數(shù)控加工車間動態(tài)化質(zhì)量控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計

周麗娟 劉本剛

【摘 要】按照數(shù)控加工車間管控需求，針對飛機(jī)結(jié)構(gòu)件產(chǎn)品的動態(tài)化質(zhì)量控制管理問題進(jìn)行了深入研究，根據(jù)飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工的作業(yè)特點(diǎn)，基于現(xiàn)階段企業(yè)傳統(tǒng)質(zhì)量控制的方法，設(shè)計了一個高效、準(zhǔn)確的動態(tài)化質(zhì)量控制系統(tǒng)（Quality Control System），同時解決了該系統(tǒng)與公司制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execution System，簡稱MES）的對接問題，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)結(jié)構(gòu)件加工和檢驗(yàn)整個生產(chǎn)流程的信息化。

【關(guān)鍵字】質(zhì)量控制系統(tǒng);數(shù)控加工;制造執(zhí)行系統(tǒng)

中圖分類號： TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）04-0023-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.04.009

0 引言

質(zhì)量是產(chǎn)品滿足規(guī)定和潛在需要特征的總和，是企業(yè)在市場競爭中贏得成功、求得生存的必不可少的因素之一。經(jīng)濟(jì)全球化帶來的挑戰(zhàn)，將會更加集中體現(xiàn)在質(zhì)量的競爭上。質(zhì)量管理是指導(dǎo)和控制組織的與質(zhì)量有關(guān)的相互協(xié)調(diào)的活動。作為車間層面主要是做好質(zhì)量控制、質(zhì)量保證和質(zhì)量改進(jìn)[4]。企業(yè)如果想在激烈的市場競爭中立于不敗之地，就必須以高質(zhì)量的產(chǎn)品滿足顧客不斷變化的需求。因此，質(zhì)量對于企業(yè)來說，是使其持續(xù)發(fā)展的根基，不論在任何時刻，根基是不能動搖的。尤其在當(dāng)今這種經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、市場對產(chǎn)品需求多樣化的環(huán)境下，我國航空企業(yè)不僅要面臨殘酷的市場競爭，而且還要不斷適應(yīng)發(fā)展變化的市場需求。且航空制造生產(chǎn)技術(shù)復(fù)雜，質(zhì)量要求可靠性高，這對如何更好的解決生產(chǎn)零件的質(zhì)量管控問題提出了迫切需求。

當(dāng)前，我國航空制造業(yè)車間質(zhì)量控制管理通常僅限于檢驗(yàn)相關(guān)部門的獨(dú)立活動，各部門、各環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理活動相對分散和封閉，單純以滿足產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范為目標(biāo)，注重質(zhì)量問題的事后處理，難以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品制造過程整體質(zhì)量水平的控制。而質(zhì)量控制仍采用傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方式，以紙制的工藝規(guī)程作為檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，并將檢驗(yàn)的結(jié)果用手寫的方式填入紙制的產(chǎn)品制造記錄中，最后輔之以簡單的統(tǒng)計分析和數(shù)據(jù)處理。這樣不僅給統(tǒng)計分析帶來不便還可能導(dǎo)致不可避免的質(zhì)量信息丟失，從而影響企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

數(shù)控加工車間是飛機(jī)大型結(jié)構(gòu)件和零件的生產(chǎn)廠，承擔(dān)著公司大量的科研和批生產(chǎn)任務(wù)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高、生產(chǎn)周期長。當(dāng)前，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）已經(jīng)在數(shù)控加工廠生產(chǎn)管理的信息化建設(shè)中起著舉足輕重的作用，它能通過信息傳遞對從訂單下達(dá)到產(chǎn)品完成的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化管理。而在質(zhì)量控制方面，開發(fā)基于信息網(wǎng)絡(luò)化的質(zhì)量控制系統(tǒng)并使之與制造執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)和檢驗(yàn)整個生產(chǎn)過程的信息化，提高管理的整體水平，使得企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量管理提升到一個新的階段。

1 質(zhì)量控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的研究

1.1 質(zhì)量控制系統(tǒng)與MES系統(tǒng)的對接

在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)活動和質(zhì)量檢驗(yàn)活動是緊密關(guān)聯(lián)的，生產(chǎn)活動的進(jìn)行推動質(zhì)量活動的執(zhí)行，而質(zhì)量活動反過來會有效控制著生產(chǎn)活動的質(zhì)量。本文設(shè)計的質(zhì)量控制系統(tǒng)充分利用了MES豐富的現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為質(zhì)量檢驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時將質(zhì)量控制的質(zhì)量信息及時反饋給MES，使生產(chǎn)部門、設(shè)計部門及領(lǐng)導(dǎo)能夠及時地掌握生產(chǎn)的質(zhì)量水平，為制造執(zhí)行系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)性能分析提供可靠的依據(jù)，以實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的不斷改進(jìn)[1]。

1.2 質(zhì)量控制系統(tǒng)的基本框架

數(shù)控加工廠是飛機(jī)大型結(jié)構(gòu)件和零件的生產(chǎn)廠，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高、生產(chǎn)周期長，因而其生產(chǎn)出產(chǎn)品的質(zhì)量是否能夠得到很好的控制，這個問題猶為重要。因而要根據(jù)數(shù)控加工廠的工作流程，結(jié)合現(xiàn)實(shí)狀況與實(shí)際需求，設(shè)計出適合數(shù)控加工廠的質(zhì)量控制系統(tǒng)[2-3]。圖1為車間質(zhì)量控制系統(tǒng)的基本框架圖。

2 質(zhì)量控制系統(tǒng)的總體設(shè)計

2.1 系統(tǒng)管理模塊設(shè)計

系統(tǒng)根據(jù)用戶的任務(wù)不同創(chuàng)建不同的角色，用戶以不同的角色進(jìn)入系統(tǒng)能看到不同權(quán)限的頁面[5]。圖2為系統(tǒng)管理模塊過程模型。

2.2 質(zhì)量過程控制模塊設(shè)計

分為首件三檢、工序驗(yàn)收及零件驗(yàn)收三個菜單，選擇相應(yīng)菜單，掃描制造記錄后，讀出此制造記錄的相關(guān)工藝信息。

2.2.1 首件三檢

在零件制造過程中，投產(chǎn)數(shù)量三件或三件以上，要履行工序首件三檢。要求工人在每道工序的第一個零件加工完成后，進(jìn)行：工人自檢、工（班、組）長檢驗(yàn)、檢驗(yàn)員檢驗(yàn)[6]。

工（班、組）長和檢驗(yàn)員登錄到系統(tǒng)后，選擇首件三檢菜單，在看到工人加工的第一個零件 “完成”標(biāo)志后，頁面彈出對話框，其中嵌入一個列表，用于提示進(jìn)行首件三檢的操作，根據(jù)系統(tǒng)提取出來的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)操作，如果零件不合格的話，下一個零件會再次彈出首件三檢的對話框，直至三檢合格為止。在批量加工中的首件三檢功能，如果出現(xiàn)多次不合格品，相關(guān)的檢驗(yàn)員、操作者不為同一人時，在制造記錄中全部列出。

2.2.2 工序驗(yàn)收

選擇工序驗(yàn)收菜單，在制造記錄正頁增加“是否緊急放行”的字段，檢驗(yàn)員對所要生產(chǎn)的零件的毛料進(jìn)行料檢，并判斷是否有材料合格證，如果出現(xiàn)毛料沒有合格證的情況，檢驗(yàn)員在“是否緊急放行”處做出標(biāo)識，并在系統(tǒng)里填寫緊急放行保留單編號。料檢無誤并確認(rèn)原材料后才可投入生產(chǎn)。

工人在加工完每道工序后，先進(jìn)行自檢，如果自檢合格，通知檢驗(yàn)員進(jìn)行工序驗(yàn)收。選擇要檢驗(yàn)的工序，根據(jù)系統(tǒng)提取出來的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)操作，并記錄零件的檢測數(shù)據(jù)。若工序?yàn)殛P(guān)鍵工序，在工序驗(yàn)收的時候需在系統(tǒng)里記錄關(guān)鍵工序?qū)崪y值。若檢驗(yàn)的結(jié)果有不合格品，工段計劃員進(jìn)行分卡操作，并由檢驗(yàn)員確認(rèn)。檢驗(yàn)出的不合格品在頁面上填寫不合格的原因，并填寫廢票編號或不合格品處理單編號。