汽车试制管理过程中数字化技术的应用

吴志轩 吴展慧 岳双成

摘 要：文章介绍了在汽车研发过程中，对样车试制阶段应用数字化技术提升其试制生产效率，消除试制信息孤岛，对样车研发试制各环节的实时数据监控和生产管理。从系统角度应用业务模块化的管理理念，将试制全流程进行模块化管理，建设基于各模块的样车试制管理系统。在系统整合试制各业务模块数据信息基础上，开发多款定制APP、前端数据可视化界面，并将其部署于移动端、可视化拼接大屏、现场显示终端等设备，最终实现对样车试制全方位、各领域业务流程的数字化系统管理。

关键词：数字化;管理系统;试制;信息孤岛

中图分类号：U461.99  文献标识码：A  文章编号：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，我国的汽车行业快速发展，与之而来的在汽车研发领域，越来越多的研发车型与数量，同时伴随着研发周期的进一步压缩，对汽车研发企业制造试制样车的要求也越来越高。样车试制过程中信息的及时共享与业务流程管理成为提升试制水平和研发效率的关键指标。在试制过程中由于试制的不确定性及个性化需求特点的限制，试制方法及管理手段基本以人力为基础，信息沟通交互基本依靠研发人员的线下联系，以及人工整理现场各类图表的方式进行。而在现阶段各行各业应用信息化、数字化等的先进管理手段大幅提升效率的背景下，汽车研发试制领域亟需进行一次先进管理手段的更新升级。

数字化管理手段作为管理模式的前沿水平[1]，主要是借助计算机和网络技术的发展，将管理工作从粗放的事务型向精细的数据型量化、精准化管理转变的有效手段，通过大数据的分析去发现问题，提供决策参考，大幅提升管理效能。数字化可以面向开发、生产准备、制造、销售、服务、回收等产品生命周期全过程，同时与移动化等技术深度融合，充分发挥信息沟通协调的实时性和及时性，实现先进管理理念和最新数字化技术的融合使用[2]。

综合来看数字化技术的优势明显：

（1）简单直观。数字是人类最容易学习、接受与掌握的知识，相对简单;便于消除语言障碍，相对直观。

（2）有利于国际化。数字在国际商业化生产与运作中大量使用，是通用的国际化语言。各国文字有自己的文化优势，但较难理解，对沟通执行不利。数字化管理更有利于国际化。

（3）客观有力。数字更能客观、公正地反映出事物的本质和规律，能正确评判企业技术、质量、财务、营销、服务、人力等绩效。在有力的数据面前，自普通用户到专家权威，再挑剔的消费者也会表示能够理解并接受。

（4）速度快、助决策。计算机技术的发展大大加快了数据的计算、统计、分析和处理速度。数字化能帮助人们正确评判企业技术、质量、财务、营销、服务、人力等绩效以做出明智的决策。

数字化是目前解决不确定性、个性定制化业务最有力的手段，与试制工作的需求也是高度吻合。本文以数字化技术在样车试制过程中的应用为切入点，将数字化技术应用到样车试制过程中，利用计算机网络、数据库、移动终端工具、可视化工具以及各种协同工具组成的集成化计算机系统[3]，其根据用户需求，对产品、工艺和资源等信息进行分析、规划和重组，以实现产品原型制造以及设计工艺、功能验证，进而快速生产出达到用户要求性能的产品的整个制造过程。

1 系统建设需求调研

在搭建试制管理系统的过程中对业务需求和痛点进行详细的调研分析，根据系统模块化管理理念[4]总结出共计有8大业务模块需求。

通过对试制现场调研和业务梳理，分析得出试制作业计划可控性差、现场经常缺料、异常问题不能及时处理等痛点，重点影响试制生产效率，据评估单车生产周期在系统实施后能够至少节省三分之一的时间。

2 实施应用

在项目实施过程中以实现试制生产业务系统闭环管理为建设总目标。包括试制计划、仓储物流、生产执行、现场可视化等内容的建设，提升试制能力和管理水平，缩短车辆研发试制的周期。将数字化技术应用于试制管理过程中，以推进样车试制全过程的转型升级。

2.1 试制主要业务模块的数字化搭建

针对以上的试制业务需求情况，有针对性的搭建服务于试制各业务模块的数字化系统。

根据业务需求主要功能模块包括试制计划、仓储物流、车间执行、试制BOM、试制质量、设备管理、技术文件、可视化管理等主要系统模块。

2.2 系统的主要数字化手段

系统通过数字化手段高效集成设备-人员-系统各维度功能，打通数据在试制生产各业务模块的线上实时高效流通。

通过PC端，将试制工程师、计划管理人员、报表统计人员等角色的主要任务完全转移动线上进行，从而对编制BOM表、生产计划排产、报表统计等操作过程在线进行管理与共享，实时发布和更新。

移動应用上，以项目和部门管理多方维度考量，定制开发适用于项目负责人、试制负责人、各专业负责人、现场工人、仓库管理员等角色的移动APP，在系统中完成产品数据

监控、生产监控、质量问题处理、现场报工操作、物料实时管理等工作任务。

在底层设备监控层方面，系统通过与PLC通讯、自动读取设备服务器数据等方式，监控底层的重点生产设备，计算并监控设备使用时间、利用率、故障情况，更合理地安排试制生产资源。

与外围系统做了大量系统集成工作，以满足系统数据交互的要求。针对设计工程师、工艺工程师、项目管理工程师、采购管理员等作为关键用户的PDM系统、工艺管理系统、项目管理系统、SAP系统等系统做系统对接集成，让整个研发环节的数据能顺利交互传递。

在试制数字化应用过程中，同时注重对于数据可视化的实时呈现，通过现场可视化大屏的建设，将产品数据、工艺参数、质量问题、生产进度、物料信息等各类信息实时共享与推送，消除样车研发试制阶段的信息孤单，实现样车试制业务的全流程数字化管理。

3 小结

通过搭建样车试制系统进行数字化技术应用，人与设备、系统互联互通[5]，与上下游系统数据集成，并对生产现场设备信息、生产进度等数据实时采集，结合可视化技术的运用（可视化大屏和移动终端APP等），解决了生产计划与物料延期、试制问题处理不及时等痛点。

参考文献

[1] 张继焦，吕江辉.数字化管理——应对挑战，掌控未来[M].北京：中国物价出版社，2001.

[2] 吴志轩.面向汽车快修业的数字化维修辅助系统的设计与实现[D].大连：大连理工大学，2016.

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

[4] 李灿伟.论新常态下汽车制造企业的模块化集成管理[J].现代经济信息，2018（28）.

[5] 王时龙.基于层次化数字孪生的工业互联网制造新范式——雾制造[J].计算机集成制造系统，2019，25（12）.