样车试制数字化建设与应用研究

林建何

摘 要：如何压缩试制时间进而缩短整车开发周期，加速新车型上市，提升广汽品牌竞争力，是近年来广汽研究院发展面临的挑战和机遇。文章通过借鉴国内外研发机构系统建设思路，结合院内完善的试制管理体系，概述建设一套完整的有生命力的信息化、数字化管理系统，旨在通过信息化和数字化建设研究，用数字化思维改善管理，提升效率，推动试制管理稳步发展和缩短试制周期具有积极作用。

关键词：样车试制;大数据;数字化转型;试制工艺图

中图分类号：C931.3  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）15-243-03

Abstract： How to reduce the trial production time to shorten the development cycle of the entire vehicle， accelerate the launch of new models， and enhance the competitiveness of the GAC brand are the challenges and opportunities faced by GAC R&D CENTER in recent years. This article summarizes a complete set of vitalized information and digital management systems by drawing on domestic and foreign R&D institution system construction ideas and combining with the comprehensive trial management system within the institute.Through research on information and digital construction， aims to positively improve efficiency， promoting the steady development of trial production management and shortening the trial production cycle.

Keywords： Prototype trial production; Big Data; Digital transformation; Trial production process chart

CLC NO.： C931.3  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）15-243-03

引言

根据相关调查表明，样车试制占整车开发周期的15%～ 35%，从侧面说明试制的重要性和复杂性。试制期间要完成焊装、涂装、总装工艺流程验证和产品设计验证、产品工艺验证以及产品质量验证等工作。在验证中会遇到产品设计、总体布置、生产工艺、工装夹具、人机等各种问题，而这些问题的处理靠传统管理模式和项目矩阵式管理模式，虽然在一定程度上经过项目收尾过程组输出的经验教训规范了业务流程，但很难通过纵向对比分析各车间、班组以及项目管理的优劣，对整体试制项目管理和车间管理的改善或恶化缺乏准确的判断依据，导致试制非作业时间有上升趋势，影响试制进程。

基于这些原因，广汽研究院实施了“全球办公一张桌”为核心的信息化战略目标，建立了以试制系统为主，移动门户、QMS、PMS等为辅的信息化系统，用数字化转型驱动业务和改善管理，减少试制等待时间进而缩短试制周期，为快速抢占市场占有率提供保障。

1 试制车间工艺布置

试制车间分为焊装、涂装和总装3个工段30个工序，其中总装工段包括分装线、主线和终检线18个工序。简要试制车间工艺流程如图1所示。

2 样车试制信息化建设内容

2.1 试制系统

试制系统是基于系统软件架构、技术架构、业务架构、安全架构和存储架构的成熟运用，以及工业PAD、工业PDA、激光无线扫描枪、无缝拼接液晶屏和移动终端等硬件的普及，并采用工业以太网的拓扑结构，按点位要求采用有线网络接口和无线AP管理。

试制系统是大数据重要数源，其建设的好环直接影响数字化成败，故在系统建设初期，充分考虑了信息化带动数字化构想和体系与系统融合，并确立数字化转型驱动业务的目标。据此开展系统建设，从试制计划、生产执行、设备管理、仓储物流、質量管理、成本管理、工艺管理、BOM管理、报表管理等模块入手，实现传统线下管理向信息化管理转变，为信息化的成功实践和数字化建设提供保障，同时也为大数据应用奠定基础。

2.2 移动门户系统

移动门户是近年来凭借移动智能终端、移动4G技术、WIFI等无线数据通信方式的全面普及带来快速发展，是信息化向数字化转型的重要工具。移动门户方便、快捷、高效的使用体验促成各系统的轻量化数据由PC端迁移至手机端。根据预先定义数据模型经数据仓库实时、定期、主动和被动等多方式实时展现给用户，提升个人与系统协同能力，实现快速响应决策机制。

2.3 外围系统

样车试制作为整车开发周期承上启下重要一环，为保证试制业务完整性及信息互联互通，努力打造试制数字化车间及移动化办公，结合业务需要，需深度集成SAP、PDM、PMS、QMS、TDM等相关外围系统，打通信息孤岛，实现信息共享。

2.4 信息系统安全

系统安全设计按照国家等级保护相关标准要求进行，按照确定的信息系统安全等级从物理安全、网络安全、操作系统安全、数据库系统安全和应用系统安全等层次进行安全设计。其中网络安全是系统安全体系的重点内容，综合采用VLAN划分、地址绑定和防火墙等网络安全技术和安全策略，力求从多层次、多角度来保证网络系统的安全。

3 样车试制数字化建设内容

3.1 试制数据仓库平台架构

试制数据仓库平台是数字化建设和应用的核心。数据源是数据平台系统的基础，是整个平台架构的数据源泉。首先整合提取试制、SAP、QMS、PDM、移动门户等系统结构化数据，包括因设备或系统集成原因采用手工导入的数据，保证数据的正确性;其次经过数据抽取（Extraction）、转换（Transformation）和加载（Load）处理，并按预先定义好的数据仓库模型，将数据加载到数据平台中去;然后根据业务发展需要制定各主题分析维度和指标，明确数据分析应用工具，最终对数据进行分割、切片、切块、挖掘、钻取，以信息化数字化方式展示。试制数据仓库平台技术架构如图2所示。

数据平台的建立，对数据准确性要求非常高，所以在各系统建立初期，应遵守中国信息技术标准化技术委员会发布的《中国大数据参考架构》、《非结构化数据表示规范》等相关数据标准和企业相关数据标准，同时要求数据平台能过虑、反馈不完整、错误、重复等数据，进一步完善和规范各数据格式，保证数据的一致性、有效性和重用性。

3.2 试制数字化指标构筑

在试制平台架构上规划主题分析、试制管理、领导层和基础数据四大管理板块，方便管理者根据业务需要制定系统指标体系，具体说明如下：

（1）主题分析板块为达成企业管理目标，根据试制业务范围梳理出生产、项目、质量、成本等主题，对各主题要体现出某一方面的分析角度（維度）和统计数据（量度）之间的关系，并且根据管理层级综合考量跨主题关系，同时也要考量量度、数据粒度、维度之间关系，最终形成了围绕提高试制效率和决策效率的指标体系。

（2）试制管理板块为数据化管理的核心板块，经过数据补充管理短板并依此诊断试制业务、流程发展态势，并且标准化管理口径， 从而提高整体试制管理能力，为缩短试制周期提供强有力支撑。

（3）领导层板块是数字化展示对象，包括试制内部中高层领导级、外部专业组层级，需要根据层级来配置权限和规划主题单元，最终为实现信息透明和压力输出的目的。

（4）基础数据板块是各业务根据工作需要提供数据查询，重点在于提升工作效率。

4 效益分析

通过BI工具的解决方案，为优化试制业务改善绩效提供数据支持。例如：通过某个业务指标数据纵横向分析和对其指标分解分析，在管理出现偏离预期时，能够发现、控制或纠正;为了满足中高层管理人员所需的预测、决策分析的需要，提供实时决策关键指标。通过移动门户集成，建成业务审批透明化管理、生产信息预警和移动看板功能。综合数字化应用，减少员工25%以上重复过程数据统计、压缩约20%试制周期、提高95%以上数据完整性、促进试制业务由传统结果导向向过程控制导向的管理转变，克服了试制特性所带来试制周期的不确定性。

5 结束语

综上所述，在大数据技术应用的背景下，企业不仅要培养员工的数据收集能力，还需培养数据分析、数据创新、数据整合的能力，进而在现实世界中付诸实施;另外要根据试制业务持续优化信息化数字化系统，让数字化转型驱动业务成为管理主题，用数字化思维带动管理聚变，推进试制等待浪费和管理浪费的进一步改善，缩短研发周期，降低研发成本，提升广汽研究院试制能力具有重大意义。

参考文献

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[3] 王喜文.大数据驱动制造业迈向智能化[J].物联网技术，2014（12）.