淺談發(fā)動(dòng)機(jī)裝配行業(yè)中防錯(cuò)技術(shù)的應(yīng)用

張軍鵬

摘 要：在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)零件的錯(cuò)裝和漏裝，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配質(zhì)量。文章重點(diǎn)介紹了MES視覺(jué)、螺栓擰緊和貨架防錯(cuò)三種技術(shù)防錯(cuò)在我們公司的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：防錯(cuò)技術(shù)；發(fā)動(dòng)機(jī)；研究分析

1 概述

在汽車(chē)制造行業(yè)中，發(fā)動(dòng)機(jī)是制造技術(shù)最復(fù)雜、裝配零件種類(lèi)最繁多的關(guān)鍵零件。裝配作為發(fā)動(dòng)機(jī)制造過(guò)程中關(guān)鍵工序，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的優(yōu)劣起著至關(guān)重要的作用。如今發(fā)動(dòng)機(jī)裝配已經(jīng)更加自動(dòng)化、流水線方式的裝配，已引用了在線自動(dòng)裝配、自動(dòng)檢測(cè)等技術(shù)功能，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)高精度、高效率和高質(zhì)量的裝配。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)國(guó)4和國(guó)5的執(zhí)行，同時(shí)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)多樣化，種類(lèi)復(fù)雜化的出現(xiàn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的零件裝配質(zhì)量提出了更高的要求。但是在實(shí)際生產(chǎn)中由于發(fā)動(dòng)機(jī)零件的多樣化和不一致性，在裝配中無(wú)法避免的出現(xiàn)錯(cuò)裝、漏裝等潛在風(fēng)險(xiǎn)，從而造成發(fā)動(dòng)機(jī)裝配返工、返修和報(bào)廢等情況，嚴(yán)重的影響了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度，大大的提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本。文章主要結(jié)合某公司的生產(chǎn)裝配過(guò)程中導(dǎo)入的防錯(cuò)技術(shù)，淺談一下MES視覺(jué)、螺栓擰緊計(jì)數(shù)和貨架防錯(cuò)在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的應(yīng)用。

發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中常見(jiàn)的錯(cuò)誤：

（1）同一工位不同型號(hào)零件的裝配。在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)同一個(gè)工位，因發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)或者功能要求不一樣，裝配的零件有時(shí)會(huì)不同或者有些需要裝配而有些不需要裝配，此時(shí)可能存在錯(cuò)裝、漏裝等潛在風(fēng)險(xiǎn)，引起發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量問(wèn)題或者造成返工。

（2）螺栓漏擰。在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工程中，螺栓緊固屬于很關(guān)鍵的一個(gè)工序，但是由于在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程至少有上百甚至上千個(gè)螺栓需要擰緊，由于工作量大或者人員問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏擰的現(xiàn)象，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量問(wèn)題或者返工和報(bào)廢。

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題及錯(cuò)誤，其預(yù)防措施是：人工目測(cè)、人工標(biāo)識(shí)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)大批量、連續(xù)混合生產(chǎn)時(shí)，人員容易出現(xiàn)視覺(jué)疲勞和勞動(dòng)強(qiáng)度的影響，裝配過(guò)程中分辨率低下，因疏忽容易出現(xiàn)錯(cuò)漏裝。為了適應(yīng)高精度的裝配和高自動(dòng)化的生產(chǎn)要求，有效地避免的各種錯(cuò)裝、漏裝等問(wèn)題，防錯(cuò)技術(shù)的應(yīng)用是必不可少的。根對(duì)以上的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工程中的常見(jiàn)錯(cuò)誤，我們已經(jīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中應(yīng)用MES視覺(jué)防錯(cuò)系統(tǒng)、貨架防錯(cuò)、擰緊工具計(jì)數(shù)防錯(cuò)技術(shù)，避免了眾多的錯(cuò)漏裝現(xiàn)象，有效地控制了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配質(zhì)量。

（3）同一工位不同型號(hào)零件的裝配。傳統(tǒng)的根據(jù)同一工位不同型號(hào)零件的裝配方式是人工目測(cè)鑒別。我們生產(chǎn)線采用MES（manufacturing execution system制造執(zhí)行系統(tǒng)），因而我們?cè)谪浖艿拿總€(gè)零件位置安裝有光幕檢測(cè)器和指示燈時(shí)貨架系統(tǒng)與MES通過(guò)IO板硬件連接。每個(gè)工位的MES工控機(jī)配有條形掃描槍?zhuān)l(fā)動(dòng)機(jī)的零件裝配信息存儲(chǔ)于MES系統(tǒng)中。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行到某工位時(shí)，操作人員用條碼掃描槍掃描發(fā)動(dòng)機(jī)上的條形碼，MES視覺(jué)系統(tǒng)顯示本工位需要組裝的零備件，同時(shí)貨架上相對(duì)應(yīng)的零件位置的指示燈亮。人員如果正確拿取相應(yīng)的零件后，貨架上的對(duì)射傳感器動(dòng)作，傳送信號(hào)給MES視覺(jué)系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)零件的行變?yōu)榫G色，貨架上對(duì)應(yīng)零件的指令燈熄滅，此零件裝配完畢。如果人員錯(cuò)誤拿取零件，貨架上的對(duì)射傳感器動(dòng)作，此時(shí)MES視覺(jué)系統(tǒng)顯示紅色，提示員工錯(cuò)誤拿取零件，同時(shí)貨架上相對(duì)應(yīng)的指令燈不停地閃爍。如果裝配人員正確同時(shí)完整的裝配完此工位的所有零件后，所有的指示燈熄滅，MES視覺(jué)系統(tǒng)變?yōu)榫G色，同時(shí)傳送信號(hào)給本工位的小車(chē)防錯(cuò)控制程序，此時(shí)小車(chē)滿足自動(dòng)放行的條件，人工按下完成按按鈕信號(hào)，小車(chē)自動(dòng)運(yùn)行到下一裝配工位。MES視覺(jué)系統(tǒng)、貨架防錯(cuò)互相配合應(yīng)用，極大地提高了發(fā)動(dòng)機(jī)同一工位不同零件的裝配的質(zhì)量和效率。（如圖1所示）

（4）螺栓擰緊。我們公司從國(guó)外引進(jìn)J-HOOK單軌道生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線實(shí)際使用的前幾年，根據(jù)螺栓漏擰采取人工用記號(hào)筆標(biāo)識(shí)的人工防錯(cuò)方式，但是由于產(chǎn)量大勞動(dòng)強(qiáng)度大經(jīng)常出現(xiàn)漏裝、錯(cuò)裝，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量問(wèn)題，造成返工或者零件報(bào)廢等現(xiàn)象，在客戶那里造成不良的影響。為了解決此問(wèn)題，公司設(shè)備工藝等部門(mén)與設(shè)備廠家經(jīng)過(guò)多次討論，決定在整個(gè)裝配線實(shí)行螺栓擰緊計(jì)數(shù)防錯(cuò)功能。每個(gè)工位安裝一個(gè)計(jì)數(shù)防錯(cuò)控制箱，控制箱由1771-ASB通訊模塊和兩個(gè)16點(diǎn)的IO模塊組成，1771-ASB模塊與主控制柜的1756PLC通過(guò)Device Net方式通訊。上位機(jī)軟件采用美國(guó)NI公司的Labview軟件，在上位機(jī)上根對(duì)每個(gè)工位設(shè)置了內(nèi)線和外線計(jì)數(shù)防錯(cuò)功能，內(nèi)外線的計(jì)數(shù)防錯(cuò)功能各位10個(gè)信號(hào)，同時(shí)每個(gè)信號(hào)都有根據(jù)需求決定是否開(kāi)啟防錯(cuò)按鈕和設(shè)定計(jì)數(shù)值功能。阿特拉斯電動(dòng)工具擰緊的合格信號(hào)傳送到防錯(cuò)控制箱，通過(guò)通訊方式傳送到主控制柜的1756PLC工位控制程序，當(dāng)合格信號(hào)達(dá)到本工位設(shè)定的擰緊次數(shù)后，本工位的裝配小車(chē)允許自動(dòng)到下一工位。通過(guò)螺栓計(jì)數(shù)防錯(cuò)，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)裝配中的螺栓漏擰緊質(zhì)量問(wèn)題。（見(jiàn)圖2、圖3所示）

圖3防錯(cuò)技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)等實(shí)際裝配過(guò)程中已經(jīng)得到應(yīng)用，我們每周都會(huì)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行核定和認(rèn)證，從而對(duì)裝配線的各種防錯(cuò)設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)和改進(jìn)，以確保防錯(cuò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在實(shí)施過(guò)程中，我們確保每個(gè)操作工都必須經(jīng)過(guò)認(rèn)證培訓(xùn)方可上崗，以確保人為因素處于可控范圍之內(nèi)，有效地確保防錯(cuò)系統(tǒng)達(dá)到我們的預(yù)期效果。

2 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化技術(shù)和IT網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)發(fā)展，極大促進(jìn)了裝配制造行業(yè)設(shè)備的發(fā)展，同時(shí)隨著產(chǎn)品復(fù)雜化和零件多樣化的出現(xiàn)，傳統(tǒng)的依靠人工意識(shí)防錯(cuò)和工藝防錯(cuò)將無(wú)法滿足生產(chǎn)要求。因而在裝配制造行業(yè)中，合理地應(yīng)用防錯(cuò)技術(shù)，對(duì)精益生產(chǎn)、確保產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低企業(yè)制造成本以及提高產(chǎn)品在市場(chǎng)中競(jìng)爭(zhēng)力，將發(fā)揮更大的作用。