发动机装配行业中防错技术的应用

　　1 概述
　　在汽车制造行业中，发动机是制造技术最复杂、装配零件种类最繁多的关键零件。装配作为发动机制造过程中关键工序，对发动机质量的优劣起着至关重要的作用。如今发动机装配已经更加自动化、流水线方式的装配，已引用了在线自动装配、自动检测等技术功能，保证了发动机高精度、高效率和高质量的装配。随着发动机排放标准国4 和国5 的执行，同时随着发动机多样化，种类复杂化的出现，对发动机的零件装配质量提出了更高的要求。但是在实际生产中由于发动机零件的多样化和不一致性，在装配中无法避免的出现错装、漏装等潜在风险，从而造成发动机装配返工、返修和报废等情况，严重的影响了产品质量和生产进度，大大的提高了发动机的制造成本。文章主要结合某公司的生产装配过程中导入的防错技术，浅谈一下MES 视觉、螺栓拧紧计数和货架防错在发动机装配线的应用。
　　发动机装配过程中常见的错误：
　　(1)同一工位不同型号零件的装配。在发动机装配过程中，经常出现同一个工位，因发动机型号或者功能要求不一样，装配的零件有时会不同或者有些需要装配而有些不需要装配，此时可能存在错装、漏装等潜在风险，引起发动机的质量问题或者造成返工。
　　(2)螺栓漏拧。在发动机装配工程中，螺栓紧固属于很关键的一个工序，但是由于在整个发动机装配过程至少有上百甚至上千个螺栓需要拧紧，由于工作量大或者人员问题，经常会出现漏拧的现象，从而引起发动机的质量问题或者返工和报废。
　　根据发动机装配工程中容易出现的问题及错误，其预防措施是：人工目测、人工标识。当发动机大批量、连续混合生产时，人员容易出现视觉疲劳和劳动强度的影响，装配过程中分辨率低下，因疏忽容易出现错漏装。为了适应高精度的装配和高自动化的生产要求，有效地避免的各种错装、漏装等问题，防错技术的应用是必不可少的。根对以上的发动机装配工程中的常见错误，我们已经在发动机装配过程中应用MES 视觉防错系统、货架防错、拧紧工具计数防错技术，避免了众多的错漏装现象，有效地控制了发动机装配质量。
　　(3)同一工位不同型号零件的装配。传统的根据同一工位不同型号零件的装配方式是人工目测鉴别。我们生产线采用MES(manufacturingexecution system 制造执行系统)，因而我们在货架的每个零件位置安装有光幕检测器和指示灯时货架系统与MES 通过IO 板硬件连接。每个工位的MES 工控机配有条形扫描枪，发动机的零件装配信息存储于MES 系统中。当发动机运行到某工位时，操作人员用条码扫描枪扫描发动机上的条形码，MES 视觉系统显示本工位需要组装的零备件，同时货架上相对应的零件位置的指示灯亮。人员如果正确拿取相应的零件后，货架上的对射传感器动作，传送信号给MES 视觉系统，对应零件的行变为绿色，货架上对应零件的指令灯熄灭，此零件装配完毕。如果人员错误拿取零件，货架上的对射传感器动作，此时MES 视觉系统显示红色，提示员工错误拿取零件，同时货架上相对应的指令灯不停地闪烁。如果装配人员正确同时完整的装配完此工位的所有零件后，所有的指示灯熄灭，MES 视觉系统变为绿色，同时传送信号给本工位的小车防错控制程序，此时小车满足自动放行的条件，人工按下完成按按钮信号，小车自动运行到下一装配工位。MES 视觉系统、货架防错互相配合应用，极大地提高了发动机同一工位不同零件的装配的质量和效率。
　　(4)螺栓拧紧。我们公司从国外引进J-HOOK 单轨道生产线，该生产线实际使用的前几年，根据螺栓漏拧采取人工用记号笔标识的人工防错方式，但是由于产量大劳动强度大经常出现漏装、错装，从而引起发动机的质量问题，造成返工或者零件报废等现象，在客户那里造成不良的影响。为了解决此问题，公司设备工艺等部门与设备厂家经过多次讨论，决定在整个装配线实行螺栓拧紧计数防错功能。每个工位安装一个计数防错控制箱，控制箱由1771-ASB 通讯模块和两个16 点的IO 模块组成， 1771-ASB 模块与主控制柜的1756PLC 通过Device Net 方式通讯。上位机软件采用美国NI 公司的Labview 软件，在上位机上根对每个工位设置了内线和外线计数防错功能，内外线的计数防错功能各位10 个信号，同时每个信号都有根据需求决定是否开启防错按钮和设定计数值功能。阿特拉斯电动工具拧紧的合格信号传送到防错控制箱，通过通讯方式传送到主控制柜的1756PLC 工位控制程序，当合格信号达到本工位设定的拧紧次数后，本工位的装配小车允许自动到下一工位。通过螺栓计数防错，解决了发动机装配中的螺栓漏拧紧质量问题。
　　防错技术在发动机等实际装配过程中已经得到应用，我们每周都会对相关数据进行核定和认证，从而对装配线的各种防错设备进行定期维护和改进，以确保防错系统的正常运行。在实施过程中，我们确保每个操作工都必须经过认证培训方可上岗，以确保人为因素处于可控范围之内，有效地确保防错系统达到我们的预期效果。
　　2 结束语
　　自动化技术和IT 网络化技术发展，极大促进了装配制造行业设备的发展，同时随着产品复杂化和零件多样化的出现，传统的依靠人工意识防错和工艺防错将无法满足生产要求。因而在装配制造行业中，合理地应用防错技术，对精益生产、确保产品质量、提高生产效率、降低企业制造成本以及提高产品在市场中竞争力，将发挥更大的作用。