数字化转型之数据集成论文三篇

360影视 日韩动漫 2025-04-23 11:52 2

摘要:本文通过对部分传统车企整车数据发布流程的浅谈,阐明整车数据集成在实际项目中如何进行整车级 M0/M1/M2 数据发布过程管理,以及明确各阶段输出的交付物。同时体现发布流程中的整车级数据分析、评审、确认以及数据发布管理阶段在整车开发项目上的实际操作。

数字化转型之数据集成三篇

第一部分:浅谈数据发布管理在整车项目开发过程中的应用

摘要:本文通过对部分传统车企整车数据发布流程的浅谈,阐明整车数据集成在实际项目中如何进行整车级 M0/M1/M2 数据发布过程管理,以及明确各阶段输出的交付物。同时体现发布流程中的整车级数据分析、评审、确认以及数据发布管理阶段在整车开发项目上的实际操作。

关键词:同步工程 基线 概念数据 M0、 M1、 M2

引言:当今社会随着汽车保有量不断增加,全球各大传统车企及造车新势力车企达上万家有余,在满足客户多样性、性价比、满意度和服务深度上给车企提出更多的要求,作为车企在全球竞销进入白热化的情况下,不断缩短产品开发周期,快速投放市场达到更大的市场保有量占比,这样就对整车数据发布的质量、设变频数、开发成本等方面提出更苛刻的要求,汽车企业需尤为重视。

1. 整车数据发布管理相关术语及定义

1.1整车数据发布管理:根据产品在不同开发阶段的设计成熟度标准要求,对描述整车、系统和零部件物理特性和功能特性的技术状态信息进行评审,并根据评审结果在数据管理信息系统中赋予其相应成熟度的标记,并通告给上下游的过程,提高数据质量和降低变更频率。

1.2同步工程:同步工程(Synchronization Engineering or Simultaneous Engineering),又称并行工程。指在开发时就考虑到整个产品生命周期内的所有因素(包括质量、成本、性能、进度和用户要求)的一种系统方法。它把目前大多按阶段进行的跨部门(包括产品、材料、工艺、工装、物流、售后服务等)工作尽可能进行同步作业,以避免后续部门的需求导致产品设计的不断更改。

1.3基线:在数据发布阶段,所有整车同步工程分析及评审工作完成之后用于 M0、M1和 M2 阶段最终确认的一个成熟度同步点数据。

1.4:数据发布整体过程阶段:以上展示的是零部件成熟度在概念数据/M0/M1/M2所处用途、重点工作及图示衍生出的总体的状态;

2.整车数据发布管理在整车开发中的形态

整车开发在项目管理中(P1-P8阶段)分为虚拟样车和物理样车两部分,从图示发现与修复问题曲线上看呈抛物线走向,前期虚拟样车阶段主要集中在数据成熟度质量演变的过程,通过概念数据-M0-M1-M2(数据冻结)四个阶段有效保证数据质量,也可以理解为同步工程团队识别问题越多、解决问题越多,这里面讲的问题涵盖广泛,主要为整车性能集成、整车几何集成、整车工艺集成和其他(成本、用户需求和服务);后期物理样车阶段从骡子车、EP1、EP2、VFF、PVS、OS或者VP、TT、PP、MP等,是零部件成熟度质量体现在整车上的映射,有效的数据、工艺、质量、供方、组装等关键把控,最终实现交付客户。

3. 整车数据发布在整车开发流程中的位置

整车数据发布详细的解析了在整车项目开发计划中充当的重要位置,涵盖整个开发周期、各阀点任务、造型设计(内外饰CAS/A面)、平台开发(根据项目取舍)、工程数据上Inter face、TI/FC、断面、性能、CAE、PQ、排放、电磁干扰、重量、DMU、可维修性等等方面及过程中充当主线的EBOM、数据、设变核心要素。

3.1部分车企数据发布流程图解析

3.1.1流程解析

部分车企采用的整车数据发布流程,由工作准备→数据制作→数据分析→问题管理→发布评审→数据发布六个环节,其中工作准备环节主要明确数据发布计划、任务节点和交付物,此项是数据发布中最重要的环节,串联起整个流程的主线;

数据制作环节主要是研发工程师工作,是组装整车数据源头,数据质量和完整性关乎整个活动开展的节点目标;数据校核环节大部分车企主要分四个部分:整车几何集成、工艺集成、性能集成和其他,其中几何集成主要包括:DMU、尺寸工程、可维修性、EBOM与CAD一致性核查等;工艺集成主要包括:焊装、涂装、总装工艺分析;性能集成主要包括:CAE、NVH、操稳等;

问题管理环节主要是组织、确认、推进校核问题的评审、数据发布标准和问题解决,如果说准备是主线,问题管理就是阀门,最终体现影响数据质量;预发布(基线)环节主要在数据发布阶段,问题解决完毕提交一版最终确认的同步数据;发布评审环节主要是组织相关工程师和同步工程团队整车级数据的最终确认,决策是否进入下一阶段数据制作;系统发布为最终环节,需签署ERC工程数据发布检查清单(checklist),并发起TC系统数据发布流程,表示此阶段任务结束,可以进入下一阶段。

4. 整车数据发布问题管理

单独将数据发布问题管理提出解析主要是数据质量的好坏,这一环起到关键作用。因各车企管控数据问题不同,问题管理系统、线下表格、PLM系统管理等等,但最终目的和问题确认都离不开同步工程团队的协同完成,特通过上图解析。

5.结论

通过对整车数据发布在整车开发过程中的应用浅谈,系统地阐述了发布过程中相关术语、形态、位置、流程及问题管理等方面的核心、关键点,对提升数据质量、减少变更频次、降低开发成本及客户满意度等方面产生效益。

第二部分:浅谈整车设计变更在产品全生命周期管理中的应用

摘要:本文通过对设计变更管理的相关业务开展,系统阐述了汽车企业在设变管理中存在的问题及如何更好的让设计变更信息落实至整车生产上实现,这不仅体现汽车企业在全价值业务链中配置、BOM和变更等产品定义的核心要素的耦合性,也同时体现车企各部门协同、快速将各方需求落实至整车形成闭环,达到损失最小化、利润最大化的目的。

关键词:设计变更 数据成熟度 零部件成熟度 企业级变更管理 断点

引言:当今社会随着汽车企业处在百花齐放百家争鸣的时代,在竞争趋于白热化的情况下,快速的产品市场投放及产品、性能、试验、生产及售后等问题引起的变更落实尤为重要,也就是对企业级变更管理在效率和响应上提出更高的要求,只有做到该点才是市场保有量和持续盈利的衡量标尺。

1. 设计变更管理的理解和分类

设计变更管理就是为配合新产品开发和现有产品的持续改进,确保工程师的新设计和更改意图能在各业务领域,零部件供应商及外包各设计机构之间交流传递、充分讨论和评审,以确保产品的新设计或更改方案切实可行,并得以顺利实施。

展示的为设变的分类,包含了新产品开发、量产车型继续改进,这里只是简单的列举的车企常用的几种类型,对于法规、成本、软件等现在涉及也较多。

2. 设计变更管理的流程框架

设计变更的流程框架紧紧围绕设变的主线,即变更来源、变更评审、变更发布、变更实施及变更切换五个阶段来开展,主要目的是为了缩短设变周期、提升工作效率,满足项目开发进度。如下图展示部分车企采用的模式,在每个阶段的核心任务、责任部门、交付物、批准职责、主控单位和管理工具,每个节点的申请、评审、会签、组织和断点闭环管理都用相应的要求和时间限制。因每个车企的针对变更术语叫法不同,这边简单的解析一下某车企术语解析:

设计/产品变更:对现有设计/产品的种类、数量、技术规范、尺寸、外观、结构、材料、功能、软件和特性等产生影响的变更。

关联件:指如果一个零部件发生变更,另外一个或多个零部件必须同步变更,这种零部件

统称为关联件。

沿用件:指被两个或两个以上车型使用的零部件。

变更主控部门:负责牵头、组织多个部门共同分析,制定某个问题解决方案的部门;原则上,谁引起变更的,谁主控;如牵涉到多个件共同变更的,谁引起的变更谁主控;若存在争议,则由各项目组负责人决策。

3. 变更是怎样产生的

变更产生大致分为三个方面:产品设计阶段、产品量产阶段、产品配置变更阶段。说到变更从产品开发开始到产品全生命周期结束,过程当中每天都在发生,是一个逐渐演变的过程,他主要呈现在整车数据成熟度、零部件成熟度两个方面。

在整车数据成熟度方面,因各车企发布叫法不同(MO/M1/M2,TG0/TG1/TG2等),在不同数据发布阶段设变的用途不同,例如M0阶段数据发布主要用于采购定点;M1阶段数据发布主要用于开软模;M2阶段数据发布主要用于开硬模,因零部件一旦开模,就会产生成本,就要将零部件的变更纳入变更管理范畴。但工程变更不是越早启动越好,而是要根据企业自身情况决定,使高质量数据控制、高质量设计的结果和设计效率达到平衡。一般体系化越强、整车开发流程越完善且遵守越到位的企业,越有机会在比较早的阶段启动工程变更管理。反正,体系化弱、管理比较混乱的企业,过早的启动工程变更管理会导致各项工作无法满足项目计划达成。

关于工程变更启动时点,车企一般采用两种方式:一种以整车开发某个节点为依据进行划分,也许是概念数据、开软模数据、开硬模数据在其中选一个阶段;一种以零部件成熟度为依据进行划分,基本上以开硬模为基准点开始。但各有利弊,第一种方式有利于面向硬模的数据发布前产品数据和图样版本控制,提高数模最终发布质量;第二种方式面向硬模发布后,其变更都在设计之内控制,流程比较快,但同时也造成数模发布质量不高问题。

产品量产阶段主要由于质量问题、工艺改进、降本、售后问题、法规要求、性能改进等,需要对原产品零件状态进行修正,在我国车企主动进行方案创新和降成本的设变占比较小,好多问题都是在量产阶段对产生的变更所占比例较大,有种变更是补救、返工的意思,按照正常情况下,产品开发早期变更频率较高,随着量产和逐步市场投放,变更频率会越来越小,现状是设变不断、整车成本剧增、人力浪费过度等影响产生。

产品配置变更阶段主要由于外界市场需求、客户审美严苛、降成本满足企业盈利等方面,产品规划对相应配置进行调整和在原有版型上新增年款更替版型等,但这些仅局限于零件本身变化、3D数据、2D图纸、装调、BOM、软件、技术文件等方面,需纳入变更的管理范畴。

4. 企业级变更体系构成

在众多车企中站在公司所处的发展阶段不同,选择企业级设变管理实现方式也不同,先进的国内管理体系车企,如四大、四小都通过在企业级BOM系统中完成,但也有部分车企采用线上和线下融合的方式完成。建议在条件允许的情况下采用系统中管理,这边简单讲一下建立全生命周期的变更管理体系应包含那几个方面:

面向产品整体规划的变更:指的是以开发项目主计划为主线,下线车型定义、版型分类、整车技术/性能参数、国内/国际法规要求、投产所在地、产品全生命周期产量预测、整车物料成本、营销策略等产品战略的变更。这里讲的就是产品规划配置为主导,引线为市场需求及公司经营策略的调整,紧随着产品配置表变更,工程配置表、PLM/PDM数据、BOM、技术参数、工艺资料、物流技术文件、采购、备件图册等,一般产品配置变更早于工程变更,在此阶段要纳入公司级变更管理,保持产品/工程/销售配置的一致性。

面向产品设计的变更:指的是不管在数据制作、软模、硬模变更、产品质量变更、VAVE、性能提升,部分需要通知供应商变更零件状态,所以要纳入设变管控。另外,产品内部的BOM、数模、图纸、软件版本等,这些都是产品迭代的过程,都需要面向产品设计的变更。

面向生产制造的变更:指的是面向生产制造的变更,主要处理仅调整指导、检验、检测一般是APQP、检验指导书、现场工艺、工具、工序调整、临时物料变更、尺寸偏差调整(DTS)、SAP/MES/LES/SPS调整等,他可以是自上而下的传递、也可以自下而上的传递和平层的传递,但这些都需纳入产品设计变更管理中。

面向售后服务的变更:指的是根据市场客户需求和企业自身备件需求,包含焊装总成拆分件、冲压自制备件、精品件、三册一卡、备件电子图册等变更,要落实至工程、制造层面,他是自上而下和自下而上的两种模式,都需要纳入产品设计变更管理中。

从以上建立产品全生命周期的变更管理体系包含内容阐述,发现他们是相互交叉、相互关联和相互渗透的,每一种变更都有多个业务部门的参与,基本上都涉及产品规划、工程设计、采购、财务、工艺工程、IT、生产制造、营销、海外业务和物流等部门。

5.企业级BOM管理平台的变更管理框架

本文第2节仅对单纯的设计变更管理框架流程进行展示,目前汽车企业基本上用的西门子、甘棠BOM平台较多,但企业根据自身业务自己研发运行也存在,下面借助一下甘棠BOM平台推荐结构简单的介绍一下整体流程执行。

变更申请阶段:此阶段可以信息来源,主要包括设计自身问题纠错、现场/售后质量问题、降本/配置变更、性能法规修订等方面引起的,一般是通过设变建议单的形式输出给整改部门,如果是本部门、责任工程师的主题责任不需要提设变建议单,在责任工程师收到设变建议单时进行评估、线上验证,待可执行的情况发起工程变更申请。配置变更也是如此,只是输出方式不同。

变更批准/执行阶段:此阶段主要进行变更数据组织、批准与发布;主要包括配置、数据(3D/2D)、BOM、软件等。变更批准在汽车企业中体现形式一般为2种,一种是通过涉及部门关联会签(线下评估会签、OA会签等),会签结束后通过企业通讯工具进行公司级设变会进行最终批准,再在系统进行发布;但有企业级BOM系统的会在PDM/PLM系统中线上发布,但设变附件要加载完整(设变建议单、工程变更通知单、更改前后的BOM、前后数据、装配技术条件等)。

变更实施阶段:此阶段就是变更体现过程,主要涉及以下方面。在制造领域的实施:工程变更单发布后,需要工艺转化生产切换通知作为制造BOM中件号删增减、用量、路线、工位、库位等更改;在KD领域的实施:工程变更单发布后,国际项目会转化KD的切换通知,来进行KD件的定义、包装方案、物流方案、批次体现等;在售后领域的实施:工程变更单发布后,营销公司会转化营销切换通知,来进行售后备件技术定义、备件采购路线、备件电子图册等更改;临时变更区域:临时变更是来处理突发和紧急业务更改,但频率较少。断点管理:是变更管理的最后一环,断点一般为VIN、车身号、批次等,此项尤为重要,他关系到成本核算、市场索赔与召回等核心事宜。

6.结论

通过对整车设计变更在产品全生命周期管理中的应用浅谈,从变更管理的理解、流程框架、变更的产生及在企业级BOM系统中变更的构成、活动流程方面系统地阐述,企业变更管理如何高质量、高效率落实、运行还任重道远,但一直在路上。

第三部分:浅谈整车配置集成在汽车行业的应用

摘要:本文通过对整车配置集成中配置组合及个性化定制体系能力要求两方面的浅谈,阐明了配置组合在营销、工程、制造、服务配置组合的重要性,同时个性化定制体系能力要求方面解析出企业各环节融合、沉淀在产品创造流程和商品交付流程的过程,达到效率提升和成本降低的目的。

关键词:配置组合 个性化定制 全业务链 模块化 柔性制造

引言:当今社会随着各国人民生活水平不断提升,汽车消费从无到有、从选品牌延伸到配置需求、从配置需求演变为目前个性化定制。我国作为全球最大的汽车消费国和最多品牌生产车企,车企如何保证市场保有量和盈利,原有的营销模式即我造什么客户选什么,已无法支撑客户的需求;现如今及未来5年内车企如何做到配置组合和具备个性化定制体系能力,才能形成未来的常青树。

1. 配置组合的目的

提高内部利润:解决内部配置梯度与实际盈利性不对应的问题,确定一个基础版型及盈利目标,在此基础上增加的配置组合的利润要高于基础版型目标;

降低开发难度:基于配置规划的几个梯度作技术设计预留,并对配置间的组合作相对固定的搭配,可降低成本及开发费用;

形成差异竞争:可以提高产品内部配置组合的多样性,与竞品形成差异化竞争,提高产品的竞争力;

满足个性需求:配置组合能满足用户的多样化需求,让客户以最经济的方式获得最想提升的预想价值点;

控制版型数量:从工程角度说明配置组合的合理性,将配置梯度演化置于客户选择方面,并控制版型数量。

2.市场需求的变化

通过各车企市场调研,超四成的年轻消费者表示对汽车DIY以此用车展现自我个性,比例高于调研预期,下图展示的某车企营销调研图示:

从上图可以解析出不希望定制化理由中,如何快速解决嫌麻烦、提货周期长等因素,对于车企来说既是挑战也是机遇。

从上图继续解析客户希望定制化的内容及原因,可以鲜明的得出客户多半希望在外观和内饰等视觉方面进行个性化定制,以展示自己与众不同的品味,但更多是发挥个人创意、追求个性和专属的感。

3.配置组合模式在车企的应用模式

基础版型+配置阶梯+选装包:某车企采用四个基础版型,每个版型可扩展不同数量的配置包,定义9个选装包,应用配置梯度来限制版型数量和配置升级。

基础版型+配置阶梯+选装包+选装件:某车企采用两个基础版型,根据配置阶梯扩展8个版型,选装包在版型分配中较少,主要将颜色件和装饰件作为选装,便于满足顾客个性化选装需求;

基础版型+配置阶梯+选装配置:某车企采用此种模式,实际上大多单一配置可选装都有条件限制,利用一定的隐形限制条件来限制版型数量;

不同版型+选装包+任意选装配置:某车企共有八款车型,每个车型是基于其他车型增加一定的配置,同时也有很多选装包,在选装逻辑上给予一定的条件限制。

4.配置组合思路

配置组合管理是按照前期策划,经工程设计及开发、市场组合策略、制造工程实施,最后由市场终端选择确认版型内容及推出节奏的过程。

可以清晰的展示配置组合整体思路,但想达到预期的目的,需要车企相关部门的通力支持,首先研发部门要做设计递进预留、技术递进预留、BOM整体规划,关联包在研发阶段要统筹考虑,保证同步入系统,配置库编码要设定合理,这是整个活动的根基,也可以说成主线;制造工程要具备柔性化生产系统支持及生产能力,不断优化制造策略、优化工艺路线并定期检查各车型的版型数量;研发质量、新品质量和生产质量管理要并行执行各阶段任务;

采购方面要重点提升供应商响应和联合开发能力,做到优化布点策略,同时要求供应商工艺要逐步适应新的要求优化成本;营销要基于顾客配置可选端建设,DMS系统能力提升,销售能力提升,确认基础版型的竞争力,确认版型推出的时间节奏及相应的原则,在配置进入生产后要有一定的生命周期;最后财务盈利模型变化要定期对比,也就是基础版型利润目标设定后,后续新增版型要做好利润梯度的变化管理。

5.个性化定制体系能力

前半部分阐述了配置组合的重要性,下半部分解析一下个性化定制体系能力要求,首先先讲一下何为产品创造流程,它包含产品规划、产品开发、工艺制造、生产物流、售后支持等主要环节,OTD又包含销售及生产预测、销售定价、订单处理及订单交付等环节。说起个性化定制,在大部分车企中存在一对矛盾点就是大规模和个性化,个性化生产的产品必然是小批量、小规模的,对于汽车这么复杂的产品而言,个性化的要求从技术上实现也许并非难事,但是如何保证快速交付?如何保证价格具有竞争力?如何保证在有竞争力的价格下企业是盈利的?

采取大规模的方式去实现小批量、个性化的产品生产,就是期望借助大规模生产所天然具备的成本优势与效率优势,最重要的就是要解决如何满足多样化、个性化需求的前提下,确保企业低成本、高效率的运转,从国内大部分车企选装是设置专用车改制车间、线下打地铺、部分整车线装配(装配不完整下线,类似SKD形式)部分线下补装等方式,围绕成本和效率这边浅谈一下车企需要在体系能力建设上重点关注的几点:

5.1全业务链的集成的能力

针对此项能力部分车企采用的企业级BOM系统,它从研发领域的PLM系统、生产及物流领域的ERP系统/制造执行系统MES/物流执行系统LES系统、营销系统经销商管理领域的DMS系统和客户关系管理系统CRM,在所有业务整体集成的情况下才能实现。如果企业各业务领域比较分散、功能业务重叠、承接关系复杂,则无法实现。这里讲的各业务模块的协同对整车厂应对个性化定制是尤为关键的一步。

5.2产品管理的能力

个性化的订单产生势必产生庞大的物料差异、产品规格,产品的前期策划(平台、改型、换动、年型)至关重要,否则从订单的响应周期还是从成本上都是车企营销无法接受的。如何基于共同的平台衍生众多产品系列,通过不同的组合来满足市场的多样化与个性化是大规模个性化定制的必然途径。

产品管理主要牵扯到产品结构、技术结构以企业组织结构的优化调整。产品结构优化是指从产品规划就开始界定未来的投放用户范围,并形成可管理的产品结构;技术结构优化是指将标准化的产品技术结构管理信息,贯穿产品创造及商品订单流程,形成不断优化的运作体系;企业组织优化是指通过联合的组织(产品规划/设计、量产/零部件采购)以及整车的业务流程,提高从产品到商品的模块化及复用比例,以提升企业整体的竞争力。

5.3模块化的能力

模块化这里讲的其实就是产品的平台化、通用化,在目前车企中普遍称谓的“三化”,它的本质就是产品以何种深度、颗粒度进行系列化的组合,这对一个车企实现大规模个性化定制的价值是非常直接。这边举个例子便于更好的理解,某车企针对一个产品平台下,衍生出不同产品,整车下体共用、60%零件共用,子产品开发周期缩短、开发成本降低,设计开发仅针对上体内外饰等能突出产品演变和市场需求,延长产品的全生命周期,更好的支持公司盈利水平。但国内车企前些年在模块化方面的探索相对较少,近些年因市场倒逼车企转变才部分实现由前期的产品数据组织方面向模块化作为设计的核心要素融入产品开发过程,相比传统车企吉利、奇瑞、长城等从中得到收益较多。

5.4并行工程的能力

并行工程又称同步工程,它可以理解为贯穿产品全生命周期管理中的整车几何集成、工艺集成、性能集成和其他集成协同工作的并行交叉。按照现在车企成立的项目组其实是相同概念,这里面有营销、规划、设计、性能、工艺、质量、成本等部门专人专职参与,它强调在产品开发初期,组织多种职能协同工作,使有关人员从一开始就获得对新产品需求的要求和信息,积极研究涉及本部门的工作业务,并将所需要求提供给设计人员,使许多问题在开发早期就得到解决,从而保证了设计质量,避免了大量的返工浪费。

5.5与客户互动的能力

与客户互动能力摒弃了车企生产什么客户就选择什么,转而演变为客户至上,有甚升至客户点单的形式发展,这里的客户点单涉及到配置组合通用和兼容,最能考验车企在基础系统建设、协同方面和与客户互动方面的能力。考虑到客户需求,前期车企在产品策划、产品设计时尽可能多、尽可能准确地包含这些特殊要求,但目前部分车企在与客户沟通是不仅仅局限在产品开发、商品交互的某个环节,更有甚全方位、多环节的用户参与,典型环节包括产品策划、产品设计、销售预测、销售定价、销售点单、订单处理等环节。不过这只是理想状态,具体操作需根据车企各方面能力而定。

5.6柔性制造的能力

柔性制造是通过先进的自动化技术、信息数字化和业务支持持续优化技术,提高生产的柔性,以满足快速响应个性化订单的要求。所谓柔性,主要体现在:产线适应性可以满足多款车型生产;生产设备的零件可以根据所加工的产品的需要进行变化;同一设备满足不同车型参数检测、加注、调整等;销售订单快速转化生产配置响应等。目前车企较先进的焊装自动化率90%、涂装自动化率85%、智能化物料组单及物料拉动、快速车型配置转换排产、工序防错可视化等应用。

6.结论

通过对整车配置集成在汽车行业的应用浅谈,从配置组合和个性化定制体系能力要求两个方面系统地阐述了传统车企及造车新势力在大规模个性化定制未来发展的趋势,如何在用户需求多样化和严苛的品质需求下,从众多的车企中傲视群雄,得到更多市场认可和企业利润,让我们拭目以待。

参考文献:黄振旗.汽车行业面向智能制造的BOM物料管理.机械工艺出版社。

来源:胡晓弈

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