CPY数字化系统项目应用探索

孙骏

摘 要：工业4.0时代是利用信息化技术促进产业变革的时代，也就是智能化时代。汽车工业是工业机器人应用最早，也是最为广泛的领域，汽车制造的高度自动化使得机器人越来越多。然而这些还是远远不够的，互联网时代对工业制造提出了更高的要求，工厂的自动化系统逐步升级，增加了物联网的概念，将工厂的机器以及作为主体的人类员工融入到互联网中，实现机器之间、人与机器之间的完美互动。进入到工业4.0时代之后，智能工厂开始从制造向“智造”转变，并被广泛应用于汽车行业的自动化、数字化和智能化车间，已经成为汽车智能制造的重要载体。本文对采用物联网技术的数字化系统在汽车制造工厂的应用进行讨论和探索，阐述了在智能制造的背景下，数字化系统对人员、设备、产品质量等方面的管理起到的巨大的提升作用。

关键词：数字化系统 物联网 管理提升

CPY数字化系统基于微信小程序开发，按照管理对象的属性分类，可分为“现场管理”类、“设备管理”类、“质量管理”类和“文件管理”类等4个类别，每个类别下，有多个不同的功能模块。虽然各个模块的功能不同，但是每个模块的工作逻辑是大同小异的。首先通过前端设备采集数据供后台分析，采集数据的过程，应用了RFID技术、微信扫码技术等，使数据采集过程更加快捷和可靠。然后通过无线网络方案，将前端采集到的数据信息提交给后台服务器，由服务器进行数据处理，自动生成管理者所需要的数据报表，帮助管理者运用这些数据，提升人员、质量和设备管理水平。我们开发数字化系统的目的也在于此，通过采集大数据，让电脑代替人工去处理这些庞大且复杂的数据，生成直观的简洁的数据报表，使得我们的管理更加轻松、高效，更加贴近生产现场实际状况。

CPY数字化系统里面有很多功能模块，所有的程序模板都集成在了精仪征途小程序里，下面我谨挑选其中的几个模块，阐述数字化系统在实际汽车制造过程中的应用，见图1。

1 电子随车卡系统

1.1 项目背景

车身车间目前采用的是纸质随车卡，确认车辆过点信息，同时将该车辆的质量信息记录在纸质的随车卡上，并盖章签字。按照国家法律规定，纸质随车卡需要保存15年。一辆车仅对应一张随车卡，车身车间每年需要印制30多万张随车卡，并且需要提供大量的场地、耗费大量的人力去保存和维护所有的随车卡。

1.2 项目方案

（1）以现有RFID网络系统为基础，开发一套电子化的随车卡信息采集系统，实时记录和存档车辆质量信息，形成电子化随车卡同时具备一定的数据分析能力。（2）在现场质量问题记录点增加信息采集设备，将现场纸质的质量问题记录表单IT化，并自动生成相应的报表，实现实时信息记录和传递。（3）出于安全性和稳定性考虑，该系统将独立于生产系统以外运行，不与生产系统做任何信息交互;同时，该系统收集的质量信息将直接存储于车间自己的服务器上，保证信息安全。

1.3 项目成果

（1）纸质随车卡电子化，节约了油印费用11.88万元/年。（2）利用电子化面板实时记录车辆质量信息，形成电子化随车卡进行存储，节约存储空间和成本。（3）根据电子随车卡采集的缺陷数据，统计问题发生频次，筛选频发问题和重点问题，形成数据分析报表。报表还可以实时更新各条线的产量信息。

2 点巡检无纸化系统

2.1 项目背景

当前制造部各车间的设备点检、巡检等工作均需定期印刷大量纸质记录卡，并由工人在对设备进行检查时手工填写，具有以下特点：

（1）人工进行点检、巡检工作时，手工填写工作量大。（2）印刷点检卡、巡检卡每年需要耗费大量纸张和印刷用油墨耗材等。（3）点检卡、巡检卡的整理需要耗费人工，存档需要占用仓库空间。（4）审核时查找检索历史点检卡工作量繁琐。（5）点检记录及点检异常记录均为手写在纸质点检卡上，查阅、统计、分析等工作不便捷且不高效。

2.2 项目方案

基于4G网络、工业物联网和私有云技术，项目团队在上汽大众率先开发出了无纸化、智能微巡检APP——“阳光车身”，并兼容手持智能终端和微信小程序。

该APP使用时，操作人员只要使用微信，打开“阳光车身”小程序APP，扫描现场张贴的数字化车间索引二维码，随即弹出与传统纸质点检卡内容相同的检查条目，并进行高效的检查、点选、记录、提交等操作;数据实时传送到私有云服务器，管理人员可以通过计算机远程访问服务器数据，导出与传统点检卡样式一致的点检记录，实现便捷的检查或审核等工作。维修工、维修班长、维修技术员也可以登陆APP，对生产员工点检发现的设备异常进行派单、接单、审核、批示等操作，与实际工作流程完美吻合，提高了工作效率。

除此之外，服务器管理后台还可以查询、查阅点检时间、点检记录、班组信息、人员信息等，与此同时，还可以实时显示点检异常清单，并自动生成图标，实现基础层级的“大数据分析”，今后还会进一步拓展数据分析功能，指导现场实际工作。

2.3 项目成果

（1）节约印刷费用：每年可节约点检卡油印：6000×12=72000张;按油印价格0.2元/张计算;每年可节约点检卡油印费用：0.2元/张×72000张=14400元。（拓展功能启用后，印刷费用可节约更多。）

（2）节约作业工时：app可实现自动签名，目前PFYB有683个工位、3762台设备，每工位约5张点检卡，每张点检卡每个班次需签名2次，签名1次按3.5秒计算，每300个生产日可节约点检工时：683×2×3.5× 300×2÷3600=796.83小时。（不含纸质点检卡的印刷、整理、收集、归档、周转等工时耗费;拓展功能启用后，工时可节约更多。）

此外，项目团队一致认为，小程序app只是一种形式，一种工具，该项目的真正意义在于完成数据激烈后，进行的一系列拓展应用，比如大数据分析，对设备的情况进行精准了解与掌握，指导实践工作。

3 讨论板小程序

3.1 项目背景

工厂员工普遍使用微信作为日常工作交流的工具，严格来说，作为制造型企业，使用微信讨论工作相关的内容，尤其是技术相关的问题，有信息泄密风险。除了这个风险以外，使用微信群聊讨论专项问题，还有以下几个缺点：

（1）群内信息杂乱、繁多，无法快速地将措施与问题一一对应。

所有问题信息都在一个群里讨论，很多时候不确定回复的措施是针对哪一个问题。有些措施回复信息与问题发布信息间隔时间较长，更是无法快速地将问题与措施一一对应。

（2）为了使问题闭环，保证每个问题都能有效解决，车间需要专门安排一名人员每天整理群内信息，不仅费时，而且容易遗漏信息，效率低且效果差。

3.2 项目方案

（1）开发讨论板小程序，变化点信息可在小程序内发帖进行讨论，小程序操作方法類似百度贴吧;（2）每个问题作为一个单独的帖子，对应的措施可由相应责任人跟帖进行回复，界面整洁有序;（3）每个问题的所有信息，包括问题描述、临时措施、长期措施、断点等，都在其对应的帖子内，系统每日自动发送问题清单，无需安排人员整理;（4）所有问题相关信息都存放在车间的服务器里，避免了信息泄露风险。

3.3 项目成果

（1）实现问题点对点跟踪，信息一目了然。（2）后台自动生成问题清单，统计问题解决状态，节约人工统计工时180h/年。

4 结语

项目开展至今，我们所完成的工作还是集中在前端数据收集部分，硬件设备和系统功能的开发，其实是在为后续的数据分析和管理提升打基础。后续的项目工作重点是数据分析和利用，即梳理已有项目，从中梳理出我们想要或者需要用到的数据。通过初步梳理，我们发现部分数据的获得需要现场增加硬件设备，也有部分数据需要通过程序优化而获得。

（文中的软件系统由南京思飞捷软件科技有限公司开发）