1 引言
工艺作为设计与生产之间的桥梁,是连接CAD、PDM及ERP等信息系统及信息工具的纽带,起到承上启下的重要作用。工艺信息化是汽车企业信息化工作的重要组成部分,而随着汽车产品复杂程度和可靠性要求越来越高,对如何提高工艺设计质量和效率,提升企业工艺管理水平带来新的挑战。开发适用于汽车制造业特点的工艺信息系统成为必然。
本文将结合奇瑞汽车规划设计院的CAPP系统实施,对工艺信息化深化应用做简要介绍。
2 企业之前状况
企业经过十多年的发展,工艺数据已达到一定的规范化和标准程度,数据的组织方式也进行了约定,但从信息化整体角度看,还存在以下问题:
工艺设计方面:工艺规划、工艺设计效率低下;工艺设计模板不标准、不统一,复用程度差;
协同设计方面:同步工程问题跟踪不畅;工艺规划与生产制造衔接不畅;供应商进度跟踪、控制信息不集中;
数据管理方面:本地文件管理方式,数据组织比较松散,丢失现象严重;
信息集成方面:上下游系统相互孤立,数据传递依靠原始拷贝,不及时,数据不一致;
知识积累方面:缺乏信息和资源共享,工艺经验丢失,新的工艺人员培养耗费时间及人力。
这些问题使得工艺设计与管理成为奇瑞产品全生命周期中的薄弱环节。为了提高自身工艺部门的“数字化率”、“集成化率”、“信息覆盖率”,全面提高整体工艺信息化能力,于2010年初开始,奇瑞信息技术公司和规划设计院联合开展了适应于汽车制造业和自身需求的CAPP系统的实施工作。
2.1 企业概况
奇瑞汽车股份有限公司成立于1997年1月8日,注册资本38.8亿元。公司以打造“国际名牌”为战略目标,经过十五年的创新发展,现已成为国内最大的集汽车整车、动力总成和关键零部件的研发、试制、生产和销售为一体的自主品牌汽车制造企业,以及中国最大的乘用车出口企业。
公司已在国内建有芜湖、大连、开封和鄂尔多斯四大生产基地,在海外十五个国家和地区建成了16个工厂,具备年产90万辆整车、90万台套发动机及变速箱的生产能力。
目前,公司建立了A00、A0、A、B、SUV五大乘用车产品平台以及微车、客车和重卡等产品平台;拥有奇瑞、旗云、瑞麒、威麟和开瑞等五大品牌,上市产品覆盖乘用车、商用车和微车等十三大系列,共二十六款车型。奇瑞以“安全、节能、环保”为产品发展目标,先后通过ISO9001、德国莱茵公司ISO/TS16949等国际质量体系认证。
2011年,奇瑞累计销量突破300万辆,连续11年蝉联中国自主品牌乘用车年度销量第一位;产品远销80余个国家和地区,累计出口已超过60万辆,并连续九年成为中国最大的乘用车出口企业。
奇瑞汽车股份有限公司规划设计院主要承担公司各车型的工艺规划任务和生产准备阶段工作,工艺设计与管理工作主要由工艺技术部、冲压部、车身部、涂装部、总装部等五个部门负责。
3 项目目标
针对奇瑞工艺信息化之前状况,公司拟定项目的总体目标为:
梳理规划院的业务流程,完善规划院内部的信息化系统,使各部门的数据得到集成和充分利用,通过数据接口实现上下游数据之间的集成,保证产品数据的正确性和一致性;
为工艺人员提供专业的工作平台,为不同专业的工艺人员建立相应的工作环境;
管理工艺过程产生的各种数据,将产品的设计数据、工艺数据和制造资源数据联系起来,搭建设计、工艺、生产数据的统一平台;
实现工艺路线与PBOM编制功能,并在EBOM发生变化时,可以进行变更的影响性分析,并可提供多种视图的管理;
提供对工艺资源的管理,提高工艺知识积累、重用及业务流程优化;
提供方便的工艺文件编辑工具,实现工艺规程文件的归档管理,加强TS16949体系过程的支持;
图1 奇瑞工艺信息化项目
4 系统实现的主要功能
4.1 工艺设计与管理
目标:建立统一的工艺设计、管理平台,提高工艺设计效率和质量,提升工艺管理水平。成果如下:
梳理了部门业务流程;
推动了新产品工艺资料标准化管理;
建立了工艺资源库;
实现了工艺文件批量编制、报表快速汇总统计;
建立了标准工艺文件模板库、流程模板库。
图2 创建工艺卡片
图3 工艺文件导出
图4 汇总类工艺文件导出
图5 新建流程
图6 工艺流程
4.2 变更管理
目标:实现设变从产品部门下发后的执行过程监控,提高变更管理的执行效率,保证数据一致性。成果如下:
建立了变更信息管理平台;
建立了各专业更改项维护平台;
能跟踪更改进度;
能查询设变信息。
图7 变更管理
4.3 与Teamcenter 2007集成
目标:实现产品设计信息从PDM(Teamcenter)系统向CAPP系统的信息传递。 成果如下:
规范了技术文件格式,推动了业务问题的解决;
实现了设计BOM、零部件属性至CAPP系统的及时准确传递;
实现了设计变更信息的及时、准确传递。
图8 与Teamcenter 2007集成
4.4 与Delmia(达索公司数字化工厂软件,用于工艺仿真,工厂布局等)集成
目标:将Delmia的仿真结果有效管理并快速输出工艺文件。成果如下:
用于检验Delmia应用的规范性;
生产线、工位、工具、操作等信息快速准确传递。
5 汽车主机厂工艺信息化(CAPP信息系统)实施方法分析
工艺信息系统的实施是一项复杂的管理系统工程,涉及面广、工作量大、周期长,最为关键的是包含了工作方式的改变。对大型自主品牌汽车主机厂,除了需要系统供应商提供功能完善的CAPP软件和完整、科学的实施方法作为支持外,还需要企业自身建立完善的组织机构,确定明确的目标、合理的分阶段实施步骤,同时需要业务和IT部门的高层领导全力支持。
在“分步实施、重点推进、严控风险”的原则和指导思想下,奇瑞汽车CAPP系统实施从2010年1月-2010年12月完成了项目一期的建设,2011年3月-2012年5月完成了项目二期的建设。现已在奇瑞规划设计院全面应用,效果良好:工艺设计效率提高20%以上,各项统计汇总效率提升5倍以上,工艺成本也有所下降。
图9 CAPP系统应用数据统计
我们项目实施成功的关键在于:
项目准备阶段对实施计划多次评估,多次审核,确定了相对合理的项目计划,并经各级领导认可;
项目需求调研阶段,针对工艺领域内容多,涉及面广,个性化强等特点,分初步调研和详细调研两步走,切实把握好了业务需求,并对业务需求进行了详细整理和分析,形成了完备的需求分析规格说明书,为系统设计及二次开发提供了较为准确的依据,减少了返工;
系统详细设计阶段项目组一起参与,避免了供应商单独开发可能造成的功能点遗漏,最大限度地一次性开发成功;
用户测试阶段关键用户积极参与,领导高度重视,做了详细的任务分工并每天跟踪,每周通报测试问题,并推动疑难问题升级进行解决,较好的控制住了系统测试问题的解决效率;
上线试运行阶段签署了详细的试运行协议,按每个人的分解计划严格执行了试运行工作;
选择有研发,工艺领域工作多年背景的项目经理和合格的小组成员,强化了学习、组织执行和沟通等能力建设,同时保障了实施团队的稳定,规范项目管理,快速完成知识转移,发挥了主体作用,不等待、不拖延,同时不断检查评估和改进,制定了系统运维制度和系统监控指标,不断进行系统规范性检查和评估整改,完善原设计方案,共有超过300项的系统改进,满足了业务的实际需要,提高了工艺人员的使用满意度。
6 结束语
考虑到工艺业务的个性化,自主品牌汽车主机厂实施CAPP系统之前,需要结合自身工艺业务特点,选择正确的实施模式,切勿好高骛远。
自主品牌汽车厂由于工艺设计、工艺规划、同步工程等工作都是自主进行,工艺工作信息量非常大,所以一定要计划周密,实施中正确对待出现的风险,并不断升级处理,奇瑞汽车的CAPP系统用了两年半的时间完成了两期,一方面说明了我们的业务确实繁琐复杂,另一方面也说明了实施的不易性,工作量非常大,做了很多的二次开发,一定要做好打持久战的准备。
下一步我们是计划能逐步推广到奇瑞异地工厂的车间工艺的使用,不仅在本部将PDM等系统有机集合,更要将本部与分基地的工艺信息得到共享,助力整个奇瑞集团的工艺应用水平不断提高。
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