1 前言
近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、三網(wǎng)融合等IT與通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,數(shù)據(jù)的快速增長成了許多行業(yè)共同面對的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和寶貴機(jī)遇,信息社會已經(jīng)進(jìn)入了大數(shù)據(jù)(Big Data)時代。人們用大數(shù)據(jù)來描述和定義信息爆炸時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),并命名與之相關(guān)的技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新。一般意義上,大數(shù)據(jù)是指無法在一定時間內(nèi)用常規(guī)機(jī)器和軟硬件工具對其進(jìn)行感知、獲取、管理、處理和服務(wù)的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)的涌現(xiàn)不僅改變著人們的生活與工作方式、企業(yè)的運作模式,甚至還引起科學(xué)研究模式的根本性改變。
隨著IT產(chǎn)業(yè)、電商行業(yè)等等大家熟知的基于大數(shù)據(jù)的行業(yè),傳統(tǒng)的汽車制造行業(yè)也與時俱進(jìn)的加入到大數(shù)據(jù)的時代。不管大家是否注意到這一點,大到整個汽車制造業(yè)小到汽車制造業(yè)中一環(huán)的車身工藝,都已經(jīng)來到大數(shù)據(jù)的時代。
2 大數(shù)據(jù)時代車身工藝數(shù)字化的四個特點
車身工藝數(shù)字化進(jìn)程向大數(shù)據(jù)時代轉(zhuǎn)變的進(jìn)程已經(jīng)開始很久了,很多人可能沒有注意到這個過程。在車身工藝數(shù)字化的進(jìn)程中,各整車企業(yè)不間斷地搜集工裝數(shù)模,設(shè)備模型,焊槍模型等等,通過長時間的不斷積累,就形成了有車身工藝自身特點的包含產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、制造信息等內(nèi)容的大數(shù)據(jù)庫。大數(shù)據(jù)時代車身工藝大數(shù)據(jù)庫,和其他行業(yè)的大數(shù)據(jù)一樣,擁有數(shù)據(jù)兩大、數(shù)據(jù)類型繁多、處理速度快、價值回報高四個特點。
2.1 數(shù)據(jù)量大(Volume)
傳統(tǒng)的車身工藝數(shù)據(jù),從原始的手繪圖紙到office辦公軟件的電子工藝,再到由Tecnomatix等專業(yè)工藝軟件制作的電子數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量也由原來的MB,GB級別升級到現(xiàn)在的TB。從原始的U盤、光盤為代表的存儲介質(zhì),發(fā)展到現(xiàn)在以工作站TB硬盤為代表的存儲介質(zhì),存儲空間更大,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更高。
2.2 數(shù)據(jù)類型繁多(Variety)
傳統(tǒng)的車身工藝數(shù)據(jù),簡單的可以分為產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)。工藝開發(fā)工作中相關(guān)的各種輸入、輸出信息分散在CAD,AutoCAD,Excel,PPT,PDF,etc不同的系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)類型繁多,難以做到同步更新及數(shù)據(jù)共享、協(xié)同工作,開發(fā)周期不能有效縮短。
2.3 處理速度快(Velocity)
大數(shù)據(jù)時代,為了高效的組織數(shù)據(jù),西門子的TcAE系統(tǒng)和Tecnomatix系統(tǒng)把產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)種類繁多的數(shù)據(jù)組織在一起,通過軟件的合理設(shè)計,有效避免了不同文件處理系統(tǒng)之間的切換,也提高了數(shù)據(jù)的處理速度。
2.4 價值回報高(Value)
傳統(tǒng)的車身工藝數(shù)據(jù),重復(fù)利用率很低,每個車型項目結(jié)束后,所有的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)被鎖在文件柜里,不能發(fā)揮任何作用。大數(shù)據(jù)時代的車身工藝數(shù)據(jù),存儲系統(tǒng)單一,數(shù)據(jù)存儲規(guī)范,后續(xù)車型項目可以借鑒參考前面的車型項目的數(shù)據(jù),生產(chǎn)節(jié)拍相近的生產(chǎn)線,可以直接使用前面車型項目的數(shù)據(jù),共線生產(chǎn)的后續(xù)車型也可以在前面車型項目數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行整改,數(shù)據(jù)得到最大程度的使用,價值回報高。
3 大數(shù)據(jù)時代車身工藝數(shù)字化的技術(shù)瓶頸
3.1 數(shù)據(jù)安全性
車身工藝大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)安全性問題是一個困擾已久的技術(shù)瓶頸。車身工藝新項目的開發(fā),可以分為工藝的初步設(shè)計、發(fā)標(biāo)、供應(yīng)商技術(shù)評審、確定供應(yīng)商、供應(yīng)商進(jìn)行詳細(xì)工藝設(shè)計、車身工藝進(jìn)行設(shè)計審核、設(shè)備加工制造、設(shè)備進(jìn)場安裝、生產(chǎn)線試生產(chǎn)、最終項目交付等步驟。在這個新項目開發(fā)的過程中,需要頻繁的整車廠的車身工藝開發(fā)部門與供應(yīng)商包括車身車間進(jìn)行頻繁的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸過程中的數(shù)據(jù)安全性問題,就變得非常重要。
如前所述,車身工藝最重要的三類數(shù)據(jù)——產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)都需要和供應(yīng)商進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,由于國內(nèi)供應(yīng)商的數(shù)據(jù)服務(wù)器和整車企業(yè)的數(shù)據(jù)服務(wù)器沒有使用數(shù)據(jù)電纜連接成統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),也就是說供應(yīng)商的數(shù)據(jù)服務(wù)器和整車企業(yè)的數(shù)據(jù)服務(wù)器是獨立的,只能使用FTP、刻光盤等數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,這個數(shù)據(jù)傳輸過程的數(shù)據(jù)丟失等風(fēng)險不可控制。
數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭_(dá)供應(yīng)商數(shù)據(jù)系統(tǒng)后,如何控制產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)不被復(fù)制到其他設(shè)備,變相傳遞到其他人,也是關(guān)系到數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵問題。目前采用的簽署數(shù)據(jù)安全保密協(xié)議、封閉USB等讀寫接口等辦法,由于缺少實時監(jiān)控,也不能從根本上解決數(shù)據(jù)安全的問題。
圖1 車身工藝規(guī)劃與供應(yīng)商、工廠的數(shù)據(jù)交互
3.2 數(shù)據(jù)檢索與歸類
車身工藝最重要的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)三類數(shù)據(jù),除了存儲在TcAE、Tecnomatix等專業(yè)軟件中的數(shù)據(jù),還有現(xiàn)場工藝視頻數(shù)據(jù)庫、各車型外觀造型可制造性數(shù)據(jù)庫等等各種文件形式的大數(shù)據(jù),如何檢索與歸類這些數(shù)據(jù)是車身工藝數(shù)字化的技術(shù)瓶頸之一。
雖然知識庫系統(tǒng)已經(jīng)在整車廠各部門開始應(yīng)用,但是多樣的數(shù)據(jù)格式,采用傳統(tǒng)的檢索文件名稱、檢索文件關(guān)鍵字的方法,已經(jīng)無法滿足數(shù)據(jù)檢索與歸類的需要。在文件存儲的時候,填寫文件名稱、文件關(guān)鍵字等信息,給工程師帶來了額外的工作,工程師在存儲數(shù)據(jù)的過程中有抵觸情緒;使用的時候由于檢索不方便,使得這些數(shù)據(jù)沒有很好的發(fā)揮其作用。
如何解決車身工藝數(shù)據(jù)檢索與歸類的問題,能夠直接查詢圖片、視頻以及其他格式數(shù)據(jù)的有效信息,比如某車型分縫線的長度等這種復(fù)雜信息,是大數(shù)據(jù)時代,車身工藝數(shù)字化數(shù)據(jù)急需解決的瓶頸問題之一。
3.3 數(shù)據(jù)傳輸速度
隨著車身工藝數(shù)字化數(shù)據(jù)向TB以上大小發(fā)展,和供應(yīng)商數(shù)據(jù)傳輸過程中的傳輸速度問題變得比較突出。整車企業(yè)在車身工藝供應(yīng)商定點以后,需要及時的將產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù)傳輸給供應(yīng)商。大量的數(shù)據(jù)在壓縮解壓縮,上傳傳輸系統(tǒng)等過程中,非常容易造成數(shù)據(jù)丟失,數(shù)據(jù)傳輸速度也非常的慢。按照車身項目開發(fā)的時間節(jié)點,一般不對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間進(jìn)行規(guī)定,默認(rèn)數(shù)據(jù)能夠及時傳遞給供應(yīng)商,但實際項目運行過程中,數(shù)據(jù)傳輸總是花費2-4天的時間。在項目工藝開發(fā)的過程中,為了監(jiān)控項目的開發(fā)質(zhì)量和進(jìn)度,還需要在供應(yīng)商和整車廠之間,進(jìn)行多次數(shù)據(jù)傳輸。主機(jī)廠的車身工藝部門確認(rèn)供應(yīng)商的開發(fā)內(nèi)容后,供應(yīng)商才能繼續(xù)進(jìn)行項目開發(fā)或者機(jī)加工。數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間壓縮了供應(yīng)商工藝開發(fā)的時間,是大數(shù)據(jù)時代,車身工藝數(shù)字化數(shù)據(jù)急需解決的瓶頸問題之一。
3.4 數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查
隨著大數(shù)據(jù)時代,車身工藝數(shù)據(jù)量的增加、車身工藝數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、車身工藝軟件系統(tǒng)的應(yīng)用,整車廠工藝部門與供應(yīng)商、工廠之間的數(shù)據(jù)交互聯(lián)系的日益緊密,如何高效的進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查也是困擾車身工藝數(shù)字化的瓶頸之一。如何高效準(zhǔn)確的檢查產(chǎn)品數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)和資源數(shù)據(jù),檢查各種2D\3D已經(jīng)傳統(tǒng)的excel、word、圖片等數(shù)據(jù),保證進(jìn)入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,開發(fā)數(shù)據(jù)再利用的價值,是大數(shù)據(jù)時代車身工藝數(shù)字化數(shù)據(jù)急需解決的瓶頸問題之一。
4 大數(shù)據(jù)時代車身工藝數(shù)字化的應(yīng)對
4.1 建立供應(yīng)商與整車廠數(shù)據(jù)直連系統(tǒng)
隨著大數(shù)據(jù)時代,各家整車企業(yè)對數(shù)字化車身數(shù)據(jù)庫的認(rèn)識程度加深,各家整車企業(yè)對大數(shù)據(jù)帶來的高價值回報的認(rèn)可,建立關(guān)鍵供應(yīng)商與整車廠的數(shù)據(jù)直接連接系統(tǒng)的來應(yīng)對數(shù)據(jù)安全性的必要性和緊迫性會變得越來越重要。
建立供應(yīng)商與整車廠數(shù)據(jù)直連系統(tǒng),一方面可以解決數(shù)據(jù)的安全性問題,保證新車型項目的數(shù)據(jù)不泄露到直連系統(tǒng)之外,還可以提高數(shù)據(jù)的傳輸速度,解決大數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸時間上的損耗。
4.2 規(guī)范數(shù)據(jù)歸類,使用先進(jìn)的檢索技術(shù)
應(yīng)對數(shù)據(jù)檢索與歸類的難題,需要在車身工藝數(shù)字化大數(shù)據(jù)的積累過程中,提前設(shè)計好合理的數(shù)據(jù)庫架構(gòu),在數(shù)據(jù)庫搭建之初,建立科學(xué)的數(shù)據(jù)庫架構(gòu),避免后期數(shù)據(jù)量很大的時候,再進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移。
借鑒IT行業(yè)先進(jìn)的檢索技術(shù),比如聚類分析法、因子分析法、相關(guān)分析法、索引、散列、并行計算等方法,開發(fā)適合車身工藝數(shù)據(jù)特點的高效的檢索方法,與標(biāo)準(zhǔn)化的車身工藝數(shù)據(jù)庫分類相對應(yīng),提高數(shù)據(jù)的檢索效率和使用方便性。
4.3 開發(fā)自動檢查車身數(shù)據(jù)質(zhì)量的工具
為了應(yīng)對數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查這項車身工藝數(shù)字化的技術(shù)瓶頸,需要開發(fā)自動檢查車身數(shù)據(jù)質(zhì)量的工具。隨著數(shù)據(jù)量的增加,需要保證數(shù)據(jù)的正確性才能把數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)庫,否則數(shù)據(jù)量大了不是好事,形成的垃圾數(shù)據(jù)越多,浪費的存儲空間越大,檢索時間越長,帶來的價值越低。所以,在數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫之前,檢查數(shù)據(jù)質(zhì)量,實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,錯誤數(shù)據(jù)不進(jìn)入數(shù)據(jù)庫,是必須嚴(yán)格把守的關(guān)口。
有效的檢查數(shù)據(jù),需要依靠自動檢查數(shù)據(jù)的工具來檢查,如果僅僅是依靠工程師手工檢查,很多問題將不能及時發(fā)現(xiàn)。比如3D的資源數(shù)據(jù),對于線形、顏色、圖層等方面,整車廠都有相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),如果工程師手工檢查數(shù)據(jù)的正確性,會受到工程師能力的限制,也要花費更多的時間。所以依靠自動檢查數(shù)據(jù)的工具來檢查,是歷史發(fā)展的趨勢。
5 結(jié)束語
大數(shù)據(jù)時代,車身工藝數(shù)字化不可避免的需要用大數(shù)據(jù)時代的思維方式來考慮問題,如果按照傳統(tǒng)的思維,以制造的想法看車身數(shù)字化是非常有局限性的。借鑒IT等前沿行業(yè)的先進(jìn)方法,實現(xiàn)傳統(tǒng)制造業(yè)向智能化制造業(yè)升級的目標(biāo),有著重要的意義。
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本文標(biāo)題:2014產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化征文:大數(shù)據(jù)時代與車身工藝數(shù)字化
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