車橋裝配線防錯(cuò)技術(shù)應(yīng)用

唐 超

（布雷維尼（鹽城）行星減速機(jī)有限公司，江蘇 鹽城224007）

0 前言

車橋是汽車重要組成部分，車橋的裝配質(zhì)量關(guān)系到整車的性能及安全。隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)品種類不斷增加，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)節(jié)拍不斷提高，給車橋混合裝配生產(chǎn)線帶來巨大的挑戰(zhàn)，為了避免裝配過程中出現(xiàn)錯(cuò)裝、漏裝及安裝不到位等質(zhì)量缺陷，保證持續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)零缺陷的目標(biāo)，裝配過程中需要引入防錯(cuò)技術(shù)進(jìn)行控制。

1 防錯(cuò)的意義

（1）降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量。運(yùn)用防錯(cuò)技術(shù)可以減少質(zhì)量缺陷[1]，返工，報(bào)廢等問題，降低企業(yè)成本，提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，提高客戶滿意度。

（2）減少對操作者技能的依賴，減少人為失誤。運(yùn)用防錯(cuò)技術(shù)減少了對操作者技能的依賴，取代了依賴人的記憶進(jìn)行操作的行為，也就減少了發(fā)生人為失誤的可能性。

（3）解放操作者的時(shí)間與精力，降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。運(yùn)用防錯(cuò)技術(shù)解放了操作者的時(shí)間與精力，讓其從事更有附加價(jià)值的活動(dòng)，同時(shí)降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（4）強(qiáng)化作業(yè)順序，糾正不正確的操作習(xí)慣。運(yùn)用防錯(cuò)技術(shù)強(qiáng)化了作業(yè)順序，糾正了操作者一些不正確的操作習(xí)慣，消除了產(chǎn)生質(zhì)量缺陷的可能性[2]。防錯(cuò)法或稱之為防呆法，其義即是防止呆笨的人做錯(cuò)事。連愚笨的人也不會(huì)做錯(cuò)事的設(shè)計(jì)方法，故又稱為愚巧法。

狹義：如何設(shè)計(jì)一個(gè)東西，使錯(cuò)誤不會(huì)發(fā)生。

廣義：如何設(shè)計(jì)一個(gè)東西，使錯(cuò)誤發(fā)生的機(jī)會(huì)減至最低程度。

2 防錯(cuò)的分類

防錯(cuò)根據(jù)其檢測缺陷的方式的不同分為預(yù)防性防錯(cuò)與探測性防錯(cuò)。

（1）預(yù)防性防錯(cuò)。預(yù)防性防錯(cuò)是預(yù)防性的，可以在缺陷發(fā)生前進(jìn)行預(yù)防，可以從根本上防止缺陷發(fā)生，是最理想，最主動(dòng)，最經(jīng)濟(jì)的防錯(cuò)措施，不會(huì)產(chǎn)生返修、報(bào)廢等成本。因此，設(shè)計(jì)防錯(cuò)時(shí)優(yōu)先考慮采用預(yù)防性防錯(cuò)措施。

（2）探測性防錯(cuò)。探測性防錯(cuò)探測性的，是在缺陷發(fā)生后，對缺陷進(jìn)行提示或報(bào)警。是被動(dòng)的防錯(cuò)措施。會(huì)產(chǎn)生返修、報(bào)廢等成本。因此在設(shè)計(jì)防錯(cuò)無法采用預(yù)防性防錯(cuò)措施時(shí)，可采用探測性防錯(cuò)措施。

3 車橋裝配生產(chǎn)線防錯(cuò)應(yīng)用實(shí)例

3.1 掃描半軸零件號條碼防止半軸型號安裝錯(cuò)誤

在同一站位，變種型號多的零部件存在錯(cuò)裝風(fēng)險(xiǎn)，如果上面有粘貼或打印條碼（一維條碼或者二維條碼），可以采用掃描零部件條碼的方式進(jìn)行控制。例如：車橋裝配過程中半軸有多種不同型號，不同型號的半軸外觀基本相同，因此半軸有安裝錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)[3，4]。為防止半軸型號安裝錯(cuò)誤，鑒于每種型號的半軸上都貼有一維條碼，條碼里面記錄半軸的零件號。采用掃描半軸零件號條碼的形式，區(qū)分半軸型號。只有掃描的條碼與MES系統(tǒng)中設(shè)置的條碼完全一致，MES系統(tǒng)判定型號正確，才允許進(jìn)行下一步操作，否則仍然停留在這一步，無法進(jìn)行后續(xù)操作。在掃描半軸零件號條碼同時(shí)，HMI屏幕會(huì)顯示操作者安裝什么型號的半軸，相應(yīng)型號半軸的物位燈也會(huì)亮起，通過屏幕顯示，物位燈提示多重方式提示操作者拿取正確型號的半軸，最終保證半軸型號安裝正確。

3.2 智能料架防止ABS型號安裝錯(cuò)誤

在同一站位，變種型號多的零部件存在錯(cuò)裝風(fēng)險(xiǎn)，如果上面沒有條碼，可以采用智能料架進(jìn)行控制。例如：在裝配ABS時(shí)，由于ABS存在不同的型號而且在同一個(gè)站位，存在型號安裝錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。這種情況可以采用智能料架進(jìn)行有效控制。智能料架工作模式是，平時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，ABS放在里面，操作者拿不到。需要安裝何種型號的ABS時(shí)，MES系統(tǒng)控制相應(yīng)的智能料架門打開，同時(shí)相應(yīng)位置的物位燈亮起，操作者根據(jù)提示拿取物料。物料架的開閉完全由MES系統(tǒng)控制，有效防止操作者安裝錯(cuò)誤的ABS.

3.3 套筒選擇器控制擰緊正確螺栓

擰緊扭矩不同，位置基本相同，套筒大小不同的螺栓、螺母可以使用套筒選擇器進(jìn)行控制。例如：擰緊承載臂到副車架（M24套筒）和后拖臂到車架（M21套筒）在同一個(gè)站位，這兩處的位置基本相同，但是擰緊的扭矩卻不同，為保證擰緊正確的螺栓，就需要采用套筒選擇器進(jìn)行控制。每個(gè)套筒下面有接近傳感器檢測是否在位置上，只有拿取正確的套筒MES系統(tǒng)判定滿足擰緊程序設(shè)定條件，擰緊槍才可以啟動(dòng)，否則拿取錯(cuò)誤的套筒MES系統(tǒng)判定不滿足擰緊程序設(shè)定條件，擰緊槍無法啟動(dòng)。

3.4 套筒深度防錯(cuò)控制螺栓安裝方向

螺栓頭部與螺母大小相同，安裝方向錯(cuò)誤，可以正常擰緊。為防止這種質(zhì)量缺陷，可以采用套筒深度控制的方法控制螺栓安裝方向。例如：后減震器到承載臂螺栓方向有裝反的風(fēng)險(xiǎn)，采用在反扭力套筒里面增加擋塊的方式控制套筒深度。螺栓安裝方向正確時(shí)，只有螺栓頭部深入到套筒，深度較淺。螺栓安裝方向錯(cuò)誤時(shí)，螺紋部分深入套筒較深，由于套筒里面增加了擋塊，套筒無法卡住螺母，因此無法擰緊，這種方式可以探測螺栓方向是否安裝錯(cuò)誤。

3.5 計(jì)數(shù)防錯(cuò)防止鉚釘漏拉裝

安裝數(shù)量較多的零部件有漏裝風(fēng)險(xiǎn)，可以用計(jì)數(shù)防錯(cuò)方式的進(jìn)行控制。設(shè)備每拉裝合格一次，記錄一次數(shù)量，只有拉裝合格的數(shù)量與MES系統(tǒng)設(shè)定的數(shù)量一致時(shí)，才會(huì)輸出一個(gè)合格信號，MES才會(huì)允許進(jìn)行下一步操作，否則仍然停留在拉裝鉚釘這一步，無法進(jìn)行下一步操作。通過這種方式防止鉚釘漏拉裝。

3.6 工藝規(guī)劃防錯(cuò)防止相似螺栓安裝錯(cuò)誤

相似的零部件有錯(cuò)裝風(fēng)險(xiǎn)，可以將它們放在不同的站位，這就是工藝規(guī)劃防錯(cuò)。例如：安裝承載臂到副車架的螺栓存在兩個(gè)變種，為了防止兩個(gè)螺栓使用錯(cuò)誤，將兩個(gè)螺栓分別放在不同的站位，有效預(yù)防螺栓使用錯(cuò)誤的問題。

3.7 順序防錯(cuò)確保使用差速器油封保護(hù)工裝

操作過程按照控制程序設(shè)定的流程順序進(jìn)行操作，打亂操作順序或者操作步驟遺漏，系統(tǒng)立即報(bào)警提示或無法操作的一種防錯(cuò)方式。通常這種方式用在非常重要的工序，打亂順序會(huì)嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。例如：預(yù)裝半軸到差速器之前，為確保操作者使用差速器油封保護(hù)工裝，傳感器必須檢測到差速器油封保護(hù)工裝在正確的位置上，這時(shí)防塵罩的智能料架才會(huì)打開，操作者才能拿取并安裝防塵罩，通過這種強(qiáng)制的系統(tǒng)程序控制，保證使用差速器油封保護(hù)工裝，防止預(yù)裝半軸到差速器時(shí)油封被劃傷。

3.8 軸承壓裝與檢測工位互鎖防錯(cuò)

互鎖防錯(cuò)是將相關(guān)聯(lián)的設(shè)備或站位進(jìn)行相互鎖定的一種防錯(cuò)方式[5]，可以有效防止誤判或者漏判。例如：軸承需要壓裝到輪架里面，為了檢測每一個(gè)輪架里軸承的正反。將軸承壓裝工位宇軸承檢測工位進(jìn)行互鎖。壓裝站位壓裝一個(gè)軸承，檢測站位可以檢測一個(gè)軸承。檢測的軸承必須是上一個(gè)壓裝的。檢測站位檢測通過，壓裝站位才可以壓裝下一個(gè)，如果檢測站位檢測不通過，壓裝站位無法壓裝下一個(gè)。通過這種互鎖的方式保證所有輪架里軸承都進(jìn)行正反檢測，不會(huì)出現(xiàn)遺漏。

3.9 人工自檢、互檢防錯(cuò)

臨時(shí)措施短時(shí)間內(nèi)措施還沒有時(shí)，只有選擇人工防錯(cuò)。操作者通過自檢、互檢、打標(biāo)記等方法對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行檢查的一種防錯(cuò)方式。

4 結(jié)束語

人總是會(huì)犯錯(cuò)誤了，犯錯(cuò)誤就會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，為了預(yù)防質(zhì)量缺陷，就要研究防錯(cuò)技術(shù)，防錯(cuò)技術(shù)要整體規(guī)劃，細(xì)致，全面，針對缺陷的不同，采用不同的有效的防錯(cuò)方式，將裝配過程中存在的各種質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)降到最低。防錯(cuò)技術(shù)不是一成不變的，它是一個(gè)持續(xù)優(yōu)化持續(xù)改進(jìn)的動(dòng)態(tài)過程。這就要求工廠的技術(shù)人員要多去現(xiàn)場觀察，多與操作者進(jìn)行交流，廣泛傾聽，同時(shí)要不斷思考，不斷分析，勇于創(chuàng)新，只有這樣防錯(cuò)才會(huì)做得更好，更完善，才能將各種質(zhì)量缺陷從根本上進(jìn)行控制，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量零缺陷的目標(biāo)。