二維碼技術在工程機械整機智能檔案的應用

孔維濤，崔 凱，楊 斌

(林德液壓(中國)有限公司，山東 濰坊 261061)

1 方案設計背景

工程機械的整機檔案是主機主要關鍵部件的信息集成，是整機維護保養及質量追溯的最直接最重要憑證之一。

工程機械的整機檔案主要記錄各個關鍵件的物料信息，包括物料編碼、供應商信息、產品代號、批次號、序列號、質檢記錄明細、出入庫時間等關鍵信息。主機廠總裝車間一般會安排一名專職員工完成工程機械整機檔案的建立以及ERP(Enterprise Resource Planning，企業資源計劃)系統的錄入，該專職人員根據裝配線的實時裝機狀態，在車間來回巡查，以便于跟蹤各關鍵部件裝機情況，及時手工抄錄每一臺主機各關鍵部件的裝機信息，并將抄錄的關鍵部件信息通過匹配主機的唯一PIN碼后逐條錄入到ERP系統，從而建立現有整機檔案。

具體的工程機械整機檔案建立流程如圖1所示，首先查找并記錄主機計劃中的工單號與ERP編碼，然后抄錄現場裝機的主機架編號，輸入到PIN碼生成軟件中，輸出PIN碼(唯一)，將工單號與PIN碼共同輸入到ERP系統，從而找到關鍵物料目錄；然后由專職人員根據裝配線裝機狀況與手工抄錄單，輸入全部關鍵部件的裝機信息，建立整機檔案。

圖1 工程機械整機檔案建立流程

現場手工單填寫項目包含20多項關鍵部件的信息記錄。以推土機為例，分別是整機的機架號、發動機號、變速箱、變速閥、轉向閥、工作油箱、離合器、變矩器、飛輪殼、GPS、變速泵、轉向泵、工作泵、水箱、提升油缸、左右臺車、前機罩、操縱裝置物料信息，其中發動機號與主機架號的記錄最為關鍵。

該整機檔案信息錄入方式主要存在以下問題：

(1) 關鍵部件分布在不同工序裝配中，一個人必須及時跟蹤記錄，易錯過最佳錄入時間。

(2) 手寫用時長、效率低，正常生產模式下，如果裝配線單日20臺產量，每天要完成400項關鍵部件的抄錄，如果1 min記錄1項關鍵部件，僅手抄工作一天共需6時20分，然后將400項關鍵件物料信息逐條檢錄到ERP系統中。

(3) 手工錄入容易出錯，一旦錄入錯誤，后期容易造成糾紛，且不能彌補，因此專職人員在檢錄過程中必須做到高度認真仔細。

2 智能整機檔案建立具體方案介紹

針對現有整機檔案檢錄方式出現的問題，本設計方案提出將二維碼技術用于整機檔案的建立，將部件物料信息手工采錄升級為二維碼識別檢錄，數據通過無線傳輸到ERP系統，實現關鍵部件的智能識別。智能整機檔案建立流程如圖2所示，我們把文字形式的關鍵件物料信息翻譯為二維碼形式，供應商按照相應規則與標準，打印、粘貼相應二維碼到關鍵部件上，待裝機關鍵部件送到車間裝配線，車間關鍵部件相應操作人員通過手持掃碼器，對兩兩裝配的主機或部件分別掃碼，然后將物料信息無線傳輸到數據終端軟件進行整理，最后自動對接檢錄到ERP系統中，從而智能建立工程機械整機檔案。

圖2 智能整機檔案建立流程圖

2.1 主機、關鍵件物料信息種類

對工程機械主機廠ERP系統物料進行分析，以推土機為例，推土機整機檔案的20項關鍵件物料信息主要涵蓋編碼、物料描述、規格型號、單臺數量、批次號、序列號、供應商、質檢人員、備注，共九種。每1項關鍵件的物料信息都是這其中一種或幾種的信息集成。此外主機識別信息主要有PIN碼、主機編碼、配置說明、工單號。以發動機為例，關鍵件物料信息如圖3所示；以某一臺DH17為例，主機識別信息如圖4所示。

圖3 關鍵件物料信息 圖4 主機識別信息

2.2 主機、關鍵件二維碼物料信息標準

在推土機裝機現場，10個關鍵件依次被裝配到主機架上。在對接時，設置主機架上粘貼的PIN碼二維碼為主碼，其他10個關鍵件上的為副碼。我們需要把主碼與副碼的信息轉換為二維碼信息，在推土機智能整機檔案中，規定主碼內容標準如圖5所示，副碼內容標準如圖6所示。

圖5 主碼條形碼信息

圖6 副碼條形碼信息

2.3 主機智能整機檔案系統二維碼技術對接權限、規則及流程

隨著關鍵件裝配到主機架上后，現場裝配人員通過掃碼器分別掃描主機上的主碼與關鍵件的副碼，將物料信息無線傳輸到終端軟件，由終端軟件判斷主、副碼的權限，然后將副碼的物料信息自動收錄到主碼目錄下。后續關鍵件以此類推，最后整機全部裝機完成，關鍵件物料信息全部掃碼、無線傳輸，最終全部收錄到主碼目錄下，掃碼流程如圖7所示。

圖7 主碼與副碼裝機掃碼流程

其中涉及到部分關鍵件單獨相互裝配(沒有裝配到主機架前，單獨模塊化裝配)，這時副碼與副碼掃碼對接，兩個或多個關鍵件物料信息分類識別，在數據終端相互集成、疊加，等待再整體裝配到機架上時，掃其中任意一個副碼，可將該模塊的全部物料信息收錄到主碼目錄下，并設置重復掃碼自動報警功能。以五聯泵裝配為例，五聯泵總成包括行走雙聯泵、工作三聯泵，當五聯泵裝配時，行走雙聯泵與工作三聯泵掃碼對接，實現物料信息的臨時疊加，掃碼流程如圖8所示。然后再裝到機架上。

圖8 主碼與多副碼裝機掃碼流程

待整機全部完成裝配，終端軟件完成對全部關鍵部件物料信息的自動采集記錄。最后，通過終端軟件與ERP系統對接，將全部關鍵的物料信息自動檢錄到該主機的目錄下，從而完成工程機械智能整機檔案建立的全部流程。

3 結論

(1) 工程機械智能整機檔案的建立，依托二維碼技術，在裝配時，通過對關鍵件智能掃碼裝配，并建立整機檔案，便于后期質量追溯，初步實現了工程機械主機廠的智能化、數字化裝配，為建立工程機械主機廠數字化智能化裝配奠定了一定基礎。

(2) 減少了現場裝機物料信息檢錄人員的工作量，檢錄人員只需監控整個系統的運行，無需反復跟蹤記錄。

(3) 有效地避免了手工抄錄的錯誤，避免了后期維護保養的糾紛。