趙智博

【摘 要】裝配線MES是位于上層的工廠信息管理系統(tǒng)與底層的工控之間的面向工廠和車(chē)間層面的信息管理系統(tǒng)，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)功能，能夠滿足柔性化、小批量生產(chǎn)的需求。在生產(chǎn)領(lǐng)域，MES系統(tǒng)在防呆、防錯(cuò)方面有非常廣泛的應(yīng)用，本文以某DCT變速箱產(chǎn)品生產(chǎn)線的MES系統(tǒng)應(yīng)用為例，探討在信息化工業(yè)背景下，MES系統(tǒng)在產(chǎn)品裝配過(guò)程中，防呆、防錯(cuò)手段的運(yùn)用;

【關(guān)鍵詞】MES;信息管理;防呆防錯(cuò);變速箱產(chǎn)品

MES信息系統(tǒng)通過(guò)Web方式分布式部署的B/S架構(gòu)系統(tǒng)，對(duì)裝配線所有工位實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，現(xiàn)場(chǎng)客戶(hù)端實(shí)時(shí)顯示質(zhì)量數(shù)據(jù)，設(shè)備狀態(tài)信息，同時(shí)，管理人員可以通過(guò)MES實(shí)現(xiàn)很多功能，如：顯示操作規(guī)程指導(dǎo)書(shū)、設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的監(jiān)控、機(jī)型的判斷、物料錯(cuò)漏裝判斷、物料與機(jī)型相符性判斷以及設(shè)備點(diǎn)檢記錄的存儲(chǔ)等諸多方面。同時(shí)，由于MES與PLC之間很深的交互性，使得很多前端設(shè)備可以通過(guò)PLC系統(tǒng)與MES進(jìn)行信息交互。這就使得生產(chǎn)線的很多防錯(cuò)手段可以通過(guò)MES系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。

MES系統(tǒng)防錯(cuò)的主要模塊如下：

1、零件與機(jī)型匹配

現(xiàn)代化變速箱生產(chǎn)線必須滿足多樣化、小批量生產(chǎn)的模式，這就要求生產(chǎn)線必須具備對(duì)產(chǎn)品零件的識(shí)別，防止混料情況的產(chǎn)生。在生產(chǎn)訂單下達(dá)后，線首工位接收訂單，MES通過(guò)Moby讀卡器將該訂單所對(duì)應(yīng)的機(jī)型信息寫(xiě)入托盤(pán)碼塊當(dāng)中，同時(shí)建立起該種機(jī)型對(duì)應(yīng)的BOM列表，裝配零件前，操作者需對(duì)零件進(jìn)行掃碼確認(rèn)，掃碼信息與BOM列表信息匹配后，才能進(jìn)行下一步裝配活動(dòng)，若信息不能匹配，則說(shuō)明該零件非本機(jī)型裝配的零件，MES通過(guò)HMI屏幕給出警告信息，設(shè)備不能動(dòng)作。

2、合格標(biāo)志判定

每道工序需對(duì)前一道工序的合格狀態(tài)進(jìn)行判定，若前一工序合格，則本工位進(jìn)行正常裝配，若不合格，托盤(pán)將會(huì)按不合格放行。這就要求MES系統(tǒng)需對(duì)前一工序的合格標(biāo)志位進(jìn)行判定，由于系統(tǒng)不穩(wěn)定等原因，可能存在系統(tǒng)判定差異問(wèn)題，即MES判定前一工位裝配結(jié)果為合格，而PLC判定為不合格，或PLC判定前一工位裝配結(jié)果為合格，而MES判定為不合格的狀況。此時(shí)，MES會(huì)發(fā)出警告信息，人工協(xié)助查找原因。

3、返工標(biāo)志比對(duì)

在線返工無(wú)需建立專(zhuān)門(mén)的返修產(chǎn)線，這節(jié)約了產(chǎn)線建設(shè)的成本。但要求產(chǎn)線必須具備在線不良品返工的能力，返工策略如下圖所示。不良品返工申請(qǐng)上線前，MES要給出不良品的返工路徑，由人工再次確認(rèn)后，手動(dòng)選擇返工上線。在返工上、下線對(duì)接點(diǎn)，MES需對(duì)返工標(biāo)志位及返工路徑再次比對(duì)，以確認(rèn)該產(chǎn)品是否為返工零件。

4、激光打碼確認(rèn)

IATF/TS 16949質(zhì)量體系中規(guī)定產(chǎn)品必須滿足可追溯性的要求。產(chǎn)品需攜帶生產(chǎn)信息等相關(guān)內(nèi)容的標(biāo)識(shí)。工藝上采用激光打刻二維碼記錄生產(chǎn)信息，打刻二維碼后，視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)需對(duì)二維碼內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別，并與MES傳遞的流水號(hào)信息進(jìn)行比對(duì)，以確認(rèn)打碼的正確性。

5、螺栓擰緊防錯(cuò)

合箱螺栓采用自動(dòng)上料、擰緊的方式進(jìn)行裝配，這就要求設(shè)備需將擰緊的結(jié)果通過(guò)PLC系統(tǒng)傳遞給MES，并在后續(xù)工位增加人工復(fù)擰的過(guò)程。操作者通過(guò)MES的ICP屏幕顯示的內(nèi)容，確認(rèn)扭矩不合格螺栓的位置，結(jié)合擰緊槍的角度編碼器進(jìn)行確認(rèn)并進(jìn)行人工復(fù)擰，確認(rèn)合格后放行！

6、質(zhì)量信息比對(duì)

產(chǎn)品在流水線裝配過(guò)程中的質(zhì)量信息會(huì)分別存儲(chǔ)在MES數(shù)據(jù)庫(kù)及托盤(pán)的碼塊當(dāng)中，當(dāng)產(chǎn)品下線后，會(huì)將碼塊中的質(zhì)量數(shù)據(jù)與MES系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行再次比對(duì)，確認(rèn)每個(gè)工位的質(zhì)量數(shù)據(jù)是否與MES庫(kù)中的數(shù)據(jù)匹配。

7、零件數(shù)量及位置防錯(cuò)

不同于其它種類(lèi)產(chǎn)品，雙離合器變速箱內(nèi)有很多零件外觀類(lèi)似，人工進(jìn)行辨別不僅浪費(fèi)時(shí)間，且容易產(chǎn)生防錯(cuò)失效的問(wèn)題。如同步器，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問(wèn)題，不同檔位的同步器的尺寸差異很難用肉眼進(jìn)行區(qū)分，操作者很難判斷該品種同步器應(yīng)該在哪個(gè)工位進(jìn)行裝配，這就需要借助MES系統(tǒng)的零件二維碼匹配功能，即通過(guò)掃描零件二維碼，將得到的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息進(jìn)行比對(duì)，合格后MES給PLC允許工作的信號(hào)，不匹配的將會(huì)在ICP屏幕上發(fā)出警報(bào)。

訂單下達(dá)后，針對(duì)該產(chǎn)品會(huì)形成所有零件的BOM列表，每當(dāng)裝配完一個(gè)零件后，系統(tǒng)會(huì)在該列表內(nèi)自動(dòng)將該零件刪除，以確保該種零件在本臺(tái)變速箱的唯一性。同時(shí)，在MES系統(tǒng)內(nèi)部，將該零件與本臺(tái)變速箱號(hào)進(jìn)行綁定，形成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，避免“一件多箱”的情況發(fā)生，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

雙離合器變速箱生產(chǎn)過(guò)程的防錯(cuò)方式不限于MES系統(tǒng)，還包括PLC、傳感器及設(shè)備的硬件防錯(cuò)等手段。但因MES系統(tǒng)所具備的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)的功能，能夠幫助生產(chǎn)線更加快速、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)不良品及其產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，防止批量不良品流出，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，最大限度的幫助工程技術(shù)人員完成質(zhì)量管控的工作，提高效率。

【參考文獻(xiàn)】

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