MES系統(tǒng)在變速箱生產(chǎn)線防錯領(lǐng)域的應(yīng)用

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間層面的信息管理系統(tǒng)，其強大的數(shù)據(jù)處理與存儲功能，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)品裝配過程中，防呆、防錯手段的運用;

【關(guān)鍵詞】MES;信息管理;防呆防錯;變速箱產(chǎn)品

MES信息系統(tǒng)通過Web方式分布式部署的B/S架構(gòu)系統(tǒng)，對裝配線所有工位實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，現(xiàn)場客戶端實時顯示質(zhì)量數(shù)據(jù)，設(shè)備狀態(tài)信息，同時，管理人員可以通過MES實現(xiàn)很多功能，如：顯示操作規(guī)程指導書、設(shè)備狀態(tài)信號的監(jiān)控、機型的判斷、物料錯漏裝判斷、物料與機型相符性判斷以及設(shè)備點檢記錄的存儲等諸多方面。同時，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PLC系統(tǒng)與MES進行信息交互。這就使得生產(chǎn)線的很多防錯手段可以通過MES系統(tǒng)得以實現(xiàn)。

MES系統(tǒng)防錯的主要模塊如下：

1、零件與機型匹配

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)線必須具備對產(chǎn)品零件的識別，防止混料情況的產(chǎn)生。在生產(chǎn)訂單下達后，線首工位接收訂單，MES通過Moby讀卡器將該訂單所對應(yīng)的機型信息寫入托盤碼塊當中，同時建立起該種機型對應(yīng)的BOM列表，裝配零件前，操作者需對零件進行掃碼確認，掃碼信息與BOM列表信息匹配后，才能進行下一步裝配活動，若信息不能匹配，則說明該零件非本機型裝配的零件，MES通過HMI屏幕給出警告信息，設(shè)備不能動作。

2、合格標志判定

每道工序需對前一道工序的合格狀態(tài)進行判定，若前一工序合格，則本工位進行正常裝配，若不合格，托盤將會按不合格放行。這就要求MES系統(tǒng)需對前一工序的合格標志位進行判定，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，MES會發(fā)出警告信息，人工協(xié)助查找原因。

3、返工標志比對

在線返工無需建立專門的返修產(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。不良品返工申請上線前，MES要給出不良品的返工路徑，由人工再次確認后，手動選擇返工上線。在返工上、下線對接點，MES需對返工標志位及返工路徑再次比對，以確認該產(chǎn)品是否為返工零件。

4、激光打碼確認

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)容的標識。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，視覺檢測系統(tǒng)需對二維碼內(nèi)容進行識別，并與MES傳遞的流水號信息進行比對，以確認打碼的正確性。

5、螺栓擰緊防錯

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

6、質(zhì)量信息比對

產(chǎn)品在流水線裝配過程中的質(zhì)量信息會分別存儲在MES數(shù)據(jù)庫及托盤的碼塊當中，當產(chǎn)品下線后，會將碼塊中的質(zhì)量數(shù)據(jù)與MES系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)進行再次比對，確認每個工位的質(zhì)量數(shù)據(jù)是否與MES庫中的數(shù)據(jù)匹配。

7、零件數(shù)量及位置防錯

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

訂單下達后，針對該產(chǎn)品會形成所有零件的BOM列表，每當裝配完一個零件后，系統(tǒng)會在該列表內(nèi)自動將該零件刪除，以確保該種零件在本臺變速箱的唯一性。同時，在MES系統(tǒng)內(nèi)部，將該零件與本臺變速箱號進行綁定，形成一一對應(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)過程的防錯方式不限于MES系統(tǒng)，還包括PLC、傳感器及設(shè)備的硬件防錯等手段。但因MES系統(tǒng)所具備的強大數(shù)據(jù)處理與存儲的功能，能夠幫助生產(chǎn)線更加快速、準確的發(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】

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