淺談防錯在整車制造過程中的應(yīng)用

劉磊 王東 劉小兵 蘇紅光

摘要： 伴隨著客戶需求的多元化發(fā)展，整車生產(chǎn)線柔性化程度急需得到提高，來滿足客戶的個性化定制。勢必給單線多品種的共線生產(chǎn)帶來漏裝、錯裝零部件等質(zhì)量風(fēng)險，為落實“三不原則”的質(zhì)量方針，在產(chǎn)品及制造過程環(huán)節(jié)實施防錯技術(shù)，避免缺陷風(fēng)險帶來的不良影響。

關(guān)鍵詞： 產(chǎn)品設(shè)計;制造過程;防錯

引言

隨著客戶個性化的需求，汽車款式也呈現(xiàn)多元化發(fā)展，致使整車制造過程中出現(xiàn)多種零部件且多種車型不同配置的混線生產(chǎn)模式。試想在如此繁瑣且高效率高質(zhì)量的生產(chǎn)線上作業(yè)，憑借操作人的視覺能力來識別相應(yīng)零部件及配置信息等內(nèi)容，存在有零部件錯、漏裝等質(zhì)量風(fēng)險，造成客戶較大抱怨。因此，在整車制造過程中體現(xiàn)防錯技術(shù)則成為重要研究內(nèi)容;本文主要從產(chǎn)品研發(fā)階段和制造過程環(huán)節(jié)實現(xiàn)防錯的方式。

防錯定義

防錯法或稱之為防呆法，其義即是防止人做錯事。從狹義上講：如何設(shè)計一個東西，使錯誤絕不會發(fā)生;從廣義上講：如何設(shè)計一個東西，而使錯誤發(fā)生的機會減至最低的程度。ISO/TS16949中則準確定義防錯是指為防止制造不合格產(chǎn)品而進行的產(chǎn)品和制造過程的設(shè)計和開發(fā)。

產(chǎn)品階段防錯

零件設(shè)計防錯

產(chǎn)品在設(shè)計階段，從設(shè)計角度采取措施使產(chǎn)品具有自身防錯能力，設(shè)計人員通過現(xiàn)場實物經(jīng)驗的積累，從零部件加工、裝配等過程環(huán)節(jié)分析，制成達到設(shè)計人員具有唯一性要求的零部件，便于清晰分辨出于其它類似零部件的不同之處。而對于外形對稱的零部件須通過結(jié)構(gòu)、尺寸、定位方式等來實現(xiàn)其功能;當(dāng)裝配后出現(xiàn)位置不符合時，給操作者視覺上提供零部件裝配的準確性及快捷性。完美地實現(xiàn)設(shè)計意圖，不僅能獲取最大的經(jīng)濟效益，且也是最安全有效的防錯措施。

零件標識防錯

操作者通過目視零件表面差異來防錯的相似部件，則在非影響外觀商品性能表面刻打或粘貼標識來實現(xiàn)。如同組裝車間區(qū)分左、右對稱零件的“L”和“R”進行識別（如圖1）;同理，使用不同顏色的標簽進行區(qū)分，也能起到最佳的防錯效果，因為使用顏色辨別會比區(qū)分文字的準確度更高些。

制造過程防錯

在制造過程中通過工藝規(guī)劃、物流配送等途徑落實有效的防錯方法，保證制造不產(chǎn)生不良品發(fā)生。

工裝輔具防錯

在工藝規(guī)劃前期，一些兩個以上零件的特殊要求進行組裝，不僅要花費大量的時間且要保證準確性;此時，會考慮通過工裝或夾具輔助來進行零件裝配，并在工裝上設(shè)置防錯機構(gòu)且不能通用，起到防錯作用（如圖2）。

設(shè)備防錯

關(guān)于關(guān)鍵設(shè)備液體加注及緊固工位，對設(shè)備增加防錯裝置使設(shè)備具有自動糾錯功能，同時對操作的正確性進行實時檢測判斷，當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯誤立即停止并自動報警，直到錯誤糾正到正確軌道上，方能實施下步行動步驟。

掃描防錯

根據(jù)質(zhì)量管控要求，對于整車關(guān)鍵零部件落實追溯系統(tǒng)管理，保證發(fā)生問題時迅速確定根源所在。主要是通過零件表面粘貼一定要求的條形碼實施追溯，其條形碼中具備規(guī)格校驗號、零件號、廠家代碼等信息;利用電腦加掃描槍接入制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）實現(xiàn)掃描，制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）中的VSN碼與生產(chǎn)BOM（生產(chǎn)物料清單）提供零件數(shù)據(jù)庫;制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）設(shè)置必要的接口，與生產(chǎn)現(xiàn)場控制設(shè)施建立起控制與反饋關(guān)系[1]。當(dāng)掃描時條形碼中的校驗號、零件號等信息，與系統(tǒng)綁定的信息完全符合，則不進行聲光等信號的預(yù)警功能，從而達到防錯效果。

工序環(huán)防錯

裝配后被覆蓋的裝配內(nèi)容或容易遺漏的內(nèi)容通過增加互檢工序的方法使被覆蓋部分裝配后得到檢驗，通過增加的互檢來防止前道工序裝配中產(chǎn)生的錯誤流出的一種防錯技術(shù)[2]。

工序防錯

針對外觀相似的兩個零件進行物理隔離，將通過工藝調(diào)整到不同的工位進行裝配;特別是整車上左右對稱的兩個零件，安排同一工位進行組裝，會產(chǎn)生錯裝風(fēng)險。

工具防錯

工具防錯系統(tǒng)是通過電氣控制和信息技術(shù)，結(jié)合企業(yè)擰緊監(jiān)視裝置樣式標準，將擰緊工藝流程以數(shù)字化、信息化的方式應(yīng)用到實際的車輛生產(chǎn)過程中。

工具防錯系統(tǒng)包括系統(tǒng)服務(wù)器、主控PLC和顯示執(zhí)行裝置三部分組成。系統(tǒng)服務(wù)器用于執(zhí)行其中系統(tǒng)的顯示執(zhí)行裝置，包括子局和輔助帶藍牙的工具。子局用于及時、準確地向操作區(qū)的操作人員指示擰緊生產(chǎn)順序號、次數(shù)信息;藍牙工具被用于執(zhí)行擰緊操作的同時，還向子局發(fā)送擰緊過程完成的信號，子局根據(jù)接收的信號，顯示剩余次數(shù)（如圖3）。

操作過程中，作業(yè)人員如果在規(guī)定的時間內(nèi)使用藍牙工具，按該車型預(yù)先設(shè)定的參數(shù)（力度和角度）完成扭緊動作，則綠色OK燈長亮，否則紅色NG燈長亮;同時防錯系統(tǒng)將把報警信息傳遞給ANDON系統(tǒng)。ANDON系統(tǒng)收到報警信息后，向輸送線PLC發(fā)送請求停線信號。

物流排序供貨

物料存儲區(qū)域配備有專職物流人員，當(dāng)接收到生產(chǎn)車輛信息后，將對應(yīng)配置的零部件放置到帶有內(nèi)部易識別且有規(guī)則編號的料架上，然后通過牽引車配送至對應(yīng)的生產(chǎn)線工位;此防錯方式是將生產(chǎn)線上裝配人員識別轉(zhuǎn)移至專職物流人員，在一定程度上達到防錯的目的。

SPS配送防錯

SPS配送主要設(shè)置由取料系統(tǒng)、運輸軌道、固定物料料架和動力臺車等組成。首先，在線旁規(guī)劃存放零部件物料的料架，料架裝箱盒內(nèi)存放的零件須固化某一零件;實施SPS配送需要抓取到生產(chǎn)計劃及配置信息，保證順序及信息的準確性;當(dāng)物料配送人員接收到生產(chǎn)信息時，通過帶有取料料架上的提示進行取料，而后給系統(tǒng)反饋信號形成閉環(huán)，系統(tǒng)接收反饋信號判斷取料是否正確，錯誤則進行聲光報警，正確則進行入下一循環(huán)。針對物料指示的方法通常采用指示燈的形式，每種物料對應(yīng)一個指示燈，指示燈點亮表明待裝車型配備此物料。反饋信號的輸入通常有兩種形式：一種采用光柵，當(dāng)取料時光柵自動識別后給系統(tǒng)反饋;另外一種是撥觸開關(guān)的形式，取料后通過人工撥觸相應(yīng)的開關(guān)給系統(tǒng)反饋。正確的物料取出后擺放在帶有驅(qū)動的臺車對應(yīng)位置上，再通過地面鋪設(shè)的臺車軌道，運輸?shù)搅慵b配指定工位，且裝配的零件與車身一一對應(yīng)。

小結(jié)

本文主要從產(chǎn)品研發(fā)階段和制造過程環(huán)節(jié)兩個方面對整車制造過程中實現(xiàn)防錯進行簡述。通過防錯在制造過程中的廣泛應(yīng)用，才能保證錯漏裝流出的風(fēng)險，才能提高生產(chǎn)效率及提升產(chǎn)品質(zhì)量。我們在應(yīng)用這些防錯方式的過程中，應(yīng)不斷開拓新的防錯技術(shù)來達到更高的目標和要求。

參考文獻

劉飛飛，羅遠霞.淺談汽車總裝零件的防錯方式[J].裝備制造技術(shù)，2013（3）.

胡彬，高戰(zhàn)果.總裝防錯技術(shù)原理及實踐探索[J].汽車制造業(yè)，2011（3）.