“全球尺寸信息系统”在整车尺寸质量管理领域的实施应用

◆ 杨玉芳 李正平 谷庆 / 文

由于开发GM和车制型造产的品需的求全，对球数同步据系统提出了全球化、标准化、实时化等更高要求。另外，车型开发生命周期中涉及多种软件、平台，在整个生命周期中不同软件平台间缺乏数据接口，对于软件和产品管理同样造成很大的影响。通用公司由北美公司牵头，西门子开发，上海通用、大宇、欧宝、巴西等全球各区域公司共同参与，基于TcAE（Team center通用公司采用的技术信息和管理信息系统）平台全新开发尺寸数据系统，进行数据分析和报告，并实现全球信息共享。该开发项目目标是实现全球尺寸数据分析的标准、格式、平台统一。同时也使产品开发生命周期中相关系统，软件工具使用平台也得到统一，有效地提高了全球化信息共享效率和能力。

上海通用基于数据传输效率，时差问题，数据安全性，系统维护便捷等方面考虑，在该系统基础上提出了本地化系统实施要求，以提高数据使用安全性，改善系统维护的便捷性和自主维护和改进的环境。为达到以上效果，项目还需建立培养一支具备本地化系统建设和维护能力的系统维护团队。

最后，为完善上海通用的尺寸质量管理，将车身尺寸监控范围扩展到供应商区域，使车身尺寸信息最大化地集成到尺寸信息系统。上海通用通过本项目将数据系统的涵盖范围从厂内零件，总成数据扩展到供应商处，使整车尺寸数据管理面最大化。由于供应商尺寸信息格式和测量系统的多样化，涉及很多二次开发和系统调整工作。

图1 系统架构示意图

一、项目主要内容

本项目是基于TcAE平台开发数据管理系统，同时使用该平台下的Vismockup应用软件二次开发以实现客户端数据下载和分析功能，另外采用基于Sharepoint技术的Teamcenter Community网页组建开发了该系统的自动化网页报告界面，实现便捷，高效的网页报告浏览，管理功能。系统架构参见图1。

系统数据流适用于多种测量设备类型，多种格式的测量报告。全球尺寸信息系统在TcAE的系统后台设置中，针对不同的测量设备配置有相对应的转换程式模块，在系统服务器中，自动调用相应转换模块对测量报告进行格式的自动转换验证，如果转换失败，相关的失败日志信息会被自动记录，并呈现给采集端的尺寸工程师查询并纠正。确保测量实施过程与设计要求完全相符（参见图2）。从系统角度保证了尺寸系统的正确性。

在汇总通用各种数据分析功能设计需求基础上，基于Vismockup软件二次开发实现的数据分析客户端软件。通过该软件，可以实现数据下载和统计分析（参见图3）。其中几个主要功能如下：

1) 数模界面查阅方式，用户可直观面对数模状态的分析对象。对车身总成外形，测点位置有最直观的了解。

2) 跨总成数据合成分析，比如前围总成，地板总成数据合成，以分析前围在地板中的尺寸变化相关性。

3) 自定义测点组进行数据过滤分析。 可根据用户数据分析的不同需求，比如按局部区域划分，按问题严重度划分，按相关性强弱划分等等，通过自定义测点组功能可以便捷快速完成分组定义并应用到后续分析过程，提高用户工作效率。

4) 定义功能尺寸，基于现有测点，定义新的测点关系尺寸，计算测点之间的位置关系等。此类测点更有助于用户监控和分析车身尺寸质量状态。

5) 常规SPC分析功能，比如合格率，6sigma，公差，Pp, Ppk，极差，趋势图，控制图等。可满足用户日常尺寸数据分析统计需求。并可以制作为图表，作为用户自定义的尺寸报告。

6) 相关性，主成分分析，可支持用户计算不同测点分组之间的相关性，以分析寻找尺寸问题根源。同时使用主成分分析，甚至还有基于数模的动画播放功能，可以帮助用户发现和理解造成尺寸波动的主要问题。

7) 用户自定义报告功能：自带各种图例报告功能，用户借用这些报表功能，可轻松制作各类满足用户工作汇报用的可视化报告需求。

该系统的报告服务器，可根据预先设置条件，自动获取最新的总成测量数据刷新生成总成数据报告。并更新至报告网站供用户查阅。同时，该系统还配备用户自定义查询报告功能，可实时根据用户自定义的刷新条件，即时刷新尺寸报告给用户使用。该智能功能为本系统的又一大亮点部分。

该系统拥有集成了用户管理，文档共享，报告共享，数据流管理多种功能的尺寸信息系统网站。用户可以根据自身需求进行网站的界面设计，功能组合甚至是通过小范围二次开发，编写针对性的智能用户自定义条件报告功能。

通过前期系统功能设计，系统软硬件安装，测试，技术问题攻关，以及问题解决跟踪和验证。上海通用建立和培养出一个具备系统实施，维护以及技术问题公关能力的本地化系统管理团队。该团队在后期的系统本地化实施中承担了主要的工作职责和任务。在2009年5月至2011年7月的系统本地化实施项目中，测试发现，技术攻关并解决了100多个功能问题。确保本地化尺寸信息系统按时，正常启动。

本项目后续基于本地化的尺寸信息系统，将系统数据采集范围扩展至供应商数据，并形成了两条独立但又互补的数据流模式。

由于供应商的测量系统及软件版本呈现多样化的特点。本地团队通过编程进行针对性的软件开发，最终形成了一个新的供应商报告格式转换软件，用于将供应商测量报告格式自动转化为系统可识别的报告格式。供应商数据在报告服务器上自动刷新成尺寸报告，并与厂内数据同时共享在GDIS报告网站上供用户查阅（参见图4）。

二、项目特点

本项目开发包含供应商数据流的全球尺寸信息系统。属于北美通用和上海通用汽车有限公司内部自主开发项目。该系统通过数模管理界面与尺寸信息标注、报告模板制作、SPC统计分析工具集成，产品测量工艺信息管理与TcAE平台集成，产品测量数据流、报告共享与Tcc报告网站集成，找到一条实现全球各区域尺寸信息共享，数据标准，评价标准和报告格式统一，产品生命周期管理系统各应用软件工具统一的系统方案。

三、推广及应用

本项目在上海通用汽车有限公司各生产基地已运行近2年，实际应用中帮助车间快速评价，分析车身合格率，尺寸问题状态，提高尺寸问题分析解决效率，工程师工作效率得到明显提高。

公司每年因为工程师工作效率提升所节省的人力成本约为144万元。同时该系统的推广应用也带来了以下几方面的提升。

图4 上海通用全球尺寸信息系统厂内/厂外数据流示意

1) 车身尺寸测量过程规范化：系统严格定义和规范对各测量系统对车身总成的测量要求。 使日常尺寸数据采集过程更加规范化，合理化，体系化。

2) 数据流的自动化管理：整个测量系统纳入GDIS网络中，数据的传输，转换，存储以及反馈都由GDIS系统自动完成。减少人员参与可能导致的准确性低，效率低，安全性差等问题。

3) 数据分析工具的集成和规范化：GDIS系统提供标准和专业的数据分析软件，集成各种常用的SPC统计工具，如常规合格率，6sigma, Pp统计指标，相关性分析，PCA分析，功能尺寸，子基准转换等等。

4) 尺寸评价规范化和网络化：系统提供报告平台，同时通过系统定义了各区域，以及车身尺寸评价的标准。使车身尺寸评价在各区域间的共享比较成为可能。

5) 尺寸质量管理网络完善：GDIS系统扩展到供应商，使车身尺寸网络涵盖了零件—总成—整车—最终产品的全过程。 使尺寸质量管理信息更趋完善，有助于企业提高车身尺寸的质量水平。

四、发明点与创新点

全球尺寸信息系统是一套全球领域内的车身尺寸信息平台。本系统实现了两大突破：

1) 全球领域内的尺寸信息管理标准，尺寸数据流，测量系统管理，尺寸评价指标以及尺寸报告格式的统一。有效地支持各区域车身制造状态和经验比较和分享。

2) 整个车型生命周期管理平台的统一，通用将产品模型开发，产品工艺开发，产品尺寸信息开发以及生产数据流的管理，完全集成统一在以TcAE（Team center）平台为基础的大系统下。优化了各子系统的模块，统一了端口，使各类数据的存储，传递，引用，输出有了统一的标准和管理。

本项目在功能上实现以下创新：

1.三维数据浏览模式：GDIS系统客户端可基于3D数模方式进行测点尺寸数据浏览，使用户在获取测点信息的同时，可通过放大缩小旋转甚至切割的方式直观了解测点在车身数模位置，方便用户诊断，判断尺寸问题根源。

2.数据分析工具集成：数据分析客户端不仅集成了常用的SPC统计分析工具，包括常规数据统计指标，控制图，趋势图等。还集成了功能尺寸分析管理工具，子基准转换工具，相关性及主成分分析（包含动画演示功能）工具等。有效支持用户进行各类数据分析诊断工作。

3.图形化报告制作功能：系统提供各类可编辑报告模板，方便用户自行制作编辑尺寸信息报告。

4.数据流自动化：GDIS系统拥有一个可维护，全自动化的数据流模式，对各类原始数据报告格式具有强适应性的。比如三坐标测量报告，白光测量报告，在线测量系统测量报告，手持式测量报告，检具测量报告等等。

5.多功能尺寸报告信息共享管理平台：GDIS系统建立一个基于sharepoint技术开发的网页版本尺寸报告信息平台，通过该平台用户可以浏览各区域车型尺寸报告，同时可以通过相应的权限和角色进行车型尺寸数据流的管理。GDIS系统的所有尺寸报告都由后台服务器自动运行刷新生成。快速，准确的为用户提供最新的车身尺寸数据评价结果。

本系统达到国内首创，国际同行业领先水平。