熊忠 葉榮華

摘 要 變速器是汽車的核心部件之一，是汽車動力總成中重要的動力傳輸部件。作為專業(yè)的汽車變速器生產(chǎn)廠家，一條工藝布局合理的精度高、性能、自動化程度優(yōu)良的變速器裝配生產(chǎn)線和與之匹配的科學合理的物流方式、健全的防錯、追蹤系統(tǒng)及安燈信息預警系統(tǒng)對于提高變速器的裝配質(zhì)量、提升生產(chǎn)效率、降低成本、實現(xiàn)多品種共線裝配、提高異常響應速度及后工程的產(chǎn)品可追溯性都是非常關鍵和重要的。

關鍵詞 汽車變速器;裝配線工藝;技術應用

引言

隨著客戶對變速箱產(chǎn)品的個性化要求越來越高，裝配方式也由傳統(tǒng)的單一裝配向混線裝配轉變，生產(chǎn)控制的規(guī)模和復雜程度也逐漸提高，因此對系統(tǒng)的柔性能力、生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制的要求也越來越高。

1汽車變速箱裝配線生產(chǎn)管理現(xiàn)狀

目前大部分變速箱生產(chǎn)企業(yè)采用了企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)以及制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）。ERP作為企業(yè)管理的最上層，其主要功能是把物料信息、采購到貨信息、訂單信息等資源類信息傳給MES，同時MES根據(jù)來自ERP的主生產(chǎn)計劃自動生成各個工件的工藝流程、工序時間、對應的邏輯關系、生產(chǎn)資源等，最后MES經(jīng)過處理把物料需求計劃、生產(chǎn)隊列計劃、車間現(xiàn)場信息等反饋給ERP系統(tǒng)。由于條碼技術的局限性，使得ERP、MES信息非常滯后，信息的實時性較差。

2汽車變速器裝配線工藝技術應用

2.1 MES

MES—ManufacturingExecutionSystem系統(tǒng)，全稱制造執(zhí)行系統(tǒng)，作為生產(chǎn)活動與管理活動之間信息溝通的橋梁，MES系統(tǒng)負責車間生產(chǎn)管理和調(diào)度執(zhí)行，通過現(xiàn)場的實時數(shù)據(jù)傳遞，有效的管理車間生產(chǎn)活動，在企業(yè)整個信息集成系統(tǒng)中起著承上啟下的作用?？傮w來說就是利用MES系統(tǒng)建立一套“車間數(shù)據(jù)管理的統(tǒng)一平臺”，通過實時收集生產(chǎn)現(xiàn)場的各種生產(chǎn)信息、及時的信息共享和準確的事件預報，為公司管理層進行生產(chǎn)決策提供實時的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，促進管理與制造的一體化和實時化，實現(xiàn)ERP/MES/控制層的集成，全面整合并有效利用各個管理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，簡化業(yè)務操作，提高業(yè)務效率。主要包含以下幾點：

2.1.1 數(shù)據(jù)采集層

實現(xiàn)對現(xiàn)場的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)采集功能。數(shù)據(jù)采集層負責采集生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)庫中進行存儲?？紤]到生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)的定制性，數(shù)據(jù)采集由人工編寫代碼開發(fā)數(shù)據(jù)輸入界面來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集。這樣可以最大靈活度地滿足現(xiàn)場數(shù)據(jù)輸入的多樣性和復雜性，并可以根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)進行驗證，將驗證結果返回給操作者。當網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時不會影響操作者的操作體驗。

2.1.2 數(shù)據(jù)持久存儲層

提供數(shù)據(jù)的持久存儲及數(shù)據(jù)的檢索。數(shù)據(jù)持久存儲層實現(xiàn)生產(chǎn)過程管理數(shù)據(jù)的存儲，并為系統(tǒng)其他層提供訪問接口。

2.1.3 應用服務層

處理車間MES系統(tǒng)的主要功能業(yè)務邏輯。應用服務層實現(xiàn)制造過程的業(yè)務邏輯，通過應用服務層實現(xiàn)MES系統(tǒng)提供的所有功能模塊的業(yè)務邏輯，根據(jù)各個功能模塊所實現(xiàn)業(yè)務的不同特點采用多種技術實現(xiàn)的方式。應用服務層是整個MES系統(tǒng)運行的核心，在整個開發(fā)過程中占據(jù)重要的地位。

2.1.4 客戶端表示層

客戶端表示層實現(xiàn)人機交互界面，應用多媒體編程技術以多種形式呈現(xiàn)信息并提供人性化的操作界面?？蛻舳酥饕獞肕S的WPF架構實現(xiàn)。WPF為桌面客戶端和瀏覽器客戶端提供了通用基礎，為所有的這些用戶界面提供一致的技術基礎。

利用各種條碼與自動識別系統(tǒng)，實現(xiàn)對零部件及產(chǎn)品的有效跟蹤，通過MES系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場各機電設備的信息溝通，MES系統(tǒng)可收集和記錄產(chǎn)品及零部件的操作工序、操作人員、操作結果數(shù)據(jù)、試驗測試數(shù)據(jù)、質(zhì)量檢查數(shù)據(jù)，形成每個零部件或產(chǎn)品完整的、可追溯的生產(chǎn)記錄，為企業(yè)向客戶證實產(chǎn)品質(zhì)量、追溯問題根源或評估問題的嚴重程度等提供詳實的質(zhì)量數(shù)據(jù)支持，同時還可以對關鍵零部件實現(xiàn)批次跟蹤，以及放錯漏裝。為ERP、售后服務系統(tǒng)提供所需變速器的產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤信息，降低業(yè)務人員工作量，提高管理效率。變速器裝配MES系統(tǒng)是現(xiàn)代化裝配生產(chǎn)線不可缺少的一部分，對裝配線的精益化生產(chǎn)、產(chǎn)品防錯漏裝、產(chǎn)品的可追溯檔案的建立以及裝配過程的質(zhì)量控制等方面都有著舉足輕重的作用。變速器裝配線引入了MES系統(tǒng)后，可以幫助生產(chǎn)的管理者降低管理的成本，提升管理的效率和控制的力度，從而達到精細化的管理的目標，增強企業(yè)的核心的競爭力。

2.2 RFID技術

多品種變速箱裝配生產(chǎn)管理系統(tǒng)一個由計算機控制和管理、網(wǎng)絡通信、RFID技術融合的裝配線信息化管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過在變速箱箱體上安裝RFID標簽，在裝配線的第一道工序閱讀器將箱體的品種代號、流水號、各工位安裝零部件信息及工位提示信息寫入標簽內(nèi)。在裝配線的關鍵工位以及需要防錯功能的裝配工位安裝閱讀器，通過閱讀標簽內(nèi)的信息提示工作人員當前的箱體類型并拿取正確的零件進行裝配。其中物理層和中間件層是數(shù)據(jù)采集層，采用C/S結構，通過RFID的標簽和閱讀器組成的RFID硬件系統(tǒng)實時獲得裝配線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并通過中間件對原始數(shù)據(jù)進行過濾、去重以及初步的業(yè)務處理功能，減少上層的MES的數(shù)據(jù)處理組件的工作。數(shù)據(jù)處理層用于對來自裝配線的實時數(shù)據(jù)進行邏輯處理，按照MES的系統(tǒng)需求，將來自低層的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理、融合、存儲，以支撐功能層的數(shù)據(jù)要求。功能層實現(xiàn)MES系統(tǒng)中面向用戶的作業(yè)計劃管理、生產(chǎn)調(diào)度、質(zhì)量管理等功能。RFID技術用于裝配線上變速其的身份認證和標識，同時將RHID技術和制造執(zhí)行系統(tǒng)以及企業(yè)資源計劃系統(tǒng)下結合起來，使得企業(yè)的信息更為暢通和透明。通過將車間的首尾計算機、各工位閱讀器通過網(wǎng)絡進行連接，實現(xiàn)裝配線信息上傳至車間信息系統(tǒng)或更高級的ERP系統(tǒng)。

3結束語

近年來，許多變速器生產(chǎn)企業(yè)在裝配線設計時都考慮并采用了裝配線制造執(zhí)行系統(tǒng)。它是一條現(xiàn)代化裝配線不可缺少的組成部分，對變速器裝配線的精益化生產(chǎn)、產(chǎn)品防錯漏裝、產(chǎn)品檔案建立與追溯以及裝配線管理等都起著重要的作用。在方案設計時，生產(chǎn)企業(yè)還可以根據(jù)實際生產(chǎn)情況對功能模塊進行增減。

參考文獻

[1] 唐云川.汽車變速器裝配中MES系統(tǒng)的應用[J].中國科技信息，2014（Z2）：194-195.

[2] 常凱，陳書宏，白洪飛，鄭德超.汽車變速器裝配線管控系統(tǒng)的設計[J].制造業(yè)自動化，2014，36（16）：58-61.