1 引言
工藝作為設計與生產之間的橋梁,是連接CAD、PDM及ERP等信息系統及信息工具的紐帶,起到承上啟下的重要作用。工藝信息化是汽車企業信息化工作的重要組成部分,而隨著汽車產品復雜程度和可靠性要求越來越高,對如何提高工藝設計質量和效率,提升企業工藝管理水平帶來新的挑戰。開發適用于汽車制造業特點的工藝信息系統成為必然。
本文將結合奇瑞汽車規劃設計院的CAPP系統實施,對工藝信息化深化應用做簡要介紹。
2 企業之前狀況
企業經過十多年的發展,工藝數據已達到一定的規范化和標準程度,數據的組織方式也進行了約定,但從信息化整體角度看,還存在以下問題:
工藝設計方面:工藝規劃、工藝設計效率低下;工藝設計模板不標準、不統一,復用程度差;
協同設計方面:同步工程問題跟蹤不暢;工藝規劃與生產制造銜接不暢;供應商進度跟蹤、控制信息不集中;
數據管理方面:本地文件管理方式,數據組織比較松散,丟失現象嚴重;
信息集成方面:上下游系統相互孤立,數據傳遞依靠原始拷貝,不及時,數據不一致;
知識積累方面:缺乏信息和資源共享,工藝經驗丟失,新的工藝人員培養耗費時間及人力。
這些問題使得工藝設計與管理成為奇瑞產品全生命周期中的薄弱環節。為了提高自身工藝部門的“數字化率”、“集成化率”、“信息覆蓋率”,全面提高整體工藝信息化能力,于2010年初開始,奇瑞信息技術公司和規劃設計院聯合開展了適應于汽車制造業和自身需求的CAPP系統的實施工作。
2.1 企業概況
奇瑞汽車股份有限公司成立于1997年1月8日,注冊資本38.8億元。公司以打造“國際名牌”為戰略目標,經過十五年的創新發展,現已成為國內最大的集汽車整車、動力總成和關鍵零部件的研發、試制、生產和銷售為一體的自主品牌汽車制造企業,以及中國最大的乘用車出口企業。
公司已在國內建有蕪湖、大連、開封和鄂爾多斯四大生產基地,在海外十五個國家和地區建成了16個工廠,具備年產90萬輛整車、90萬臺套發動機及變速箱的生產能力。
目前,公司建立了A00、A0、A、B、SUV五大乘用車產品平臺以及微車、客車和重卡等產品平臺;擁有奇瑞、旗云、瑞麒、威麟和開瑞等五大品牌,上市產品覆蓋乘用車、商用車和微車等十三大系列,共二十六款車型。奇瑞以“安全、節能、環保”為產品發展目標,先后通過ISO9001、德國萊茵公司ISO/TS16949等國際質量體系認證。
2011年,奇瑞累計銷量突破300萬輛,連續11年蟬聯中國自主品牌乘用車年度銷量第一位;產品遠銷80余個國家和地區,累計出口已超過60萬輛,并連續九年成為中國最大的乘用車出口企業。
奇瑞汽車股份有限公司規劃設計院主要承擔公司各車型的工藝規劃任務和生產準備階段工作,工藝設計與管理工作主要由工藝技術部、沖壓部、車身部、涂裝部、總裝部等五個部門負責。
3 項目目標
針對奇瑞工藝信息化之前狀況,公司擬定項目的總體目標為:
梳理規劃院的業務流程,完善規劃院內部的信息化系統,使各部門的數據得到集成和充分利用,通過數據接口實現上下游數據之間的集成,保證產品數據的正確性和一致性;
為工藝人員提供專業的工作平臺,為不同專業的工藝人員建立相應的工作環境;
管理工藝過程產生的各種數據,將產品的設計數據、工藝數據和制造資源數據聯系起來,搭建設計、工藝、生產數據的統一平臺;
實現工藝路線與PBOM編制功能,并在EBOM發生變化時,可以進行變更的影響性分析,并可提供多種視圖的管理;
提供對工藝資源的管理,提高工藝知識積累、重用及業務流程優化;
提供方便的工藝文件編輯工具,實現工藝規程文件的歸檔管理,加強TS16949體系過程的支持;
圖1 奇瑞工藝信息化項目
4 系統實現的主要功能
4.1 工藝設計與管理
目標:建立統一的工藝設計、管理平臺,提高工藝設計效率和質量,提升工藝管理水平。成果如下:
梳理了部門業務流程;
推動了新產品工藝資料標準化管理;
建立了工藝資源庫;
實現了工藝文件批量編制、報表快速匯總統計;
建立了標準工藝文件模板庫、流程模板庫。
圖2 創建工藝卡片
圖3 工藝文件導出
圖4 匯總類工藝文件導出
圖5 新建流程
圖6 工藝流程
4.2 變更管理
目標:實現設變從產品部門下發后的執行過程監控,提高變更管理的執行效率,保證數據一致性。成果如下:
建立了變更信息管理平臺;
建立了各專業更改項維護平臺;
能跟蹤更改進度;
能查詢設變信息。
圖7 變更管理
4.3 與Teamcenter 2007集成
目標:實現產品設計信息從PDM(Teamcenter)系統向CAPP系統的信息傳遞。 成果如下:
規范了技術文件格式,推動了業務問題的解決;
實現了設計BOM、零部件屬性至CAPP系統的及時準確傳遞;
實現了設計變更信息的及時、準確傳遞。
圖8 與Teamcenter 2007集成
4.4 與Delmia(達索公司數字化工廠軟件,用于工藝仿真,工廠布局等)集成
目標:將Delmia的仿真結果有效管理并快速輸出工藝文件。成果如下:
用于檢驗Delmia應用的規范性;
生產線、工位、工具、操作等信息快速準確傳遞。
5 汽車主機廠工藝信息化(CAPP信息系統)實施方法分析
工藝信息系統的實施是一項復雜的管理系統工程,涉及面廣、工作量大、周期長,最為關鍵的是包含了工作方式的改變。對大型自主品牌汽車主機廠,除了需要系統供應商提供功能完善的CAPP軟件和完整、科學的實施方法作為支持外,還需要企業自身建立完善的組織機構,確定明確的目標、合理的分階段實施步驟,同時需要業務和IT部門的高層領導全力支持。
在“分步實施、重點推進、嚴控風險”的原則和指導思想下,奇瑞汽車CAPP系統實施從2010年1月-2010年12月完成了項目一期的建設,2011年3月-2012年5月完成了項目二期的建設。現已在奇瑞規劃設計院全面應用,效果良好:工藝設計效率提高20%以上,各項統計匯總效率提升5倍以上,工藝成本也有所下降。
圖9 CAPP系統應用數據統計
我們項目實施成功的關鍵在于:
項目準備階段對實施計劃多次評估,多次審核,確定了相對合理的項目計劃,并經各級領導認可;
項目需求調研階段,針對工藝領域內容多,涉及面廣,個性化強等特點,分初步調研和詳細調研兩步走,切實把握好了業務需求,并對業務需求進行了詳細整理和分析,形成了完備的需求分析規格說明書,為系統設計及二次開發提供了較為準確的依據,減少了返工;
系統詳細設計階段項目組一起參與,避免了供應商單獨開發可能造成的功能點遺漏,最大限度地一次性開發成功;
用戶測試階段關鍵用戶積極參與,領導高度重視,做了詳細的任務分工并每天跟蹤,每周通報測試問題,并推動疑難問題升級進行解決,較好的控制住了系統測試問題的解決效率;
上線試運行階段簽署了詳細的試運行協議,按每個人的分解計劃嚴格執行了試運行工作;
選擇有研發,工藝領域工作多年背景的項目經理和合格的小組成員,強化了學習、組織執行和溝通等能力建設,同時保障了實施團隊的穩定,規范項目管理,快速完成知識轉移,發揮了主體作用,不等待、不拖延,同時不斷檢查評估和改進,制定了系統運維制度和系統監控指標,不斷進行系統規范性檢查和評估整改,完善原設計方案,共有超過300項的系統改進,滿足了業務的實際需要,提高了工藝人員的使用滿意度。
6 結束語
考慮到工藝業務的個性化,自主品牌汽車主機廠實施CAPP系統之前,需要結合自身工藝業務特點,選擇正確的實施模式,切勿好高騖遠。
自主品牌汽車廠由于工藝設計、工藝規劃、同步工程等工作都是自主進行,工藝工作信息量非常大,所以一定要計劃周密,實施中正確對待出現的風險,并不斷升級處理,奇瑞汽車的CAPP系統用了兩年半的時間完成了兩期,一方面說明了我們的業務確實繁瑣復雜,另一方面也說明了實施的不易性,工作量非常大,做了很多的二次開發,一定要做好打持久戰的準備。
下一步我們是計劃能逐步推廣到奇瑞異地工廠的車間工藝的使用,不僅在本部將PDM等系統有機集合,更要將本部與分基地的工藝信息得到共享,助力整個奇瑞集團的工藝應用水平不斷提高。
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