整車核心數(shù)據(jù)智能化管理技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

柯浩 李金金

摘要：整車核心數(shù)據(jù)智能化管理技術(shù)具體呈現(xiàn)為一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能管理的系統(tǒng)，首次應(yīng)用在汽車領(lǐng)域，它打破了傳統(tǒng)汽車工廠設(shè)備之間不聯(lián)絡(luò)、不通訊的問(wèn)題，將生產(chǎn)制造過(guò)程數(shù)據(jù)由死板變?yōu)樯鷦?dòng)，讓數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化、透明化、共享化，打破設(shè)備間的數(shù)據(jù)孤島，通過(guò)關(guān)鍵身份認(rèn)證后，建立設(shè)備之間外交渠道，便捷的互通消息，查詢自身或?qū)Ψ降臄?shù)據(jù)，及時(shí)響應(yīng)并智能歸檔，滿足市場(chǎng)對(duì)個(gè)性化定制的需求。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù);管理;網(wǎng)絡(luò)化;智能存檔

中圖號(hào)：TH133.33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

當(dāng)前全球制造業(yè)發(fā)展越來(lái)越呈現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的新特征，美國(guó)提出“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”戰(zhàn)略、德國(guó)的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略、日本的“機(jī)器人新戰(zhàn)略” ，均意圖搶占智能制造未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。 《中國(guó)制造2025》提出，堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針。作為老牌中國(guó)制造業(yè)中的奇瑞汽車緊跟步伐，相繼提出響徹天際的產(chǎn)品“四化”理念，它的核心包括了電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化。經(jīng)越來(lái)越多汽車人探索后意識(shí)到數(shù)據(jù)的價(jià)值遠(yuǎn)高于軟硬件本身，一個(gè)全新的新型商品即將上線——數(shù)據(jù)，技術(shù)人紛紛挖掘數(shù)據(jù)帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)紅利。

汽車制造領(lǐng)域涉及到大量數(shù)據(jù)，包括設(shè)備數(shù)據(jù)、制造數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、產(chǎn)銷數(shù)據(jù)等等，核心數(shù)據(jù)的價(jià)值無(wú)可估量。奇瑞作為自主品牌領(lǐng)軍者，傳承奇瑞技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，也深刻認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)的價(jià)值，著力挖掘和掌握，以提高整車產(chǎn)品的附加值，增加奇瑞品牌價(jià)值。

1 奇瑞汽車對(duì)整車數(shù)據(jù)價(jià)值的認(rèn)知

奇瑞在整車生產(chǎn)中，出現(xiàn)疑似、確癥的質(zhì)量問(wèn)題需回憶制造過(guò)程時(shí)，因制造屬性關(guān)聯(lián)設(shè)備、機(jī)械等復(fù)雜工藝程序疊加，以及功能屬性再次被劃分后經(jīng)不同的服務(wù)器管理，形成各自的信息孤島，造成回憶制造過(guò)程不能夠快速有效的鎖定要因和排除非要因，給問(wèn)題分析工作帶來(lái)非常大難度。

以總裝為例，汽車制造過(guò)程數(shù)據(jù)特點(diǎn)歸攏：1.數(shù)據(jù)價(jià)值高歸類多，呈現(xiàn)數(shù)據(jù)孤島;2.數(shù)據(jù)量大存檔周期短。造成數(shù)據(jù)追溯響應(yīng)慢和存檔周期不足問(wèn)題，拉低客戶的感官體驗(yàn)。為解決整車生產(chǎn)中或出廠后質(zhì)量故障問(wèn)題，通常通過(guò)初步判定責(zé)任單位后向下游分解的方法，關(guān)聯(lián)部門逐步搜羅，投入人力資源去收集、拼湊信息碎片。

針對(duì)性調(diào)研、同行對(duì)標(biāo)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前針對(duì)整車制造生產(chǎn)中設(shè)備孤島問(wèn)題、過(guò)程質(zhì)量追溯響應(yīng)慢問(wèn)題暫無(wú)智能化快速有效的辦法。經(jīng)此過(guò)程我們意識(shí)到需要一個(gè)化片為整的制造數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，將制造車間的各類設(shè)備聯(lián)絡(luò)到一起，對(duì)制造生產(chǎn)中和出廠后質(zhì)量問(wèn)題做到事前預(yù)防，第一時(shí)間反應(yīng)和追溯。

2整車數(shù)據(jù)管理具體方案

正因?qū)?shù)據(jù)價(jià)值的充分認(rèn)知，針對(duì)當(dāng)前情形需要一個(gè)智能的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：既能拉動(dòng)底層所有設(shè)備、從底層設(shè)備獲取到核心數(shù)據(jù)源、對(duì)數(shù)據(jù)分層處理和表達(dá)，及時(shí)響應(yīng)市場(chǎng);又能長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)整車檔案，以備不時(shí)之需?？偠灾?，需要一個(gè)系統(tǒng)能解決當(dāng)前實(shí)際問(wèn)題①智能高效聯(lián)動(dòng)響應(yīng);②全生命周期數(shù)據(jù)檔案。

譬如上圖展示的智能數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，在橫向類推上分3步：采集數(shù)據(jù)→數(shù)據(jù)處理→終端表達(dá);在縱向上使用三層架構(gòu)，分為表示層、業(yè)務(wù)員邏輯層、數(shù)據(jù)訪問(wèn)層，數(shù)據(jù)來(lái)源于第一現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)系統(tǒng)與設(shè)備服務(wù)器交互，再通過(guò)報(bào)表的方式呈現(xiàn)到眼前。主要是系統(tǒng)服務(wù)器部署采用雙機(jī)熱備，實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡和高可用性，并通過(guò)定時(shí)自動(dòng)歸檔實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分層管理。

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的建立主要應(yīng)用系統(tǒng)載體與下層執(zhí)行設(shè)備的交互（信息點(diǎn)傳遞），該系統(tǒng)載體可以是新開發(fā)系統(tǒng)，也可以掛載在現(xiàn)有老系統(tǒng)中，作為老系統(tǒng)中新切入模塊，系統(tǒng)內(nèi)存足夠承載整車大數(shù)據(jù)即可。分別從7個(gè)維度對(duì)3種數(shù)據(jù)管理形式進(jìn)行甄別、調(diào)研和對(duì)比，最終決定以穩(wěn)定性、好容量大的MES（生產(chǎn)制造系統(tǒng)）作為基點(diǎn)開發(fā)智能管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱“一車一檔”系統(tǒng)。

“一車一檔”針對(duì)汽車制造整車過(guò)程核心數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，其中包含對(duì)力矩管理、加注管理、電檢管理、法規(guī)管理、檢測(cè)參數(shù)管理、追溯件管理、防錯(cuò)件管理、證書管理。力矩管理包攬整車所有擰緊點(diǎn)涉及的電動(dòng)擰緊機(jī)、手持?jǐn)Q緊機(jī)等擰緊過(guò)程參數(shù)存儲(chǔ)，含擰緊設(shè)備號(hào)、擰緊結(jié)果、擰緊工藝力矩、擰緊實(shí)際力矩、設(shè)計(jì)擰緊角度、實(shí)際擰緊角度。加注管理針對(duì)整車加注設(shè)備，內(nèi)含齒輪油、制動(dòng)液、防凍液、助力轉(zhuǎn)向液、空調(diào)液、清洗液6大液體工藝參數(shù)信息，每臺(tái)設(shè)備的加注設(shè)備號(hào)、粗真空壓力、細(xì)真空壓力、加注值、加注時(shí)間等存檔在案，并且與RFID設(shè)備連接，做自動(dòng)推送加注參數(shù)。電檢法規(guī)管理包涵門線電檢、ECU刷寫、TPMS檢測(cè)、配置刷寫、開關(guān)檢測(cè)、版本比對(duì)、零點(diǎn)標(biāo)定、DTC清除等8大功能塊，對(duì)電檢功能檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行管理，以及上傳OBD法規(guī)項(xiàng)結(jié)果。檢測(cè)參數(shù)管理包括四輪、轉(zhuǎn)轂、大燈、側(cè)滑、尾氣，內(nèi)含前束值、外傾值、燈光偏移值、整備質(zhì)量、阻滯力、制動(dòng)力等。追溯管理針對(duì)整車涉及的精確追溯件信息進(jìn)行追蹤、判定和歸檔。防錯(cuò)件的管理，主要識(shí)別和校核零件號(hào)與設(shè)計(jì)的一致性，保存裝配零件信息。證書管理包含電子隨車卡、環(huán)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(shù)據(jù)管理系統(tǒng)管轄的核心數(shù)據(jù)信息，分路徑（直通、中轉(zhuǎn)）歸攏到數(shù)據(jù)池中，通過(guò)2種方式進(jìn)入系統(tǒng)：1.系統(tǒng)特定賬號(hào)進(jìn)入;2. IE首頁(yè)常用工具欄進(jìn)入，便捷有效的解決數(shù)據(jù)追溯響應(yīng)慢問(wèn)題。整車核心數(shù)據(jù)1輛車以內(nèi)存量1MB計(jì)算，一車一檔系統(tǒng)10T，可存檔1040萬(wàn)輛車，滿足15年以上質(zhì)量/售后追溯需求，解決數(shù)據(jù)追溯/存檔周期短問(wèn)題。

3 技術(shù)創(chuàng)新成果與效益說(shuō)明

技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：

1.管理新穎：建立關(guān)鍵模塊參數(shù)存檔模型，JOB碼管理關(guān)鍵參數(shù)、常被追溯問(wèn)題項(xiàng);設(shè)置工藝參數(shù)與實(shí)際對(duì)比，實(shí)行偏差監(jiān)控;各環(huán)相扣，異常管理，綁定合格證。

2.智能存檔：數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與單點(diǎn)設(shè)備服務(wù)器建立數(shù)據(jù)交互流程;通過(guò)定制開發(fā)應(yīng)用程序和腳本，用智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)流程，保障流程順利實(shí)施。系統(tǒng)自動(dòng)上傳信息，實(shí)時(shí)更新，VIN碼一鍵索引，讓過(guò)程質(zhì)量簡(jiǎn)單透明。

效益說(shuō)明：

1.數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對(duì)質(zhì)量控制做到全面升級(jí)，積極參與制造過(guò)程把關(guān)，把質(zhì)量各環(huán)節(jié)串聯(lián)，與合格證進(jìn)行綁定。

2.作為檔案管理手段，供質(zhì)量追溯，多維度數(shù)據(jù)一檔管理，高效檢索核心數(shù)據(jù)。

3.挖掘數(shù)據(jù)對(duì)質(zhì)量的貢獻(xiàn)，做歷史診斷分析，新車型的預(yù)測(cè)分析，前瞻預(yù)研分析等。

4.數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)預(yù)留接口與高標(biāo)準(zhǔn)的智能設(shè)備銜接，具備無(wú)限延展性。

5.將制造過(guò)程中存在的信息孤島連成整體，對(duì)制造過(guò)程信息進(jìn)行重點(diǎn)歸類和重塑，達(dá)到數(shù)據(jù)線上線下雙管控的成效，便于質(zhì)量問(wèn)題反查和追溯，發(fā)揮數(shù)據(jù)應(yīng)用的最大功效。

6.根據(jù)實(shí)際需求設(shè)置，滿足質(zhì)量管控的需求，自動(dòng)完成，節(jié)約投資和人力資源，提升產(chǎn)線柔性化生產(chǎn)水平。

7.軟件開發(fā)周期短，安裝調(diào)試對(duì)生產(chǎn)不造成影響。

8.系統(tǒng)軟件開發(fā)具備延展性，為后期補(bǔ)充和升級(jí)奠定基石;同時(shí)從側(cè)面反應(yīng)出設(shè)計(jì)水平，為公司技術(shù)和品牌形象加分。

4 結(jié)論

整車核心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)從無(wú)到有，實(shí)施過(guò)程拉動(dòng)下層執(zhí)行設(shè)備與上層應(yīng)用系統(tǒng)緊密互動(dòng)，數(shù)據(jù)參數(shù)來(lái)源于下層執(zhí)行設(shè)備執(zhí)行結(jié)果，由下層執(zhí)行設(shè)備按設(shè)定路徑獲取內(nèi)容信息自動(dòng)上傳/回傳到對(duì)應(yīng)區(qū)域，調(diào)取時(shí)通過(guò)VIN索引即可。整車核心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)按設(shè)備、工藝參數(shù)重要等級(jí)和法規(guī)項(xiàng)設(shè)定，實(shí)際應(yīng)用時(shí)內(nèi)容可編輯，根據(jù)不同需求（如TOP故障率）變化內(nèi)容。整車核心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)既變成設(shè)備孤島的樞紐，又對(duì)制造過(guò)程工藝參數(shù)、重要信息檔案記錄和保存，作為決定性的整車出廠質(zhì)量關(guān)卡，確保智能檢測(cè)制造完整性;還大大減低售后質(zhì)量問(wèn)題排查難度，有效保證了裝配和返工的高效性。

整車核心數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備好為產(chǎn)品、采購(gòu)、銷售、售后等各部門服務(wù)，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)思維，更好的服務(wù)顧客，滿足個(gè)性化定制的需求，讓市場(chǎng)客戶感受到奇瑞汽車智能制造的魅力。

參考文獻(xiàn)

[1]米奇克 瓦倫托維茲 汽車動(dòng)力學(xué)[M] 陳蔭三，余強(qiáng)，譯. 北京：清華大學(xué)出版社，2009

[2]張洪欣 汽車設(shè)計(jì)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)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(xué)院學(xué)報(bào)，2008，22（2）：40-43