驱动系统包括发动机、变速器和驱动单元等，作为汽车核心部件，其质量好坏直接影响产品竞争力，所以各大车企非常重视驱动系统的开发。开发试制是开发过程中的关键环节，在开发到量产中间起到承前启后的作用。市场对驱动系统质量要求越来越高，开发周期要求越来越短，对开发试制过程中的质量管理提出了更高要求。

驱动系统开发试制质量管理状况

全面质量管理是当前广泛使用的先进管理方法，其核心是“三全”管理，即全过程的质量管理、全员参与的质量管理、全面的质量管理。汽车行业尤其重视，驱动系统开发试制质量管理就是基于全面质量管理建立并运行的。

1. 全过程的质量管理

试制流程从样机需求提出开始，经过制定计划、发布BOM、物料准备、零件质量控制、发布计划，确认BOM、质量阀、物料拉动、装配检测、样机终检和交付，涵盖了试制整个活动，图1所示为驱动系统开发试制流程。

图1 驱动系统开发试制流程

2. 全员参与的质量管理

过程涉及人员众多，包括项目启动工程师、物料工程师、质量工程师、工艺工程师、试制技师和设计发布工程师等，多部门多角色组成的试制团队，需要成员各司其职通力协作完成试制任务。

3. 全面的质量管理

试制过程由输入和输出两部分组成，通过质量控制点构成了驱动系统开发试制质量控制图，见图2。输入是技术要求及标准，输出是验证及交付，两者是执行与验证的对应关系，在质量控制中形成闭环。

图2 驱动系统开发试制质量控制图

4. 输入部分

需求输入及评审是试制起点，收集本体台架及整车试验需求，释放试制BOM、数模和技术要求。试制质量计划，确定关键工艺、测量要求、终检要求、质量阀状态评审。零件质量控制，重点关注外购零件尺寸、材料、分供方和零件性能等，工作内容包括制定关键零件清单、制定测量方案、现场检查及质量文件审批等。变化点管理，包括BOM变更、技术要求变更和试制问题管理。变化点管理是关键项，因为开发初期设计未完全冻结，质量溢出风险高。

5. 输出部分

变化点验证是变化点的闭环管理，对变化点必须逐一验证直至关闭。零件级验证主要包括：零件尺寸测量、试制现场零件评审、子系统性能测试等。总成级验证包括装配及整机检查，例如发动机装配时，齿轴推力间隙、曲轴旋转转矩、燃烧室压缩比及泄漏测试等检查，还有整机的冷试、热试和外观检查，通过总成级验证，来判断样机是否满足设计要求，同时验证装配可行性。最后样机交付客户时对样机进行确认并签署交付确认单。

试制过程问题的研究分析

试制开发周期要求缩短，质量要求提高，现有方法与实际要求矛盾日益凸显。对当前质量管理进行深入研究分析，发现了一些痛点问题。

1. 试制数据孤岛化

数据采集是数字化的基础。采集内容包括样机信息、技术参数、零件质量、工艺要求、装配记录、测试记录和终检记录等，这些信息通常手工记录，以纸质或电子形式保存，零散分布在各功能块，数据犹如一个个在海洋里的孤岛，之间缺少互通。需要使用这些数据信息时，很难快速获取并提供有效证据。

2. 试制工作驱动力不足

试制过程内容繁多，涉及多部门多角色。每个工作传递时，容易出现工作交接不及时甚至出现纰漏，导致工作任务驱动力不足，进度脱节，工作量加重甚至出现扯皮现象。

3. 质量数据处理效率低

试制过程中发生问题必须迅速处理，数据快速分析处理是提高工作效率的保障。这就要求质量数据分析必须快速，能举一反三。目前人工处理方法简单，一旦发生问题，数据不能高效利用，直接影响质量问题判断。

开发试制质量管理改进

1. 质量管理数字化

数字化是利用人工智能、大数据等技术，在信息化的基础上发展并进行行业下沉，将现实世界投射到计算机世界进行全息重建，将物理空间业务迁移到数字空间，实现实体业务由物理空间向数字空间升级。当前数字化应用正在各行业如火如荼开展，驱动系统试制质量管理亟需进行数字化升级。

2. 数字化开发试制管理平台

数字化管理平台是当前先进的管理模式，将管理工作从粗放的事务型转向精细的数据型，通过大数据解决问题。数字化过程中与移动技术融合，物理空间与数字空间孪生。同时数字化过程中涉及的信息进入数字平台，虚实结合动态重构，质量数据共享及动态显示，这样的数字化管理平台可满足开发试制的需求。

数字化质量管理研究应用

1. 数字化试制质量管理平台搭建

首先对试制业务进行梳理。主线业务从样机需求开始，经过计划管理、零件采购、零件质量、工艺设备和现场装配，最终样机交付到客户。关联业务有：项目管理、采购、设计要求、物流管理、设备、现场管理、质量问题管理和下线检查等，之间关系如图3所示。

图3 驱动系统开发试制业务图

项目管理进行项目总体协调，提供项目信息、计划输入及试制零件清单；采购负责所有试制零件的准备；设计要求提供零件及样机的试制技术标准；物流管理负责零件及样机的存储及运输；设备负责装配设备的购买调试及维护；现场管理负责样机试制现场的管理；质量问题管理负责对质量问题处理及跟踪；下线检查负责对样机性能及外观检查。

通过业务梳理确定数值化内容，包括两方面：第一，主线业务通过试制数字化系统管理；第二，关联系统与主业务系统打通。关联系统主要有八个：项目管理系统、零件质量控制系统、物料管理系统、人力资源系统、数模系统、现场管理系统、问题交流系统和采购系统，通过系统互通搭建出开发试制质量管理平台（图4）。

图4 开发试制质量管理平台

2. 试制数字化管理系统应用

试制数字化管理系统包括：试制计划、试制工艺、试制营运（现场制造管理）、质量管理和状态信息五个模块（图5）。

图5 试制数字化管理系统框架图

系统开发以数字化为导向，主线业务迁移到系统中，可满足所有驱动系统项目需求。实现试制项目管理统一管理，工作流驱动，任务处理及时，问题响应快速，现场管理便捷。开发的驱动系统试制数字化管理系统主页如图6所示。

图6 试制数字化管理系统主页

试制计划与项目管理系统对接实现需求自动导入，计划管理与产能配置等功能通过系统融合，试制计划自动排产。

试制工艺对产品设计要求解析，设计装配工艺。产品设计变更在系统中统一管理，测量表在系统中配置，工艺文件在现场终端可直接指导技师装配。现场测量数据统一录入系统，结果自动校验，确保输入信息正确。数据统一保存并可在线实时查询。

试制运营包括现场管理、装配扫描、设备管理和工装管理。设备工装与工艺文件匹配，配料采用零件二维码，装配零件时扫描二维码，保证实物与试制BOM精准匹配，防止错装漏装。现场配置工位，根据工艺进行安排，定人定工位，试制过程中信息逐台录入到管理系统。零件二维码扫描器及信息录入终端如图7所示。

图7 零件扫描器及信息输入终端示意图

质量管理对样机试制过程中发生的问题进行管理。终端录入质量问题后，质量情况在线实时展现，工作流自动流转到责任人，负责人在系统中完成现场措施处理、根本原因分析、长短期措施和长期措施等，最后验证直至问题关闭。

状态信息对驱动系统试制状态动态展现，包括看板和报表。看板包括样机基本信息、试制进度、试制工位信息等。报表有状态及问题汇总，通过图表形式在线实时展现，状态一目了然，如图8所示。

图8 状态信息显示

3. 试制质量数字化管理应用前后对比

数字化之前试制工作通过人工方法，纸质或电子文档形式记录；数字化之后通过系统软件，试制任务通过系统流转，任务驱动，数据由系统记录并管理。以试制发动机样机为例，介绍数字化质量管理过程，同时进行数字化前后对比，如图9所示。

图9 试制数字化质量管理过程及对比

开发试制质量管理数字化的优势

开发试制质量管理平台以数字化应用为切入点，实现了试制活动由物理空间到数字空间的升级，质量效率大幅度提高。数字化应用后优势明显，主要有以下几方面：

1）工作任务分工明确，工作流驱动，系统主动提醒，业务沟通顺畅。

2）驱动系统开发项目统一平台，试制工作规范透明，数据可靠。

3）数据传递方便快捷，减少了沟通成本，加快了试制进度。

4）信息可视化，数据分析自动生成图表，快速为管理人员提供了决策依据。

5）试制信息保存于平台，信息获取方便，全程无纸化办公，减少了线下作业。

6）试制数据统一录入统一管理，保证了产品的可追溯性。

结论

数字化应用是质量控制的发展趋势，满足了试制特殊要求，降低了成本，压缩了开发周期，提高了试制样机质量。现阶段数字化应用处于初步阶段，还有很多场景可用，有很大挖掘空间，需要不断提升。驱动系统开发试制质量管理数字化得到了很好应用，并且具有通用性，希望给同行提供一个转型路径和行业样本。

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