汽車試制管理過程中數字化技術的應用

吳志軒 吳展慧 岳雙成

摘 要：文章介紹了在汽車研發過程中，對樣車試制階段應用數字化技術提升其試制生產效率，消除試制信息孤島，對樣車研發試制各環節的實時數據監控和生產管理。從系統角度應用業務模塊化的管理理念，將試制全流程進行模塊化管理，建設基于各模塊的樣車試制管理系統。在系統整合試制各業務模塊數據信息基礎上，開發多款定制APP、前端數據可視化界面，并將其部署于移動端、可視化拼接大屏、現場顯示終端等設備，最終實現對樣車試制全方位、各領域業務流程的數字化系統管理。

關鍵詞：數字化;管理系統;試制;信息孤島

中圖分類號：U461.99? 文獻標識碼：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，我國的汽車行業快速發展，與之而來的在汽車研發領域，越來越多的研發車型與數量，同時伴隨著研發周期的進一步壓縮，對汽車研發企業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務流程管理成為提升試制水平和研發效率的關鍵指標。在試制過程中由于試制的不確定性及個性化需求特點的限制，試制方法及管理手段基本以人力為基礎，信息溝通交互基本依靠研發人員的線下聯系，以及人工整理現場各類圖表的方式進行。而在現階段各行各業應用信息化、數字化等的先進管理手段大幅提升效率的背景下，汽車研發試制領域亟需進行一次先進管理手段的更新升級。

數字化管理手段作為管理模式的前沿水平[1]，主要是借助計算機和網絡技術的發展，將管理工作從粗放的事務型向精細的數據型量化、精準化管理轉變的有效手段，通過大數據的分析去發現問題，提供決策參考，大幅提升管理效能。數字化可以面向開發、生產準備、制造、銷售、服務、回收等產品生命周期全過程，同時與移動化等技術深度融合，充分發揮信息溝通協調的實時性和及時性，實現先進管理理念和最新數字化技術的融合使用[2]。

綜合來看數字化技術的優勢明顯：

（1）簡單直觀。數字是人類最容易學習、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。數字在國際商業化生產與運作中大量使用，是通用的國際化語言。各國文字有自己的文化優勢，但較難理解，對溝通執行不利。數字化管理更有利于國際化。

（3）客觀有力。數字更能客觀、公正地反映出事物的本質和規律，能正確評判企業技術、質量、財務、營銷、服務、人力等績效。在有力的數據面前，自普通用戶到專家權威，再挑剔的消費者也會表示能夠理解并接受。

（4）速度快、助決策。計算機技術的發展大大加快了數據的計算、統計、分析和處理速度。數字化能幫助人們正確評判企業技術、質量、財務、營銷、服務、人力等績效以做出明智的決策。

數字化是目前解決不確定性、個性定制化業務最有力的手段，與試制工作的需求也是高度吻合。本文以數字化技術在樣車試制過程中的應用為切入點，將數字化技術應用到樣車試制過程中，利用計算機網絡、數據庫、移動終端工具、可視化工具以及各種協同工具組成的集成化計算機系統[3]，其根據用戶需求，對產品、工藝和資源等信息進行分析、規劃和重組，以實現產品原型制造以及設計工藝、功能驗證，進而快速生產出達到用戶要求性能的產品的整個制造過程。

1 系統建設需求調研

在搭建試制管理系統的過程中對業務需求和痛點進行詳細的調研分析，根據系統模塊化管理理念[4]總結出共計有8大業務模塊需求。

通過對試制現場調研和業務梳理，分析得出試制作業計劃可控性差、現場經常缺料、異常問題不能及時處理等痛點，重點影響試制生產效率，據評估單車生產周期在系統實施后能夠至少節省三分之一的時間。

2 實施應用

在項目實施過程中以實現試制生產業務系統閉環管理為建設總目標。包括試制計劃、倉儲物流、生產執行、現場可視化等內容的建設，提升試制能力和管理水平，縮短車輛研發試制的周期。將數字化技術應用于試制管理過程中，以推進樣車試制全過程的轉型升級。

2.1 試制主要業務模塊的數字化搭建

針對以上的試制業務需求情況，有針對性的搭建服務于試制各業務模塊的數字化系統。

根據業務需求主要功能模塊包括試制計劃、倉儲物流、車間執行、試制BOM、試制質量、設備管理、技術文件、可視化管理等主要系統模塊。

2.2 系統的主要數字化手段

系統通過數字化手段高效集成設備-人員-系統各維度功能，打通數據在試制生產各業務模塊的線上實時高效流通。

通過PC端，將試制工程師、計劃管理人員、報表統計人員等角色的主要任務完全轉移動線上進行，從而對編制BOM表、生產計劃排產、報表統計等操作過程在線進行管理與共享，實時發布和更新。

移動應用上，以項目和部門管理多方維度考量，定制開發適用于項目負責人、試制負責人、各專業負責人、現場工人、倉庫管理員等角色的移動APP，在系統中完成產品數據

監控、生產監控、質量問題處理、現場報工操作、物料實時管理等工作任務。

在底層設備監控層方面，系統通過與PLC通訊、自動讀取設備服務器數據等方式，監控底層的重點生產設備，計算并監控設備使用時間、利用率、故障情況，更合理地安排試制生產資源。

與外圍系統做了大量系統集成工作，以滿足系統數據交互的要求。針對設計工程師、工藝工程師、項目管理工程師、采購管理員等作為關鍵用戶的PDM系統、工藝管理系統、項目管理系統、SAP系統等系統做系統對接集成，讓整個研發環節的數據能順利交互傳遞。

在試制數字化應用過程中，同時注重對于數據可視化的實時呈現，通過現場可視化大屏的建設，將產品數據、工藝參數、質量問題、生產進度、物料信息等各類信息實時共享與推送，消除樣車研發試制階段的信息孤單，實現樣車試制業務的全流程數字化管理。

3 小結

通過搭建樣車試制系統進行數字化技術應用，人與設備、系統互聯互通[5]，與上下游系統數據集成，并對生產現場設備信息、生產進度等數據實時采集，結合可視化技術的運用（可視化大屏和移動終端APP等），解決了生產計劃與物料延期、試制問題處理不及時等痛點。

參考文獻

[1] 張繼焦，呂江輝.數字化管理——應對挑戰，掌控未來[M].北京：中國物價出版社，2001.

[2] 吳志軒.面向汽車快修業的數字化維修輔助系統的設計與實現[D].大連：大連理工大學，2016.

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

[4] 李燦偉.論新常態下汽車制造企業的模塊化集成管理[J].現代經濟信息，2018（28）.

[5] 王時龍.基于層次化數字孿生的工業互聯網制造新范式——霧制造[J].計算機集成制造系統，2019，25（12）.