浅析测量功能的拓展对汽车企业的影响论文
“十二五”期间，我国制造业的信息化工程得到了快速发展，而近年来大数据的出现更有力地助推了国内制造业水平的提高。随着“中国制造2025”的推出，通过利用互联网激活传统工业，明确了需同时实现降低企业对劳动力的依赖、满足用户个性化需求和降低流通成本三项目标。而所采取的战略主要为“智慧工厂”、“智能化生产”和“智能化物流”三点，而其核心为“智能化生产”。事实上，无论是人们已有所了解的德“十二五”期间，我国制造业的信息化工程得到了快速发展，而近年来大数据的出现更有力地助推了国内制造业水平的提高。随着“中国制造2025”的推出，通过利用互联网激活传统工业，明确了需同时实现降低企业对劳动力的依赖、满足用户个性化需求和降低流通成本三项目标。而所采取的战略主要为“智慧工厂”、“智能化生产”和“智能化物流”三点，而其核心为“智能化生产”。事实上，无论是人们已有所了解的德“工业4.0”或“中国制造2025”，都是以智能化制造为主导的一次生产方式的大革命，旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统的手段，将制造业向智能化转型。而完成这个过程的基础就是信息技术与工业技术的高度融合，网络、计算机技术、软件等与自动化技术的深度交织。显然，这一切都离不开海量数据的支持，因此，当现代制造业走向智能化制造道路的过程中，必然处于大数据制造的背景下。而众所周知，无论是国内还是国外，汽车制造业都是现代制造业中具有代表性的产业，尤其在中国，更是改革开放30年以来发展最快的行业之一。
1传统测量产品质量功能的拓展提升了的监控水平
长期以来人们已习惯把“数据”只与测量联系在一起，至于对那些传统性的数据则认为仅与工厂的计划、销售、物流等部门相关，与生产运行关系不大。显然，在今天看来，此类观念是很片面和狭隘的，因为随着智能化制造理念在企业中的加速推进，这些数据无论从“数量”还是“形态”上，在现代企业中实际上都已发生了演化并有了很大的拓展。就以测量数据来讲，为了能满足产品质量不断提高的要求，更有效地降低制造成本来应对日益激烈的市场竞争和适应对汽车节能减排越来越严酷的.强制性规定，这半个多世纪以来就已发生了翻天覆地的变化。从早期的只设置最终检验以对产品的实物质量进行评价，扩展到上世纪50年代出现的随机量仪可在加工过程中控制零件质量，称为in-process，而设置在工序间的检测器具 (一般称为post-process)，则进一步为保证产品的制造质量提供了有效手段。这些被统称“在线检测设备”的计量器具，在过去的几十年里，虽然它们的职能未变，但就其个体而言在技术上发展迅速。以随机量仪为例，多年来的单一控制线性尺寸参数 (如外径、厚度等) 的模式已被突破，在溶入了多种数字控制技术后，已经具备了边加工、边对工件圆度进行实时监测的功能。配在发动机曲轴加工高性能磨床的一款随机主动量仪，可同时完成对工件所有主轴颈、连杆颈的直径和圆度的监测。其加工后的曲轴圆度可控制在2~3μm以内，在极大提高工艺水平的同时，对通过工艺来保证产品的精度指标也做出了重要贡献。工序间检测设备也同样有很大的进展，从最早很简单的通用手动量具，经气动量仪后又进入电子量仪普及的时代。图2中，左图为自上世纪80年代起就风行业界的电子柱量仪，迄今还广泛应用于国内外汽车企业的生产线工序间。但它客观上只适合那些单一的简单参数，柔性差，对测得数据的数据处理能力还很低。而作为鲜明对比的是右图中某新建发动机厂的车间现场效果图。位于加工中心旁的测量单元，包括一台通用机器人和一台高效车间型坐标测量机。图中只显示一台加工中心，若需要也可同时为多台设备服务。
2数据内涵的演变对测量功能拓展的影响
下面基于工业4.0的特点以及汽车制造业在迈向智能化制造的过程中，对于与现代企业相匹配的质量体系需具备的核心应用流程，包括质量体系的数字化和测量器具与传感器网络及大数据统计分析之间的关联性简要说明。首先，汽车制造企业都需遵循汽车行 业 质 量 体 系 标准，即“ISO16496” 或“TS16949”质量体系，在TS16949中APQP、FMEA、 MSA、 PPAP、 SPC 并称为五大核心工具 (如图5)，贯穿整个产品从研发至批量生产直到最终产品交付的全过程。而之前，5大核心工具的使用流程和表格太多，以至于企业在贯彻“TS16949”质量体系过程中花费了巨大的人力、物力，可是在FMEA分析环节所获得的反馈信息却远远不够。为此，知名的测量技术公司海克斯康及其合作伙伴IQS公司将质量体系转化为数字化体系平台，借助这一数字化平台，就可清晰并轻松地完成质量体系中各种流程的跟踪和执行，并将上百种质量系统的管理图表，变成数字化格式来管理、执行。另外，质量体系中的FMEA、MSA、SPC都离不开数据作为支撑，从基于工业4.0特点来规划，那未来的质量系统应该包含以下关键技术：a、体系流程自动化与系统管理;b、测量与传感器网络;c、网络化通讯基础构架;d、自动化或在线测量系统;e、嵌入式逻辑软件;f、统计大数据和数据实时监控。基于以上这些特点，海克斯康将该系统定义为MMS系统，即测量管理系统。从企业未来发展的构架出发，通过MMS系统将用户的ERP、PLM、MES 系统进行对接，形成完整的PLM链条以及符合产品质量体系流程的PACD数字化软件管理平台。目前MMS系统大致可分为八个模块单元。
3结语
在大数据制造的背景下，测量功能发生了质的变化，所采集的测量数据远远超出了评判产品的单一用途，即突破了人们心目中对测量的“狭义”认知。事实上，无论从信息采集地角度还是在当今企业中所能发挥到的作用，广义的测量数据均已成为现代化工厂质量管理体系的基础和一个智慧型企业正常运行的前提。
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