空調(diào)制冷劑充注準確性方法研究與應(yīng)用

王臣章 吳 振 何偉豐 劉 洋 林堅鋒

（珠海格力電器股份有限公司 珠海 519100）

引言

隨著蒙特利爾公約規(guī)定制冷劑（又稱冷媒）HCFCs加速淘汰[1]，國內(nèi)各大空調(diào)企業(yè)目前均已啟動了R32制冷劑空調(diào)的大規(guī)模生產(chǎn)，由于世界各國對R22制冷劑的淘汰時間表和政策不同，因此各大空調(diào)企業(yè)的空調(diào)產(chǎn)品仍存在R22、R410A、R32三種制冷劑并存的情況。目前行業(yè)內(nèi)主流的空調(diào)制冷劑充注機（又稱灌注機）都是雙系統(tǒng)，為了解決一臺充注機可以充注3種制冷劑，目前采用的主要方法是將R22制冷劑作為一個系統(tǒng)，將R410A和R32制冷劑共用另一個系統(tǒng)（如圖1所示）；該問題雖然解決了一臺充注機可以充注3種制冷劑，但在切換生產(chǎn)不同制冷劑空調(diào)時，偶爾會出現(xiàn)制冷劑充注錯誤的質(zhì)量異常，這給企業(yè)帶了重大經(jīng)濟損失，因此解決制冷劑充注準確性對空調(diào)生產(chǎn)有著很高的經(jīng)濟價值。

1 原因分析

通過統(tǒng)計，空調(diào)制冷劑充注錯誤，按異常類別可以分為兩種：制冷劑種類錯誤和制冷劑重量錯誤。到現(xiàn)場深入分析，梳理了生產(chǎn)切換制冷劑時的操作流程，包含3個步驟：

步驟1：核對首檢（記錄著訂單、機型、物料清單、裝配指導及要求等信息用于指導生產(chǎn)的材料）的制冷劑種類、充注量；

步驟2：操作充注機，選擇對應(yīng)的制冷劑種類和充注量；

步驟3：當切換后的制冷劑為R410A或R32時，必須檢查管道系統(tǒng)制冷劑是否準確，即增壓系統(tǒng)連接的管道制冷劑是否正確。

進一步分析，總結(jié)了導致制冷劑充注錯誤的原因，主要可以分為以下兩種：

1.1 員工操作問題

1）忘記操作充注機或選錯制冷劑系統(tǒng)，導致制冷劑充注種類錯誤；

2）忘記操作充注機或選錯制冷劑充注重量，導致制冷劑充注重量錯誤；

3）重復充注，對已充注了制冷劑的返修機重復執(zhí)行了制冷劑充注。

1.2 管道系統(tǒng)制冷劑種類錯誤

生產(chǎn)切換制冷劑時，雖然操作了充注機，但沒有同時切換管道系統(tǒng)，導致制冷劑充注種類錯誤。

2 解決方案

針對空調(diào)制冷劑充注錯誤問題，通過建立人員培訓管理體系控制充注機操作員工的上崗資質(zhì)；通過指紋識別、人臉識別等方法監(jiān)控人證合一，杜絕沒有上崗資質(zhì)員工頂崗導致操作出錯問題；開發(fā)掃描MES條碼自動調(diào)取充注的制冷劑信息，可以杜絕充注機的制冷劑種類和充注量錯誤問題；制定可視化方案，可以有效避免管道系統(tǒng)制冷劑種類錯誤問題。

2.1 員工培訓系統(tǒng)

充注工序為關(guān)鍵重點崗位，由工藝部、質(zhì)控部、分廠技術(shù)科對人員進行培訓，合格后由培訓部統(tǒng)一發(fā)上崗證，如圖2所示。

2.2 人證合一

為了監(jiān)控充注機操作員工人證合一，只通過人員巡查的管理是無法實現(xiàn)的；常用有效的信息化方案包含指紋識別和人臉識別，前者優(yōu)點是成本較低，后者優(yōu)點是使用方便。

2.2.1 指紋識別

熊林等在《淺談空調(diào)制冷行業(yè)冷媒充注操作的可靠性與防錯方案》[2]一文中提出通過指紋識別監(jiān)控充注機操作員工上崗資質(zhì)，有效降低人員問題導致的充注制冷劑種類錯誤。

2.2.2 人臉識別

充注作業(yè)人員操作過程頻繁觸碰彎角閥，因此手指不可避免沾滿壓縮機油，導致指紋識別操作不便；人臉識別技術(shù)[3]可以有效解決該問題，將有上崗資質(zhì)的作業(yè)人員人臉信息錄入到關(guān)鍵崗位人臉平臺（如圖3所示），平臺再將人臉信息下發(fā)到人臉打卡終端（如圖4所示），實現(xiàn)人臉解鎖充注機。

圖1 空調(diào)充注機及管道系統(tǒng)

圖2 關(guān)鍵崗位培訓系統(tǒng)

圖3 關(guān)鍵崗位人臉平臺

2.3 掃碼充注

針對人工核對首檢操作充注機存在的制冷劑種類或充注量選擇錯誤的問題，和返修機重復充注的問題，開發(fā)掃描MES條碼自動調(diào)取充注的制冷劑信息可以有效解決該問題。通過在空調(diào)機身貼MES條碼，MES條碼關(guān)聯(lián)機型明細清單包含了制冷劑信息，在制冷劑充注前用條碼槍掃描MES條碼不但能自動判斷機子是否屬于返修機（見圖5），而且可以自動從明細清單抓取制冷劑種類、充注量和充注機參數(shù)自動修改。

2.4 管道系統(tǒng)制冷劑可視化

如圖1所示，充注機2的制冷劑管道可以對接管道2或管道3，從而實現(xiàn)可以充注R410A和R32兩種制冷劑；由于對接位置距離充注崗位較遠，且充注機自身無法識別管道中的制冷劑是R410A還是R32，因此管道制冷劑切換是個質(zhì)量控制盲區(qū)。

為解決上述質(zhì)控控制盲區(qū)，根據(jù)管道系統(tǒng)特點，制定解決方案如下：

1）在管道2、管道3末端的扳手氣槍扳手位置增加控制開關(guān)，當扳手閉合時控制開關(guān)接通；

2）管道2、管道3的控制開關(guān)分別連接R410A顯示屏、R32顯示屏，控制開關(guān)接通時，顯示屏亮；

圖4 人臉打卡終端

圖5 掃碼充注系統(tǒng)提示機子為返修機

圖6 管道系統(tǒng)制冷劑種類可視化

表1 改善前后制冷劑充注批量事故損失對比

3）增壓系統(tǒng)2的制冷劑管道只有1個對接接頭和制冷劑管道對接，即管道2或管道3無法同時對接充注機制冷劑管道。

方案現(xiàn)場實施效果如圖6所示。

3 改善成果

制冷劑充注錯誤主要是通過實驗室性能測試發(fā)現(xiàn)，因此當出現(xiàn)該異常情況時，一般會有一個或多個訂單入庫；而制冷劑充注錯誤的返包需要將錯誤的制冷劑放出，再重新經(jīng)過抽真空和制冷劑充注，返包時一臺機子需要兩塊工裝板分別放機子和包裝材料，因此返包生產(chǎn)效率遠低于正常的生產(chǎn)效率。據(jù)統(tǒng)計，僅一個500臺訂單的制冷劑充注批量事故就會導致公司成本損失3萬元以上、產(chǎn)能損失3千臺左右，如表1所示。因此，杜絕生產(chǎn)線制冷劑充注錯誤，一方面可以為公司帶來避免成本損失的有形效益，另一方面也可以避免該異常帶來售后投訴的無形效益。

4 結(jié)論

由于制冷劑環(huán)保政策和市場實際需要，同一生產(chǎn)線一天中生產(chǎn)3種制冷劑空調(diào)產(chǎn)品、返修機上線重新充注制冷劑等情況是不可避免的，僅靠員工的質(zhì)量意識很難杜絕制冷劑充注種類錯誤及充注量錯誤問題。本文介紹了一種基于MES條碼掃碼充注的信息化方法，結(jié)合管道系統(tǒng)制冷劑可視化方案，項目在6條外機生產(chǎn)線實施一年多，制冷劑充注異常數(shù)為零，為公司帶來較好的經(jīng)濟效益。