論如何利用大數(shù)據(jù)控制車(chē)身尺寸精度

袁兵 徐玉冬

1. 上汽通用東岳汽車(chē)有限公司 山東 煙臺(tái) 264006；2. 泛亞汽車(chē)技術(shù)中心有限公司 上海 201201

前言

車(chē)身制造是整車(chē)四大工藝中重要的一環(huán)，它是車(chē)輛的骨骼、內(nèi)部和外部裝飾和底盤(pán)零件的載體,直接影響車(chē)輛的性能，車(chē)身尺寸精度反映了制造商的生產(chǎn)水平和產(chǎn)品質(zhì)量水平，也是汽車(chē)工業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1 車(chē)身尺寸精度控制的重要性

車(chē)身是整車(chē)的主要載體，幾乎所有零部件都附著在車(chē)身上，車(chē)身尺寸的精準(zhǔn)控制最能體現(xiàn)汽車(chē)制造企業(yè)的整體實(shí)力，體現(xiàn)汽車(chē)的整體質(zhì)量。如果車(chē)身的尺寸精度控制不到位，各個(gè)零件就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的偏差，嚴(yán)重的會(huì)形成強(qiáng)烈的共振，對(duì)司機(jī)和乘客的生命都有很大的威脅。此外，車(chē)身尺寸的精度對(duì)汽車(chē)的外觀和各零部件的性能有著巨大的影響。如果車(chē)身尺寸出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)大大降低汽車(chē)用戶的駕駛體驗(yàn)，對(duì)汽車(chē)銷售產(chǎn)生一定的負(fù)面影響。從這個(gè)角度來(lái)看，要想提高轎車(chē)的整體質(zhì)量，就需要做好轎車(chē)車(chē)身的尺寸精度。

2 當(dāng)前尺寸控制存在的主要問(wèn)題

①更多立足于三坐標(biāo)、檢具等傳統(tǒng)尺寸測(cè)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，很多生產(chǎn)質(zhì)量信息、零件、工裝歷史狀態(tài)信息缺失。②大量信息處于分散或者不記錄狀態(tài)。③依靠于經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師，耗費(fèi)大量時(shí)間和精力，做許多重復(fù)的調(diào)查和分析驗(yàn)證工作。④數(shù)據(jù)收集手段單一、收集樣本少，缺少來(lái)料檢測(cè)數(shù)據(jù)、缺少在線100% 檢測(cè)系統(tǒng)等手段。⑤資料查閱不便，數(shù)據(jù)、信息的收集與使用脫節(jié)。⑥各類信息缺乏統(tǒng)一管理，并且很難根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程中各種因素之間的關(guān)系。

3 大數(shù)據(jù)構(gòu)建

（1）產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)及工藝數(shù)據(jù)庫(kù)。產(chǎn)品數(shù)據(jù)允許適度開(kāi)放對(duì)解決現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問(wèn)題的分析具有很好的幫助作用，與傳統(tǒng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)相比，我們使用光JT格式文件具有良好的兼容性和開(kāi)放性，它的最大特點(diǎn)是產(chǎn)品數(shù)模數(shù)據(jù)的輕量化，JT格式文件只相當(dāng)于百分之一的傳統(tǒng)3D文件，電腦配置要求不高，分析和處理速度快[1]。通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，根據(jù)零件編號(hào)調(diào)用產(chǎn)品數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字模擬查詢、測(cè)量、比對(duì)、標(biāo)記、斷面及間隙檢查，進(jìn)行虛擬裝配、尺寸鏈分析等一系列處理。電子工藝系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)取代了以前的紙質(zhì)版工藝，利用電子工藝系統(tǒng)查看各個(gè)車(chē)輛項(xiàng)目的工藝標(biāo)準(zhǔn)和工藝文件，包括工位零件的詳細(xì)信息、操作內(nèi)容、焊接信息、定位基準(zhǔn)等。電子工藝系統(tǒng)使工藝文件的存儲(chǔ)和變更更加有序，查詢和檢索更加方便，提高了工作效率。

（2）工裝數(shù)據(jù)庫(kù)。工裝狀態(tài)是影響尺寸穩(wěn)定性的重要因素之一，建立工裝數(shù)據(jù)的信息化管理，有助于我們分析和解決相關(guān)尺寸波動(dòng)。工裝數(shù)據(jù)統(tǒng)一歸納一個(gè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中，它包含有我們工裝設(shè)計(jì)圖、工裝測(cè)量數(shù)據(jù)、工裝調(diào)整記錄、TPM 記錄、備件臺(tái)賬以及工裝貼合狀態(tài)記錄。如工裝 TPM 發(fā)現(xiàn)定位基準(zhǔn)松動(dòng)磨損，會(huì)直接反映為數(shù)據(jù)波動(dòng)變大，同樣我們數(shù)據(jù)上的突變，也可以查看相應(yīng)工位的 TPM記錄是否發(fā)生過(guò)變化，如更換定位銷帶來(lái)的尺寸變化。備件臺(tái)賬是工裝管理的重要工具，通過(guò)備件更換記錄，識(shí)別易損件并及時(shí)備庫(kù)，同時(shí)根據(jù)消耗頻次分析我們工裝設(shè)計(jì)合理性，進(jìn)一步優(yōu)化我們工裝設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和材料標(biāo)準(zhǔn)，確保工裝長(zhǎng)期穩(wěn)定有效。工裝零件貼合狀態(tài)記錄描述的是基準(zhǔn)與零件、壓頭與零件、零件與零件之間的間隙，能體現(xiàn)出工裝或零件的變化，一般而言間隙過(guò)大尺寸波動(dòng)越大，對(duì)工裝鋼板間隙定期測(cè)量和進(jìn)行記錄，有助于我們分析和找到尺寸波動(dòng)的具體工位具體位置。

（3）零件信息與問(wèn)題管理系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一半以上的身體尺寸偏差案例都是由部位尺寸變化引起的，必須對(duì)眾多供應(yīng)商零件進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和跟蹤管理，實(shí)現(xiàn)零部件測(cè)量數(shù)據(jù)與車(chē)輛尺寸監(jiān)控大數(shù)據(jù)的共享，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛尺寸全過(guò)程的監(jiān)控、跟蹤與改進(jìn)[2]。供應(yīng)商對(duì)高度關(guān)注的零件尺寸進(jìn)行日常測(cè)量和監(jiān)測(cè)，并及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。我們將改進(jìn)工作延伸到供應(yīng)商，協(xié)助供應(yīng)商解決工藝波動(dòng)，提高上下游各工藝鏈的穩(wěn)定性，從而減少車(chē)輛尺寸6sig 波動(dòng)。通過(guò)供應(yīng)商的部分?jǐn)?shù)據(jù)的收集和積累, 建立起零件尺寸與整車(chē)尺寸關(guān)聯(lián)性，進(jìn)行整車(chē)數(shù)據(jù)及供應(yīng)商鈑金零件波動(dòng)的相關(guān)性分析，制定零件預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)甚至偏差控制標(biāo)準(zhǔn)，輸入供應(yīng)商執(zhí)行。對(duì)日常監(jiān)控及現(xiàn)場(chǎng)走訪識(shí)別的零件問(wèn)題，要形成系統(tǒng)清單并滾動(dòng)更新。在定期的供應(yīng)商會(huì)議上，進(jìn)行跟蹤評(píng)審，推動(dòng)問(wèn)題措施的落實(shí)，通過(guò)系統(tǒng)管理，共同驅(qū)動(dòng)我們實(shí)物質(zhì)量提升。

（4）尺寸數(shù)據(jù)系統(tǒng)。尺寸數(shù)據(jù)系統(tǒng)是測(cè)量數(shù)據(jù)采集、加工以及存儲(chǔ)系統(tǒng)，也是數(shù)據(jù)查詢、分析及數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、跨部門(mén)跨廠區(qū)尺寸信息交流的重要工具，從車(chē)型前期開(kāi)發(fā)到停產(chǎn)全生命周期內(nèi)的所有測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)上傳并長(zhǎng)期保存在尺寸信息系統(tǒng)中。它上傳的數(shù)據(jù)包括重點(diǎn)供應(yīng)商零件數(shù)據(jù)、沖壓件數(shù)據(jù)、在線測(cè)量數(shù)據(jù)、CMM 測(cè)量數(shù)據(jù)、Audit 測(cè)量數(shù)據(jù)以及整車(chē)匹配等制造全過(guò)程數(shù)據(jù)。我們可以利用這個(gè)數(shù)據(jù)大平臺(tái)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，通過(guò)上下游完整尺寸數(shù)據(jù)建立起整車(chē)裝配表現(xiàn)與車(chē)身測(cè)量狀態(tài)、車(chē)身測(cè)量數(shù)據(jù)與零部件測(cè)量數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，把下游質(zhì)量控制前移到上游把控。通過(guò)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳服務(wù)器并智能分析，進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，開(kāi)發(fā)通過(guò)郵件、手機(jī)端推送功能，發(fā)送報(bào)警信息給相關(guān)人員評(píng)估，從而快速發(fā)現(xiàn)缺陷、遏制缺陷[3]。我們可以預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告模板，獲得定制的尺寸報(bào)告，后續(xù)無(wú)須重新設(shè)置就可以從報(bào)告服務(wù)器獲取所需的信息。也可以利用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行尺寸數(shù)據(jù)的處理計(jì)算和統(tǒng)計(jì)過(guò)程分析，維護(hù)我們車(chē)身尺寸的穩(wěn)定。

4 結(jié)束語(yǔ)

車(chē)身作為汽車(chē)零部件的載體，其尺寸精度直接影響到汽車(chē)的質(zhì)量水平，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)斐砂踩[患。生產(chǎn)廠家需要改善我們的尺寸數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)、和解各類數(shù)據(jù)和信息的管理及使用問(wèn)題， 使尺寸數(shù)據(jù)更完整、信息傳遞更便捷、數(shù)據(jù)監(jiān)控更及時(shí)、分析應(yīng)用更快速，是維護(hù)和改進(jìn)車(chē)身尺寸的重要手段，有助于提升我們的工藝制造能力和質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)水平。