重點以預防性和預測性理念構建可動態調整的電子點檢、保養流程，并借助Wi-Fi 網絡和數百個移動端操作，實現無紙化、移動式作業及辦公。其核心模塊包括電子巡檢、電子保養、移動端設備運行數據采集及監控和分布式故障呼叫。

（1）電子巡檢：包括面向生產人員和維修人員每日進行的日常點檢和專業點檢兩級點檢任務。電子巡檢系統每天自動將點檢或巡檢任務動態推送到相應區域的生產人員或者維修人員的PAD 中，生產或維修人員不僅可以看到具體的條目，也可以方便查閱圖示化檢查標準、對自我相關的點檢或巡檢工單進行管理、查閱可視化統計分析等（圖2）。為提高便利性和點巡檢質量，操作工人可以通過掃描設備上的二維碼來獲得設備的相關技術說明和操作指導。

圖2 移動PAD 端電子巡檢

（2）電子保養：根據供應商的保養標準文件提供靜態日常保養計劃，也可以通過停產作息和設備故障情況提供動態保養計劃。產生的保養工單通過移動端進行維護，具備統計、報警、追溯等功能，確保設備日常保養任務有效落實。維修人員利用車間的生產網絡將故障記錄和保養發布到車間內的服務器上，維修人員通過PAD連接生產無線網絡進行當周保養內容的查看和記錄（圖3）。

圖3 移動PAD 端電子保養

（3）移動端設備運行數據采集及監控：代替傳統固定式SCADA系統，生產或管理人員可以使用PAD 移動設備，可以在車間任意位置查看車間各類設備的運行狀態，更有利于設備隨時隨地的監控，所見即所控，在整車廠首次初步實現數字孿生的前期探索。

（4）分布式故障呼叫：開發基于事件推送的移動PAD 的ACC來管理故障呼叫，在前期規劃時將設備故障對應設置到工段組織架構中，通過Wi-Fi 自動推送到相應區域維修人員的移動設備中，實現主動定向提醒。通過移動端SCADA 和ACC 分布式模塊，首次實現24 h 人員專職監控呼叫的管理傳統，同時有效提高對現場問題的反應速度（圖4）。

圖4 分布式故障呼叫

增值內容：建立電子技術手冊和動態維修知識庫，集成設備設施的靜態信息，包括BOM 設備層次結構、狀態信息、備件BOM 信息、電子檔案、故障維修履歷、保養維護履歷等，提高現場維修人員診斷速度和技能，減少中控室人員4 人。

2.2 基于移動端的一般運營管理

以往運營管理面向生產輔助型流程，主要包含問題檢查和持續改善流程。

（1）問題檢查由各個業務主管負責，信息自上而下，通過郵件或口頭傳送，難以形成閉環管理。

（2）持續改善由現場員工發起，信息自下而上，審批速度慢。

（3）由于機制和流程便捷性，無法充分做到全員參與，全員優化的目標。

優化內容：開發基于移動端的合理化建議系統和問題檢查系統。合理化系統申報和問題單檢查流程簡單高效，提高全員參與率。

（1）過程檢查和持續改善。為滿足這個兩個特定需求，以“問題驅動、流程導向、全員參與”為原則，使用云服務和工作流等技術搭建全員協作平臺。

（2）項目管理。針對新設備技術改造場景，項目相關方可使用問題單功能，借助手機移動終端，實現質量問題的高效流轉，提高設備改造質量。

增值內容：借助數據的記錄和統計，進一步形成激勵措施和績效衡量指標，提高車間可持續改善能力。

2.3 基于移動端的績效和看板

以全員參與、現場管理為原則的流程優化使得運營效率得到了顯著的提升，也獲取了大量的生產數據和信息。根據BEM方法，數據和信息的即時反饋可進一步提升管理透明度，進而提高人員效率。因此，基于移動端的績效看板是提供給各級一線人員、管理人員的有效工具。

目前績效看板基于BI 技術開發，可以實現操作人員和數據之間的交互，方便人員了解掌握有效信息。績效看板按業務不同主要分為產能/產量看板、生產運營看板、能源看板、質量看板、備件成本看板、安全看板等。

3 實施效果

基于PAD 移動端的運營管理通過全員參與、現場全過程的組織流程設計，使得120JPH 油漆車間向精益生產邁出一大步。主要體現在以下3 個方面：

（1）人員績效。項目的實施不但帶來直接人員的優化，更優化了后方間接崗位。直接生產人員減少12%，維護人員減少25%。信息的溝通和傳遞更加準確、即時和高效。

（2）效能績效。通過PAD 移動終端，維修人員可實時獲取現場設備的故障信息和設備狀態，及時對現場故障做出響應，突發故障通過PAD 故障準確推送，做到故障響應0 延時。設備運行的OEE 可以達到95%以上。

（3）節支降本績效。實現了過程與管理的無紙化，初步達到了生產、設備、工藝、運營、成本的在線管理，每年可節省打印紙20 萬張。

4 展望

120JPH 目前的數字化建設還有很長一段路要走。根據目前公司發展戰略和市場形勢，油漆車間將進一步通過技術手段提高設備的自動化、智能化水平，提高生產效率，降低運營成本。主要途徑包含：①重點集成和整合業務管理信息系統，實現全面數字化運維；②進一步引入先進制造技術，提升自動化效率；③導入前瞻性技術，探索智能化轉型。