上汽乘用車利用工業(yè)大數(shù)據(jù)引領(lǐng)尺寸工程新征程

上汽乘用車在產(chǎn)銷量高速增長的同時，他們的質(zhì)量體系也在不斷地完善和提升，尤其是在車身制造尺寸工程方面，緊扣著“中國制造2025”的國家戰(zhàn)略方針，已逐步實現(xiàn)質(zhì)量管理的數(shù)字化、自動化和智能化，工業(yè)大數(shù)據(jù)全面應(yīng)用成果顯著。

工業(yè)大數(shù)據(jù)，不僅僅是大量的數(shù)據(jù)，而是囊括了和制造相關(guān)各個階段、多個維度的數(shù)據(jù)，并且找出這些數(shù)據(jù)之間相互的影響關(guān)系，保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

汽車車身制造工藝異常復(fù)雜，需要通過上百道工序，將幾百個零部件拼接成一個完整的白車身，其中的尺寸精度質(zhì)量是一項復(fù)雜、系統(tǒng)的工作。并且車身的尺寸精度影響著整車零部件安裝、四輪定位、匹配、密封等一系列的功能。據(jù)統(tǒng)計，整車80%的質(zhì)量問題都是由于尺寸精度的原因引起，因此尺寸工程是他們質(zhì)量工作的重要內(nèi)容。為此，我們走訪了上汽乘用車在制造過程中與車身尺寸精度密切相關(guān)的制造車間、樣板科、上汽質(zhì)保部、車身SQE等部門的相關(guān)人員，來全方面了解他們?nèi)绾螌⒐I(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用到尺寸工程中，提高車身制造的尺寸精度。

上汽乘用車在尺寸工程方面的工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用主要包含以下方面：

一、建成了完備的數(shù)據(jù)采集體系，包括多種產(chǎn)品測量裝置、工藝數(shù)據(jù)收集體系以及現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)收集方式。

1、在各個生產(chǎn)過程中部署多種測量設(shè)備：在線激光檢測設(shè)備、現(xiàn)場檢具測量設(shè)備、三坐標設(shè)備、白光測量設(shè)備、關(guān)節(jié)臂測量儀、激光跟蹤儀、現(xiàn)場模擬裝置、手持式檢具、內(nèi)間隙電子測量儀、主模型以及間隙面差測量儀等。這些測量設(shè)備布置在車身制造的各個環(huán)節(jié)，全方面收集制造過程中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)；

3、改善數(shù)據(jù)收集方式。使用移動APP實時收集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，利用移動APP，現(xiàn)場人員可以隨時記錄發(fā)生的事件、質(zhì)量問題以及現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)；

二、通過部署積夢智能數(shù)據(jù)分析平臺來管理上述所有的數(shù)據(jù)。

上面提到上汽乘用車通過不同設(shè)備和方式采集了大量的數(shù)據(jù)，然而這些數(shù)據(jù)格式各不相同，以往傳統(tǒng)的方式很難將它們統(tǒng)一管理應(yīng)用。目前他們采用積夢的數(shù)據(jù)分析平臺，將這些數(shù)據(jù)都管理到這一個平臺系統(tǒng)。通過積夢數(shù)據(jù)平臺的處理，所有的數(shù)據(jù)不再是信息孤島，所有相關(guān)部門都可以上傳并查看數(shù)據(jù)。

三、全面有效地管理供應(yīng)商產(chǎn)品數(shù)據(jù)。

供應(yīng)商數(shù)據(jù)也是影響產(chǎn)品最終質(zhì)量的關(guān)鍵因素，以往供應(yīng)商數(shù)據(jù)都是零散提供，不能做有效地統(tǒng)計分析，并且對供應(yīng)商數(shù)據(jù)的正確性也不能有效把控。如今各個供應(yīng)商通過網(wǎng)絡(luò)直接將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)分析平臺中，上汽可以對這些數(shù)據(jù)做長期的追溯分析。并且設(shè)置統(tǒng)計算法，當供應(yīng)商數(shù)據(jù)造假或有手動修改，系統(tǒng)會產(chǎn)生提示信息或拒絕數(shù)據(jù)上傳。利用這一功能，SQE能更加有效地管理供應(yīng)商質(zhì)量。

四、利用積夢數(shù)據(jù)分析平臺，多維度評價產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)和生產(chǎn)工藝狀態(tài)。

1、合格率評價

即是通過比較車身各個關(guān)鍵點的設(shè)計坐標值與實際坐標值的偏差來判斷其尺寸的好壞。合格率是一個對單產(chǎn)品的質(zhì)量進行評價的指標。計算方法是以各點測量偏差數(shù)據(jù)與公差帶進行比較，如果測量偏差值落在公差范圍內(nèi)，則該測點合格，否則為不合格。一各產(chǎn)品上所有測點中合格點數(shù)與測點總數(shù)的比值即為通過率。合格率公式為：

合格率=控制范圍內(nèi)的測點數(shù)/總測點數(shù)x100%

通過計算出一個零件合格率的大小，來總體評估該零件的尺寸狀態(tài)。

上汽乘用車評價產(chǎn)品合格率包括常規(guī)尺寸合格率和功能尺寸合格。

尺寸的穩(wěn)定性也是上汽乘用車評價產(chǎn)品的一個重要指標。產(chǎn)品的穩(wěn)定性不僅影響產(chǎn)品尺寸的優(yōu)化，也會影響整車地許多后續(xù)工藝過程。

（1）、單點穩(wěn)定性

通過計算一定時間段內(nèi)某一點波動值6σ的大小，來評價該點這段時間內(nèi)的穩(wěn)定性，6σ越小，則該點這一時間段穩(wěn)定性越好。

（2）、整車穩(wěn)定性

a、將所有測點的波動值6σ由小到大排序 ，如下圖

b、以全部測點的第95%個點的波動值6σ為標準畫出一條分界線，取第該波動值作為車身某段時間內(nèi)的的CII（不斷改進）值來評價其穩(wěn)定性，CII值越小，則整車穩(wěn)定性越好。

3、評價工藝過程能力

對產(chǎn)品評價的同時，上汽乘用車也計算Cp/Cpk/Pp/Ppk對生產(chǎn)過程進行評價。

（1）含義

Cp：指穩(wěn)定過程的能力指數(shù)，它把過程能力與由公差表示的最大可允許的變差進行比較，該指數(shù)反映了過程是否能夠很好地滿足變化要求。Cp不受過程位置的影響。

Cpk：穩(wěn)定過程的能力指數(shù)，它考慮了過程的位置和能力，對于雙邊公差，Cpk總是小于或等于Cp。

Pp：指過程性能指數(shù)，它把過程性能與由公差表示的最大可允許的變差進行比較。該指數(shù)反映了過程是否能夠很好地滿足變化要求。Pp不受過程位置的影響。

Ppk：指過程性能指數(shù)，它考慮了過程的位置和性能。對于雙邊公差，Ppk總是小于或等于Pp。

（2）他們的計算公式：

五、導(dǎo)入數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)，經(jīng)過預(yù)處理后，基于他們的質(zhì)量評價體系，他們會利用軟件平臺中的組件，制作和發(fā)布多種報表，來反映產(chǎn)品質(zhì)量狀態(tài)和生產(chǎn)工藝狀態(tài)。利用該應(yīng)用，質(zhì)保部制作和發(fā)布質(zhì)量報表的效率大幅提升。

六、質(zhì)量實時問題報警

在積夢數(shù)據(jù)分析平臺中設(shè)置了多種數(shù)據(jù)判斷條件來防止有質(zhì)量問題的產(chǎn)品流入下道工序。在產(chǎn)品測量的同時，如果系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)有測量數(shù)值觸發(fā)了設(shè)置的條件，會自動即時將信息通過短信、郵件或者微信傳送到相關(guān)人員。例如，某些關(guān)鍵點的數(shù)據(jù)一旦超差就會影響后期的安裝匹配，當報警信息發(fā)送到工程師，工程會及時響應(yīng)，能夠避免批量的缺陷產(chǎn)生。還有，可以通過SPC判異規(guī)則預(yù)設(shè)報警條件，防止工裝磨損、班次差異等引發(fā)產(chǎn)品的質(zhì)量問題。

實時問題報警是上汽乘用車應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)典型的案例。它有效地防止制造車間將缺陷產(chǎn)品流入下道工序。

七、由于收集了各個方面、多個生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)，上汽乘用車的質(zhì)量工程師利用積夢數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中常見的質(zhì)量工具來分析數(shù)據(jù)，如趨勢圖、控制圖、排列圖、直方圖、相關(guān)性分析等。利用這些工具，用戶可以從不同的方面來了解產(chǎn)品的質(zhì)量狀態(tài)，來查找產(chǎn)品質(zhì)量的變化趨勢。

以最簡單的趨勢圖分析為例，當他們從系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有規(guī)律性的周期變化后，可以在系統(tǒng)中查找與之變化規(guī)律性相同的工藝事件，再分析該工藝事件可能產(chǎn)品數(shù)據(jù)變化的潛在原因，最終找出根本原因。

另外，在系統(tǒng)中計算整個車身上所有點之間的相關(guān)關(guān)系，可以通過分析，找出一直強相關(guān)的點，來優(yōu)化測量方案，即對于一直強相關(guān)的點，只需要監(jiān)控其中的一個點，其數(shù)值即能代表另一點的狀態(tài)，從而達到節(jié)省測量資源的目的。

另外，利用數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析，能快速找到質(zhì)量問題的原因。如下圖所示，某白車身上右側(cè)圍上兩個測點的6σ一直保持較大的數(shù)值，現(xiàn)在需要查找原因，降低他們的波動值。

從工藝上分析，該總成由前后兩部分在分拼工位上拼接而成，而總成又在總拼工位上與其它總成拼成白車身，我們需要找到造成這兩點波動的來源。

先觀察該總成上測點分布情況，下圖為總成上測點的分布位置：

下表為各測點兩兩的相關(guān)性系數(shù)：

在這個案例中，工程師去分拼工位排查問題時發(fā)現(xiàn)，在該工位有一輔助定位銷與一夾頭的閉合順序顛倒，工程師調(diào)整之后，狀態(tài)隨即大幅改善。利用數(shù)據(jù)分析工具和工業(yè)大數(shù)據(jù)分析和解決問題，大大提高了樣板部門解決問題的效率。

綜上，上汽在利用工業(yè)大數(shù)據(jù)做提升車身尺寸精度的過程中，主要從以下幾個方面著手:

1、充分布置監(jiān)控手段，盡可能收集制造過程中的各類數(shù)據(jù)，做到信息收集無盲點；

2、通過統(tǒng)一質(zhì)量管理系統(tǒng)——積夢數(shù)據(jù)分析平臺的應(yīng)用，結(jié)合信息關(guān)聯(lián)、工作流、報告與工具，完成數(shù)據(jù)的及時處理和有效分析。

在將來，上汽乘用車會進一步利用積夢數(shù)據(jù)分析平臺，實現(xiàn)全生命周期的大數(shù)據(jù)管理應(yīng)用。包括更全面、更有效地采集供應(yīng)商數(shù)據(jù)；另外，在整車售后過程中，收集客戶抱怨和返修數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)充分反饋到制造過程中來，更有效提高制造產(chǎn)品的質(zhì)量。并且將制造過程數(shù)據(jù)與售后數(shù)據(jù)有效反饋到研發(fā)部門，幫助整個研發(fā)過程質(zhì)量提升。