发动机机加工生产线过程质量追溯研究.docx

1发动机机加工生产线过程质量追溯研究聂锋乐张凤雷长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心河北保定071000摘要在发动机自制件缸体缸盖曲轴等加工生产线上引进生产追溯系统通过二维码打标机使每个工件拥有自己唯一的身份证该系统采用计算机数控技术信息加密技术监督管理每个产品实现制造过程质量追溯快速查找质量问题产生的原因及时发现工艺系统缺陷采取纠正及预防措施提高产品的质量和可信度提升生产效率降低生产成本关键词追溯系统缺陷预防措施1生产线追溯的意义法规要求2011年工信部37号公告乘用车生产企业及产品准入管理规则要求企业应建立从关键零部件总成供应商至整车发动机出厂的完整产品可追溯体系当发生重大问题时应能利用产品追溯系统迅速查明原因确定产品召回范围并采取相应措施2013年国家正式施行缺陷汽车产品召回管理条例要求生产者应当建立并保存汽车产品设计制造标识检验等方面的信息记录保存期不得少于10年生产管理要求通常在生产中操作者记录工件号形成纸版生产报表存储与资料室中存在问题纸版记录易附着切削液造成字迹模2糊无法辨认纸版文件长时间存放后易变质记录不能识别出现问题后故障工件查找时间长过程出现问题后与工件之间不能进行关联过程原因不能及时记录不能为问题解决提供过程信息为此在发动机零件自动加工过程中急需自动记录系统实现过程质量追溯2信息载体选定目前行业内普遍使用的追溯信息载体有二维码和RFID芯片两形式通过生产应用特点长城汽车股份有限公司选择采用二维码形式主要原因如下21设备故障应对生产中不可避免出现设备故障在设备故障较长时间不能修复时需要在中间设备设置工件缓存区待设备修复完成后及时进行后续生产提高产出量若采用RFID芯片形式工件临时缓存区需要占用较多芯片线体周转困难22环境适应能力长城汽车股份有限公司缸体缸盖等均采用铝材质由于铸造微小缺陷需要进行浸渗处理然而浸渗工艺中浸渗固化工步温度为9095超出RFID芯片温度工作范围造成芯片失效若拆除芯片浸渗工件追溯产生断层23成本因素单个RFID芯片成本约为500元个在生产过程中受生产因素影响造成损坏需要定期进行补充生产成本高24人员投入采用RFID芯片需要增加人员在上线处对芯片进行安装劳动强度增加并且线尾增加拆卸动作多投1人班3生产模式分析331二维码读取流程PLC通过以太网与本地PC激光机软件通讯获取打标机工作状态通过IO控制外围电路通过以太网与ANDON系统通讯与Cognex工业相机通讯以实现激光打标工位的运行同时PLC须与辊道上的PLC通讯了解工件位置并将相应信息发送至相应工位的一体机并负责ANDON系统的显示并控制整条线的运行外围电路包括辊道定位和夹紧工装打标读码等设备的控制32正常生产流程描述如下在工件上线的工位机械手抓去取工件前PLC触发读取工件二维码信息并将信息传输PLCPLC为每个工位分配一段存储区域这个存储用来存放工件的二维码信息随着工件的流动二维码信息随着移动机械手将工件放置在OP10A工位二维码信息也移动到OP10A工位并将这个信息传送给CNC加工过程中机械手运行的方向就是二维码信息流动的方向机械手将工件从OP10A移动到OP20APLC将二维码的信息从OP10A工位存储段移动到OP20AOP10A的信息清空即该工位上没有工件PLC中工位对应存储区域就没有信息子加工线在加工过程中其信息是一个闭环每道工序在进行加工前需要对其上一道工位的加工状态进行核实如果是OK则继续加工如果NK则停止加工并报警对这个工程称之为防错OP10A加工完成的信息由OP10A的CNC反馈到机械手PLC就地数据保存计算机PC1将数据从PLC中取出并保存到本地PLC将工件从OP10A移动到OP20APLC通知就地计算机OP20A有新工件达到并将OP20A当前工件的二维码信息提供给计算机计算机PC1将检索的结果反馈给控制机械手的PLC如果PLC4收到的报警信息那么则给声光报警操作人员可以到PC机上看具体的故障原因并根据提示对故障消除处理若没有任何异常PLC并将能加工的指令传送给CNC如加工过程中出现以上CNC直接将二维码信息异常信息工位信息时间传送PC1为了保证工件的信息流准确在每个子线的下线工位安装1个二维码读取器这个二维码读取的功能相当当前子线最后一道防线对下线的工件进行读取读取到的信息和PLC中的信息对比确认是否是当前工件比如说PLC中应该下线的信息是0012工件下线阅读器读到的也是0012工件这是匹配的如果读到的是0011工件那么报警CNC加工好工件有两种状态OKCNC将加工数据信息和二维码工位信息绑定发动给PC机NGCNC将故障信息二维码信息工位信息绑定发送给PC机33抽检及异常下线流程在每个子加工线的上线和下线位置各安装一个固定式阅读器在每个QC台配置一套手持式二维码阅读器固定式阅读器读取到的二维码信息传输到机械手PLC手持式阅读器读取到数据直接传送给QC台的控制实时记录抽检的工件二维码信息并将二维码信息和检测内容绑定并传送到就地数据采集机4批次追溯功能41工件历史的查询通过人机界面可查询过去某个时间段内加工过的工件列表显示了由哪些设备加工完成的上线时间下线时间生产节拍等42刀具信息的实时显示显示了某个或全部工序的的实时刀具信息543历史报警的查询可查询过去某个时间段内某个工序出现的报警进行列表还可指定条件多条件查询等44实时设备状态的显示可实时显示每台设备的当前状态通过点击某台设备可看到设备现有的报警5结论通过应用二维码自动追溯系统长城公司发动机加工生产线实现了工件信息的及时收集方便了生产过程中异常问题快速溯源缩短了工人查找时间提升了长城汽车产品质量竞争力为消费者产品选型提供信心