基于大數(shù)據(jù)的白車身尺寸控制應(yīng)用

黃祥　宗曉亮　何挺　孔苗德　姚勇銘　王運(yùn)生

摘 要：為了快速準(zhǔn)確的找出導(dǎo)致白車身尺寸精度超差的影響因素，并進(jìn)行優(yōu)化。該文提出利用大數(shù)據(jù)的思路通過一些數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及工具，收集零部件、分總成、白車身數(shù)據(jù)及工藝過程信息，為白車身尺寸超差的整改提供科學(xué)的指導(dǎo)建議，保證白車身尺寸目標(biāo)的快速達(dá)成。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 白車身 尺寸控制

Application of BIW Dimension Control Based on Big Data

Huang Xiang，Zong Xiaoliang，He Ting， Kong Miaode，Yao Yongming，Wang Yunsheng

Abstract：In order to quickly and accurately find out the influencing factors leading to the out of tolerance of body in white dimensional accuracy， and optimize it. This paper puts forward the idea of using big data to collect the data and process information of parts， subassemblies and BIW through some data acquisition systems and tools， so as to provide scientific guidance and suggestions for the rectification of BIW size out of tolerance and ensure the rapid achievement of BIW size goal.

Key words：big data， BIW， size control

1 引言

隨著汽車消費(fèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的愈加激烈，各大汽車主機(jī)廠都通過開發(fā)新功能，增加新配置，設(shè)計(jì)獨(dú)特造型等各種手段來提升產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力吸引消費(fèi)者，白車身作為整車內(nèi)外飾零部件和汽車各種功能配置裝配的基礎(chǔ)，白車身尺寸精度的好壞直接影響整車產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力從而影響產(chǎn)品銷量。白車身尺寸精度不僅受產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響，還跟零部件尺寸精度、制造工藝水平等密切相關(guān)。從零部件-焊接總成-白車身生產(chǎn)過程中，尺寸鏈環(huán)多、涉及工序長(zhǎng)，當(dāng)白車身尺寸精度超差時(shí)，如何快速準(zhǔn)確找到超差的影響因素一直是白車身車身尺寸精度控制的難點(diǎn)。為解決傳統(tǒng)依靠工程師個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來解決車身尺寸超差效率低、真因分析不全面，零部件單件到白車身過程質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)零散且無繼承性，工序過程問題記錄缺失，信息共享不充分等問題。本文結(jié)合目前實(shí)際工作中白車身尺寸精度控制所用到的大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)，對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)在白車身尺寸精度控制中的初步應(yīng)用作一個(gè)簡(jiǎn)單介紹。

2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用介紹

大數(shù)據(jù)技術(shù)在白車身尺寸控制的應(yīng)用主要體現(xiàn)在零部件尺寸管理，焊接工序過程問題管理、整車尺寸管理三大部分，如圖1所示。而整車尺寸管理又分白車身及分總成尺寸管理和總裝成車尺寸管理，本文重點(diǎn)闡述白車身及分總成尺寸管理。

2.1 零部件尺寸可視化管理

白車身尺寸精度是整車尺寸目標(biāo)達(dá)成的根本，而白車身又是通過幾百上千個(gè)鈑金零部件再夾具上一序一序焊接而成，所以說鈑金零部件單件的尺寸精度是白車身尺寸精度達(dá)成的基礎(chǔ)。零部件單件尺寸質(zhì)量狀態(tài)對(duì)白車身尺寸精度的達(dá)成至關(guān)重要，因此必須對(duì)影響白車身尺寸精度的關(guān)重零部件尺寸管控前移，在供應(yīng)商端進(jìn)行零部件尺寸精度數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和跟蹤管理。

為解決測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化與零部件供應(yīng)商數(shù)據(jù)安全共享，通過建立統(tǒng)一的供應(yīng)商端測(cè)量模板、測(cè)量抽樣頻次和測(cè)量過程管控，在零部件供應(yīng)商調(diào)用測(cè)量程序?qū)α悴考M(jìn)行測(cè)量時(shí)就對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行加密，測(cè)量結(jié)束后自動(dòng)將測(cè)量結(jié)果上傳至主機(jī)廠零部件入廠管理系統(tǒng)，保證零部件質(zhì)量數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性。同時(shí)通過系統(tǒng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行服務(wù)器上傳歸檔，有效的解決了傳統(tǒng)質(zhì)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)混亂、缺失、無法溯源、缺乏統(tǒng)一管理等問題，為后續(xù)的零部件尺寸分析、不同供應(yīng)商同類產(chǎn)品之間的質(zhì)量對(duì)標(biāo)等應(yīng)用提供數(shù)據(jù)保證。

2.2 焊接工序過程問題管理

零部件從單件到白車身的焊接過程中，由于涉及的工序多，每一序焊接過程中，夾具精度情況，零部件與夾具的貼合情況、夾具上零件與零件的匹配情況都對(duì)最終白車身的尺寸精度有著或大或小的影響。

通過建立一個(gè)工序過程管理系統(tǒng)如圖2所示，將零件數(shù)模、夾具數(shù)模、夾具標(biāo)定報(bào)告、零件在夾具上的貼合狀態(tài)、夾具上零件與零件的匹配狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，夾具調(diào)整情況進(jìn)行記錄，并對(duì)問題在3D數(shù)模進(jìn)行位置標(biāo)記、對(duì)缺陷現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)物拍照、缺陷類型進(jìn)行描述。同時(shí)該系統(tǒng)將尺寸匹配標(biāo)準(zhǔn)化流程內(nèi)嵌其中保證不同經(jīng)驗(yàn)層級(jí)的工程師都能按照標(biāo)準(zhǔn)化的匹配流程，固化的檢查清單進(jìn)行每一序焊接匹配。每一序焊接匹配前零件在夾具上的精度數(shù)據(jù)和焊接成分總成后的精度數(shù)據(jù)也會(huì)記錄在系統(tǒng)中，以幫助工程師量化總結(jié)每一序焊接對(duì)精度的影響。此外該系統(tǒng)還可以對(duì)問題按項(xiàng)目，按缺陷類型進(jìn)行分類歸納統(tǒng)計(jì)，并同公司問題管理系統(tǒng)互通，實(shí)現(xiàn)問題的一鍵上傳，一鍵共享，保證問題涉及的責(zé)任工程師能及時(shí)了解自己負(fù)責(zé)零部件的問題情況，從而確保白車身焊接尺寸匹配問題高效的進(jìn)行閉環(huán)管理。

2.3 整車尺寸管理

整車尺寸管理系統(tǒng)（如圖3所示）是一套集車身尺寸數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、查詢、超差預(yù)警、偏差3D可視化展示系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以將白車身測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)在線的在白車身3D數(shù)模進(jìn)行直觀展示，并將白車身所有測(cè)點(diǎn)的精度情況用紅黃綠進(jìn)行標(biāo)識(shí)，紅色表示實(shí)測(cè)結(jié)果超出設(shè)定的公差范圍，系統(tǒng)會(huì)將超差點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)編號(hào)，所處區(qū)域和超差情況等信息自動(dòng)推送給責(zé)任工程師，提醒工程師查明原因并制定整改方案;黃色表示實(shí)測(cè)結(jié)果在公差范圍的75%-100%之間，有超差風(fēng)險(xiǎn)，需要持續(xù)關(guān)注;綠色表示實(shí)測(cè)結(jié)果在公差范圍的75%之內(nèi)，無需重點(diǎn)關(guān)注。該系統(tǒng)還可以對(duì)白車身所有測(cè)點(diǎn)歷史精度數(shù)據(jù)在3D數(shù)模以趨勢(shì)圖的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，并進(jìn)行均值、極值、6西格瑪?shù)葦?shù)理統(tǒng)計(jì)分析，有助于工程師掌握了解具體測(cè)點(diǎn)的歷史精度情況。整車尺寸管理系統(tǒng)的應(yīng)用有效的解決了傳統(tǒng)白車身測(cè)量數(shù)據(jù)EXCEL或者PDF等傳統(tǒng)的二維展示抽象、測(cè)點(diǎn)位置不易識(shí)別，單個(gè)測(cè)點(diǎn)歷史精度數(shù)據(jù)波動(dòng)情況不直觀，超差預(yù)警不及時(shí)的問題。

當(dāng)某一個(gè)白車身級(jí)別測(cè)量點(diǎn)尺寸精度超差時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將超差點(diǎn)的測(cè)點(diǎn)編號(hào)，所處區(qū)域和超差情況等信息自動(dòng)推送給工程師，工程師通過整車尺寸管理系統(tǒng)查詢?cè)摮顪y(cè)點(diǎn)在不同總成層級(jí)到零部件層級(jí)下的尺寸精度測(cè)量數(shù)據(jù)，識(shí)別哪個(gè)工序產(chǎn)生的偏差驟變，并通過焊接工序過程管理系統(tǒng)來查詢?cè)摴ば蛳聤A具精度情況，零部件與夾具的貼合情況、夾具上零件與零件的匹配情況，從而指導(dǎo)工程師進(jìn)行白車身尺寸問題分析排查，確保白車身尺寸目標(biāo)的快速達(dá)成，提升整車質(zhì)量品質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。該系統(tǒng)不僅可以用于白車身尺寸精度保證，也可拓展至總裝成車尺寸質(zhì)量保證，當(dāng)總裝成車出現(xiàn)尺寸匹配問題時(shí)，通過系統(tǒng)收集的白車身尺寸精度數(shù)據(jù)，總裝零部件尺寸精度數(shù)據(jù)，工程師可以快速準(zhǔn)確的識(shí)別問題產(chǎn)生的原因，并進(jìn)行快速整改，從而高效的進(jìn)行總裝成車尺寸問題的整改。

3 結(jié)語

通過利用大數(shù)據(jù)技術(shù)在零部件尺寸管理，焊接工序過程管理，整車尺寸數(shù)據(jù)管理中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了零部件單件—分總成—白車身以及焊接工序過程的尺寸監(jiān)控大數(shù)據(jù)共享。達(dá)到尺寸過程控制透明化，問題超差預(yù)警推送、大數(shù)據(jù)溯源、3D動(dòng)態(tài)報(bào)表等場(chǎng)景，提升尺寸分析的準(zhǔn)確度和分析效率，有效解決了依靠工程師個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來解決車身尺寸超差效率低、真因分析不全面的問題，同時(shí)為后續(xù)實(shí)現(xiàn)白車身尺寸AI自動(dòng)分析提供支持。

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