探索汽车基因图谱的绘制

作者：泛亚汽车技术中心有限公司 晁岳刚

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 生物学上，基因掌握着生命的密码。有科学家预言：未来，我们只要将一滴血放在装满基因的芯片上就可验出病症，甚至可准确测出自己每天能抽多少烟、吃多少饭。对于生物学，目前这还是一个梦想；然而对于汽车业界来说，现在已经具备实现这样的技术能力。 绘制汽车基因图谱的可能性 生物学上，素有“生命登月计划”之称的人类基因组工程，它是指内容需要破译人类分布在细胞核中的23对染色体上的约6至10万个基因。据统计，一辆汽车一般有4,000个～10,000个不同的零件号码，使用的00级总成零件个数大概在3,000左右1。对生物学，破译完整个人的基因图谱，是个艰巨的任务 ；对于汽车制造商来说，设计汽车，同样是个巨大的工程。汽车产业具有资金密集型、技术密集型、劳动力密集型的特点，横跨各个学科。 与生物基因学不同的是，汽车不存在“基因”破译的问题：因为对于汽车，先有设计后有制造，细化到每个零件的设计，各个环节设计完成后才有汽车制造过程，整车是在设计好的图纸和工艺文件指导下制造出来的。可以理解为，在正式投产之前，部分 “基因信息”存在于汽车现有资料中 ；另外一部分“基因信息” 存在于制造过程中。所以说，对于绘制汽车基因图谱，不存在技术上的瓶颈 ；需要在常规业务流程中，信息额外收集和提取，然后加工处理而成。 汽车相对生物也有相似点，即查询基因信息时都需要一个线索：生物学家做研究需获取一滴血，汽车需要的线索是车辆VIN码2。VIN码是按照要求，在每款车的一定位置，如在挡风玻璃的左下或右下角、发动机舱、底盘、大梁和行李厢等多处，用醒目的方式打印或冲压上去。它包含着车辆的生产厂家、车型、车型年代、车身型式及代码、发动机代码及组装地点基本信息。除此之外，它还可以包含丰富的信息 ：基因对于生物学家意味着解读生命的一把钥匙 ；如果知道VIN码，对于拥有基因图库的汽车制造商，相当于拿到一把打开汽车“基因奥秘”大门的钥匙。因为，在汽车的整个制造过程中，车辆的VIN码、与VIN码关联的电子标签及车辆识别生产编号，如同生物的神经中枢一样，在生产线上作为制造信息主线，把各种配置、各种部件串连起来。 畅想汽车基因图谱功能 绘制汽车的“基因图谱”，还没有引起厂商的关注 ；造车过程中，由于没有得到有效的收集和整理，许多可再利用加工的信息，随着车辆的下线而丢失了。那么，汽车基因图谱有什么功能呢? 首先，对于汽车研发，它可以帮助设计优化。建立汽车 “基因图谱”，可以进一步完善厂商车辆平台资料库，为新的设计提供历史经验数据。在某种程度上，汽车行业所称的平台是指以往相关车型的技术资料库。借助汽车基因图库，可以为新的设计提供一种新的有价值的参考资料库。 对于工程，使用汽车“基因图谱”，效果可以达到如实车停放在技术人员的面前一般，能够开展一些工作。如新车推出前需要准备一些手册和配件光盘，常规的方式是进行大量的实车拆卸和过程记录，必须用到实车和样车拆卸。在项目前期时，样车属于稀缺资源，造价高数量少；此外，还需配置拆卸人员和工作场地。利用汽车基因图谱，只要得到一个VIN码，便可以在电脑上进行此类工作的操作 ；而且，更加便于将拆卸过程直接转化成书面资料，如维修手册等。类似的，对汽车可维修性分析等业务，也可以利用这样灵活的方法，使工作变得快捷有效。 对于质量分析，它有助于事故车原因查找。例如，事故发生后，需要迅速定性：究竟是车辆本身的质量原因还是其他外界因素。如果车辆批量存在质量隐患，若不及时查明原因并采取相应的对策，可能会对厂商带来严重的后果。运用汽车的“基因图谱”，能够帮助汽车公司更迅速地做出判断，在充分的市场竞争中掌握先机 ；同样，第一时间里对车辆事故做出质量判断，对整车厂公关掌握主动至关重要。然而，现实情况是，事故发生后，技术人员往往不能赶到现场，更为关键的影响因素——相关零部件可能在事故中受到不同程度的损坏，给事故鉴定增加难度。确定车辆事故原因，是个跨多部门合作、费时费力的工作。通过车辆VIN码查询汽车“基因图库”，技术人员可以远在千里之外排查情况。厂家利用汽车基因图库，通过数模技术，拼装出所需的局部或整车数模 ；根据需要，也可以复制出实车，进一步做对比分析。这样，除了现场勘查等方式之外，技术人员手中多了一种有用的调查工具。 对于售后服务，主要的一块业务是维修服务。维修更换配件的前提，是准确找出故障配件号码。对维修人员来说，它有时是件非常棘手的工作 ：有时，更换一个零件用不了几分钟，但查找出正确的零件号码，需要几个小时需要几天甚至更长的时间；若车型久远资料不全，查找起来会更加费时费力。如果厂商建立了完整的汽车基因图库，遇到了此类“疑难杂症”，根据维修车辆的VIN码，在基因图库中找到对应车辆的零件信息，调出相关数模结构，可以非常快速、可视化地准确找出所需要的零件，有效减轻现场服务人员的工作压力 ；更为重要的是，它能够提高维修质量和提高客户服务满意度。 对于汽车行业来说，汽车召回有时是难以避免的事情。发生召回时，需要快速确定故障车辆范围，这也是个信息回索的工作。尤其对于采用现代柔性生产线的厂商，几种不同车型混装在相同的流水线上 ；即便相同一款车型，由于设计需要和生产线上实际物料等各种原因，不同新老零件也会反复地调换试装。这都给界定故障车辆范围带来一定的麻烦。对此类问题，汽车“基因图谱”同样可以发挥出它的作用。 此外，建立汽车“基因图谱”，还可以对汽车遥感诊断等新一代技术应用，提供技术支持。 实现汽车“基因图谱”的方法 汽车“基因图谱”有以上潜在功用，那么，如何来实现这些功能呢？从现有技术来看，这已不是一件困难的事情。 首先，需要建立几个数据库： 1、完整的图纸库和数模库 ：包含所有零件的图纸和数模，现在的汽车公司已经在这样做了。 2、每次工程更改指令（EWO，engineering work order）的具体内容信息库 ：包含每次工程零件更改的详细信息。建成该信息库后，通过零件号码，可以清楚地查出每个零件适用车型、所在部位，新老零件的整条历史替换链，以及每一次工程更改EWO中，新老零件替换原因和不同结构的具体描述等详细信息。 3、在生产线上，各车间、物流部门，结合IT，对零件上线和下线具体断点信息的收集和整理，建立同VIN码对应的断点时间信息库：这是目前被大多数厂商忽视的、非常关键的一环。 收集生产线上VIN码对应断点信息，可以在生产线上每个新零件上下线时，操作工人扫描该零件电子标签的条形码3，将数据读取和存储起来。也就是说，需收集每个零件上线和下线断点时间、具体VIN码和主要车辆识别号，包括做PTR（Production Trial Run，产品试生产）的零件、以及SOP（Standard Operation Procedure，标准作业程序）之前没有销售的那部分车辆。有些厂商在生产流水线上使用自己的编码，比如PVI（Primary Vehicle Identifier，主要车辆识别号），还需把该码包含的信息同后来出现的车辆VIN码关联起来。 这样，基于采集的数据，整理后形成汽车的基因图库。 在这个数据库中，可以查到任一个VIN码对应的、使用于该VIN码的所有零件的号码集合 ；同样也可以根据一个零件号码，查找到使用过该零件的所有车辆VIN码的集合。这在生物学上，相当于解读了基因密码 ；对于车辆，利用该图库，只要知道它的VIN码，便可以从库中调出适用于该辆车VIN码的所有“基因”——零件信息，通过CATIA、UG、Visualization Mockup等数模软件，虚拟组装出该车辆，应用于实际分析。 利用汽车基因图库，可以把整辆汽车虚拟复制出来 ；反之相应的，在信息采集、整理基因图库时会赋给每个零件一个属性，这个属性包含着一组信息 ：该零件用于哪些车型、用在哪些model year、分别在什么时间上线生产、什么时间下线、对应的断点以及VIN码等信息。通过对以上字段设定检索条件，可以清楚地把需要的信息，如故障零件，所适用的车型、车辆VIN码范围搜索出来。当然，根据需要也可以检索出其他帮助信息，如车辆的具体出厂日期等。 结语 综上所述，通过建立汽车的基因图库，可以在设计、工程、质量和服务等领域开发出一些新的应用。整体而言，这里的汽车基因图谱，是对现有技术与资源进行重新整合和应用。针对类似的信息库，进行充分地发掘，或许，如同采用全新技术一样，像掌握生命密码的生物学家一般，创造出许多意想不到的用途和功能。 注释 1：零件数量借鉴了新景程和林荫大道数据。 2：VIN码--Vehicle identification Number缩写，车辆识别编码，像每个人都有唯一ID身份证一样，每辆车有唯一的编码；VIN码是汽车制造商向国家购买的编码，用于识别登记作用。 3：条形码：是将宽度不等的多个黑条和空白按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形标识符，常见的条形码是由反射率相差很大的黑条（简称条），白条（简称空）排成的平行线图案；条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品信息、生产日期、图书分类号、邮件等许多信息，因而在商品流通、图书管理、银行、邮政等许多领域得到广泛的使用。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (10/29/2012)