多品種發(fā)動機共線防錯技術淺析

唐升軍　從宏軍

摘 要：汽車的更新?lián)Q代導致發(fā)動機不斷發(fā)生變化，眾多車企采取多品種共線生產的方式節(jié)約投資。為避免將不良品流入至市場，多品種共線生產需在同類型零件的防錯控制上采取措施。不同的防錯措施投入成本不同，防錯等級也不同，實際選用時需根據(jù)零件的特性、失效后果等因素進行綜合評估，選擇一種或多種防錯手段同時實施。

關鍵詞：發(fā)動機;多品種共線生產;錯漏裝;防錯技術

發(fā)動機作為整車的關鍵部件，生產線投資十分高昂，所以發(fā)動機多品種共線是一種有效的投資節(jié)約手段。一款發(fā)動機擁有多達幾百種零件，在裝配制造過程中如果沒有防錯控制措施，就會導致出現(xiàn)產品質量問題。裝配線防錯通常包含兩種情形：零件錯裝與零件漏裝或多裝。常用的防錯手段包括：點漆確認防錯、工具計數(shù)防錯、對射式光電開關防錯、掃碼比對防錯、視覺檢測防錯、零件配餐防錯等。

一、點漆確認即對裝配后的零件安裝位置、零件數(shù)量、零件型號等進行人工目視確認，確認裝配正確后，使用點漆筆在指定位置劃上標記。點漆確認的防錯方式成本低、易實施，但防錯等級相對較低，依賴于點漆人員的作業(yè)熟悉程度和責任心。在僅采取一級點漆確認的情況下，防錯失效的概率較大，通常將自檢、互檢及終檢組合在一起實施，較多用于防錯失效后果較輕的裝配零件。

二、工具計數(shù)防錯是指使用電動擰緊扳手、手動計數(shù)擰緊扳手等具備計數(shù)功能的工具，并實時統(tǒng)計裝配次數(shù)的防錯方式。計數(shù)防錯常用于螺栓裝配類工序。當發(fā)生零件裝配計數(shù)次數(shù)與設定值不符時，PLC將反饋不合格信號并報警提示，同時發(fā)動機托盤將被限制放行。手動計數(shù)擰緊扳手一般用于復緊非關鍵螺栓。對于關鍵螺栓一般使用電動擰緊扳手，配合扳手的角度監(jiān)控功能可有效探測同顆螺栓多次擰緊的錯誤操作。

三、對射式光電開關防錯的形式一般是在零件料盒或料架上安裝對射開關，操作人員取件時，手部會阻斷光電開關發(fā)射器和接收器之間的光線，從而產生開關信號用于比對判斷。當操作人員重復取件、漏取件或錯拿未亮燈提示的零件時，產生的開關信號將傳輸至PLC及時發(fā)現(xiàn)錯誤操作并報警。因此，對射式光電開關防錯常用于預防裝配線體積較小零件漏裝、多裝及錯裝的發(fā)生。

四、掃碼比對防錯是指操作人員使用條碼/二維碼掃碼槍，掃描待裝零件外觀上的條碼/二維碼，將讀取到的零件信息與PLC程序中設定的進行比對。采用掃碼比對防錯的首要前提是裝配零件上需帶有條形碼或者二維碼，常用于零件體積較大、不便于采用對射式光電開關防錯方式的裝配零件防錯。

五、視覺檢測防錯采用工業(yè)相機對差異零件進行拍照，從零件的外形、標記、顏色、材質等方面提取出能表現(xiàn)出該零件特性和唯一性的一個或者多個特征，在相機系統(tǒng)中建立圖像數(shù)據(jù)庫。在生產過程中，相機自動對經(jīng)過工位的發(fā)動機進行拍照，系統(tǒng)自動將拍照提取的零件特征與數(shù)據(jù)庫進行匹配，匹配合格后才能放行。視覺檢測的最大特點是高柔性和高自動化，在一些不適合于人工作業(yè)的危險工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場合，常用視覺檢測來替代人工檢測。檢測時通常還需配置光源輔助裝置，因而導致整套視覺檢測防錯裝置在成本上要高出很多。

六、零件配餐防錯是SPS（Set Parts Systerm）功能的主要部分，簡單來說就是將一臺發(fā)動機上的諸多零件按照指示燈提示分揀至專用料盒內，一臺套料盒內的零件僅用于裝配一臺發(fā)動機。零件配餐防錯是一個相對復雜的系統(tǒng)功能，需利用工廠級MES系統(tǒng)結合生產訂單隊列與產品BOM表，分解成具體的零件清單下發(fā)至SPS系統(tǒng)，系統(tǒng)通過指示燈亮燈的方式，提示配餐人員揀選相應的零件。零件配餐之所以能發(fā)揮防錯防漏的作用，主要是因為它的揀配內容直接來源于產品BOM。配餐料盒上線前會通過條碼或RFID方式將當前零件信息與裝配線發(fā)動機機型進行匹配，匹配合格后方能進行裝配。

不同的防錯手段實施的難易程度不同，所需的成本投入不同，同樣防錯等級也不同。實際選用時，應當綜合分析零件錯裝的概率、失效后果等因素，選擇最適合的防錯手段。有時針對某些特定工藝或重要零部件，需要采取兩種甚至兩種以上的防錯措施同時實施。在生產過程中，還需要按照規(guī)定頻次做好防錯措施的失效驗證，及時發(fā)現(xiàn)失效故障，確保不產生不良品。

結論

實施技術防錯措施，雖然可以從很大概率上降低零件錯漏裝的風險，但并不能完全杜絕錯漏裝的發(fā)生，因此，從生產工藝角度來說，最理想的多品種防錯是設計上的防錯。工藝部門在策劃多品種發(fā)動機共線生產時，需提前聯(lián)合產品設計部門，將相同功能的零件統(tǒng)一為一種或減少種類，確因產品功能需要必須產生差異時，盡可能做到設計上防錯，讓錯裝無法發(fā)生。從而有效推動企業(yè)內產品做好平臺化、統(tǒng)一化、標準化工作，最終提升公司的整體收益。