本文由CIO发展中心根据长城汽车IT管理本部副本部长岳毅先生在CIO发展中心汽车BOM联盟2018年会之“走进长城汽车”活动演讲整理
长城汽车IT管理本部副本部长岳毅
一、行业动态及发展趋势
1、行业趋势
近两年,汽车行业从宏观和微观层面上,都在发生着深刻的变革:在销量方面,汽车市场已经连续下滑五个月,行业竞争加剧、合资品牌价格持续下探;在利润方面,行业已进入深红海市场,价格战使利润持续下降;在政策环境方面,国家及行业的监管持续加严,如4月1日出台的双积分、7月1日推出的关税下降,以及将于19年7月正式启动的国六标准等等;在新技术方面,车联、无人驾驶、新能源、智能交互等创新技术层出不穷,这些都在驱动着企业要持续加快创新步伐。
2、设计周期的影响因素
汽车行业的设计周期普遍在加快,中国汽车行业的创新需要迎头赶上。那真正影响设计周期的重要因素有哪些呢?据行业统计,主要有两点:一是等待浪费,二是设计返工。
等待浪费:汽车行业本身是一个超复杂的综合项目体,涉及到多学科、多单位、多专业、多部门的配合,设计流程中的各任务既相互制约,又互为前提,因此,基于串行的整车设计流程里,有60-70%的工作都存在着非增值项目。
基于以上,我们引申出一个课题——如何打造高效、嵌入知识的协同设计平台,以帮助业务部门快速和高效的达到目标。
二、数字化研发协同思路
1、研发模式发展趋势
从业务模式的层面来看,未来的业务模式,到底会向什么方向发展;从信息化的层面来看,有没有更好的工具和环境,来辅助其有效落地。
“精益研发”里提到研发模式的发展趋势,主要划分了五个层级:
无序级:基于个人意识的积累,在组织尚未有意识之前,优秀员工自发促进个体成长。
组织级:基于组织意识的汇总,企业识别出研发的关键要素,着手有意识地积累工作。
流程级:基于稳定流程的共享,在流程的引导下,企业开始将研发关键要素有序的排布并进行运行。
协同级:基于完整体系的协同,完整的研发体系使得研发关键要素得到有效协同,集成甚至融合。
精益级:基于柔韧体系的精益,完整的精益研发体系使这些关键要素融合贯通,随需而变。
2、助推研发模式发展的数字化技术
就IT技术领域而言,从最早的二维到之后的三维,到近期常提到的MBD、MBE,都运用到了汽车行业。从中可以看到无论是上下游业务协同、多专业设计协同,还是机电软开发协同,行业都在通过谋求协同的环境,来促进业务的改善。
3、数字化协同实施路径
统一环境的协同:构建单一数据源的协同设计环境,满足全球协同研发需求;各专业基于统一CADBOM结构树,能够实时查看设计进度。这一层级更偏向于物理级的协同,将以前互相割裂的设计,做物理层面的整合。
集成工具的协同:实现CAD、CAE等跨专业软件的整合,形成边设计边分析的敏捷协同设计流程;开发辅助工具,实现数模、图纸间同步转化。这是多学科、多专业之间工具性的问题,是否也能产生一些关联和协同。
流程重组的协同:基于研发大日程,将业务流程前置后进行重组,缩短设计周期;细化业务流程颗粒度到天,建立工作包,实现精细化的协同管理。业务流程的协同,无论前置还是重组,或者细化颗粒度,都是协助业务进行整体流程优化,进行工具和系统的嵌入。
知识智能化的协同:通过模板技术实现知识重用,结合设计菜谱,建立设计流程向导。将设计知识嵌入设计流程,实现设计过程自动防错的智能化协同。知识层面的协同,才能让自动化、自学习、自提醒成为现实。
三、研发协同设计解决方案
措施一:统一设计环境,借助协同设计平台开展专业间自动关联的设计。
在这一模式之下,数据组织效率较原来提升了80%,而自顶向下以及共享的协同平台,能使设计问题更早的在前期暴露,减少设计变更15%。
举措二:实现基于工具的协同。
分为两块:一块是三维设计和CAE性能分析协同,另一块是三维设计与制图自动化协同。
在未来的模式里,长城汽车尝试构建产品设计和分析的敏捷迭代流程,通过CAD、CAE跨专业软件整合,将部门间的串行流程转变为边设计边分析的敏捷设计。这一转变将原有的分析能力由专业分析向全员普及,提升分析的覆盖率;将原有的系统级的性能指标分解成零件指标,进行更细颗粒度的扩展,在设计早期将产品成熟度从30%提升到50%。
第二块,更偏向于三维和二维之间的协同,通过设计工具(CATIA)的二次开发,固化三维数模转二维图纸设计规范及经验,将复杂、重复的操作步骤简化为操作命令,实现自动、快速、准确完成制图工作,制图效率提升60%。这种协同很多企业在做,甚至比长城做得更早,虽然不是很复杂,但是效果还是很明显的。
措施三:实现基于流程的跨专业、跨地域的协同。
流程的协同涵盖了全生命周期的整个链条,包括了概念协同、详细设计协同、设计与工艺协同、海外设计协同和供应商设计协同等。
在概念造型阶段,长城汽车增加了先行CAS流程,使第一个三维数模提前2个月出现,概念阶段早期通过数据校核确定整车体量;将原有交互周期从1~2个月缩短到1~2天;基于模板化的校核,从原来的1.5周缩短到了35小时;其次,长城汽车在DMU的做法有点差异:原来主要集中在整体数模建设完成后,进行大节点审核和校验,现在把需要校验的要素嵌入到整个设计流程,让校验更简单、更快、更小颗粒度进行,同时也做了像轻量化的数据自动产生、固定教研模式后台批量处理等信息化的工作,使组织数据更加简单,让设计人员基于空间筛选、配置筛选、功能筛选的便捷环境,快速交割和确认。
措施四:实现基于知识的协同。
将大量分散设计、知识分类、重组,从三个应用级别实现设计知识一元化管理并嵌入工具流程。知识协同三个层面的工作主要是:知识共享、知识共享+嵌入工具、知识共享+嵌入工具+嵌入流程。
四、心得体会
第一,在做工具推行时,需要提前考虑多版本间的数据转换、异构设计软件的数据交互,如果能自动开发一些专业转换工具做转化和生成,就会规避很多不增值的工作量。
最后送给大家一句话:协同只是手段,缩短周期和精益研发才是我们最终的目标。