北京天健通泰科技有限公司高级咨询顾问段继红
1.汽车试验业务(ETB)的概念和业务范围
图1 ETB与汽车全生命周期的关系
试验业务在整个制造业信息化里面是一个后起之秀,近几年随着质量的提高,创新性的提高,在企业里渐渐被提升了一定的高度,也投入了更多的重视。作为一家积极致力于为航空制造企业提供试验业务(ETB)解决方案的供应商和服务商,天健通泰从2004年涉足试验业务开始,到如今的业务范围从TDM拓展到ETB,我们通过帮助企业实施和建立试验业务管理系统不断地总结了一些经验,当然也碰到了一些困难,今天与大家分享一下。
最早的时候大家用TDM来形容试验管理,通过这几年的实施,我们认为TDM描述业务管理不是很精确或者不是很完全,所以我们提出ETB,就是整个实验业务管理的概念,不仅仅是TDM,业务中涉及到的在整个汽车生命周期中,所有试验业务都涵盖在ETB的范围之内,从最初的设计方案,到设计定型,到批量生产和社会服务,整个过程都涉及到试验和检测。在初期可能是实验性的试验,在定型之后有中间检验检测试验,到最后我们的售后阶段也有售后性的检测,实际上是贯穿于全生命周期的概念。对汽车来说,从整车到关键的组件,比如说动力总成部分、底盘,零部件,还有一些重要的试验,如NVH、安全碰撞等,整个过程都涉及到试验,我们把这整个过程中的试验业务称为ETB。
2.汽车制造业ETB信息化诉求
汽车制造业ETB信息化需求可以分为五个方面。第一,试验决策信息的准确可视化。从管理决策层方面最核心要呈现出来供决策层的管理指标,包括试验计划的进展;试验过程中关键问题、关键参数的展示;资源流向的情况,尤其对动力总成实验室,相对成熟的一个试验体系来讲;远程的可视化监控、视频,包括音频的指挥,现场的环境以及能源。这些综合的信息来用于试验决策。这是第一个方面,也是TDM最后要实现的一个比较核心的内容。
图2 可视化的试验决策信息
第二,试验信息在产品全生命周期的协同。作为整个汽车制造企业里面信息化的一部分,试验信息必然要与其他的信息化系统,或者信息化的业务平台产生比较紧密的关系,从设计方面来讲有PDM系统(从设计目标去验证,中间必然会产生联系);从试制到批量的生产,每一步工艺的检测都需要去试验、验证,然后反馈到我们的质量系统;ERP中的一些入场性的外购资源进行入场性的检测,也需要通过试验来验证。从信息化的角度来讲,试验平台必须与企业其他已经上了的平台之间要有好的衔接,才能实现试验数据的充分共享和充分利用。
第三,试验业务管理平台的功能,最核心的包括试验数据、试验过程、试验资源、试验知识。首先是最核心的试验数据,要实现试验数据的收集、存储、组织和分析,最终达到试验数据的价值利用。收集有自动化的收集,利用移动平台的收集,以及提供便利化手工模板的收集;存储即把所有专业的数据集中存储;再按照产品结构或者试验专业组织起来;最后,利用自己本身标准里面的分析算法,或者集成一些商业分析软件来进行分析,实现数据的价值利用。
试验过程来讲,涉及到了试验流程的设计和执行,所有试验我们认为可以分为这四个阶段:发起、准备、实施和总结。每个过程会产生不同的结果物,通过流程的方式,把数据添加进来,实现试验过程的规范化。在试验资源方面包括工具、台帐、人员、辅料,在系统里面首先要实现最基础的台帐性的管理,还要与试验流程紧密挂在一起,来实现本身资源的统计,以及及时供应情况的监控。最后试验知识,在整个试验流程执行完之后,是融入了对试验故障的记录和收集的,还有一些平时在这个平台里面统一的管理和学习,实现积累和传承。关于试验知识,最后还有另一种理解,就是对本身试验体系的结构化需要更直观的呈现,这就是试验知识最关键的管理内容。
图3 试验业务管理平台的核心功能
第四,对基础设施建设的重视。可能许多试验业务管理平台或者供应商不提供这部分的服务,我们刚才谈到试验的可视化,以及前期在建设实验室的时候,难免配各种服务器、存储以及网络的打通,最后实现综合监控,这实际上是涉及到基础的硬件建设。我们公司原来也是在IT集成和IT服务这块有比较多的经验,所以这也是我们提供的解决方案之一。
第五,试验标准体系的建设,包括管理标准和技术标准两方面。怎么能把一个产品例如发动机或者整车,包含多少实验类型,每种试验类型包含多少项目,项目要测试哪些参数,参数测试完之后,如何利用一个模型进行分析,甚至说在试验过程中,这项试验哪些人可以做,哪些台帐可做适用,这是一整套的标准体系,如果能在试验管理体系业务平台里面实现结构化的管理,相当于把整套体系和知识主要推送到相关的试验人员或管理人员的眼前,摆脱以前那种看纸制的方式,是目前非常需要努力的一个方向。
图4 试验标准体系建设
3.神鹰ETB解决方案和产品
神鹰ETB解决方案,在整个产品过程中,设计阶段,甚至设计定性阶段与其他管理平台之间都发生了一些交互。在设计阶段主要是对设计目标的一个验证,从设计系统到TDM系统当中,我们如何做试验反馈验证它的试验目标,相当于TDM在产品前期阶段的试验任务来源。在试验阶段,和CAPP、ERP、MES都有一定的关联。CAPP就是整个从零部件到大的部件,到整个整车,是有工艺过程的要求,需要在试验平台里面应该能够集成起来。MES也是,在试验过程中我们感觉到有一些重合的地方,每一步验证是否合格,有一些MES里面是提供了简单的功能。最后到维保阶段,一个产品卖出去之后产生问题回来,它是在哪里出了问题,同样需要在实验室里面进行检测。这几个阶段之中,这几个系统都相当于是试验管理的源头任务来源,都需要从这里面把任务很好的接过来,把产品、测试的过程接过来,最后把结果的信息或者报告,或者产生的原始数据、结果数据实现衔接,提供到这个系统之中,实现整个试验数据的打通。
图5 神鹰ETB解决方案
图6 试验业务ETB平台建设框架
图6为试验业务平台整个框架,在最层是试验基础信息平台化,也就是我们配置相关网络的连接,不同试验厂房我们也可以提供解决方案;往上是试验数据自动采集平台,这是我们根据整个汽车行业试验数据的台架和数据格式,把平台上的数据自动抓到系统来;再往上是试验基础信息化平台,可能采用移动PAD的方式实现记录,根据不同的试验类型,我们进行了平台的分类,包括科研类,检验检测类,路试类等,最上面是可视化。整个科研类和检验检测类TDM的管理模块包括任务、数据、资源、知识、质量、应用、系统。
4.汽车制造业实践
我分享两个案例,首先是上汽。上汽已经应用了我们的两个产品,一个是TDM产品,一个是可视化产品。TDM是以动力总成实验室为开头的,实现数据的自动采集和数据集中管理。图7为当时的一个架构,底层通过不同的台架和现场的服务器实现数据采集,向上发到统一的TDM系统当中去,上层是办公室的服务器和客户端,能够从底下的采集服务系统自动按照参数提取他所需要的数据。在这里面要实现ODS的时候,首先对每个台架所产生的参数进行一个配置,通过配置之后就能够自动把数据抓上来,呈现出来的是实时采集数据的曲线和不同参数的展示。
图7 上汽TDM架构
上汽还应用了可视化,对刚才讲的音视频,实验工况的实际监控,还有现场的应急处理,还有大屏的集中监控,这是可视化的五个子模块,图8是上汽可视化部署的一个情况。在现场安装摄象头,以及通过PFC把他的台架一起连起来,最后在中控室能够看到所有相应的可视化内容,这在动力总成实验室是非常适用的。
图8 上汽可视化部署
比亚迪用了我们的整车试验道路试验,道路试验也要编制大纲,下发稳妥任务,然后司机或者试验工程师接收到任务就到车上做任务。试车员之间的沟通是非常差的,在整个过程中他不按照标准操作出现的问题非常多,道路集中收集和回来报告的自动效率是比较低的。通过实施试验试制部可靠性试验室,对整车的耐久性实验进行了管理。耐久性试验的管理,分管理端和移动端,移动端就是PAD,是车载固定的,管理端随便拿一个服务器就可以充当,管理端的功能是制定大纲,把相应的模式信息固定好,通过3G和wifi的方式下载到车上,在车上进行试车,试车完以后可以把这个数据记录下来,然后自动的传回来。
图9 比亚迪实施业务流程
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本文标题:汽车行业试验业务管理创新