汽車線束制造數(shù)字化與智能化的應(yīng)用研究

胡楠楠

摘 要：近年來(lái)，人們對(duì)汽車功能需求的不斷提高，促進(jìn)了汽車制造和零部件生產(chǎn)行業(yè)的快速發(fā)展，使汽車生產(chǎn)工藝越來(lái)越復(fù)雜，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)工作人員的技術(shù)和知識(shí)要求也越來(lái)越高。一些汽車生產(chǎn)企業(yè)利用數(shù)字化和智能化生產(chǎn)設(shè)備，目前已經(jīng)解決了部分線束制造工作中出現(xiàn)的問(wèn)題。由于數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的應(yīng)用不夠全面，汽車線束制造的質(zhì)量和效果仍然會(huì)受到一些不利因素的影響，因此該工作仍然有很大的提升空間。

關(guān)鍵詞：汽車線束制造;數(shù)字化;智能化

引言

在傳統(tǒng)的汽車線束數(shù)字化制造管理系統(tǒng)中，標(biāo)明半成品導(dǎo)線和原材料類型的二維碼通常都是以紙質(zhì)的形式存在的，在工作的過(guò)程中，操作工人需要手持終端條碼槍逐一對(duì)各個(gè)材料進(jìn)行掃描和錄入，這無(wú)疑給原材料的管理工作增加了很多工作量。優(yōu)化汽車線束數(shù)字化制造管理系統(tǒng)的二維碼自助服務(wù)功能，引入RFID無(wú)線射頻技術(shù)，能有效提高半成品導(dǎo)線和原材料的管理工作效率。

1汽車線束數(shù)字化制造的介紹

1.1汽車線束制造用原材料的數(shù)字化管理

汽車線束制造用的原材料包括電線、端子、護(hù)套、卡扣、扎帶主要原材料和膠帶、PVC管、波紋管等輔助原材料。所有原材料檢驗(yàn)合格后，質(zhì)檢部門出具打印的二維碼合格證，然后倉(cāng)儲(chǔ)人員使用手持無(wú)線終端掃描出入庫(kù)操作。由于一套整車線束中所需的原材料有1000種以上，依靠人工逐個(gè)進(jìn)行物料二維碼掃描出入庫(kù)操作，有些甚至需要零包裝出庫(kù)，頻繁的掃碼已經(jīng)成為一種累贅;特別是生產(chǎn)計(jì)劃下達(dá)后，物流倉(cāng)儲(chǔ)人員配送生產(chǎn)訂單所需物料的時(shí)間非但沒(méi)有減少，反而占用了更多的時(shí)間，配送效率一直無(wú)法進(jìn)一步提升。為此，必須引入更先進(jìn)的物料標(biāo)簽來(lái)進(jìn)行相關(guān)物料的管理及配送操作，方便快捷地實(shí)現(xiàn)物料的倉(cāng)儲(chǔ)管理及配送操作。

由于不同的汽車主機(jī)廠家在線束的設(shè)計(jì)過(guò)程中采用的導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)各不相同，多個(gè)汽車主機(jī)廠供貨時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致汽車線束用導(dǎo)線原材料的物料品種大幅增多。通過(guò)運(yùn)用汽車線束制造數(shù)字化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工位看板物料的需求和配送之間的數(shù)字化信息交互，能夠緩解但不能徹底解決導(dǎo)線配送至工位效率低下的實(shí)際問(wèn)題。操作工在數(shù)字化系統(tǒng)上根據(jù)要生產(chǎn)的看板，點(diǎn)配送需求，配送人員的手持移動(dòng)終端平板電腦上就會(huì)出現(xiàn)不同工位的電線材料需求信息。

1.2汽車線束制造工藝卡的數(shù)字化管理

目前，汽車線束制造的工藝過(guò)程設(shè)計(jì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的自動(dòng)生成與管理，工藝工程師只需將EXCEL的切線壓接表、多線組合壓接表、線束的單層BOM，按照特定的格式導(dǎo)入數(shù)字化制造系統(tǒng)軟件就可自動(dòng)生成相應(yīng)的作業(yè)工藝卡。后期的線束產(chǎn)品的工程更改也可以在數(shù)字化制造系統(tǒng)中完成，也可統(tǒng)一從系統(tǒng)中導(dǎo)出EXCEL表格進(jìn)行批量更改，然后重新導(dǎo)入系統(tǒng)即可。數(shù)字化制造管理系統(tǒng)會(huì)按照工程更改的日期，自動(dòng)生成新的版本。

端子、壓接模具、壓接標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)也通過(guò)維護(hù)整理后批量導(dǎo)入數(shù)字化制造管理系統(tǒng)，系統(tǒng)生成的單線工藝卡、多線工藝卡將會(huì)自動(dòng)匹配相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及參數(shù)，減少了人為操作可能造成的錯(cuò)誤。通過(guò)對(duì)不同類型的設(shè)備進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，比如：對(duì)不同的自動(dòng)下線壓接設(shè)定壓接端子類型、導(dǎo)線線徑、能否壓接防水栓等參數(shù)，通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)的MRP排產(chǎn)運(yùn)算后系統(tǒng)會(huì)根據(jù)每一個(gè)作業(yè)看板的條件進(jìn)行自動(dòng)后臺(tái)匹配和分配對(duì)應(yīng)的作業(yè)看板到滿足條件的機(jī)器工位上。在數(shù)字化系統(tǒng)中對(duì)端子、電線、防水栓、壓接模具通過(guò)掃碼定址定位后，操作工根據(jù)看板工藝卡的實(shí)際需求，發(fā)出看板物料配送請(qǐng)求后，配送人員的Android平板、手機(jī)客戶端就可以出現(xiàn)該工位需要配送的物料清單，包括物料所在庫(kù)位地址和配送數(shù)量。

1.3汽車線束生產(chǎn)、質(zhì)檢模塊的數(shù)字化管理

汽車線束制造數(shù)字化管理系統(tǒng)操作工客戶端，操作工必須使用自己的ID卡刷卡登陸，確保每個(gè)操作工所生產(chǎn)的看板有對(duì)應(yīng)的記錄，便于追溯和統(tǒng)計(jì)工人工資。操作工在數(shù)字化客戶端操作看板時(shí)，必須用掃碼槍確認(rèn)看板所需的物料，包括端子、電線、模具、防水栓的物料條碼標(biāo)簽，確認(rèn)無(wú)誤后才能進(jìn)行看板的生產(chǎn)操作?？窗逦锪系膾叽a確認(rèn)，確保操作工不用錯(cuò)壓接模具、導(dǎo)線等相關(guān)物料。操作工根據(jù)電子工藝卡的內(nèi)容進(jìn)行相關(guān)的調(diào)試、首件樣件的自檢。操作工必須保存自檢參數(shù)合格后，該看板的檢驗(yàn)信息才能通信到質(zhì)檢工位。

質(zhì)檢員根據(jù)員工送檢的樣件進(jìn)行檢驗(yàn)，并將檢驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄進(jìn)入數(shù)字化管理系統(tǒng)。比如：用帶數(shù)據(jù)輸出功能的數(shù)顯千分尺，測(cè)量端子的壓接高度、寬度時(shí)，由千分尺將檢測(cè)的數(shù)據(jù)自動(dòng)輸入計(jì)算機(jī)，質(zhì)檢人員無(wú)法手工鍵盤輸入壓接參數(shù)數(shù)據(jù)。檢驗(yàn)員檢驗(yàn)合格后，保存檢驗(yàn)數(shù)據(jù)后才能打印該送檢看板的合格證條碼標(biāo)簽。保存質(zhì)檢數(shù)據(jù)記錄時(shí)，質(zhì)檢人員必須刷自己的ID卡才能保存檢驗(yàn)記錄。因此，一個(gè)看板必須經(jīng)過(guò)2個(gè)工位進(jìn)行首檢、中檢、末檢合格，系統(tǒng)記錄相關(guān)人員的ID信息和操作批次、時(shí)間等信息，便于看板物料的追溯和質(zhì)檢數(shù)據(jù)的導(dǎo)出和分析

1.4汽車線束半成品導(dǎo)線的數(shù)字化管理

汽車線束的半成品導(dǎo)線分為3類，一類是兩端壓接完畢的單根導(dǎo)線，操作完畢直接掃碼上掛線架，然后轉(zhuǎn)總裝流水線預(yù)裝配工位;另一類是需要后工序繼續(xù)加工的導(dǎo)線，包括需要手工穿防水栓、半自動(dòng)手工壓接端子、多線組合壓接或者超聲波焊接。這些看板物料第1工序加工完畢，貼上半成品條碼標(biāo)簽，必須用手持無(wú)線終端進(jìn)行掃碼上掛線架，然后為第2， 3工序的半成品物料備齊做準(zhǔn)備;第3類是打卡連接、超聲波焊接、返沖壓接、接點(diǎn)（焊點(diǎn)）絕緣操作、抽盤完畢的半成品導(dǎo)線，掃碼上電線架或周轉(zhuǎn)箱，然后轉(zhuǎn)總裝配流水線的預(yù)裝工位。

由于工序間的頻繁掃碼上架和下架操作，反而給生產(chǎn)操作帶來(lái)不便，影響勞動(dòng)效率的提高，仍然有很大的改善和流程完善空間。通過(guò)運(yùn)用TRIZ創(chuàng)新工具進(jìn)行分析，一個(gè)手持終端一個(gè)動(dòng)作執(zhí)行掃描一個(gè)條碼，一對(duì)一操作，惡化了操作流程的方便性，能否實(shí)現(xiàn)一個(gè)掃碼輸入終端一個(gè)動(dòng)作執(zhí)行多個(gè)條碼標(biāo)簽的掃碼輸入，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有資源的分析和查找，引入批量掃碼技術(shù)已經(jīng)迫在眉睫。

2汽車線束制造過(guò)程中數(shù)字化與智能化應(yīng)用

2.1RFID電子標(biāo)簽在導(dǎo)線原材上的應(yīng)用

在汽車線束的制造工序中，導(dǎo)線是主要原材料。由于不同的線束主機(jī)廠家在進(jìn)行實(shí)際的制造和生產(chǎn)時(shí)所采用的導(dǎo)線標(biāo)準(zhǔn)和類型不同，因此如何提高倉(cāng)儲(chǔ)和配送的過(guò)程中導(dǎo)線管理工作的效率是當(dāng)前汽車制造生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該優(yōu)先考慮的問(wèn)題。目前很多企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始廣泛應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽作為識(shí)別導(dǎo)線和原材料的主要方式，并通過(guò)裝配讀卡器和AGV運(yùn)輸車等自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)化配送以及原材料的智能化管理。

2.2RFID電子標(biāo)簽在半成品材料上的應(yīng)用

半成品材料在汽車線束制造和生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用非常多，只有提高操作工人對(duì)半成品材料的管理和識(shí)別效率，才能為后續(xù)的制造工序做好充足的準(zhǔn)備。RFID電子標(biāo)簽和讀卡器的組合配置能有效優(yōu)化半成品材料的管理和配送工作方式，同時(shí)，利用AGV運(yùn)輸車在材料存儲(chǔ)區(qū)域的循環(huán)自動(dòng)作業(yè)，還能進(jìn)一步加強(qiáng)汽車線束制造生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)力。這些新型管理系統(tǒng)和技術(shù)的融合與應(yīng)用可以給企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)的管理者應(yīng)該對(duì)此加強(qiáng)重視。

結(jié)束語(yǔ)

汽車線束制造和生有很多復(fù)雜的工序和難度較大的操作步驟，只有充分應(yīng)用數(shù)字化和智能化管理系統(tǒng)，才能有效提高相關(guān)企業(yè)的制造能力，增加工作效益。此外，研究人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)此類智能系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和研究，爭(zhēng)取讓更多智能系統(tǒng)投入實(shí)際生產(chǎn)，為我國(guó)的汽車制造行業(yè)貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。

參考文獻(xiàn)

[1]高翔.汽車線束制造過(guò)程質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].時(shí)代汽車，2018 （1）68-69.