樓洪 ，劉玲 ，樸龍吉

（1. 杭州朝陽橡膠有限公司，浙江 杭州 310018 ；2. 杭州海潮橡膠有限公司，浙江 杭州 310018）

全鋼子午線輪胎生產(chǎn)的快速發(fā)展，對輪胎本身的要求也越來越高，同樣對生產(chǎn)制造過程的質(zhì)量管理也提出了更高的要求。在制造生產(chǎn)過程中受裝備、人員和檢測條件等影響，傳統(tǒng)的質(zhì)量管理手段顯然已經(jīng)無法滿足新的要求，具體體現(xiàn)在：因連續(xù)生產(chǎn)速度較快，人無法跟上設(shè)備生產(chǎn)速度只能采用抽樣檢測的方式對制品進(jìn)行檢測；輪胎部件基本都是橡膠組成，橡膠作為彈性體，受外力時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形，而人作為測量主體，在測量過程中存在人為變差并無法消除的問題；所有過程記錄采用紙質(zhì)形式保存，紙質(zhì)報(bào)表占用空間大，紙張容易變質(zhì)使字跡不清，給現(xiàn)場檢查、追溯查找?guī)砗艽蟮碾y度；人員流動(dòng)大培訓(xùn)周期長；數(shù)據(jù)收集量小、采集時(shí)間長，無法準(zhǔn)確有效地運(yùn)用質(zhì)量管理工具；制造過程中產(chǎn)品質(zhì)量信息反饋不及時(shí)等。

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，“ 互聯(lián)網(wǎng)+ 制造業(yè)”的融合創(chuàng)新已變?yōu)榭赡?，智能制造、智能管理將成為制造企業(yè)的主攻方向。以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)，如云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等，不斷滲透至制造環(huán)節(jié)的關(guān)鍵位置，推動(dòng)制造企業(yè)以低成本、高效率方式快速轉(zhuǎn)型。

針對傳統(tǒng)質(zhì)量管理手段中存在的問題，我公司利用現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)開發(fā)了輪胎各制品在線檢測設(shè)備和生產(chǎn)過程的質(zhì)量管控系統(tǒng)，通過與各個(gè)機(jī)臺(tái)制造過程的設(shè)備參數(shù)、工藝參數(shù)、環(huán)境參數(shù)、人員情況等數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的全面管理，達(dá)到全面提高制品質(zhì)量的目標(biāo)。

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡介

“ 互聯(lián)網(wǎng)+” 輪胎質(zhì)量管控系統(tǒng)主要是對公司半制品工序的5 臺(tái)胎面復(fù)合線、3 臺(tái)鋼絲簾布?jí)貉訖C(jī)、3 臺(tái)內(nèi)襯層熱復(fù)合生產(chǎn)線以及10 臺(tái)斜裁機(jī)生產(chǎn)的制品進(jìn)行管控。在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中，針對每類生產(chǎn)線制品的特點(diǎn)和工藝標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了不同形式的檢測方法，分別實(shí)現(xiàn)了胎面斷面掃描、胎面測長定長、鋼絲簾布測厚、內(nèi)襯層測寬、內(nèi)襯層測厚以及帶束層拼接錯(cuò)角和寬度的全檢，并通過質(zhì)量管控系統(tǒng)對各個(gè)機(jī)臺(tái)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，匯總顯示，減輕了工藝和統(tǒng)計(jì)人員的工作強(qiáng)度，方便管控人員的查詢和分析，有利于檢測數(shù)據(jù)的長期保存。

上述各機(jī)臺(tái)在線檢測系統(tǒng)分別配有一套獨(dú)立的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于各工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示及保存；檢測監(jiān)控界面采用C# 編寫，不同類型生產(chǎn)線的監(jiān)控界面略有不同，但均包含各項(xiàng)檢測參數(shù)的原始值、標(biāo)準(zhǔn)值，而且根據(jù)不同需求，依據(jù)質(zhì)量分析模型對各班組的單項(xiàng)合格率以及綜合合格率以日和月的形式進(jìn)行體現(xiàn)，增強(qiáng)了各班組的競爭意識(shí)。

數(shù)據(jù)庫選用的是SQL server，按照工藝要求設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)模塊分為查詢、修改、刪除、統(tǒng)計(jì)和報(bào)表五大功能，具體功能如圖1 所示。各機(jī)臺(tái)檢測裝置管控原理如下，檢測界面如圖2 所示。

圖1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能模塊示意圖

圖2 部分裝置檢測界面展示

（1）胎面斷面掃描裝置

胎面斷面掃描裝置可實(shí)現(xiàn)胎面斷面輪廓的在線檢測，對各關(guān)鍵點(diǎn)位置的厚度進(jìn)行標(biāo)示，給出總寬、肩寬、厚度等數(shù)據(jù)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)際掃描的厚度、寬度值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，當(dāng)尺寸超出設(shè)定的公差限，監(jiān)控界面給出報(bào)警信號(hào)。

（2）胎面測長裝置

胎面測長裝置可實(shí)現(xiàn)胎面長度在線檢測，對各胎面長度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)及顯示。軟件可計(jì)算出各胎面長度的平均值，并與裁刀的設(shè)定長度對比，計(jì)算出偏差值，結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫。

（3）鋼絲簾布測厚裝置

鋼絲簾布測厚裝置可實(shí)現(xiàn)鋼絲簾布厚度的在線檢測，檢測分為五部分：第一部分為當(dāng)前規(guī)格、實(shí)時(shí)壓延速度、簾布寬度、CA、CP、CPK，以及總厚的設(shè)定值和實(shí)際值；第二部分為上、下膠片在左、中、右三點(diǎn)厚度測量結(jié)果；第三部分為厚度及公差限的曲線圖；第四部分為總厚實(shí)時(shí)CA、CP、CPK 曲線；第五部分統(tǒng)計(jì)各班組的合格率與綜合合格率。

（4）內(nèi)襯層測寬裝置

內(nèi)襯層測寬裝置可實(shí)現(xiàn)內(nèi)襯層寬度的在線檢測，通過波形曲線實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前制品寬度，并顯示當(dāng)前規(guī)格及參數(shù)，通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算出各班組當(dāng)日合格率與當(dāng)月綜合合格率。

（5）內(nèi)襯層測厚裝置

內(nèi)襯層測厚裝置可實(shí)現(xiàn)內(nèi)襯層厚度的在線檢測，通過實(shí)時(shí)掃描半制品輪廓，并對左邊厚、中厚、右邊厚等關(guān)鍵位置進(jìn)行標(biāo)示，通過比較實(shí)際值與標(biāo)準(zhǔn)值，判定檢定結(jié)果。

（6）帶束層檢測裝置

帶束層檢測裝置可實(shí)現(xiàn)帶束層寬度、拼接錯(cuò)角的在線檢測，不僅能顯示實(shí)時(shí)檢測結(jié)果，而且還對各班組的拼接錯(cuò)角合格率、寬度合格率以及綜合合格率以日和月為周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2 集中監(jiān)控系統(tǒng)簡介

集中監(jiān)控采用C#開發(fā)了輪胎質(zhì)量管控系統(tǒng)，它由服務(wù)器、顯示器、現(xiàn)場檢測裝置、查詢終端等構(gòu)成，如圖3 所示。所有檢測裝置與服務(wù)器通過公司網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換與傳輸，各個(gè)檢測裝置定時(shí)將本地?cái)?shù)據(jù)傳輸給服務(wù)器，并存儲(chǔ)與服務(wù)器中。

圖3 輪胎質(zhì)量管控系統(tǒng)

服務(wù)器設(shè)計(jì)采用分層式結(jié)構(gòu)，共三層，分別為展示層模塊、業(yè)務(wù)層模塊和數(shù)據(jù)層模塊。展示層模塊，用于提供交互式操作的界面；業(yè)務(wù)層模塊，用于與所述數(shù)據(jù)層和展示層交互，按照用戶的要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算與顯示，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、提取、計(jì)算、邏輯判斷等；數(shù)據(jù)層模塊，用于存儲(chǔ)原始數(shù)據(jù)和中間數(shù)據(jù)。

服務(wù)器分為前臺(tái)展示界面和后臺(tái)數(shù)據(jù)界面。前臺(tái)展示界面，如圖4 所示，主要展示公司質(zhì)量趨勢圖，滾動(dòng)顯示現(xiàn)場各臺(tái)檢測設(shè)備的日合格率、近期合格率變化趨勢、相同機(jī)臺(tái)合格率對比等。其中，現(xiàn)場各臺(tái)檢測設(shè)備的日合格率若低于指標(biāo)值還會(huì)進(jìn)行報(bào)警提示，提醒管控人員重點(diǎn)關(guān)注。

后臺(tái)數(shù)據(jù)界面，如圖5 所示。通過左側(cè)列表可以選擇需要進(jìn)行詳細(xì)查看的檢測設(shè)備，詳細(xì)數(shù)據(jù)包括檢測設(shè)備當(dāng)日合格率、月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、各個(gè)生產(chǎn)班次率、近期檢測數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等，方便管控人員進(jìn)行數(shù)據(jù)的對比與分析。

圖5 輪胎質(zhì)量管控系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)界面

后臺(tái)數(shù)據(jù)界面還包括原始數(shù)據(jù)查詢和報(bào)表界面，選擇需要查看或生成報(bào)表的檢測設(shè)備，通過選擇需要生成的報(bào)表類型、日期、班組、規(guī)格等，并利用高級(jí)功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行刪選，可以按要求迅速生成報(bào)表，管控人員可以快速追溯生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題。

查詢終端包括平板電腦、筆記本電腦和智能手機(jī)等，可通過登錄輪胎質(zhì)量管控系統(tǒng)進(jìn)行查看，可實(shí)時(shí)掌握質(zhì)量動(dòng)態(tài)。

3 結(jié)論

“ 互聯(lián)網(wǎng)+” 輪胎質(zhì)量管控系統(tǒng)實(shí)施，是工業(yè)化與信息化兩化深度融合，它改變了傳統(tǒng)質(zhì)量管理模式，該系統(tǒng)投入后實(shí)現(xiàn)了如下功能：

（1）采用不同形式的檢測方法，分別實(shí)現(xiàn)了對制品寬度、厚度、長度等方面的自動(dòng)檢測，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械測量代替人的測量，避免了測量過程中人的變差。

（2）利用系統(tǒng)自動(dòng)數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)功能尋找差異，進(jìn)一步完善項(xiàng)目KPI 指標(biāo)管理。

（3）生產(chǎn)過程中每批次產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)尺寸的CP值和CPK 值的自動(dòng)計(jì)算，為評估產(chǎn)品過程的精密程度和產(chǎn)品過程能力提供準(zhǔn)確依據(jù)，為公司下一步重點(diǎn)改善工作提供數(shù)據(jù)支持。

（4）針對特定產(chǎn)品的過程參數(shù)和尺寸，系統(tǒng)自動(dòng)繪制正態(tài)分布圖和XBar-R 圖等質(zhì)量管理工具圖，指導(dǎo)工程技術(shù)人員現(xiàn)場改善。

（5）系統(tǒng)連接手機(jī)移動(dòng)端，設(shè)置訪問權(quán)限，實(shí)現(xiàn)過程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)查看、知識(shí)共享、數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)。

通過該系統(tǒng)，制品從原來的抽檢變?yōu)槿珯z，大大降低了不合格制品流出風(fēng)險(xiǎn)，減員增效的同時(shí)有效提高了制品質(zhì)量的穩(wěn)定性，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。