利用大數據控制車身尺寸精度

易平

摘 要：本文主要講述了車身尺寸現場質量控制過程中存在的主要問題，大部分數據、信息都沒能被有效利用，作者在工作中通過一些系統(tǒng)管理工具及方法，廣泛收集數據和信息并加以利用，為科學分析決策提供支持，對車身精度控制起到非常重要的作用，有效地提升了尺寸質量水平。

關鍵詞：大數據;尺寸控制;工裝管理;數據系統(tǒng)

1 前言

車身制造是整車四大工藝中重要的一環(huán)，它是車輛的骨骼、內外飾及底盤零件的載體，直接影響整車的性能，車身尺寸精度體現了廠家制造水平和產品質量水平，也是汽車廠家的核心競爭力。尺寸精度既與產品工藝設計相關也與生產過程中的不穩(wěn)定因素相關，由于整車生產使用零件繁多、制造鏈長、工藝多樣及設備復雜，快速準確找到影響因素一直是車身尺寸控制中的難點。隨著科學技術的發(fā)展，現代制造工廠中可被量化采集的數據、信息越來越多，然后其中的絕大部分都沒能被有效的利用。基于這種現狀，總結我在車身生產質量管理經驗的基礎上，談一下大數據在車身尺寸控制方面的淺顯運用。

2 當前尺寸控制存在的主要問題

①更多立足于三坐標、檢具等傳統(tǒng)尺寸測量監(jiān)控數據，很多生產質量信息、零件、工裝歷史狀態(tài)信息缺失。

②大量信息處于分散或者不記錄狀態(tài)。

③依靠于經驗豐富的工程師，耗費大量時間和精力，做許多重復的調查和分析驗證工作。

④數據收集手段單一、收集樣本少，缺少來料檢測數據、缺少在線100%檢測系統(tǒng)等手段。

⑤資料查閱不便，數據、信息的收集與使用脫節(jié)。

⑥各類信息缺乏統(tǒng)一管理，并且很難根據統(tǒng)計分析識別生產過程中各種因素之間的關系。

3 大數據構建

為便于車身尺寸的控制及優(yōu)化改進，我們構建一個用于管理制造過程中與制造過程相關的大數據體系。它包含產品及工藝數據、工裝數據、零件信息、尺寸測量數據、生產過程中的變化點信息、以及不斷總結積累的經驗案例庫，這些數據應該被歸納總結一個或幾個數據庫中，并能快速查詢利用。（圖1）

3.1 產品數據庫及工藝數據庫

產品數據權限的適度開放對現場質量問題的分析解決具有很好的幫助支持作用，相較于傳統(tǒng)的產品數據CAD文件內存占用都比較大，我們使用輕型JT格式文件具有良好的兼容性和開放性，它的最大特點就是產品數模數據的輕量化，JT格式文件僅相當于傳統(tǒng)3D文件的百分之一，對電腦配置要求不高，分析處理速度快。通過產品數據管理系統(tǒng)，根據零件號調用產品數據，進行數模的查詢、測量、比較、標注、截面以及間隙檢查，進行虛擬裝配、尺寸鏈分析等一系列處理。

開發(fā)電子工藝系統(tǒng)代替了以往紙質版工藝下發(fā)，利用電子工藝系統(tǒng)查看各車型項目工藝標準及工藝文件，包括工位零件信息、操作內容、焊接信息、定位基準等詳細內容，電子工藝系統(tǒng)讓工藝文件存儲及變更更有條理、查詢檢索更為便捷，提升了工作效率。

3.2 工裝數據庫

工裝狀態(tài)是影響尺寸穩(wěn)定性的重要因素之一，建立工裝數據的信息化管理，有助于我們分析和解決相關尺寸波動。工裝數據統(tǒng)一歸納一個數據管理系統(tǒng)中（圖2），它包含有我們工裝設計圖、工裝測量數據、工裝調整記錄、TPM記錄、備件臺賬以及工裝貼合狀態(tài)記錄。如工裝TPM發(fā)現定位基準松動磨損，會直接反映為數據波動變大，同樣我們數據上的突變，也可以查看相應工位的TPM記錄是否發(fā)生過變化，如更換定位銷帶來的尺寸變化。備件臺賬是工裝管理的重要工具，通過備件更換記錄，識別易損件并及時備庫，同時根據消耗頻次分析我們工裝設計合理性，進一部優(yōu)化我們工裝設計結構和材料標準，確保工裝長期穩(wěn)定有效。工裝零件貼合狀態(tài)記錄描述的是基準與零件、壓頭與零件、零件與零件之間的間隙，能體現出工裝或零件的變化，一般而言間隙過大尺寸波動越大，對工裝鋼板間隙定期測量和進行記錄，有助于我們分析和找到尺寸波動的具體工位具體位置。

3.3 零件信息與問題管理系統(tǒng)

據統(tǒng)計一半以上車身尺寸偏差案例都是由零部件尺寸變化帶來的，必須對眾多供應商零件進行數據測量和跟蹤管理，實現零件測量數據與整車尺寸監(jiān)控大數據共享，實現整車尺寸全過程的監(jiān)控、追溯和改進。供應商對于高關注零件的尺寸進行日常測量監(jiān)控并及時反饋監(jiān)控數據，我們把改進工作向供應商延伸，協助供應商解決過程波動，提升了上下游各工藝鏈的穩(wěn)定性，才能減小整車尺寸6sig波動。通過供應商零件數據的收集積累，建立起零件尺寸與整車尺寸關聯性，進行整車數據及供應商鈑金零件波動的相關性分析，制定零件預警標準甚至偏差控制標準，輸入供應商執(zhí)行。對日常監(jiān)控及現場走訪識別的零件問題，要形成系統(tǒng)清單并滾動更新，在定期供應商例會上進行跟蹤評審，推進問題措施的跟進落實，通過系統(tǒng)管理共同驅動我們實物質量提升。

3.4 尺寸數據系統(tǒng)

尺寸數據系統(tǒng)是測量數據采集、加工以及存儲系統(tǒng)，也是數據查詢、分析及數據共享平臺、跨部門跨廠區(qū)尺寸信息交流的重要工具，從車型前期開發(fā)到停產全生命周期內的所有測量數據應上傳并長期保存在尺寸信息系統(tǒng)中（圖3）。它上傳的數據包括重點供應商零件數據、沖壓件數據、在線測量數據、CMM測量數據、Audit測量數據以及整車匹配等制造全過程數據。

我們可以利用這個數據大平臺實現廣泛應用，通過上下游完整尺寸數據建立起整車裝配表現與車身測量狀態(tài)、車身測量數據與零部件測量數據的對應關系，把下游質量控制前移到上游把控。通過數據實時上傳服務器并智能分析，進行自動報警，開發(fā)通過郵件、手機端推送功能，發(fā)送報警信息給相關人員評估，從而快速發(fā)現缺陷、遏制缺陷。我們可以預設標準報告模板，獲得定制的尺寸報告，后續(xù)無需重新設置就可以從報告服務器獲取所需的信息。也可以利用數據分析軟件進行尺寸數據的處理計算和統(tǒng)計過程分析，維護我們車身尺寸的穩(wěn)定。

3.5 變化點清單

車身尺寸質量受人機料法環(huán)各方面影響，在車間生產過程中，變化點記錄管理是非常重要的，有利于各環(huán)節(jié)的質量控制和質量改進，通過變化點記錄預見性的發(fā)現問題或者出現問題后快速分析原因找出對策。有任何與工裝設備、人員、工藝、產品、生產條件以及質量相關的事件都應記錄，當查看測量數據時，某個時間點發(fā)現的測量數據異常后，可查詢變化點清單可能與之相關的事件，有助于分析問題的原因;另一方面我們要根據變化點清單內容，提前識別質量潛在影響因素并及時采取干預措施，變化點管理不到位，可能會造成批量質量問題。

3.6 案例庫

在不斷解決質量問題的過程中，會形成大量的實踐經驗，這些經驗應總結并吸收到我們數據管理中，當解決某一問題時，可以搜索以往相似案例，為當前問題提供參考，可以幫助我們快速找到問題原因和解決方案，避免許多重復的調查和驗證分析工作，通過案例學習也可以幫助快速培養(yǎng)人員。案例庫是我們不斷改進的基石，也為后續(xù)尺寸設計、質量目標規(guī)劃、工藝設計提供實踐支持。

4 結束語

完善我們的尺寸大數據系統(tǒng)建設，解決各類數據和信息的管理及使用問題，使尺寸數據更完整、信息傳遞更便捷、數據監(jiān)控更及時、分析應用更快速，是維護和改進車身尺寸的重要手段，有助于提升我們的工藝制造能力和質量競爭水平。

參考文獻：

[1]李正平，GDIS系統(tǒng)在整車尺寸數據領域的創(chuàng)新實施和應用[J]，商品與質量·學術觀察，2013.09.