文／中国企业联合会企业创新工作部
推进信息化与工业化深度融合是全球新一轮科技革命和产业革命的重要方向，我国企业积极利用新一代信息技术改造企业、提升管理、增强核心竞争力。长安汽车、海尔集团、徐工集团等企业开展的两化融合工作在研发模式、价值链协同、大数据开发与利用等方面进行了创新应用并取得先进经验。为充分发挥这些企业的示范引领作用，中国企业联合会联合清华大学经管学院甄选了《2015两化融合促进企业创新十大案例》，长安汽车全球协同研发管理成为其中“两化融合促进研发模式创新”的成功案例。
长安汽车是中国最大的自主品牌汽车企业，连续7 年实现自主品牌销量第一，是唯一一家自主品牌汽车产销累计突破1000 万辆的车企。长安汽车自主研发实力连续 6 年居中国汽车行业第一，拥有研发人员6000 余人，高级专家 400 人，外籍人才 300 人，先后12 人入选国家“千人计划”专家。长安汽车坚持走“以我为主，自主创新”的正向开发道路，在意大利都灵、英国诺丁汉、美国底特律、日本横滨、中国重庆、上海、北京，建立了各有侧重的全球研发体系。今年1-7月，长安汽车销售汽车162万辆，同比增长9%。通过对整个研发体系、管理体系的升级，自主品牌驶入快车道，销售中国品牌汽车92万辆，同比增长12%；销售中国品牌乘用车60万辆，同比增长36%。
一、建立全球协同研发管理体系，支撑全球研发战略
长安汽车充分利用全球资源进行协同开发，在美洲、欧洲、亚洲等地都建立研发中心，引入国际大型制造企业以基于PDM的全球协同平台做为先进的协同管理理念，制定了适应长安汽车全球协同研发模式的一体化在线研发管理机制，真正实现全球24小时不间断在线协同研发。
长安汽车建设了全球分布式协同架构，实现了基于PDM系统的数据同步管理。重庆的PDM主服务器中存储管理整个网络用户的账号、权限等，并控制所有的工程数据，在异地研究院各副本站点上建立PDM从服务器，存储异地研发机构相关的工程数据，这些系统利用路由器、防火墙设备、VPN或专线网络，通过加密、认证和访问控制等方法实现网络安全连通。
长安汽车对标国际一流汽车企业实践经验，在深入研究了研发专业业务特点及全球数据同步机制后，制定并发布了一系列公司级在线研发标准和规范，其中的纲领性文件《在线研发工作机制》，为一体化在线研发的全面开展提供了指导依据，对协同研发整个过程进行了规范管理和要求：要求数据一产生，就上载到产品数据管理系统中，发布前和发布后的任何改动都必须通过PDM的检入及检出完成，以保证数据源的唯一，以及基于该数据源的团队间的协同；各设计部门均在PDM中进行在线设计，性能、工艺等其它部门通过PDM系统中的最新数据进行性能分析、工艺分析等相关工作，从而实现研发的高效协同；通过PDM系统的预订功能，设计人员可对需要关注的数据进行预订，当数据发生变化后，PDM系统会自动发送邮件给预订人员，通知协同人员实时查询最新数据，从而实现数据的高效传递；同时利用PDM系统中基线等工具的功能，有效记录研发过程中各阶段的数据版本，从而实现有效的跟踪记录。
二、应用数字化前沿技术，支撑全球协同研发
在产品造型设计、虚拟现实、工程设计、分析仿真、数字化工艺规划等新产品设计开发整个过程中，全面采用数字化技术。在造型设计阶段，分布在全球各地的设计团队采用虚拟现实评价系统，在概念设计阶段就能对产品进行体验和评价；在工程设计阶段，采用统一的工程设计软件，统一版本，统一数据格式、统一的数据规范标准，建立统一的数字化DMU样机，保证数据的一致性和连续性，为后续仿真分析、工艺规划提供唯一的数据源，保证设计质量。长安汽车在产品设计过程中大量采用虚拟仿真分析技术，从结构强度、模态刚度、疲劳可靠性到碰撞安全、振动噪声、流体CFD、机构动力、制造成型等几乎所有领域都开展了相关的仿真分析。
此外，长安汽车大量开展数字化工具软件二次开发工作，通过二次开发、模版定制等将设计方法、标准和规范集成、融合到数字化工具软件中，规范设计过程，提高设计效率，沉淀企业知识。
高性能计算系统的发展与长安CAE仿真分析能力的提升是相辅相成的，随着CAE分析项的增加，长安高性能计算系统一方面增加支持CAE软件的种类，支持的软件从最初的四种扩展到目前的十几种，计算任务的规模也不断增大。另一方面，还通过扩大服务领域、升级系统版本、二次开发、提供现场支持等多种优化手段提升计算效率，除刚强度分析、碰撞分析、多体动力学仿真等基本计算项以外，整车外流场分析、发动机外流场分析、空调系统分析等对产品品质提升的起着重要作用的大型计算析项，都是使用高性能计算系统完成方案计算与优化的。
在分析和评估网络情况后，长安汽车各异地研究院也通过远程访问的方式，实现了高性能计算系统的在线应用，不仅提高了资源的利用率，而且在不增加投资的情况下提高了数十倍的分析效率。
长安汽车高性能计算平台已成为支撑CAE领域的重要工具，是继PDM之后支持汽车研发的两大核心IT系统之一，其总计算能力高达每秒十几万亿次，长期满负荷运算，覆盖刚强度、流体、NVH、多体动力学等多学科多领域，从而为CAE计算提供了充足的计算资源，全面支撑着长安汽车CAE领域快速跨越式发展。
项目研发过程中，能通过计算机实时查看研发车型的可视化模型，从而及时跟踪研发设计进度和了解项目风险，是管理领域亟待解决的问题。但整车及生产线三维数模动辄有数十G的数据量，普通图站根本无法打开完整的整车数模来进行设计检查及生产线仿真。利用轻量化技术产生的模型大小仅有原三维模型的十分之一或更小,可以实现快速打开三维模型（包括整车/整机等），便于开展基于轻量化数模的开发进度管理等工作。
通过应用可视化模型，实现了项目进度跟踪、在线评审、异构数据兼容及生产线验证等功能，从而为研发过程中问题的提前暴露提供了手段，使产品问题发现迁移，避免后期高问题率的暴露。
轻量化技术与产品开发流程的结合支撑项目过程可视化管控。长安汽车目前的产品开发流程包含多个里程碑节点，通过实施轻量化DMU可视化进度管理，在研发的各个阶段都可以快速地实时查看电子样车。在实施可视化进度管理的过程中，长安汽车首先根据自身研发业务特点，详细定义整车整机的CAD模板结构，利用轻量化DMU的自动转换功能，实现CAD数模轻量化自动转换及整车/机轻量化自动组装。
轻量化数模的快速打开，为设计进度实时跟踪和查看提供了基础，项目总监、总师等管理者可以在项目开发的不同阶段，及时快速地查看项目进展。
为了保证长安汽车跨部门跨专业跨地域的高耦合协同工作效率，长安汽车以轻量化DMU功能为支撑，直接利用可视化的三维数模实现了在线评审、三维标注等可视化管理，通过“面对面”的实时通讯协同，更加形象和直接，极大地提升了研发协同效率。
此外还通过提供可行技术方案消除了异构数据机车匹配难的瓶颈问题。利用轻量化DMU技术，长安汽车解决了长期困扰设计人员机车匹配异构数据兼容的问题。由于研发设计涉及到CATIA和Pro/E两类三维软件，在进行机车匹配检查时由于异构数据不兼容，需要通过手工转化实现设计质量检查，工作量繁重。通过轻量化DMU功能，可以把CATIA和Pro/E数据均通过系统自动转换为轻量化数据，从而通过约束实现轻量化的数据的装配和检查。
三、以产品开发流程为依托，实现研发数据的全面应用与管控
长安汽车通过在线研发模式的推行与应用，数据集中于协同平台，消除了文件服务器、个人机等多数据源头，从而使研发数据的实时性、有效性和准确性得到有效的保证。
在线研发模式推行过程中，制定以CA-PDS流程三个主要阶段为主线的管理要求：方案阶段管理要求零部件设计师在WGM CATIA或PRO/E中进行设计，设计过程中随时将数据保存到PDM系统中的工作空间中；设计验证阶段的管理要求设计完成后，数据应检入系统并支持系统总师、相关部门工程师等进行检查、迭代、审签等工作，之后对系统所有零件进行发布；投产阶段管理要求增加验证数据，经过验证和确认后进入变更流程进行设计变更。
在线协同推进过程中，各研发项目组均发现PDM系统中存在因零件设计不规范，造成无法借用该零件搭建装配结构或导致搭建的装配不正确，不能进行有效零部件通用化，影响了项目组的数据评审、分析工作。
在线协同研发推进过程中，针对这些设计不规范的数据提出了治理方案，其整改范围涵盖了汽车四大领域，从而为数据治理提供了重要的管理手段。同时，针对数据与实物不一致，多用件应用不规范，模型装配死循环，柔性零件作为借用件在不同车/机型间的装配，零部件之间的约束不完全等问题造成数据装配错误，准确性降低，不可重复利用等问题，均通过制定相应的操作规范及业务手册得以解决，主要包含《柔性件解决方案》、《CAD模型检入规范》等，其在后续的设计、借用等方面极大地提升了数据的准确率。
长安汽车的数据管理目前已经覆盖了以重庆为中心，辐射北京、上海、美国、英国的全球研发中心，并且随着产品精细化和精益化的不断深入，协同研发涉及到的领域也不断拓宽，数据管理正在向生产基地及合作伙伴拓展。在生产基地研发数据管理方面，通过实施PDM分布式站点及数据管控一体化输入，实现对转产车型数据的系统化管控，以保证其数据的准确性和完整性及生产的一致性。在供应商协同研发数据管理方面，按照与供应商的关系对供应商实行了分层次分体系的授权机制，具体分为核心供应商、一般供应商和体系外供应商。其中核心供应商直接访问产品数据管理系统进行数据共享，一般供应商通过供应商发放系统进行数据交换，体系外供应商采用邮件模式进行数据传递。利用以上手段，长安汽车数据管理系统（PDM系统、供应商发放系统）对业务的支撑已经覆盖了研发中心、生产基地、供应商和合资公司，从而为协同研发、基地转产、产品配套、供应商协同提供了有效的管理手段。
通过实施面向全球协同的数字化开发管理，长安汽车在协同研发、数字化技术、数据管理、研发精益管理等四个领域都有了很大的提升，从而为提高企业的研发能力和研发效率都打下了坚实的基础，也为提升企业的核心竞争力做出了重大贡献。■
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重庆长安汽车股份有限公司（简称长安汽车）是大型国有控股上市企业集团，总资产820亿元，员工近6.5万人。拥有重庆、北京、河北、江苏、江西、浙江、广东、安徽8大国内生产基地以及3大海外生产基地，27个整车及发动机工厂，年产汽车230万辆、发动机230万台，已形成轿车、SUV、MPV、微车、客车、卡车等多品种、宽系列的产品谱系，截止到2014年，累计为全球消费者提供了1000万辆长安品牌汽车。长安汽车坚持走“以我为主，自主创新”的正向开发道路，在意大利都灵、英国诺丁汉、美国底特律、日本横滨、中国重庆、上海、北京，建立了各有侧重，实现24小时不间断的全球研发体系，拥有专业研发人员6000余人，高级专家200余人，外籍人才300余人，先后有12人入选国家“千人计划”，研发实力排名中国汽车行业第一。
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