CPY數(shù)字化系統(tǒng)項(xiàng)目應(yīng)用探索

孫駿

摘 要：工業(yè)4.0時代是利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時代，也就是智能化時代。汽車工業(yè)是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最早，也是最為廣泛的領(lǐng)域，汽車制造的高度自動化使得機(jī)器人越來越多。然而這些還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，互聯(lián)網(wǎng)時代對工業(yè)制造提出了更高的要求，工廠的自動化系統(tǒng)逐步升級，增加了物聯(lián)網(wǎng)的概念，將工廠的機(jī)器以及作為主體的人類員工融入到互聯(lián)網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)機(jī)器之間、人與機(jī)器之間的完美互動。進(jìn)入到工業(yè)4.0時代之后，智能工廠開始從制造向“智造”轉(zhuǎn)變，并被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)的自動化、數(shù)字化和智能化車間，已經(jīng)成為汽車智能制造的重要載體。本文對采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的數(shù)字化系統(tǒng)在汽車制造工廠的應(yīng)用進(jìn)行討論和探索，闡述了在智能制造的背景下，數(shù)字化系統(tǒng)對人員、設(shè)備、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的管理起到的巨大的提升作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化系統(tǒng) 物聯(lián)網(wǎng) 管理提升

CPY數(shù)字化系統(tǒng)基于微信小程序開發(fā)，按照管理對象的屬性分類，可分為“現(xiàn)場管理”類、“設(shè)備管理”類、“質(zhì)量管理”類和“文件管理”類等4個類別，每個類別下，有多個不同的功能模塊。雖然各個模塊的功能不同，但是每個模塊的工作邏輯是大同小異的。首先通過前端設(shè)備采集數(shù)據(jù)供后臺分析，采集數(shù)據(jù)的過程，應(yīng)用了RFID技術(shù)、微信掃碼技術(shù)等，使數(shù)據(jù)采集過程更加快捷和可靠。然后通過無線網(wǎng)絡(luò)方案，將前端采集到的數(shù)據(jù)信息提交給后臺服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，自動生成管理者所需要的數(shù)據(jù)報表，幫助管理者運(yùn)用這些數(shù)據(jù)，提升人員、質(zhì)量和設(shè)備管理水平。我們開發(fā)數(shù)字化系統(tǒng)的目的也在于此，通過采集大數(shù)據(jù)，讓電腦代替人工去處理這些龐大且復(fù)雜的數(shù)據(jù)，生成直觀的簡潔的數(shù)據(jù)報表，使得我們的管理更加輕松、高效，更加貼近生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際狀況。

CPY數(shù)字化系統(tǒng)里面有很多功能模塊，所有的程序模板都集成在了精儀征途小程序里，下面我謹(jǐn)挑選其中的幾個模塊，闡述數(shù)字化系統(tǒng)在實(shí)際汽車制造過程中的應(yīng)用，見圖1。

1 電子隨車卡系統(tǒng)

1.1 項(xiàng)目背景

車身車間目前采用的是紙質(zhì)隨車卡，確認(rèn)車輛過點(diǎn)信息，同時將該車輛的質(zhì)量信息記錄在紙質(zhì)的隨車卡上，并蓋章簽字。按照國家法律規(guī)定，紙質(zhì)隨車卡需要保存15年。一輛車僅對應(yīng)一張隨車卡，車身車間每年需要印制30多萬張隨車卡，并且需要提供大量的場地、耗費(fèi)大量的人力去保存和維護(hù)所有的隨車卡。

1.2 項(xiàng)目方案

（1）以現(xiàn)有RFID網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，開發(fā)一套電子化的隨車卡信息采集系統(tǒng)，實(shí)時記錄和存檔車輛質(zhì)量信息，形成電子化隨車卡同時具備一定的數(shù)據(jù)分析能力。（2）在現(xiàn)場質(zhì)量問題記錄點(diǎn)增加信息采集設(shè)備，將現(xiàn)場紙質(zhì)的質(zhì)量問題記錄表單IT化，并自動生成相應(yīng)的報表，實(shí)現(xiàn)實(shí)時信息記錄和傳遞。（3）出于安全性和穩(wěn)定性考慮，該系統(tǒng)將獨(dú)立于生產(chǎn)系統(tǒng)以外運(yùn)行，不與生產(chǎn)系統(tǒng)做任何信息交互;同時，該系統(tǒng)收集的質(zhì)量信息將直接存儲于車間自己的服務(wù)器上，保證信息安全。

1.3 項(xiàng)目成果

（1）紙質(zhì)隨車卡電子化，節(jié)約了油印費(fèi)用11.88萬元/年。（2）利用電子化面板實(shí)時記錄車輛質(zhì)量信息，形成電子化隨車卡進(jìn)行存儲，節(jié)約存儲空間和成本。（3）根據(jù)電子隨車卡采集的缺陷數(shù)據(jù)，統(tǒng)計問題發(fā)生頻次，篩選頻發(fā)問題和重點(diǎn)問題，形成數(shù)據(jù)分析報表。報表還可以實(shí)時更新各條線的產(chǎn)量信息。

2 點(diǎn)巡檢無紙化系統(tǒng)

2.1 項(xiàng)目背景

當(dāng)前制造部各車間的設(shè)備點(diǎn)檢、巡檢等工作均需定期印刷大量紙質(zhì)記錄卡，并由工人在對設(shè)備進(jìn)行檢查時手工填寫，具有以下特點(diǎn)：

（1）人工進(jìn)行點(diǎn)檢、巡檢工作時，手工填寫工作量大。（2）印刷點(diǎn)檢卡、巡檢卡每年需要耗費(fèi)大量紙張和印刷用油墨耗材等。（3）點(diǎn)檢卡、巡檢卡的整理需要耗費(fèi)人工，存檔需要占用倉庫空間。（4）審核時查找檢索歷史點(diǎn)檢卡工作量繁瑣。（5）點(diǎn)檢記錄及點(diǎn)檢異常記錄均為手寫在紙質(zhì)點(diǎn)檢卡上，查閱、統(tǒng)計、分析等工作不便捷且不高效。

2.2 項(xiàng)目方案

基于4G網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和私有云技術(shù)，項(xiàng)目團(tuán)隊在上汽大眾率先開發(fā)出了無紙化、智能微巡檢APP——“陽光車身”，并兼容手持智能終端和微信小程序。

該APP使用時，操作人員只要使用微信，打開“陽光車身”小程序APP，掃描現(xiàn)場張貼的數(shù)字化車間索引二維碼，隨即彈出與傳統(tǒng)紙質(zhì)點(diǎn)檢卡內(nèi)容相同的檢查條目，并進(jìn)行高效的檢查、點(diǎn)選、記錄、提交等操作;數(shù)據(jù)實(shí)時傳送到私有云服務(wù)器，管理人員可以通過計算機(jī)遠(yuǎn)程訪問服務(wù)器數(shù)據(jù)，導(dǎo)出與傳統(tǒng)點(diǎn)檢卡樣式一致的點(diǎn)檢記錄，實(shí)現(xiàn)便捷的檢查或?qū)徍说裙ぷ?。維修工、維修班長、維修技術(shù)員也可以登陸APP，對生產(chǎn)員工點(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)的設(shè)備異常進(jìn)行派單、接單、審核、批示等操作，與實(shí)際工作流程完美吻合，提高了工作效率。

除此之外，服務(wù)器管理后臺還可以查詢、查閱點(diǎn)檢時間、點(diǎn)檢記錄、班組信息、人員信息等，與此同時，還可以實(shí)時顯示點(diǎn)檢異常清單，并自動生成圖標(biāo)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)層級的“大數(shù)據(jù)分析”，今后還會進(jìn)一步拓展數(shù)據(jù)分析功能，指導(dǎo)現(xiàn)場實(shí)際工作。

2.3 項(xiàng)目成果

（1）節(jié)約印刷費(fèi)用：每年可節(jié)約點(diǎn)檢卡油印：6000×12=72000張;按油印價格0.2元/張計算;每年可節(jié)約點(diǎn)檢卡油印費(fèi)用：0.2元/張×72000張=14400元。（拓展功能啟用后，印刷費(fèi)用可節(jié)約更多。）

（2）節(jié)約作業(yè)工時：app可實(shí)現(xiàn)自動簽名，目前PFYB有683個工位、3762臺設(shè)備，每工位約5張點(diǎn)檢卡，每張點(diǎn)檢卡每個班次需簽名2次，簽名1次按3.5秒計算，每300個生產(chǎn)日可節(jié)約點(diǎn)檢工時：683×2×3.5× 300×2÷3600=796.83小時。（不含紙質(zhì)點(diǎn)檢卡的印刷、整理、收集、歸檔、周轉(zhuǎn)等工時耗費(fèi);拓展功能啟用后，工時可節(jié)約更多。）

此外，項(xiàng)目團(tuán)隊一致認(rèn)為，小程序app只是一種形式，一種工具，該項(xiàng)目的真正意義在于完成數(shù)據(jù)激烈后，進(jìn)行的一系列拓展應(yīng)用，比如大數(shù)據(jù)分析，對設(shè)備的情況進(jìn)行精準(zhǔn)了解與掌握，指導(dǎo)實(shí)踐工作。

3 討論板小程序

3.1 項(xiàng)目背景

工廠員工普遍使用微信作為日常工作交流的工具，嚴(yán)格來說，作為制造型企業(yè)，使用微信討論工作相關(guān)的內(nèi)容，尤其是技術(shù)相關(guān)的問題，有信息泄密風(fēng)險。除了這個風(fēng)險以外，使用微信群聊討論專項(xiàng)問題，還有以下幾個缺點(diǎn)：

（1）群內(nèi)信息雜亂、繁多，無法快速地將措施與問題一一對應(yīng)。

所有問題信息都在一個群里討論，很多時候不確定回復(fù)的措施是針對哪一個問題。有些措施回復(fù)信息與問題發(fā)布信息間隔時間較長，更是無法快速地將問題與措施一一對應(yīng)。

（2）為了使問題閉環(huán)，保證每個問題都能有效解決，車間需要專門安排一名人員每天整理群內(nèi)信息，不僅費(fèi)時，而且容易遺漏信息，效率低且效果差。

3.2 項(xiàng)目方案

（1）開發(fā)討論板小程序，變化點(diǎn)信息可在小程序內(nèi)發(fā)帖進(jìn)行討論，小程序操作方法類似百度貼吧;（2）每個問題作為一個單獨(dú)的帖子，對應(yīng)的措施可由相應(yīng)責(zé)任人跟帖進(jìn)行回復(fù)，界面整潔有序;（3）每個問題的所有信息，包括問題描述、臨時措施、長期措施、斷點(diǎn)等，都在其對應(yīng)的帖子內(nèi)，系統(tǒng)每日自動發(fā)送問題清單，無需安排人員整理;（4）所有問題相關(guān)信息都存放在車間的服務(wù)器里，避免了信息泄露風(fēng)險。

3.3 項(xiàng)目成果

（1）實(shí)現(xiàn)問題點(diǎn)對點(diǎn)跟蹤，信息一目了然。（2）后臺自動生成問題清單，統(tǒng)計問題解決狀態(tài)，節(jié)約人工統(tǒng)計工時180h/年。

4 結(jié)語

項(xiàng)目開展至今，我們所完成的工作還是集中在前端數(shù)據(jù)收集部分，硬件設(shè)備和系統(tǒng)功能的開發(fā)，其實(shí)是在為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和管理提升打基礎(chǔ)。后續(xù)的項(xiàng)目工作重點(diǎn)是數(shù)據(jù)分析和利用，即梳理已有項(xiàng)目，從中梳理出我們想要或者需要用到的數(shù)據(jù)。通過初步梳理，我們發(fā)現(xiàn)部分?jǐn)?shù)據(jù)的獲得需要現(xiàn)場增加硬件設(shè)備，也有部分?jǐn)?shù)據(jù)需要通過程序優(yōu)化而獲得。

（文中的軟件系統(tǒng)由南京思飛捷軟件科技有限公司開發(fā)）