汽車制造過程質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)開發(fā)與應(yīng)用

黃文亮 梁其升 黃曉麗

關(guān)鍵詞：質(zhì)量監(jiān)測(cè);數(shù)字化;可視化;報(bào)表;可視大屏

0 引言

汽車制造過程質(zhì)量監(jiān)測(cè)涵蓋四大工藝，主要有沖壓件表面質(zhì)量評(píng)審（SGMW 稱之為GSQE，本文中后續(xù)英文簡(jiǎn)寫均為檢驗(yàn)項(xiàng)目名稱在SGMW 的英文簡(jiǎn)寫）、車身AUDIT、焊點(diǎn)超聲波檢查、白車身CMM、涂裝AUDIT、總裝下線檢驗(yàn)以及整車客戶評(píng)審（SUSA）等14 ～ 20 項(xiàng)質(zhì)量過程檢驗(yàn)（不同汽車公司略有差異）。

過程監(jiān)測(cè)由質(zhì)量部門負(fù)責(zé)，通過抽樣或全檢的方式進(jìn)行測(cè)量、檢驗(yàn)和評(píng)審，及時(shí)發(fā)現(xiàn)制造過程中的質(zhì)量問題或過程變異，并通過改進(jìn)問題或優(yōu)化過程來(lái)提升過程控制能力。過程監(jiān)測(cè)通常以指標(biāo)的形式反映質(zhì)量控制水平。

各類檢驗(yàn)項(xiàng)目在監(jiān)測(cè)過程或完成后產(chǎn)生質(zhì)量數(shù)據(jù)，大量的質(zhì)量數(shù)據(jù)需要分析與管理。不同的質(zhì)量數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不同，管理與使用人群不同，一直難以有統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理與提供分析查詢功能，造成較低的數(shù)據(jù)利用率。中層管理者也無(wú)法快速獲悉過程運(yùn)行的整體狀態(tài)，不利于質(zhì)量改進(jìn)與決策。

先進(jìn)的汽車制造不僅僅體現(xiàn)在自動(dòng)化與數(shù)字化過程，自動(dòng)化推動(dòng)了數(shù)字化，同時(shí)也對(duì)數(shù)據(jù)管理提出了更高要求。而數(shù)據(jù)管理上升至平臺(tái)管理顯得更重要，數(shù)據(jù)整合管理、高效的查詢統(tǒng)計(jì)分析以及可視化決策也成為先進(jìn)汽車制造的一方面。

1 建立數(shù)據(jù)報(bào)表標(biāo)準(zhǔn)

過程質(zhì)量監(jiān)測(cè)除了部分自動(dòng)測(cè)量設(shè)備自動(dòng)生成數(shù)據(jù)，更多地仍然依賴于評(píng)審員基于質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與經(jīng)驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行評(píng)審，無(wú)法100% 追求全自動(dòng)的生成質(zhì)量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，但以數(shù)字化的形式反映質(zhì)量問題沒有任何問題。盡管初始的填報(bào)報(bào)表可以優(yōu)化或者使用各類工具以提高填報(bào)效率，但本質(zhì)仍然是完成初始的數(shù)據(jù)報(bào)表。

以往的表格管理數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)量大了之后，不方便統(tǒng)計(jì)與查詢。搭建平臺(tái)，使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理數(shù)據(jù)，這就要求可導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)的表格具有標(biāo)準(zhǔn)的格式。這不僅僅是規(guī)范數(shù)據(jù)管理，同時(shí)也為自動(dòng)計(jì)算統(tǒng)計(jì)提供了可能，避免人工糾偏和人工過濾。

由于檢驗(yàn)項(xiàng)目的差異，雖然部分檢驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)據(jù)表具有一致性，比如車身AUDIT 與涂裝AUDIT，比如各種尺寸類數(shù)據(jù)，但更多的是無(wú)法使用同樣的數(shù)據(jù)庫(kù)表。當(dāng)然從數(shù)據(jù)查詢的效率來(lái)看，也完全沒有必要使用同樣的數(shù)據(jù)庫(kù)表。給每一項(xiàng)檢驗(yàn)項(xiàng)目制定規(guī)范的數(shù)據(jù)庫(kù)表更合適。

與過程監(jiān)測(cè)工程師溝通并確認(rèn)各個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表格。需要注意的是，表格不僅要考慮數(shù)據(jù)庫(kù)查詢的方便性、可行性，更重要的是要考慮檢驗(yàn)員或評(píng)審員采集錄入數(shù)據(jù)的便捷性，這點(diǎn)對(duì)于使用平臺(tái)的各層級(jí)人員都非常重要。脫離了操作或獲取數(shù)據(jù)的方便與高效，就必然要在其他不可代替性方面更加突出，才能使軟件平臺(tái)獲得認(rèn)可。

2 需求分析與定義

需求分析與定義極為重要，是軟件平臺(tái)能否成功的關(guān)鍵之處。開發(fā)人員與需求人員之間的溝通，以及開發(fā)人員對(duì)監(jiān)測(cè)工作業(yè)務(wù)的了解程度尤為重要。開發(fā)人員需要了解當(dāng)前的工作方式，溝通了解當(dāng)前工作方式的不足及改善方向，這對(duì)開發(fā)人員IT 以外的專業(yè)知識(shí)提出了很高的要求。

由于檢驗(yàn)項(xiàng)目多，專業(yè)內(nèi)容多，盡管多次溝通仍然使得IT人員對(duì)真實(shí)需求的理解極為困難，產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到預(yù)期，導(dǎo)致前期已有過開發(fā)失敗的經(jīng)歷，因此SGMW 采取的方式是需求人員自主開發(fā)，確保真實(shí)需求的分析與定義順利進(jìn)行。同時(shí)，針對(duì)質(zhì)量數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及可視化的需求，選擇使用帆軟作為開發(fā)工具。需求的定義范圍涵蓋了基本功能、延伸應(yīng)用以及創(chuàng)新應(yīng)用等

3 個(gè)不同范疇（圖1）。

基本功能主要用于替代當(dāng)前工作方式，比如數(shù)據(jù)導(dǎo)入、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表查詢等。

延伸應(yīng)用要考慮更多的使用場(chǎng)景，比如根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成日?qǐng)?bào)、周報(bào)，生成多種會(huì)議場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)大屏，提高工作效率。再比如利用更多的可挖掘數(shù)據(jù)深層次意義的大屏，提高分析深度。基本功能與延伸應(yīng)用主要體現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)0 到1 的過程。

創(chuàng)新應(yīng)用則是要在開發(fā)過程中不斷產(chǎn)生更多的新靈感，比如數(shù)據(jù)整合，數(shù)據(jù)間關(guān)聯(lián)分析，提升美觀性與體驗(yàn)感，促進(jìn)用戶的溝通與交流等。創(chuàng)新應(yīng)用范圍更廣，主要體現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)1到N的過程。

使用思維導(dǎo)圖規(guī)劃主要功能與范圍，圖2 描述了大致的范圍。注意，更細(xì)致的針對(duì)每一個(gè)檢驗(yàn)項(xiàng)的需求分析未在圖2 中體現(xiàn)。

3平臺(tái)開發(fā)

3.1報(bào)表設(shè)計(jì)

報(bào)表設(shè)計(jì)主要分為數(shù)據(jù)導(dǎo)入報(bào)表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與查詢報(bào)表和問題跟蹤報(bào)表等。數(shù)據(jù)導(dǎo)入報(bào)表解決數(shù)據(jù)導(dǎo)入問題，較好的報(bào)表應(yīng)當(dāng)支持批量導(dǎo)入、一鍵式導(dǎo)入，編輯修改簡(jiǎn)單可行。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與查詢報(bào)表更多的是基于工程師的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)管理需求，增加分析效率與降低統(tǒng)計(jì)時(shí)間。圖3 所示的統(tǒng)計(jì)表直觀顯示了某臺(tái)車的相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，同時(shí)支持月度統(tǒng)計(jì)，降低常規(guī)性統(tǒng)計(jì)工作時(shí)間，評(píng)審表鏈接可查看詳細(xì)數(shù)據(jù)。一個(gè)報(bào)表改善了堆積的文件夾管理方式。

最大限度支持工程師的需求，改善其工作方式，是設(shè)計(jì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表的初衷。圖4 所示報(bào)表就是為了改善工程師花時(shí)間制作日?qǐng)?bào)而設(shè)計(jì)。

更多的類似報(bào)表應(yīng)當(dāng)在充分了解如何改善工作方式的前提下得以設(shè)計(jì)。比如問題跟蹤表，普遍的反饋是問題建立方需要對(duì)問題進(jìn)行建立，并完成原因分析及措施的填寫，問題溝通及填寫效率低下。共享的問題跟蹤報(bào)表方便問題負(fù)責(zé)區(qū)域更新問題進(jìn)度，設(shè)置自動(dòng)的信息傳遞方式可及時(shí)告知。

3.2 大屏設(shè)計(jì)

可視化大屏基于可視化分析、決策的需求而設(shè)計(jì)[1]。分析用大屏一般需要多維度分析，比如PPSR 關(guān)閉率的分析大屏，從區(qū)域、月度和車型3個(gè)維度分析，獲悉影響關(guān)閉率的關(guān)鍵月份、車型及區(qū)域（圖5）。

可視化大屏普遍用于會(huì)議場(chǎng)景[2]，節(jié)約會(huì)議報(bào)告的制作時(shí)間。圖6為SUSA每日例會(huì)現(xiàn)場(chǎng)大屏，包含了運(yùn)行數(shù)據(jù)狀態(tài)、數(shù)據(jù)分析及主要問題。

可視化大屏決策在一定程度上代替了匯報(bào)報(bào)告，以更簡(jiǎn)潔的形式突出重點(diǎn)和需要改進(jìn)的方向。如圖7中的預(yù)警項(xiàng)反映了少數(shù)不達(dá)標(biāo)監(jiān)測(cè)項(xiàng)，100-DR則反映了SQ未達(dá)標(biāo)情況。

3.3 整合上線

將各個(gè)監(jiān)測(cè)模塊的報(bào)表與大屏整合在一個(gè)頁(yè)面中[3]，通過鉆取的方式獲得更詳細(xì)的數(shù)據(jù)， 既避免了繁雜的結(jié)構(gòu)樹，又展示了最關(guān)鍵質(zhì)量數(shù)據(jù)狀態(tài)（圖8）。此外，還要對(duì)各個(gè)報(bào)表與大屏的設(shè)計(jì)進(jìn)行美化，色彩、圖標(biāo)、邊框、字體以及對(duì)齊等，需盡量符合大眾人員的審美要求[4]。

在完成各檢測(cè)模塊報(bào)表與大屏的整合后，需要進(jìn)行上線測(cè)試和優(yōu)化。主要是收集BUG 與使用人員的意見，對(duì)使用人員而言是否有使用價(jià)值，是否優(yōu)化了工作，是否超出了初期設(shè)計(jì)需求，是否能長(zhǎng)期產(chǎn)生價(jià)值。

4 從“1”到“N”

對(duì)新系統(tǒng)而言，有了“1”之后，“N”的出現(xiàn)就相對(duì)容易了。更多人群的使用，新需求的出現(xiàn)（在沒有“1”之前，這些新的需求往往不能被挖掘），將促進(jìn)系統(tǒng)的完善升級(jí)，符合更多的使用場(chǎng)景，增強(qiáng)體驗(yàn)，促進(jìn)溝通，改善效率。比如移動(dòng)端的出現(xiàn)，改善了數(shù)據(jù)被知悉的即時(shí)性與數(shù)據(jù)關(guān)注度（圖9）。

“N”也體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集上?？梢暬M(jìn)一步提出了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳的需求，移動(dòng)端以及電腦端的實(shí)時(shí)填報(bào)又進(jìn)一步提升了數(shù)據(jù)采集效率，改變了“手寫——錄入表格——上傳系統(tǒng)”的傳統(tǒng)方式，實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化（圖10）。在提升了效率的同時(shí)，還有更多的潛在收益，比如各SIP 站下線臺(tái)量的統(tǒng)計(jì)、合格率的計(jì)算以及車輛缺陷跟蹤等。

5 結(jié)束語(yǔ)

IT技術(shù)能力是自主開發(fā)新系統(tǒng)新平臺(tái)的關(guān)鍵制約因素，如果能克服該因素，自主開發(fā)新系統(tǒng)、新平臺(tái)在需求的理解上具有極大的優(yōu)勢(shì)，完整需求定義以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范都不可或缺。開發(fā)專用報(bào)表還是可視化大屏，應(yīng)當(dāng)基于使用場(chǎng)景的需求，相互補(bǔ)充，形成一個(gè)完整體。脫離了使用場(chǎng)景的大屏，縱然酷炫，但并不會(huì)有價(jià)值。

隨著平臺(tái)的出現(xiàn)與使用人數(shù)的不斷增多，更多的需求被識(shí)別，更多的設(shè)計(jì)將促進(jìn)無(wú)紙化、數(shù)字化和可視化，使工作效率大幅度提升。而數(shù)據(jù)管理平臺(tái)也在不斷完善的道路中越走越遠(yuǎn)，越走越寬，促進(jìn)制造質(zhì)量的管理與質(zhì)量提升。