多車型表調(diào)生產(chǎn)線的防錯技術(shù)應用

郭海洋 姚曉春 朱北芳

摘 要：隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，汽車焊裝車間的自動化和柔性化不斷提高，隨之而來的是防錯技術(shù)應用的增加，但是對于生產(chǎn)自動化低下的柔性表調(diào)生產(chǎn)線，由于人員操作的重復性和不穩(wěn)定性，防錯技術(shù)尤為重要。文章主要從設(shè)計、制造與檢測三個過程來探討多車型柔性表調(diào)線的防錯技術(shù)應用。

關(guān)鍵詞：自動化;柔性化;防錯技術(shù)

中圖分類號：U466? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2019）04-151-03

前言

隨著汽車生產(chǎn)技術(shù)的日漸成熟和汽車行業(yè)競爭的日趨激烈，汽車制造業(yè)只能通過提高生產(chǎn)效率、縮短開發(fā)周期和節(jié)約投資成本來提升競爭力與利潤率，而為了同時滿足市場多樣化的需求，汽車柔性化生產(chǎn)線應運而生，并受到眾多汽車制造商的青睞。伴隨著柔性化的普及應用，防錯問題日漸受到重視。在車身焊裝車間，表調(diào)線由于受到各種條件的限制，自動化水平最低，仍然需要操作人員的重復性操作[1]，且隨著表調(diào)線車型種類的增多，可能會出現(xiàn)漏裝、混裝等風險[2]，導致白車身報廢或返工等問題，從而增加造車成本，而通過防錯技術(shù)的應用可以有效避免以上問題。

本文將重點探討車身焊裝車間表調(diào)線的防錯識別技術(shù)，主要通過設(shè)計、制造與在線檢測等三個過程來介紹表調(diào)線的防錯技術(shù)應用[3]。設(shè)計過程的防錯作為一種預防性防錯手段，是指在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)時就充分考慮相似零件、對稱零件、不同扭矩等的防錯問題，避免在生產(chǎn)過程中實施防錯手段，在此階段進行防錯設(shè)計是最優(yōu)手段，可節(jié)省后續(xù)的防錯投入。制造過程的防錯也是預防性防錯手段，是指在生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程中采用防錯技術(shù)，防止錯誤的產(chǎn)生，有效避免錯裝、漏裝等。在線檢測過程的防錯是指在表調(diào)線末或線中， 對是否產(chǎn)生錯裝、漏裝等進行檢查。

1 設(shè)計過程的防錯應用

1.1 零件通用化

對同一車型或不同車型相似的零部件（在表調(diào)主要是一些小支架、鉸鏈等），在不影響產(chǎn)品安全及功能性的前提下，盡量設(shè)計成相同的零件。這樣既可以減少模具開發(fā)的成本，又可以有效避免錯裝的產(chǎn)生。因此在產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)階段應優(yōu)先考慮將相似零件通用化，例如不同的車型應盡量設(shè)計為通用鉸鏈，可以有效降低防錯需求。

1.2 螺栓扭矩統(tǒng)一化

在表調(diào)線主要是進行螺栓類的連接安裝，通常不同車型的同一位置、同一車型的不同位置會存在螺栓或扭矩的差異，例如相同型號的螺栓而扭矩不同、同尺寸的螺栓而型號有差異（如長度差異）或不同車型的同一位置螺栓型號與扭矩不同，這些對表調(diào)線的人工安裝操作是一種潛在的隱患，有可能會出現(xiàn)扭矩錯打、螺栓錯裝的問題。因此在設(shè)計優(yōu)化時，應盡量將螺栓的型號和扭矩統(tǒng)一化。從而可以有效的避免螺栓錯裝、扭矩打錯等問題，且可以節(jié)省返工成本、提高工具利用率。

1.3 放大零件差異性

對于表調(diào)安裝的零件中，一些相似的或差異微小的零部件不能做到通用化，那么就需要放大兩者的差異性，以便于員工在安裝過程中能夠識別區(qū)分，如特征面、孔徑、孔距（圖1）、型面差異。

1.4 設(shè)計防錯標識

在表調(diào)線經(jīng)常涉及到一些小支架、加強件等零件，同一車型涉及到左右件，不同車型也比較相似，因此可以設(shè)計防錯標識來進行識別，常見的方法有設(shè)置字母、L/R（圖2）[3]、凸點、到位線、豁口、凸臺及圓形等防錯標識。

2 制造過程的防錯應用

探討制造過程防錯技術(shù)前，首先需要對表調(diào)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)做一個簡單的介紹，其主要組成部分為控制系統(tǒng)、車輛編碼識別系統(tǒng)、車輛信息輸出系統(tǒng)、車輛信息檢測系統(tǒng)等組成，如圖3所示。車輛進入表調(diào)線時，通過車輛編碼識別系統(tǒng)將車輛編碼輸入控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)通過編碼分析車倆配置信息并將此配置信息分配到相應操作工位、物料臺、檢測工位等。

2.1 上料防錯

上料防錯是多車型表調(diào)線中重要的防錯途徑，如門、蓋等的上料，同一工位要完成不同配置的零件上料，那么在上料時可以通過對線旁料架的防錯識別進行選料。常見的方式是在線旁的料架旁安裝電子看板或塔燈（圖4）等，當白車身到達本工位時，對應的料架電子看板或塔燈亮起，指示員工選擇正確的零件。同時也可以將不同車型的料架噴涂不同的顏色，作為輔助防錯手段。

2.2 設(shè)備防錯

在表調(diào)線中安裝的螺栓、螺母的數(shù)量和種類較多，在多車型混線裝配時可能會出現(xiàn)錯裝或漏裝等問題，所以很有必要使用具有防錯功能的電動工具進行防錯。目前電動工具系統(tǒng)主要通過兩種方式識別車輛信息，一種是掃描識別方式，另一種是RFID識別方式，主要是根據(jù)車輛編碼識別方式的不同進行區(qū)分。

2.2.1 掃描識別方式

掃描識別系統(tǒng)必須在需要防錯的工位前安裝掃描識別儀（圖5、6），在車輛進入本工位時掃描識別車型配置信息并通過控制系統(tǒng)傳遞至電動扭槍等設(shè)備，然后電動設(shè)備選擇正確的零件和扭矩值等進行作業(yè)。

2.2.2 RFID識別方式

RFID識別系統(tǒng)是在每個雪橇上安裝TAG記錄車型信息（圖7），并在表調(diào)線需要防錯工位的滾床下安裝RFID用來識別流入本工位的車型信息，并通過控制系統(tǒng)傳遞至電動扭槍等設(shè)備，然后電動設(shè)備選擇正確的作業(yè)信息。

2.2.3 防錯電動工具

對于多車型混線的車身表調(diào)線，防錯要求較高，氣動工具已經(jīng)無法滿足現(xiàn)場需求，而電動工具由于其多種優(yōu)點（如表1），如精度高、扭矩可調(diào)、可防錯（如圖8）、可通信等，可以滿足車身表調(diào)線的防錯需求。防錯電動工具（如圖9）接收到表調(diào)控制系統(tǒng)發(fā)出的車輛配置信息，電動工具從自己的信息庫中調(diào)用對應的螺栓型號、數(shù)量及扭矩值等，可有效防止操作人員的錯誤操作。

2.2.4 工藝防錯

多車型表調(diào)線的工藝防錯主要是指通過對表調(diào)線的工藝規(guī)劃等手段將不同車型的相似零件分配在不同工位安裝來達到防錯的目的。例如柔性表調(diào)線上不同車型配置的門、蓋等

存在差異，如果都放在同一工位安裝，則會有錯裝風險，同時線旁庫位的空間也可能不足，因而可以通過工藝規(guī)劃將不同車型的門、蓋等零件分配在不同的工位上安裝，從而有效的減少錯裝，起到防錯的目的。

3 在線檢測過程的防錯應用

在線檢測過程的防錯相對于本工位或本線體來說是一種被動型的防錯手段，是保證本工位或本線體的錯裝產(chǎn)品及時被發(fā)現(xiàn)處理，使其不流入下一工位或線體，可以作為預防性防錯的補充防錯手段。例如在表調(diào)線末端安裝工業(yè)攝像頭（圖10），并與線體控制系統(tǒng)通訊，對配置差異點進行拍照匹配確認。

4 結(jié)束語

隨著智能化和自動化在生產(chǎn)中的逐步應用，汽車車身車間的柔性化應用越來越受到重視。而柔性化應用中，防錯技術(shù)不可忽視，特別是焊裝車間的表調(diào)線，人工作業(yè)量大，生產(chǎn)情況復雜，更加需要防錯技術(shù)的提升。因此，應不斷的將新技術(shù)、新工藝應用在表調(diào)防錯技術(shù)中，從而提升生產(chǎn)質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。

參考文獻

[1] 韋國健，蘇世棟.防錯技術(shù)在汽車車身制造過程中的應用 [J].企業(yè)科技與發(fā)展， 2014 （13）：45-47.

[2] 王軍，輦麗麗.防錯技術(shù)在汽車車身焊裝生產(chǎn)線上的應用[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，2010， 27 （3）：10-12.

[3] 袁會利，魏慶豐，杜坤.防錯技術(shù)在汽車車身設(shè)計中的應用[J].汽車工藝師， 2014 （1）：59-61.