CN101776906A - 用于车载设备生产的多生命周期管理系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车载设备生产的多生命周期管理系统及其实现方法。该系统包括数据传感器、生产控制器、生产指标服务器和定量问题分析管理服务器，数据先进行处理，处理过的数据传递给生产指标控制服务器；将生产过程数据转变成可分析的数据并提交分析，得出的数据再反馈并对生产过程进行控制调整。其实现方法包括：明确生产状况及问题、实现产品生命周期管理、转换为产品多生命周期管理、将每一个生命周期的生产数据与引入前的同一生命周期的数据进行对比、进一步寻求提升生产效率的着手点。本发明把项目过程管理应用到了车载设备系统的组装流程中，对于提高设备的组装合格率，有效管理设备组装流水线以及对改善产品品质都有很大的帮助。

Description

用于车载设备生产的多生命周期管理系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及一种车载设备组装过程控制系统及其实现方法，更具体的说是用于车载设备生产的多生命周期管理系统及其实现方法。

背景技术

产品生命周期管理可以应用于很多设备组装领域。这方面的研究主要针对具体设备组装领域提供一些方法和理论，但对某些实际生产领域中的过程控制，还无法解决很多实际问题。《产品生命周期管理：PLM的理论与务实》(作者：朱战备、韩孝君等)涵盖了产品生命周期管理的多个侧面，从策略、流程、人员、组织与信息技术等五个层面，比较了PLM和ERP的差异性，并详细论述了与产品生命周期管理相关的整个业务流程体系与解决方案，以便于企业结合自身的实际情况，来选择实施合适的系统。

在过程控制领域中应用的技术和理论主要集中在流水化生产或组装、产品的质检、ISO质量管理体系标准。

已公开的过程控制方法侧重于生产制造领域的理论，一般不涉及软硬件相结合的设备制造，无法对生产制造领域的过程进行多点、即时控制，并且一般侧重理论方法而不侧重具体系统的实现以及实际应用。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有的多生命周期管理系统及其实现方法存在的问题，本发明提供一种用于车载设备生产的多生命周期管理系统及其实现方法，将多生命周期管理系统用于车载设备零件组装的过程控制，可提高相应的生产效率。

2.本发明的技术方案

一种用于车载设备生产的多生命周期管理系统，包括数据传感器、生产控制器、生产指标服务器和定量问题分析管理服务器，用于检测或采集生产设备的过程变量的数据传感器将获得的数据传入生产控制器进行处理，生产控制器将处理过的数据传递给生产指标控制服务器；定量问题分析管理服务器获取生产指标控制服务器的生产过程数据，并将其转变成可分析的数据并提交给多生命周期管理服务器进行分析，多生命周期管理服务器分析得出的数据再反馈生产成本数据服务器并由其对生产过程进行控制调整。

上述的生产成本数据服务器对多生命周期管理服务器和软件品质数据服务器的数据进行分析，其中多生命周期管理服务器和软件品质数据服务器中的数据来源于安装于车载设备生产中的不同软件。

所述的多生命周期管理服务器通过操作员站、管理员站、EGP站和QA站对生产过程进行操控。软件多生命周期管理服务器通过广域网、内部局域网或虚拟专有网络连接远端控制站。

一种用于车载设备生产的多生命周期管理系统实现的方法，其步骤包括：

(一)明确企业生产状况及存在问题：根据实际生产流程，理清生产步骤，明确各个生产环节的先后次序；收集并整理生产数据，包括单位时间的产品生产量、产品合格率、单位时间的人员成本和单位时间的综合成本；寻找影响生产力的要素：操作人员不熟练、人员工作积极性不高、任务安排不合理、生产设备老化、供电系统不稳定或生产部门之间不协调。

多生命周期数据分析及调整：将采集得到的过程数据进行分析，具体如下：

分析车载设备生产情况，

公式①：

t(i)＝score_std(i)/score(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量，score(i)是单位时间内的总产量，t(i)是产品合格率；

公式②：

sc(i)＝tc(i)/score_std(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量，tc(i)是单位时间内的人力总成本，sc(i)是单个合格产品的人员成本；

最后，得到产品生产的各项指标，用户也可以参照sc(i)，进一步分析和扩展自己关心数据项，可进入下一步；

(二)实现产品生命周期管理，梳理当前的企业生产流程，将整个生产过程作为一个生命周期，然后再进一步收集整个生产流程中每一个环节的生产数据；

(三)引入多生命周期模型，对产品生命周期管理转换为产品多生命周期管理：首先根据生产流程的先后次序，挑选出几个影响生产力较大的问题点，将产生每个问题点的生产过程作为一个生命周期，并引入多生命周期模型，实现多生命周期管理；且前一个生产生命周期的合格率只有在达到预期合格率后，才能作为启动后一个生产生命周期的指标；否则定量管理系统将自动促发定量问题；

与此同时，对每一个生命周期进行有效管理，提高每一个生命周期的生产力；

(四)对产品生产或组装流程在进行产品多生命周期管理后，仍需详细记录每一个生命周期的生产数据，并在上述数据汇总后与引入多生命周期管理前的同一生命周期的数据进行对比；

多生命周期数据分析及调整：将采集得到的过程数据结合历史数据进行分析，然后对过程数据进行分析调整，具体如下：

分析车载设备生产情况，并与第一步的产品合格率、单个合格产品的人员成本进行比较，

公式③：

t(i)＝score_std(i)/score(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量；score(i)是单位时间内的总产量。t(i)是产品合格率；

公式④：

sc(i)＝tc(i)/score_std(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量；tc(i)是单位时间内的人力总成本。sc(i)是单个合格产品的人员成本；i是生产流程中各生命周期编号。

公式⑤：

yt(i)＝＜t(i)

其中yt(i)是生产流程中的各生命周期预定产品合格率，用户也可是根据实际情况，适时调整预定产品合格率；t(i)是产品合格率。i是生产流程中各生命周期编号；

最后，得到各生命周期的合格率数据t(i)，将其与预定产品合格率yt(i)进行比较，可判断生产流程中各生命周期是否合格，当所有生命周期均合格，可进入下一个下一步；

(五)在产品多生命周期管理基础上，可以进一步寻求提升生产效率的着手点：调整生产流程、提高单个或多个生产过程的自动化程度或合理制定每一个生命周期的工作计划。

步骤(一)了解企业当前生产状况及存在问题，主要从以下几个方面着手：

●理清企业生产流程：根据实际生产流程，理清生产步骤。明确各个生产环节的先后次序。

●收集并整理生产数据：单位时间的产品生产量、产品合格率、单位时间的人员成本、单位时间的综合成本等。

●寻找影响生产力的要素：操作人员不熟练、人员工作积极性不高、任务安排不合理、生产设备老化、供电系统不稳定、生产部门之间不协调等。

●分析产品生产要素包括：产品合格率、单个产品的人力成本、单个合格产品的人力成本、单个产品的综合成本、单个合格产品的综合成本、产品的生产效率等。

上述的步骤(三)引入多生命周期模型，对产品生命周期管理转换为产品多生命周期管理。首先根据生产流程的先后次序，挑选出几个影响生产力的问题点，将产生每个问题点的生产过程作为一个生命周期，并引入多生命周期模型，实现多生命周期管理。且前一个生产生命周期的合格率作为启动后一个生产生命周期的指标。同时对每一个生命周期进行有效管理，提高每一个生命周期的生产力：由于每个生命周期的影响生产力的问题已较独立并被细化，可以进一步提高分析问题的准确性，从而解决问题的措施也将更到位，解决问题的难度也大大降低。

3.本发明的有益效果

本发明公开了用于车载设备生产的多生命周期管理系统及其实现的方法，本系统结合了已有的软硬件生产的过程控制方法，尤其把软件项目过程管理的思想应用到了车载设备系统的组装流程中，对于提高设备的组装合格率，有效管理设备组装流水线以及对改善产品品质都有很大的帮助，进而降低产品的组装及售后维护成本，可以明显提升公司的效益。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图；

图2为本发明系统的实现方法流程图；

图3为原车载显示记录仪组装检测流；

图4为本发明实施后的车载显示记录仪组装流程图。

具体实施方式

以下通过实施例进一步说明本发明。

某公司主要从事车载显示记录仪的研发和制造，自2008年开始引入多生命周期模型对显示记录仪的零件组装过程进行控制管理。

原先的过程控制方式：在引进多生命周期模型前，采用流水线方式组装车载设备，在设备组装完毕后，再进行质量检查(见图3)，虽采用产品生命周期管理，但产品得合格率很难突破70％。

造成产品不合格的原因：①组装不到位；②组装过程造成的零件破损；③在设备组装完毕后再进行的质量检查，无法覆盖全部部件。

上述原因导致如下结果：①产品合格率直接影响企业经营成本；②出厂的产品返修率高，售后维护及产品召回开销的成本一直是管理高层头痛的事。

企业也曾对组装流水线的操作人员经行集中培训，但鉴于组装过程冗长、没有实行人员定岗制，无法对问题进行定位，培训往往也见不到明显的效果。目前的过程控制方式：在引入多生命周期模型后，在流水线方式的基础上，对组装过程进行调整，使用多生命周期服管理务器(由系统管理员通过系统管理员站新建一个项目【一个组装流程】，并录入该项目的负责人员及所有操作人员，设定，每个操作人员都可以使用自己的账号，通过操作员站的交互界面，查看或反馈产品及生产的相关信息；EPG人员也可以通过EPG站将生产的基本要求信息如定量问题指标等，录入系统)，进行多生命周期管理：根据组装次序，将每组装一个重点部件作为一个步骤，进而将组装过程分成了三个具体步骤；每个组装步骤结束后都随即增设一个检测环节(见下图)，每个环节增加一个数据传感器，数据传感器在搜集到每个组装步骤的检测结果后，及时传向生产控制器，生产指标控制服务器在监控到生产控制器有新的检测数据时【score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量；score(i)是单位时间内的总产量。】，及时分析数据【使用公式①和公式②】，并将组装合格率【t(i)】及单个合格产品的人员成本【sc(i)】反馈回操作员站，至此一个生命周期检测信息，全部纳入多生命周期服管理务器(并可以通过软件品质数据服务器对整个或部分组装品质进行汇总、分析)：对组装不合格的部件即时淘汰，并对每个组装步骤出现的不合格率与操作人员信息使用系统进行管理：每个组装步骤，同时；实现每个组装员工定岗制，通过定量问题分析管理服务器自动过滤出组装合格率在95％【使用公式⑤：t(i)＝95％；yt(i)＝＜t(i)】以下的员工，对其进行脱岗培训，并制定组装人员的绩效工资与组装合格率挂勾等激励措施。另将每个原材料及人工成本等信息录入生产成本数据服务器，多生命周期服管理务器可以有效的分析出每一个合格产品的人员成本信息。具体流程见图4。

数据对比：在引进SPIF产品的多生命周期模型后，整个车载设备流水组装的合格率从70％提升到95％，零部件破损率及报废率降低了83.33％；虽然增加了组装过程中的检测环节，每个设备的组装过程都多开支了人工成本，却有效的增加了无破损零部件组装的速度，每个合格车载设备消耗的人工成本却由1.43人时(＝1人时/70％)降至1.26人时(＝1.2人时/95％)，节约工时达11％以上(＝(1.43人时-1.26人时)/1.43人时)；在实现无纸化办公的同时，还极大的提高了管理效率，为及时跟踪组装过程，提供了保障。

单个车载组装数据对比表

由数据对比可以看出，在使用了产品多生命周期管理之后，该公司的生产效率以及产品品质有所提高，产品问题的发生率有所降低，进而降低企业运营的成本；企业决策层对于整个生产开发过程可以全面的把握，整个的生产组装过程也变得更加可控。

更为可喜的是，公司董事会决定在不更换生产线的基础上，引进设备自动检测及数据检测装置，替代目前的手工检测及采集。至此，单个设备组装人力成本只需0.65人时，即每套设备的组装，在确保合格率的基础上，人力成本又节约45.8％以上。

Claims (5)

1.一种用于车载设备生产的多生命周期管理系统，包括数据传感器、生产控制器、生产指标服务器和定量问题分析管理服务器，其特征在于用于检测或采集生产设备的过程变量的数据传感器将获得的数据传入生产控制器进行处理，生产控制器将处理过的数据传递给生产指标控制服务器；定量问题分析管理服务器获取生产指标控制服务器的生产过程数据，并将其转变成可分析的数据并提交给多生命周期管理服务器进行分析，多生命周期管理服务器分析得出的数据再反馈生产成本数据服务器并由其对生产过程进行控制调整。

2.根据权利要求1所述的用于车载设备生产的多生命周期管理系统，其特征在于生产成本数据服务器对多生命周期管理服务器和软件品质数据服务器的数据进行分析，其中多生命周期管理服务器和软件品质数据服务器中的数据来源于安装于车载设备生产中的不同软件。

3.根据权利要求1或2所述的用于车载设备生产的多生命周期管理系统，其特征在于多生命周期管理服务器通过操作员站、管理员站、EGP站和QA站对生产过程进行操控。

4.根据权利要求1或2所述的用于车载设备生产的多生命周期管理系统，其特征在于软件多生命周期管理服务器通过广域网、内部局域网或虚拟专有网络连接远端控制站。

5.一种用于车载设备生产的多生命周期管理系统实现的方法，其步骤包括：(一)明确企业生产状况及存在问题：根据实际生产流程，理清生产步骤，明确各个生产环节的先后次序；收集并整理生产数据，包括单位时间的产品生产量、产品合格率、单位时间的人员成本和单位时间的综合成本；寻找影响生产力的要素：操作人员不熟练、人员工作积极性不高、任务安排不合理、生产设备老化、供电系统不稳定或生产部门之间不协调。

多生命周期数据分析及调整：将采集得到的过程数据进行分析，具体如下：

分析车载设备生产情况，

公式①：

t(i)＝score_std(i)/score(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量，score(i)是单位时间内的总产量，t(i)是产品合格率；

公式②：

sc(i)＝tc(i)/score_std(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量，tc(i)是单位时间内的人力总成本，sc(i)是单个合格产品的人员成本；

最后，得到产品生产的各项指标，用户也可以参照sc(i)，进一步分析和扩展自己关心数据项，可进入下一步；

(二)实现产品生命周期管理，梳理当前的企业生产流程，将整个生产过程作为一个生命周期，然后再进一步收集整个生产流程中每一个环节的生产数据；

(三)引入多生命周期模型，对产品生命周期管理转换为产品多生命周期管理：首先根据生产流程的先后次序，挑选出几个影响生产力较大的问题点，将产生每个问题点的生产过程作为一个生命周期，并引入多生命周期模型，实现多生命周期管理；且前一个生产生命周期的合格率只有在达到预期合格率后，才能作为启动后一个生产生命周期的指标；否则定量管理系统将自动促发定量问题；

与此同时，对每一个生命周期进行有效管理，提高每一个生命周期的生产力；

(四)对产品生产或组装流程在进行产品多生命周期管理后，仍需详细记录每一个生命周期的生产数据，并在上述数据汇总后与引入多生命周期管理前的同一生命周期的数据进行对比；

多生命周期数据分析及调整：将采集得到的过程数据结合历史数据进行分析，然后对过程数据进行分析调整，具体如下：

分析车载设备生产情况，并与第一步的产品合格率、单个合格产品的人员成本进行比较，

公式③：

t(i)＝score_std(i)/score(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量；score(i)是单位时间内的总产量。t(i)是产品合格率；

公式④：

sc(i)＝tc(i)/score_std(i)

其中score_std(i)是产品单位时间内合格产品数量；tc(i)是单位时间内的人力总成本。sc(i)是单个合格产品的人员成本；i是生产流程中各生命周期编号。

公式⑤：

yt(i)＝＜t(i)

其中yt(i)是生产流程中的各生命周期预定产品合格率，用户也可是根据实际情况，适时调整预定产品合格率；t(i)是产品合格率。i是生产流程中各生命周期编号；

最后，得到各生命周期的合格率数据t(i)，将其与预定产品合格率yt(i)进行比较，可判断生产流程中各生命周期是否合格，当所有生命周期均合格，可进入下一个下一步；

(五)在产品多生命周期管理基础上，可以进一步寻求提升生产效率的着手点：调整生产流程、提高单个或多个生产过程的自动化程度或合理制定每一个生命周期的工作计划。

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