冷媒全流程信息化技術(shù)的研究與應用

楊 清 楊 民 施清清

（珠海格力電器股份有限公司 珠海 519070）

引言

GB 21455-2019《房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級》于7月1日正式實施。被稱為“史上最嚴能效標準”的新版能效標準是繼1989年第一版能效標準發(fā)布以來的第7次發(fā)布與修訂,首次將變頻空調(diào)和定頻空調(diào)的能效標準統(tǒng)一起來，整體提升家用空調(diào)的能效入門標準[1]。 空調(diào)行業(yè)的發(fā)展致力于滿足顧客需求，發(fā)展健康化、智能化。在行業(yè)集中度不斷提高的基礎(chǔ)上，隨著生活品質(zhì)不斷改善，過程管控能力及能效要求的不斷提升，冷媒種類及灌注量直接影響著空調(diào)整機能效。目前行業(yè)內(nèi)從冷媒來貨到冷媒站充注，如圖1所示，再到整機灌注都需要人工核對相關(guān)信息并進行紙質(zhì)記錄，依靠人工巡查的管控方式較為落后，無法對數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控追溯，冷媒灌注過程不可控。為杜絕冷媒質(zhì)量異常，本文對全流程進行梳理，通過優(yōu)化全流程、設(shè)計管道連接與灌注防錯、信息化管控技術(shù)等，消除潛在的質(zhì)量管控風險。

圖1 冷媒全流程簡圖

1 冷媒全流程優(yōu)化

空調(diào)制造行業(yè)的現(xiàn)狀趨于依賴信息化技術(shù)，信息化需要在行業(yè)中得到具體應用[2]。針對冷媒輸送和灌注過程容易突發(fā)的異常，專項采取先進措施改善，有效控制住問題點，有目的性的進行解決和防范。

1.1 目視信息化

由于冷媒管道采用軟管輸送，管路錯綜復雜，維修管路費時費力。針對此現(xiàn)象將軟管改用硬管，按照冷媒種類整齊排布，在管路上增加目視標識，如圖2所示，區(qū)分不同種類的冷媒管路、備用管路等。不同種類冷媒以及不同用途的管道，對其接頭進行優(yōu)化設(shè)計，在管路接頭處增加防錯工裝，實現(xiàn)硬件防錯，防止對接時管路錯接，避免冷媒輸送錯誤。

圖2 管路目視化及整齊分布

1.2 灌注信息防錯

在空調(diào)制冷行業(yè)，灌注冷媒崗位目前大部分仍然采用的是人工灌注或半自動化灌注，而不是完全的自動化灌注[3]。依靠人工自主核對整機所需要灌注的冷媒種類，過程存在不可控性。研究發(fā)現(xiàn)給每個生產(chǎn)訂單建立數(shù)據(jù)庫，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）配備掃描槍掃描零部件條碼進行識別，可以達到防錯目的[4]。整機生產(chǎn)過程帶有的流程信息中包含MES條碼，在整機灌注前進行MES條碼掃描識別，可以調(diào)取并識別系統(tǒng)中該機型所需灌注的冷媒種類以及灌注量。采用這種智能關(guān)聯(lián)的方式可以確保整機灌注時冷媒符合明細要求，使整個過程可控。

灌注機對整機進行灌注時，允許設(shè)置補償量，該補償量在設(shè)置時無上限，輸入補償時容易誤輸。在灌注機原有設(shè)定上增加補償限定，由原來的無上限改進為上下限±20 g，如圖3所示，代替手動更改補償，避免異常灌注現(xiàn)象。

圖3 冷媒補償量設(shè)定改善

同時，在整機需要二次灌注時，通過人為蓋章確認的方式存在灌注異常整機流入下工序風險。所以，在MES信息管理系統(tǒng)中增加冷媒二次灌注檢驗項，將其與灌注系統(tǒng)進行關(guān)聯(lián)互鎖，如圖4所示，達到冷媒二次灌注與打包互鎖防錯的目的，杜絕將漏灌冷媒或灌注異常的整機打包入庫。

圖4 二次灌注與打包互鎖

2 信息無紙化記錄

身處信息化高速發(fā)展的時代，研究應用信息化技術(shù)可以對全流程的數(shù)據(jù)記錄和監(jiān)控方式進行改進，提高生產(chǎn)的可靠性和生產(chǎn)效率。研究表明，相比傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄，電子記錄能提高工作效率，保證規(guī)范性，提高正確率[5]。

2.1 數(shù)據(jù)記錄優(yōu)化

冷媒來貨數(shù)據(jù)主要包括來貨車次、冷媒種類、冷媒重量等，紙質(zhì)記錄多項數(shù)據(jù)顯得尤為繁瑣，記錄準確性不可控。冷媒卸貨前需要對冷媒進行水分測試，符合要求方可卸貨，繼而輸送至生產(chǎn)線使用。研究開發(fā)“冷媒送測信息化管理系統(tǒng)”對冷媒水分測試數(shù)據(jù)以及檢驗結(jié)果進行記錄和自動審核，可以節(jié)省審核流程所用時間。

在整機灌注過程中，進行自動稱重，稱重機與計算機對接進行稱重數(shù)據(jù)的記錄與保存。

利用信息化對冷媒全流程涉及數(shù)據(jù)進行記錄，取代人工核對記錄方式，增強空調(diào)行業(yè)對冷媒稱重過程的管控能力。

2.2 數(shù)據(jù)追溯

指派員工每天進行數(shù)據(jù)監(jiān)控，記錄好全流程各個環(huán)節(jié)點的重要信息。員工監(jiān)控數(shù)據(jù)的方式，在一定程度上有效，但不能長久，外部環(huán)境與自身的不定因素都會影響員工在過程中對數(shù)據(jù)的監(jiān)控、記錄效果，容易出現(xiàn)失效環(huán)節(jié)。

在信息化時代，依靠電子信息輔助監(jiān)控的潮流不可阻擋，我們在冷媒全流程的管控過程中，運用“冷媒信息追溯系統(tǒng)”，如圖5所示，記錄和監(jiān)控各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)保留的永久性和可追溯性。

圖5 冷媒信息追溯系統(tǒng)

對冷媒全流程數(shù)據(jù)進行有效監(jiān)控和追溯，便于我們了解從冷媒輸入到產(chǎn)品輸出的具體信息。掌握了全流程的信息，在處理冷媒灌注異常問題或是能效偏低問題時，我們都能做到有跡可循、有理可依。通過數(shù)據(jù)進行排查問題環(huán)節(jié)，防止問題遺留并迅速進行處理，有效的保障空調(diào)質(zhì)量以及提高顧客滿意度。

3 精準測試

冷媒在整機灌注之后，需要進行在線測試，通過觀察電流、運轉(zhuǎn)功能測試，判斷冷媒是否灌注異常以及整機運行是否可靠。通過人工計算一個可信度高的范圍，然后依據(jù)該范圍人為判定電流是否合格，如圖6所示。人工讀取偏差較大，熵檢測試范圍較廣，測試無法全面涉及，存在局限性。

圖6 人工讀取判定

對整機在線運轉(zhuǎn)測試增加精準測試項，如圖7所示，在冷媒回收前對電流、電壓等相關(guān)數(shù)據(jù)進行穩(wěn)態(tài)精準檢測，為整機運轉(zhuǎn)判定奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。開發(fā)熵檢自動精準判異功能，按照不同機型制定標準要求，對測試電流進行自動判定（合格/不合格），如圖8所示。

圖7 精準測試

圖8 熵檢自動判定

4 實用案例

某基地出現(xiàn)冷媒批量（數(shù)萬臺）灌錯事件，給企業(yè)帶來極其嚴重的損失。為嚴格控制整機冷媒使用符合性，杜絕冷媒使用錯誤問題，該基地從目視化管理、硬件防錯等方面，打通從輸入到輸出的全流程管理。對灌注車停車位進行目視信息化改進，硬件防錯落實R32/R410A冷媒管道接頭規(guī)格大小不同，同步落實物理防錯，兩個冷媒站分廠建造，管路接頭如圖9所示。

圖9 管路接頭

該基地同步采用信息化技術(shù)，對全流程數(shù)據(jù)進行記錄和管控，對冷媒灌注進行智能防錯，有效的避免了冷媒批量灌錯事件再次發(fā)生。

5 結(jié)論

冷媒全流程的管控，離不開技術(shù)的研發(fā)和應用。想要對整個流程長期有效的控制和防錯，信息化技術(shù)取代人工的趨勢勢不可擋，合理開發(fā)和利用信息化技術(shù)，對空調(diào)行業(yè)的發(fā)展有利無害。