整車核心數據智能化管理技術的實踐應用

柯浩 李金金

摘要：整車核心數據智能化管理技術具體呈現為一種對數據進行智能管理的系統，首次應用在汽車領域，它打破了傳統汽車工廠設備之間不聯絡、不通訊的問題，將生產制造過程數據由死板變為生動，讓數據網絡化、透明化、共享化，打破設備間的數據孤島，通過關鍵身份認證后，建立設備之間外交渠道，便捷的互通消息，查詢自身或對方的數據，及時響應并智能歸檔，滿足市場對個性化定制的需求。

關鍵詞：數據;管理;網絡化;智能存檔

中圖號：TH133.33 文獻標志碼：A

0 引言

當前全球制造業發展越來越呈現數字化、網絡化和智能化的新特征，美國提出“工業互聯網”戰略、德國的“工業4.0”戰略、日本的“機器人新戰略” ，均意圖搶占智能制造未來產業競爭制高點。 《中國制造2025》提出，堅持“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針。作為老牌中國制造業中的奇瑞汽車緊跟步伐，相繼提出響徹天際的產品“四化”理念，它的核心包括了電動化、網聯化、智能化、共享化。經越來越多汽車人探索后意識到數據的價值遠高于軟硬件本身，一個全新的新型商品即將上線——數據，技術人紛紛挖掘數據帶來的產業紅利。

汽車制造領域涉及到大量數據，包括設備數據、制造數據、工藝數據、產銷數據等等，核心數據的價值無可估量。奇瑞作為自主品牌領軍者，傳承奇瑞技術領先優勢，也深刻認識到數據的價值，著力挖掘和掌握，以提高整車產品的附加值，增加奇瑞品牌價值。

1 奇瑞汽車對整車數據價值的認知

奇瑞在整車生產中，出現疑似、確癥的質量問題需回憶制造過程時，因制造屬性關聯設備、機械等復雜工藝程序疊加，以及功能屬性再次被劃分后經不同的服務器管理，形成各自的信息孤島，造成回憶制造過程不能夠快速有效的鎖定要因和排除非要因，給問題分析工作帶來非常大難度。

以總裝為例，汽車制造過程數據特點歸攏：1.數據價值高歸類多，呈現數據孤島;2.數據量大存檔周期短。造成數據追溯響應慢和存檔周期不足問題，拉低客戶的感官體驗。為解決整車生產中或出廠后質量故障問題，通常通過初步判定責任單位后向下游分解的方法，關聯部門逐步搜羅，投入人力資源去收集、拼湊信息碎片。

針對性調研、同行對標后發現，當前針對整車制造生產中設備孤島問題、過程質量追溯響應慢問題暫無智能化快速有效的辦法。經此過程我們意識到需要一個化片為整的制造數據管理系統，將制造車間的各類設備聯絡到一起，對制造生產中和出廠后質量問題做到事前預防，第一時間反應和追溯。

2整車數據管理具體方案

正因對數據價值的充分認知，針對當前情形需要一個智能的數據管理系統：既能拉動底層所有設備、從底層設備獲取到核心數據源、對數據分層處理和表達，及時響應市場;又能長時間存儲整車檔案，以備不時之需。總而言之，需要一個系統能解決當前實際問題①智能高效聯動響應;②全生命周期數據檔案。

譬如上圖展示的智能數據管理系統，在橫向類推上分3步：采集數據→數據處理→終端表達;在縱向上使用三層架構，分為表示層、業務員邏輯層、數據訪問層，數據來源于第一現場，通過系統與設備服務器交互，再通過報表的方式呈現到眼前。主要是系統服務器部署采用雙機熱備，實現負載均衡和高可用性，并通過定時自動歸檔實現數據分層管理。

數據管理系統的建立主要應用系統載體與下層執行設備的交互（信息點傳遞），該系統載體可以是新開發系統，也可以掛載在現有老系統中，作為老系統中新切入模塊，系統內存足夠承載整車大數據即可。分別從7個維度對3種數據管理形式進行甄別、調研和對比，最終決定以穩定性、好容量大的MES（生產制造系統）作為基點開發智能管理系統，簡稱“一車一檔”系統。

“一車一檔”針對汽車制造整車過程核心數據進行管理，其中包含對力矩管理、加注管理、電檢管理、法規管理、檢測參數管理、追溯件管理、防錯件管理、證書管理。力矩管理包攬整車所有擰緊點涉及的電動擰緊機、手持擰緊機等擰緊過程參數存儲，含擰緊設備號、擰緊結果、擰緊工藝力矩、擰緊實際力矩、設計擰緊角度、實際擰緊角度。加注管理針對整車加注設備，內含齒輪油、制動液、防凍液、助力轉向液、空調液、清洗液6大液體工藝參數信息，每臺設備的加注設備號、粗真空壓力、細真空壓力、加注值、加注時間等存檔在案，并且與RFID設備連接，做自動推送加注參數。電檢法規管理包涵門線電檢、ECU刷寫、TPMS檢測、配置刷寫、開關檢測、版本比對、零點標定、DTC清除等8大功能塊，對電檢功能檢測結果進行管理，以及上傳OBD法規項結果。檢測參數管理包括四輪、轉轂、大燈、側滑、尾氣，內含前束值、外傾值、燈光偏移值、整備質量、阻滯力、制動力等。追溯管理針對整車涉及的精確追溯件信息進行追蹤、判定和歸檔。防錯件的管理，主要識別和校核零件號與設計的一致性，保存裝配零件信息。證書管理包含電子隨車卡、環保證書、一致性證書、三包證書、合格證書，證書檔案完整性與否決定整車是否能被交付。

數據管理系統管轄的核心數據信息，分路徑（直通、中轉）歸攏到數據池中，通過2種方式進入系統：1.系統特定賬號進入;2. IE首頁常用工具欄進入，便捷有效的解決數據追溯響應慢問題。整車核心數據1輛車以內存量1MB計算，一車一檔系統10T，可存檔1040萬輛車，滿足15年以上質量/售后追溯需求，解決數據追溯/存檔周期短問題。

3 技術創新成果與效益說明

技術創新點：

1.管理新穎：建立關鍵模塊參數存檔模型，JOB碼管理關鍵參數、常被追溯問題項;設置工藝參數與實際對比，實行偏差監控;各環相扣，異常管理，綁定合格證。

2.智能存檔：數據管理系統與單點設備服務器建立數據交互流程;通過定制開發應用程序和腳本，用智能技術實現流程，保障流程順利實施。系統自動上傳信息，實時更新，VIN碼一鍵索引，讓過程質量簡單透明。

效益說明：

1.數據管理系統對質量控制做到全面升級，積極參與制造過程把關，把質量各環節串聯，與合格證進行綁定。

2.作為檔案管理手段，供質量追溯，多維度數據一檔管理，高效檢索核心數據。

3.挖掘數據對質量的貢獻，做歷史診斷分析，新車型的預測分析，前瞻預研分析等。

4.數據管理系統預留接口與高標準的智能設備銜接，具備無限延展性。

5.將制造過程中存在的信息孤島連成整體，對制造過程信息進行重點歸類和重塑，達到數據線上線下雙管控的成效，便于質量問題反查和追溯，發揮數據應用的最大功效。

6.根據實際需求設置，滿足質量管控的需求，自動完成，節約投資和人力資源，提升產線柔性化生產水平。

7.軟件開發周期短，安裝調試對生產不造成影響。

8.系統軟件開發具備延展性，為后期補充和升級奠定基石;同時從側面反應出設計水平，為公司技術和品牌形象加分。

4 結論

整車核心數據管理系統從無到有，實施過程拉動下層執行設備與上層應用系統緊密互動，數據參數來源于下層執行設備執行結果，由下層執行設備按設定路徑獲取內容信息自動上傳/回傳到對應區域，調取時通過VIN索引即可。整車核心數據管理系統按設備、工藝參數重要等級和法規項設定，實際應用時內容可編輯，根據不同需求（如TOP故障率）變化內容。整車核心數據管理系統既變成設備孤島的樞紐，又對制造過程工藝參數、重要信息檔案記錄和保存，作為決定性的整車出廠質量關卡，確保智能檢測制造完整性;還大大減低售后質量問題排查難度，有效保證了裝配和返工的高效性。

整車核心數據管理系統已經準備好為產品、采購、銷售、售后等各部門服務，應用互聯網思維，更好的服務顧客，滿足個性化定制的需求，讓市場客戶感受到奇瑞汽車智能制造的魅力。

參考文獻

[1]米奇克 瓦倫托維茲 汽車動力學[M] 陳蔭三，余強，譯. 北京：清華大學出版社，2009

[2]張洪欣 汽車設計[M] 北京：機械工業出版社，1999

[3]安永東，杜嘉勇，羅萌 基于Simulink的汽車ABS建模與仿真[J].黑龍江工程學院學報，2008，22（2）：40-43