生產過程質量管控系統應用淺析

劉峰，伍小平

安徽江淮汽車集團股份有限公司 安徽合肥 230601

產品全生命周期質量管理主要包含設計過程質量管理、制造過程質量管理、輔助過程質量管理及使用過程質量管理等幾個方面，它是全面質量、全部過程和由全體人員參加的管理；它是遵循一切為用戶著想，一切以預防為主，一切以數據說話，一切工作安排按照PDCA循環進行的質量管理。在產品全生命周期管理體系當中，制程質量管理是其中最重要的一環。它是產品制造過程質量的全面管理，如圖1所示，該系統實現了對車輛生產過程質量的全面在線跟蹤與改進。建立一套生產管理過程質量管理系統來管控過程質量，形成一車一檔的質量檔案，作為產品全生產周期質量管理的一部分，是不可或缺的一環。

圖1 制程質量管理系統

乘用車制造工廠通過多個設備和數據終端，采用自動采集或錄入數據方式，實時獲取生產過程高質量數據，在工廠自動化系統（FAS）的質量模塊中進行質量數據統合整理，形成單車全過程質量數據清單，可進行多維度質量數據分析，并通過信息化系統分析發布，能自動實現質量問題TOP10、FTT、DPU和超期車等主要信息統計，為質量的預防、控制和改進提供了最大效率。

生產過程質量管理如圖2所示，如要包含基礎數據維護、質量數據自動采集、過程質量防錯、質量問題在線錄入/閉環、一車一檔質量門和數據統計分析等幾個主要方面。

基礎質量數據維護

質量主數據是定義質量管理最基礎的數據，也是質量計劃的基礎組成。質量主數據獨立于檢驗計劃而被獨立維護，并在質量計劃中被引用。獨立維護的主數據可以使得檢驗計劃更加靈活和標準化。在質量模塊中，物料主數據、檢驗目錄、檢驗特性、采樣方案、采樣過程、動態修改規則及物料說明被作為主數據維護。

1.質量缺陷數據庫

質量缺陷數據庫是每個主機廠根據自身對質量的追求定義的一套獨特的質量缺陷編碼規則，是實現質量問題統計分析和改進的基礎，是整個質量管理系統的基礎。江淮汽車公司乘用車板塊采用的是基于超級BOM的零部件編碼+標準的可擴展的缺陷代碼+方位的質量缺陷數據庫，詳見表1，可延伸至研發與銷售，應用于產品全生命周期質量管理。

表1 質量缺陷數據庫

質量缺陷數據庫的基礎數據維護如下：定義車輛質量的層級式不良現象代碼；定義車輛質量的矩陣式不良現象、不良原因、處置方法；定義車輛的圖形與位置信息；根據工序特點，分配相關的不良代碼和圖形到工位終端。

2.車輛質量數據的手動錄入與設備數采

1）手動質檢工位，可將“經典不良”排在前列，也可自定義或默認排列不良清單，便于用戶選擇。

2）手動質檢工位，輔以圖形選擇不良位置，以便于維修用戶處置。

3）設備加工工位，可根據設備反饋的數據自動判斷是否逾期，并記錄相關的質量結果與不良代碼。

質量數據自動采集

裝備質量數據采集分為質量檢測數據采集和工藝設備工藝參數采集。

檢測數據包括三坐標、藍光檢測設備、AUDIT等設備的檢測數據，通過對產品車輛的外觀、尺寸、強度等參數直接檢測，形成相應的專項分析數據指導生產工藝改進。

在線工藝設備工藝參數包括：焊裝的點焊、鉚焊、SPR、FDS、植焊及激光焊等工藝裝備的工藝參數，涂裝的P T/E D系統、烘干系統、底涂機器人系統、噴涂機器人系統及空調系統等工藝子系統的工藝參數，總裝擰緊設備、加注設備、檢測線及電檢設備等，通過系統數據共享把工藝參數與車輛VIN號進行一一匹配，可獲取車輛制造全過程工藝參數，十分有利于問題車輛質量偏差的精準判定與回溯。

過程質量防錯

1.上件指示防錯

上件指示配合現場電視機同步指示生產。當前從生產工單，經過FAS拆分成訂單下發，車輛信息在車身信息處顯示，與此同時，隊列區將隊列整體往前推進，并保持顯示將要生產的20臺車的車輛信息。如圖2所示，焊裝共10臺上料指示系統屏每一個屏配一臺超大屏電視機，分別在門區三套，左右側圍4套，地板區3套；總裝總共七臺上料指示系統屏，分別在前懸兩個，后橋兩個，IP線一臺，車門線一臺，電池線一臺。

圖2 現場電視機同步指示生產

2.工位質量追溯與防錯

在線質量防錯：每個防錯工位都配置有工位屏（涵蓋80多種關鍵件/安全件，200多把自動擰緊設備），每當車輛進入工位，AVI系統都會實施把當前工位的關鍵零部件、擰緊的工藝推送到工位屏，同時解鎖擰緊工具，提示工人進行當前操作。當工人掃碼或自動擰緊完成后工位顯示屏自動顯示操作結果，OK則直接放行，若不匹配系統自動報警，提示工人重新操作或通過呼叫按鈕進行求助。同時，若操作速度過慢或忘記操作，工位顯示屏將在工位行進70%處提示報警，100%強制停線等待處理，要求當前工位的質量問題必須在當前工位處理完成，系統全程記錄質量數據。

在線質量追溯所有在線質量的數據：VIN號、車型、擰緊數據、加注數據、涂膠數據和檢測數據等。

（1）擰緊設備 車輛VIN號、車型等、擰緊工藝參數（力矩、角度、次數、螺栓號等）和擰緊結果（OK/NG）。

（2）涂膠設備 車輛VIN號、車型等、涂膠結果（OK/NG）。

（3）加注參數 設備——車輛VIN號、車型等；結果——OK/NG；工藝——加注量和加注機站號等。

（4）關鍵件掃描 在關鍵件裝配的工位掃描零部件條碼并與整車VIN綁定。

（5）精確追溯關鍵件的數據 VIN號、車型、氣囊、電池、電動機、變速器、換擋器和安全帶等。

3.自動裝備質量防錯

加注、涂膠、電池自動合裝及輪胎擰緊等自動裝備與AVI系統通過數據的實時交互，實現了工位級的車型的自動推送、裝備JOB號和參數自動選取和切換、結果參數的自動判定以及結果數據的自動存檔。

如加注流程如下：

1）車輛進入加注工位，加注設備從AVI系統獲取實時的進入該工位的車輛信息（VIN號及車型），并根據車型序列及不同的車型的配置發送相應加注JOB號到加注設備控制器。

2）加注設備根據加注JOB號進行加注。

3）加注結果判定，數據自動存檔。

4）數據回傳到質量系統。

質量問題在線錄入/閉環

1.過程質量控制點

過程質量除通過自動檢測設備對產品車輛進行質量控制之外，還需要在自動檢測裝備難以達到的方面設置人工質量檢測點以保障產品質量的穩定。

過程質量控制點一般設置如下：

（1）生產檢驗過程質控點 調整線內飾檢驗、調整線外觀檢驗、調整線總檢、報交檢驗、精修檢驗、報交檢驗、電動機預裝、內飾1、內飾2、底盤1、底盤2、合裝、A章檢驗、檢測線、底盤檢驗、路試檢驗、淋雨線檢驗和報交線檢驗等。

（2）實驗檢測過程質控點 沖壓件精度檢測、三坐標檢測、整車可靠性試驗等。

（3）AUDIT評審質控點 白車身AUDIT、油漆車身AUDIT及整車AUDIT評審等。

2.過程質量錄入與閉環

過程質量控制點分為質量問題錄入點和質量過程閉環點；質量問題錄入點一般采用移動終端PAD進行質量錄入，而質量問題閉環點一般采用移動終端PDA完成，如圖3所示。

圖3 過程質量采集/閉環流程

一車一檔質量門

質量門覆蓋全質量業務場景，阻斷問題車輛流向，做到質量問題不接受，不傳遞；焊涂未通過質量門的車輛不允許出車間；總裝未通過質量門的不允許進入VDC，打合格證。收集安全件/關鍵件掃碼信息、檢測線檢驗信息、過程檢驗質量信息、操作人員信息和關鍵工序檢測信息，并把相關信息綁定在對應的車身信息上，形成一車一檔整車質量電子檔案，存檔等。

一般質量門在焊裝下線、涂裝下線、總裝OK線/檢測線/報交線下線等質控點，還有部分根據工藝需要設定的自由質量門。車輛在通過質量門時自動獲取當前車輛所有的質量缺陷信息或OK信息顯示在質量門顯示屏上，指導當前車輛進入下一個作業區，如圖4所示。

圖4 報交下線質量門

數據統計分析

質量數據統計分析報表覆蓋全質量業務場景，包括FTT統計、DPU報表、質量缺陷趨勢、缺陷等級分析、缺陷TOP10、缺陷分類統計、歷史查詢等常用報表以及工藝合格率等自定義報表，如圖5所示。

圖5 部分質量報表示例

質量數據統計分析報表將生產過程的質量數據進行有效的整合，為確保產品質量合格提供了有效的數據支撐和精準的整改目標。同時，基于對過程質量大數據的多維度分析，可以為工藝、質量改進提供精準的改進方向，為質量管理決策提供有效的依據。質量數據統計分析報表是質量系統的點睛之筆，在數據越來越被依賴的今天，大數據分析和預測的功能將會展現出越來越重要的價值。

結語

質量是一個永恒的話題，而隨著用戶對個性化的追求，產品質量已從吸引用戶的賣點變成了產品銷售的一個默認前置條件。如何應用越來越成熟的數字化裝備和數字化檢測手段來保證產品的品質達成，確保產品競爭力將一直是我們不懈追求的方向。