整車生產一致性管控系統在汽車生產制造過程管理中的應用

徐昊，林錦州，趙彥春

（中國汽車技術研究中心，天津 300381）

1 引言

近年來，我國汽車工業高速發展，產業結構調整取得了一定進展，逐步形成了多品種、全系列的整車生產及零部件配套體系，產業集中度不斷提高，產品技術水平明顯提升，自主開發能力和自主品牌有了明顯進步，已經成為國民經濟的重要支柱產業。

但是，應當看到，由于自身技術水平甚至企業管理原因，我國汽車產品生產一致性管理現狀并不理想，個別汽車生產企業保障產品生產一致性意識淡薄，生產一致性保障能力低下，直接影響了我國汽車整體競爭力和質量的進一步提高。工業和信息化部組織的2017年度車輛生產一致性監督檢查中，確認共有3163輛新出廠車輛存在實車參數與批準參數不一致、不符合國家標準等違規行為，并對存在生產一致性問題較多的18家車輛生產企業予以通報，并按照違規性質及嚴重程度不同，分別給予行政處罰、撤銷問題產品、限期整改、批評式約談等處理處罰措施。

我國汽車產品生產一致性現狀決定了應加快產品生產一致性管控研究進程，積極推進開展生產一致性監督管理。產品生產一致性水平的提升將極大推動我國汽車產業由汽車產業大國向汽車產業質量強國邁進。因此，建立一套整車生產一致性管控平臺，為企業提供先進的生產一致性管控方式和信息化解決方案，從而促進企業樹立生產一致性保障理念，增強企業生產一致性保障能力，提高產品生產一致性水平，將有力推動企業整體信息化水平的提升。

2 整車生產一致性管控系統的應用

2.1 生產一致性管控政策要求

2010年，工信部發布109號文強調[1]，車輛生產企業是生產一致性管理的責任主體，應當建立和完善生產一致性管理體系，保證車輛產品一致性，即保證實際生產銷售的車輛產品的有關技術參數、配置和性能指標，與《公告》批準的車輛產品、用于試驗的車輛樣品、產品《合格證》及出廠車輛上傳信息中的有關技術參數、配置和性能指標一致。2016年，工信部發布95號文，強調各汽車生產企業應認真落實《車輛生產企業及產品生產一致性監督管理辦法》有關規定，編制、執行并適時調整《企業生產一致性保證計劃》，保證生產和銷售的汽車產品持續符合強制性標準法規要求，另外各汽車生產企業應開展產品一致性專項自查，并編制自查報告[2]。

除此之外，國家要求汽車企業在整車一致性管理體系建設過程中，車輛企業應該符合生產一致性管理、強制性認證的相關法規要求，生產一致性管理的相關流程的制定，要符合相關公告對3C參數申報及變更、樣件及小批量鑒定、供應商新增或變更過程、產品設計變更的要求等，相關的樣件鑒定和型式試驗，應該在影響生產一致性的設計變更或供應商變更中嚴格執行，相關的變更實施定要在國家有關部門批準后才能進行實施；同時，應該有效管控或監查相關的3C標志管理、3C有效性保持、最終產品、生產過程等四個方面。在保證整車產品一致性方面，產品結構及技術參數表中相關的試驗車輛樣品中的零件性能、備案參數和零部件的產品規格型號、結構、技術參數、性能等應該保持零件性能一致[3]。

近日，工信部、認監委等部門出臺的新能源汽車政策、《道路機動車準入（修訂版）》、《改革調整強制性產品認證目錄及實施方式》等新政策標準中，著重體現對汽車產品的“一致性”過程化管理，并結合監控、追溯等的政策要求。有關部門要求企業必須具備“一致性”保證能力，尤其是過程保證能力，且提倡用信息化手段進行生產一致性的管理。由此可以看出政府監管已從之前的注重事前監管轉向事中事后監管，同時，企業的主體責任在生產一致性管控方面也越來越重要。

2.2 整車生產一致性管控系統

本系統以卷積神經網絡（CNN）的機器視覺學習和統計學理論的深度學習算法為技術基礎，通過研究多個車輛生產企業的整車生產各個環節的一致性管控方法，整合成一套完整的生產一致性管理體系，利用電腦端和移動式手持終端相結合的信息化管理方式，構建了企業車輛產品生產一致性管控系統。該系統在整車生產一致性核查過程中，利用移動式手持終端的移動性和便利性，在生產現場完成車輛產品關鍵零部件二維碼（條形碼）、打刻標識及隨車證書信息的拍照與圖像識別，獲取實車及證書信息；然后通過電腦端強大的處理能力，實現對采集的實車數據和隨車證書數據與各行業機構發布數據進行自動化的一致性核查，并對核查結果進行統計分析，為企業一致性管控提供數據基礎，并有效保證了出廠整車產品的一致性，而且極大減輕人力資源負擔[4]。

2.3 整車生產一致性管控系統功能

整車生產一致性管控系統不僅實現對實車生產數據與各行業機構發布數據一致性的自動化核查，并在其基礎上發展出其他功能，其基本功能有：

①建立企業級車型基礎數據庫，通過數據接口或數據采集的方式，獲取本企業車型在各行業機構發布的數據，形成企業級的車型基礎數據庫，數據內容包含公告發布數據、整車一致性認證數據、環保信息公開數據、油耗數據以及CCC強制認證數據等數據，作為整車生產一致性管控系統數據核查的基礎。

②建立以款型為基礎的車輛數據庫，通過將公告發布數據進行有效的配置拆分，并以此關聯該款車輛對應的車輛一致性證書編號、環保信息公開編號，形成車型的某一單配置款型的車輛信息庫。

③保證證書參數的一致性，系統通過直接拍照掃描或者圖片導入的兩種形式錄入證書，系統首先通過圖像降噪處理，優化關鍵細節，過濾無用細節，然后根據開源識別庫openCV和OCR引擎進行圖像切割、圖像識別，并根據參數與值的對應關系生成符合接口要求的數據格式。系統為提升識別準確率，識別過程中根據提前準備好的詞典文件，進行糾錯處理，最終系統形成車輛隨車證書參數數據庫與該款型對應的車輛數據庫進行參數一致性核查，保證打印隨車證書與各行業機構發布數據的一致性。

④保證關鍵零部件信息的一致性，系統通過讀取零部件二位碼（條形碼）信息或者直接掃描零部件打刻標識的方式，獲取關鍵零部件信息。針對關鍵零部件不規則打刻標識，需在證書圖像識別方式基礎上增加圖像訓練相關方面的工作，利用訓練好的數據模型進行圖像識別，并且在識別過程中，針對零部件最常出現的陰刻和陽刻標識分別進行處理，以提升識別精度[5]。最終系統形成車輛關鍵零部件參數數據庫與該款型對應的車輛數據庫進行參數一致性核查，保證車輛實際轉配關鍵零部件信息與各行業機構發布數據的一致性。

⑤零部件CCC證書有效性管理，系統創新性地將零部件供應商納入到企業一致性管理體系中，由零部件供應商企業為整車企業提供強制性認證零部件的CCC證書等相關資料；系統與國家CCC認證機構的官方網站形成系統對接，對供應商提供的零部件的某單張CCC證書進行證書有效性核查及證書其他關鍵信息的一致性校驗，并可對車型系列全部CCC證書信息進行自動化的一鍵核查或定時核查，保證整車零部件證書的有效性和一致性。

⑥形成企業一致性管控日志：系統可以將核查結果進行有效存儲，并進行統計分析。企業可以從車輛款型或者生產時間多維度形成企業自定義報表，供企業進行一致性問題解決，并可作為企業一致性管理記錄。

⑦針對企業不同機構的系統設置功能，企業可在系統中層級錄入不同機構不同角色操作人員，并對不同機構的不同角色建立按鈕級別的個人賬號設置，方便企業進行管理。

2.4 整車生產一致性管控系統工作流程

整車生產一致性管控系統總共分為七大模塊：企業基礎數據庫、車型多值項拆分、整車參數一致性管理、隨車證書一致性管理、關鍵零部件一致性管理、CCC證書有效性管理、一致性管控報表[6]。系統工作流程及實現方式如下：

圖1 系統實現方式

系統應用流程：車型多配置拆分、關聯一致性和環保數據、現場移動式手持終端采集生產信息，數據一致性比對、供應商提供CCC證書、證書有效性核查，形成企業自定義報表。

3 結論

該系統是在針對整車企業生產一致性管控模式及方法調研及基于深度學習的圖像識別算法研究基礎上，構建的整車生產一致性管控應用信息化方案。系統應用移動式手持終端進行生產線實車（含關鍵零部件）以及隨車證書的掃描拍照，運用基于深度學習的圖像識別理論算法分析識別隨車證書和關鍵零部件照片信息并與行業機構發布數據進行一致性核查；另外，系統對供應商進行零部件CCC證書收集工作，并與認證機構進行證書有效性與一致性驗證；最后，利用電腦端對車輛的海量數據進行多方核查、全面分析，實現對車輛參數系統化的一致性管控，解決企業在產品生產參數一致性核查方面的難題，并使其滿足國家及企業對一致性的管控要求。