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智能化技术支撑个性化高端定制

2020年8月6日     作者:e-works整理       
关键字:奇瑞捷豹路虎汽车  标杆工厂  沈扬  
奇瑞捷豹路虎致力于打造企业运营与新一代信息技术、能源、环保等融合发展的新型智慧生态体系,实现设计开发、生产制造、物流、市场营销、客户服务的智能一体化,以及人、车和能源监控设备的智能互联和数据共享。

一、企业简介

    奇瑞捷豹路虎汽车有限公司成立于2012年11月,位于苏州市常熟经济技术开发区,由奇瑞汽车股份有限公司和捷豹路虎汽车共同出资组建而成,合资双方股比为50:50,是国内首家中英合资的高端汽车企业。

    公司常熟工厂是捷豹路虎首个英国本土以外的整车制造工厂,世界最先进、最高效的汽车生产基地之一。工厂总装车间、全铝车身车间和发动机车间先后获得江苏省示范智能车间称号。工厂获得《科尔尼·汽车商业评论》2016/2017中国最佳工厂/中国运营卓越奖。2019年苏州市智能工厂等荣誉。截至目前,公司已成功投产路虎揽胜极光、路虎发现神行、全新捷豹XFL、全新捷豹XEL和全新捷豹E-Pace五款乘用车。2018年总销量达6,7788辆。

奇瑞捷豹路虎汽车有限公司

图1 奇瑞捷豹路虎汽车有限公司

二、CIO个人简介

    沈扬,毕业于上海交通大学计算机科学专业,在企业信息系统项目实施及推广方面拥有超过20年的经验,曾参与众多行业前沿的500强跨国企业和国内大型企业的信息系统实施项目,对包括汽车(销售和营销)、消费品、运输和高科技制造等行业有深入的项目经验。同时,对于IT管理运营也积累了丰富的经验,现任奇瑞捷豹路虎汽车有限公司CIO,负责公司信息化系统的规划、建设及运维相关的重要决策,致力于为公司提供优质、高效的服务,并借助信息技术与业务的合作发现问题、解决问题并最终塑造新的业务形态。

奇瑞捷豹路虎汽车有限公司 CIO 沈扬

图2 奇瑞捷豹路虎汽车有限公司 CIO 沈扬

三、个人信息化从业经历及主要业绩

    作为项目经理实施了捷豹路虎中国的SAP实施预研究。在IBM英国模板团队的支持下,带领了一个由5名本地顾问组成的团队,在6个月内启动了SAP,以支持中国销售公司的运营。本人接手奇瑞捷豹路虎信息化建设重任以来,组织和成功建设了多项项目和系统,主要工作如下:

    ●作为SAP实施项目总项目负责人,实现了管理基础数据、接收统计整车及备件订单、控制生产计划、统筹零部件获取(含进口件、国产件)、仓库管理、人力资源管理、核算成本的功能。

    ●主导完成了采购管理系统的定制,支持及覆盖采购部门主要流程及业务,规范采购流程,确保采购流程系统可控,历史数据可追溯,提高工作效率。

    ●主导建立了统一的数据平台,整合企业数据并建立数据模型,实施主数据管理,使整个企业的主数据逐渐保持一致,与上下游主业务链数据集成,实现更大范围的数据自动获取,并进一步实施企业级及各层级仪表盘及报表功能以支持日常报告需求,并提供数据下载门户以方便需求部门自助服务。

    ●主导完成了索赔分析系统的建设,通过建立统一的质量保证分析和预测系统,提高质量控制的效率和准确性。

    ●主导完成了电子车辆健康检查的集成,得以快速洞察不同用户需求的特点及趋势,实现产品营销向数字化、服务化的方向发展,使得用户和企业都可以持续保持连接和交互。

    ●主导通过创新技术应用实现:虚拟仿真设计,数字化工厂模拟,智能调度和物流应用,设备预防性维护,各种工业互联网智能应用。同时正在规划和构建的综合性工业互联网平台,可以从边缘服务至云服务进行部署,实现端到端信任的工业级安全,平台服务能够使企业形成数据驱动的决策流程,以微服务为架构,同时有效兼容DevOps平台应用,加快实现各种智能应用敏态服务需求。

四、近2年在企业主要推进的智能制造项目

    奇瑞捷豹路虎致力于打造企业运营与新一代信息技术、能源、环保等融合发展的新型智慧生态体系,实现设计开发、生产制造、物流、市场营销、客户服务的智能一体化,以及人、车和能源监控设备的智能互联和数据共享。近几年规划和实施相关制造项目,比如:

    1.生产工艺优化,DELMIA项目实现阶段落地。

    产品和工艺一体化设计,根据CATIA无缝对接DELMIA系统进行设计一体化工艺参数优化模型,评估和改进当前操作工艺流程,后续对接IIOT平台物联网数据,实现工艺流程快速优化和调整,真正实现数字双胞胎工厂应用。

    实现效果:

    ●实时透明:通过在线问题跟踪和关闭提高效率,通过智能审核数据准备,为审核节省时间。

    ●工艺规划和优化:通过直观的3D实现快速零件/资源分配,减少误差,提高效率,提高工艺文件的标准化和符合性水平,减少符合性检查。

    ●仿真模拟:利用过程与仿真集成平台,减少筒仓应用之间的变更时间,通过虚拟构建提高评审和计划的效率和准确性。

    ●平台协助:离线管理到在线管理,从基于文件的离线协作到基于数据的在线协作。

    ●数字双胞胎工厂坚实基础:基于文件的流程规划,以建模为基础的结构化流程规划,为数字化工厂打下良好的基础。

生产工艺优化

图3 生产工艺优化

    2.视觉检测在质量检测应用。

    公司焊装车间已经落地大量视觉质量测量和缺陷识别场景。代表性的有焊装Inline测量数据应用和间隙面差视觉检测场景。

Inline测量图示

图4 Inline测量图示

    焊装车间间隙面差视觉检测应用已经实现:功能间隙面差数据采集,检测计划、检测标准设定。质量策划、量具管理、检测任务管理和追溯、来料检测和供应商管理、缺陷分析。

    ●全面质量管理的架构平台系统是一个整合的质量体系管理平台,包括几十个质量管理模块。系统覆盖从原材料、半成品到线上加工生产再到最终成品检测出货所有环节的过程质量管理,为企业管理层提供对解决质量问题、改善与提升产品品质的决策提供重要的依据和信息;

    ●丰富的在线测量数据采集方式;

    ●深入的质量数据分析和监控功能;

    ●系统包含专业的质量统计分析和监控模块:对关键特性参数进行质量监控分析,对过程能力和性能指标进行客观量化评估分析,将事后检验的质量管理方式变为事前的预防和控制,可有效提高产品的良品率,保证产品质量的稳定性;

    ●强大易用的自定义质量报表设计功能;

    ●报表模块几乎支持各种类型的质量图表数据报告,报表上的表格/文字/图形等所有内容完全支持用户自定义,在设计制作报表时所有图表文字内容都所见即所得。专业化且强大的质量报表功能是ERP系统所不能实现的;

    ●系统可以与很多企业IT支撑系统紧密集成,除了ERP外,还有与面向产品设计层面PDM系统,与面向车间制造层面的MES系统,甚至与更底层的车间DCS控制层系统,包括很多PLC设备集成。

    3.进度智能管控。

    通过公司APO基本实现智能排产管控。实现全配置的排产日计划和全配置快速精确物料计划无缝下达。

    全配置销售订单与预测订单由PLO系统最终传送至SAP APO系统,作为整车计划的输入,充分考虑各种限制条件,比如关键进口件在供应商处的库存数量,每个车型至少50个类型限制条件,每个车型不同配置订单的比例。

    综合考虑各种限制条件,精确计算可行排产计划通过MES执行,并无缝对接MRP后,多种启发式算法针对不同业务场景,快速生成采购计划,通过执行RPM,每个整车计划订单都将根据其各自不同的配置打散到具体每个零件的需求,包括零件数量及零件需求时间,精确到秒级。警报监视器功能可以自动、实时地分析当前采购计划中遇到的问题,帮助用户解决供应链中问题,进一步优化计划。

    (1)全流程质量优化。

    整车和发动机MES系统对质量闭环管理功能:MES显示对订单进行质量检查的操作员清单,并获取重要的过程中质量检验数据和缺陷数据。此外,跟踪特定作业的质量总结,并在EOL检查和返工区域显示。缺陷总结将使返工操作员能够对订单执行纠正活动,并从质量的角度对其进行认证,实现闭环管理。

    (2)能源效率优化。

    目前发动机车间已经实施智能EMS能源管理系统,在发动生产的同时,合理计划和利用能源,降低单位产品能源消耗,提高经济效益,降低二氧化碳排放量为目的信息化管控系统。

能源管理系统框架

图5 能源管理系统框架

    通过能源计划,能源监控,能源统计,能源消费分析,重点能耗设备管理,能源计量设备管理等多种手段,使企业管理者对企业的能源成本比重,发展趋势有准确的掌握,并将企业的能源消费计划任务分解到各个生产部门车间,使节能工作责任明确,促进企业健康稳定发展。

    4.厂内物流优化。

    机加线毛坯上线和机加半成品下线均使用激光导引AGV。

    激光导引AGV系统是集合光、机、电、计算机于一体的高新技术,柔性化非常好,智能化也非常高,AGV系统包含任务执行、路径规划、交通管制、自动充电、激光探测等所有详细的程序于一体,以反射板进行路线校准,方便路线调整和维护,最终实现了无人化的上下线操作。

    5.生产管控一体化。

    公司利用先进的RFID技术实现全流程生产过程控制及追踪。

RFID追溯的系统流程图和业务信息流

图6 RFID追溯的系统流程图和业务信息流

    ●WIP Tracking:

    WIP过点跟踪以RFID触发完成自动化过站等处理。

WIP过点跟踪

图7 WIP过点跟踪

    ●PMC ANDON

    MES PLC与设备PLC基于POSMON协议,采集现场设备实时数据,实现设备监控,并根据数据实时展示生产状况。

    6.Smart OTD模型分析:

    目前公司正在构建以大数据为基础的智能计算模型为核心平台智能OTD项目。能够快速高效输出多视图仿真结果,为产销平衡提供最适合计划模拟数据以备业务决策。

    ●通过销售预测模型,赋能经销商销售预测能力,提高销售预测准确度,为产销平衡一个准确输入,通过OTD模拟计算进行。

    ●识别当销售端调整,如数量的增减,Trim-level的配比等因素,对后端供应链、生产计划、财务有产生哪些关键点的影响。

    ●基于大数据分析,评估销售端的不同变化对后端产生的波动率,并识别供应链及生产环节的能力和限制等条件,并提出优化建议。

    ●搭建OTD模拟分析工具,实现:

    输入计划变动量;

    基于大数据分析为结果的产销波动关系,建立以结合供应链、生产能力和限制等条件的核心运算模型;

    输出销售调整或MY切换对后端各关键影响点的具体波动数值。

    7.财务流程优化:

    财务机器人RPA项目:公司财务机器人项目于2018年8月13日启动,范围包括汽车金融资料校验、系统主数据自动维护、研发数据更新等财务9大业务流程,项目的实施将有力推进财务标准化、数字化和自动化进程,为业务分析和决策提供数据支持及有效保障。

    ●9月30日,第一批次财务RPA流程上线,本批次上线的财务机器人将自动完成PACN & PCR触发的Redbook维护和资金手工付款信息录入工作;

    ●12月20日,第二批次财务RPA流程上线,本批次上线的财务机器人将自动化完成整车销售PN release,销售价格维护以及汽车零售金融统计工作;

    ●第三批次的RPA流程正在进行开发测试,预计2019年底上线。

    回顾和总结已经上线的2个批次RPA流程,预计显著提高财务相关人员的工作效率、提高数据准确性。这为财务自动化、数字化转型提供有力的技术支撑。

    8.综合设计仿真优化

    在产品维度,搭建了HPC,采购各类CAE工具。如Abaqus、ncode、Powerflow、GTSuite,覆盖1D到3D的各类仿真。分别在以下五个方向进行落地实施。

    ●动力学操纵稳定性

    ●NVH性能

    ●疲劳耐久性能

    ●碰撞安全性

    ●流场分析及热管理

    CAE技术应用,大大降低公司研发周期和试验成本。

五、个人在智能制造工作中的体会

    奇瑞捷豹路虎致力于打造企业运营与新一代信息技术、能源、环保等融合发展的新型智慧生态体系,实现设计开发、生产制造、物流、市场营销、客户服务的智能一体化,以及人、车和能源监控设备的智能互联和数据共享。

    通过率先在国内应用工业互联网,奇瑞捷豹路虎构建覆盖全产品生命周期和制造全业务活动的工业大数据平台,打造智能化关键综合信息基础设施的同时,也以高效率的制造资源配置和对工业数据的全面感知,实现对产品的可追溯管理。奇瑞捷豹路虎以模块化设计为基础进行柔性制造,可以处理30万种个性化选装配置的汽车,高效、精准地满足捷豹和路虎品牌消费者的个性化高端定制需求。

    在标杆工厂的建设过程中,公司与超过千余家供应商合作,本着与合作伙伴互惠共赢的发展战略,秉承相互沟通、相互尊敬、相互帮助、相互信任、共同发展的原则,与供应商共谋发展,建立了良好的合作伙伴关系。

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