侯麗莎
摘 要:批生產慣測組合系統調試周期長,隨著訂單數量的倍增,急需提高生產效率,解決人員配置不足的問題,本文針對慣測組合系統智能化測試生產線的開發(fā)與應用,通過對裝配調試工藝流程進行深入的系統分析,通過建立智能化生產線實現自動監(jiān)測,達到保質提效的目的,保證產品的按時產出。
關鍵詞:智能化測試、生產建設、開發(fā)、應用
1 引言
在德國工業(yè)4.0和美國工業(yè)互聯網戰(zhàn)略推動下,2015年我國發(fā)布了《中國制造2025》,部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略,“智能制造”被定位為中國制造的主攻方向。面對國家政策的大力推進,制造業(yè)正在掀起一股智能制造的熱潮。
慣測組合系統存在生產周期長,調試項目多、重復測試多的特點,在生產過程中一直采用工人手工操作,屬于比較原始的生產手段。隨著公司開展智能平臺SAP-ERP項目,形成與三維PDM平臺和車間執(zhí)行管理平臺MES系統的數據集成,初步實現數據的統一管理平臺。對于公司各類產品的多樣性和差異性,使每類產品能夠最大程度的實現智能化和自動化,則需要根據每類產品的共性特點和工藝特點進行具體分析,并挖掘出可以實現自動化的工藝環(huán)節(jié),達到減少人工操作,提高效率的目的。
2 慣測裝置系統生產現狀
慣測組合系統在實際調試過程中,因調試項目多,周期長,占用人員比例大。通過分析調試工藝流程,認為目前存在的主要問題是設備短缺和人員配置不足。
本文將以慣測組合系統為模型,從智能化生產建設可行性進行全方位剖析。根據制造的工藝流程,主要可分為兩大部分:產品裝配和工藝調試,將從這兩個方面著手,在保證產品質量品質的前提下,分析慣測組合系統實現智能化控制的可行性,并應用于生產現場,釋放車間操作人員的時間和精力,使人員數量不再是制約生產的重要因素。
3 裝配過程智能化生產可行性分析
3.1 自動化裝配生產線規(guī)劃
裝配生產線是一種特殊的產品導向布局形式。裝配線指的是由一些物料搬運設備連接起來的連續(xù)生產線。裝配線是一種很重要的技術,任何有著多種零件并進行大批量生產的最終產品在某種程度上都采用裝配線生產。因此裝配線的布置受裝配線設備、產品、人員、物流運輸以及生產方式等多種因素的影響。
根據自動化裝配生產線的通用設計方案,結合慣測組合系統的裝配特點,主要流程包括支柱粘接→制作線束→導線焊接→清洗焊點→機械安裝,從裝配工藝流程可以看出,每個工序包括的內容復雜,不是單一動作,電氣裝配和機械裝配是交叉進行。如果要建立自動裝配生產線,需要一條包括自動焊接和自動機械安裝的混合型自動生產線,通過輸送系統自動輸送工件;由各種分料、擋停及換向機構將工件固定在暫存位置,經過傳感器確認后通過專機上的機械手從規(guī)定位置抓取工件放入定位夾具,然后進行裝配工藝操作;通過各種自動振盤和機械手來進行零件插入、各種螺釘螺母的連接、鉚接等工步。其中制作線束這個工序還需要都買單獨的電子布線桌進行操作,且市場上現有的電子布線設備智能化程度并不高;導線焊接的步驟比較復雜,目前只能采用半自動化形式完成。
3.2 可行性分析
通過以上針對慣測組合系統建立的自動化裝配生產線的設計方案,對于公司來說基本就是從頭開始,所有的設備必須采購,重新布置廠房,重新培訓工人技能,對于建立自動化生產線成本一次性投入較大,且效率提升效果不明顯。尤其是對于慣測組合系統的年產量,目前手工裝配完全滿足生產需求,不影響產出節(jié)點。并且自動化裝配生產線比較適合工作單一、重復的產品裝配,現階段與慣測裝置的的實際裝配并不適用。從長遠來看,當產品年產量進入一個穩(wěn)定多產的階段,可以考慮分步引進自動化設備分擔手工操作。
結論:針對我公司的實際情況,如果引進慣測裝置自動化裝配生產線,投入成本大、以目前的批量計算產生的經濟效益低、提升效率不明顯,且調研采購周期長,認為現階段引進自動化裝配生產線不能達到最大投入產出比。
4 調試過程智能化生產可行性分析
慣測組合系統調試周期占整個生產周期的2/3,時間占比較大。慣測組合系統在調試過程中共三項工藝篩選試驗,包括溫度循環(huán)、隨機振動、老練測試,從下表1可以看出溫度循環(huán)和老練測試分別需要占用三天的時間和6個操作人員。
根據以上調試流程分析,認為溫度循環(huán)和老練測試需要的時間和人員較多,但是測試過程簡單,如果由軟件判定測試數據,可以實現無人值守自動化性能測試。
4.1 無人值守自動化性能測試平臺方案
無人值守自動化性能測試平臺是將性能測試執(zhí)行、性能監(jiān)控、數據分析和展示自動化起來的平臺,盡可能的減少人工操作,提高效率。
工作原理:主控機負責安裝測試工具、分發(fā)測試腳本和測試數據到各個測試臺,,部署性能測試環(huán)境。負責安裝監(jiān)控工具到各個測試臺和被測服務器。啟動測試臺上的測試軟件開始測試,啟動測試臺和被測服務器上的監(jiān)控工具,進行全面資源監(jiān)控。全程監(jiān)測測試是否正常,如果出錯,專區(qū)錯誤日志進行報警。監(jiān)測測試是否結束沒成功結束后收集產品性能數據和監(jiān)控數據到主控機。對產品性能數據進行處理,繪制圖表,隨監(jiān)控數據進行處理繪制圖表。
主要實現以下幾個目標:
1.測試自動化,自動分發(fā)測試腳本、部署環(huán)境、執(zhí)行測試、數據收集、數據集中分析,并生成結果報告;
2.資源集中管理,集中控制所有測試服務器,集中控制所有測試服務器和被測服務器,合理分配和調度資源,達到最大化利用;
3.持續(xù)集成,集成性能測試活動中的各個環(huán)節(jié),對產品性能的結果進行持續(xù)縱向和橫向對比,關注產品性能變化趨勢。
根據現場的實際操作情況,個人認為溫度循環(huán)和老練測試可以采用無人值守自動化性能測試方案。
4.3 可行性分析
目前慣測組合系統調試是將人員分成兩組(每組6人)進行工藝篩選和標定測試兩條不同工序生產線的倒班,周期長,且工藝篩選過程都是簡單重復作業(yè),完全滿足自動化設備代替的條件。根據實際生產可以看出當產品滾動生產時,兩組人員需同時倒班,導致產品存在無人裝配的問題。當產品溫度循環(huán)測試和老練測試實現無人值守自動化性能測試后操作人員節(jié)省倒班次數,可以節(jié)省6人不參加調試環(huán)節(jié),騰出時間進行產品裝配或其它產品裝調。
5 結論
目前慣測組合系統型號較多,人員占用比達到滿幅。尤其是批產型號同時生產時人員沖突明顯,基本要占用整組操作人員進行裝配調試,就面臨無額外人員開展其余慣測組合系統的批生產工作。因此通過采用無人值守自動化性能測試平臺,可以釋放勞動力,減少50%的人工操作,降低工資成本;提高生產效率;保證產品一致性好、準確率高,且該平臺還可應用于其它型號的調試過程,為實現智能化生產邁出第一步。
參考文獻:
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