生產(chǎn)過程質(zhì)量管控系統(tǒng)應(yīng)用淺析

劉峰，伍小平

安徽江淮汽車集團股份有限公司 安徽合肥 230601

產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管理主要包含設(shè)計過程質(zhì)量管理、制造過程質(zhì)量管理、輔助過程質(zhì)量管理及使用過程質(zhì)量管理等幾個方面，它是全面質(zhì)量、全部過程和由全體人員參加的管理；它是遵循一切為用戶著想，一切以預(yù)防為主，一切以數(shù)據(jù)說話，一切工作安排按照PDCA循環(huán)進行的質(zhì)量管理。在產(chǎn)品全生命周期管理體系當(dāng)中，制程質(zhì)量管理是其中最重要的一環(huán)。它是產(chǎn)品制造過程質(zhì)量的全面管理，如圖1所示，該系統(tǒng)實現(xiàn)了對車輛生產(chǎn)過程質(zhì)量的全面在線跟蹤與改進。建立一套生產(chǎn)管理過程質(zhì)量管理系統(tǒng)來管控過程質(zhì)量，形成一車一檔的質(zhì)量檔案，作為產(chǎn)品全生產(chǎn)周期質(zhì)量管理的一部分，是不可或缺的一環(huán)。

圖1 制程質(zhì)量管理系統(tǒng)

乘用車制造工廠通過多個設(shè)備和數(shù)據(jù)終端，采用自動采集或錄入數(shù)據(jù)方式，實時獲取生產(chǎn)過程高質(zhì)量數(shù)據(jù)，在工廠自動化系統(tǒng)（FAS）的質(zhì)量模塊中進行質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)合整理，形成單車全過程質(zhì)量數(shù)據(jù)清單，可進行多維度質(zhì)量數(shù)據(jù)分析，并通過信息化系統(tǒng)分析發(fā)布，能自動實現(xiàn)質(zhì)量問題TOP10、FTT、DPU和超期車等主要信息統(tǒng)計，為質(zhì)量的預(yù)防、控制和改進提供了最大效率。

生產(chǎn)過程質(zhì)量管理如圖2所示，如要包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護、質(zhì)量數(shù)據(jù)自動采集、過程質(zhì)量防錯、質(zhì)量問題在線錄入/閉環(huán)、一車一檔質(zhì)量門和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等幾個主要方面。

基礎(chǔ)質(zhì)量數(shù)據(jù)維護

質(zhì)量主數(shù)據(jù)是定義質(zhì)量管理最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，也是質(zhì)量計劃的基礎(chǔ)組成。質(zhì)量主數(shù)據(jù)獨立于檢驗計劃而被獨立維護，并在質(zhì)量計劃中被引用。獨立維護的主數(shù)據(jù)可以使得檢驗計劃更加靈活和標(biāo)準(zhǔn)化。在質(zhì)量模塊中，物料主數(shù)據(jù)、檢驗?zāi)夸?、檢驗特性、采樣方案、采樣過程、動態(tài)修改規(guī)則及物料說明被作為主數(shù)據(jù)維護。

1.質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)庫

質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)庫是每個主機廠根據(jù)自身對質(zhì)量的追求定義的一套獨特的質(zhì)量缺陷編碼規(guī)則，是實現(xiàn)質(zhì)量問題統(tǒng)計分析和改進的基礎(chǔ)，是整個質(zhì)量管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。江淮汽車公司乘用車板塊采用的是基于超級BOM的零部件編碼+標(biāo)準(zhǔn)的可擴展的缺陷代碼+方位的質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)庫，詳見表1，可延伸至研發(fā)與銷售，應(yīng)用于產(chǎn)品全生命周期質(zhì)量管理。

表1 質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)庫

質(zhì)量缺陷數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護如下：定義車輛質(zhì)量的層級式不良現(xiàn)象代碼；定義車輛質(zhì)量的矩陣式不良現(xiàn)象、不良原因、處置方法；定義車輛的圖形與位置信息；根據(jù)工序特點，分配相關(guān)的不良代碼和圖形到工位終端。

2.車輛質(zhì)量數(shù)據(jù)的手動錄入與設(shè)備數(shù)采

1）手動質(zhì)檢工位，可將“經(jīng)典不良”排在前列，也可自定義或默認(rèn)排列不良清單，便于用戶選擇。

2）手動質(zhì)檢工位，輔以圖形選擇不良位置，以便于維修用戶處置。

3）設(shè)備加工工位，可根據(jù)設(shè)備反饋的數(shù)據(jù)自動判斷是否逾期，并記錄相關(guān)的質(zhì)量結(jié)果與不良代碼。

質(zhì)量數(shù)據(jù)自動采集

裝備質(zhì)量數(shù)據(jù)采集分為質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)采集和工藝設(shè)備工藝參數(shù)采集。

檢測數(shù)據(jù)包括三坐標(biāo)、藍(lán)光檢測設(shè)備、AUDIT等設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)，通過對產(chǎn)品車輛的外觀、尺寸、強度等參數(shù)直接檢測，形成相應(yīng)的專項分析數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)工藝改進。

在線工藝設(shè)備工藝參數(shù)包括：焊裝的點焊、鉚焊、SPR、FDS、植焊及激光焊等工藝裝備的工藝參數(shù)，涂裝的P T/E D系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、底涂機器人系統(tǒng)、噴涂機器人系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)等工藝子系統(tǒng)的工藝參數(shù)，總裝擰緊設(shè)備、加注設(shè)備、檢測線及電檢設(shè)備等，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享把工藝參數(shù)與車輛VIN號進行一一匹配，可獲取車輛制造全過程工藝參數(shù)，十分有利于問題車輛質(zhì)量偏差的精準(zhǔn)判定與回溯。

過程質(zhì)量防錯

1.上件指示防錯

上件指示配合現(xiàn)場電視機同步指示生產(chǎn)。當(dāng)前從生產(chǎn)工單，經(jīng)過FAS拆分成訂單下發(fā)，車輛信息在車身信息處顯示，與此同時，隊列區(qū)將隊列整體往前推進，并保持顯示將要生產(chǎn)的20臺車的車輛信息。如圖2所示，焊裝共10臺上料指示系統(tǒng)屏每一個屏配一臺超大屏電視機，分別在門區(qū)三套，左右側(cè)圍4套，地板區(qū)3套；總裝總共七臺上料指示系統(tǒng)屏，分別在前懸兩個，后橋兩個，IP線一臺，車門線一臺，電池線一臺。

圖2 現(xiàn)場電視機同步指示生產(chǎn)

2.工位質(zhì)量追溯與防錯

在線質(zhì)量防錯：每個防錯工位都配置有工位屏（涵蓋80多種關(guān)鍵件/安全件，200多把自動擰緊設(shè)備），每當(dāng)車輛進入工位，AVI系統(tǒng)都會實施把當(dāng)前工位的關(guān)鍵零部件、擰緊的工藝推送到工位屏，同時解鎖擰緊工具，提示工人進行當(dāng)前操作。當(dāng)工人掃碼或自動擰緊完成后工位顯示屏自動顯示操作結(jié)果，OK則直接放行，若不匹配系統(tǒng)自動報警，提示工人重新操作或通過呼叫按鈕進行求助。同時，若操作速度過慢或忘記操作，工位顯示屏將在工位行進70%處提示報警，100%強制停線等待處理，要求當(dāng)前工位的質(zhì)量問題必須在當(dāng)前工位處理完成，系統(tǒng)全程記錄質(zhì)量數(shù)據(jù)。

在線質(zhì)量追溯所有在線質(zhì)量的數(shù)據(jù)：VIN號、車型、擰緊數(shù)據(jù)、加注數(shù)據(jù)、涂膠數(shù)據(jù)和檢測數(shù)據(jù)等。

（1）擰緊設(shè)備 車輛VIN號、車型等、擰緊工藝參數(shù)（力矩、角度、次數(shù)、螺栓號等）和擰緊結(jié)果（OK/NG）。

（2）涂膠設(shè)備 車輛VIN號、車型等、涂膠結(jié)果（OK/NG）。

（3）加注參數(shù) 設(shè)備——車輛VIN號、車型等；結(jié)果——OK/NG；工藝——加注量和加注機站號等。

（4）關(guān)鍵件掃描 在關(guān)鍵件裝配的工位掃描零部件條碼并與整車VIN綁定。

（5）精確追溯關(guān)鍵件的數(shù)據(jù) VIN號、車型、氣囊、電池、電動機、變速器、換擋器和安全帶等。

3.自動裝備質(zhì)量防錯

加注、涂膠、電池自動合裝及輪胎擰緊等自動裝備與AVI系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)的實時交互，實現(xiàn)了工位級的車型的自動推送、裝備JOB號和參數(shù)自動選取和切換、結(jié)果參數(shù)的自動判定以及結(jié)果數(shù)據(jù)的自動存檔。

如加注流程如下：

1）車輛進入加注工位，加注設(shè)備從AVI系統(tǒng)獲取實時的進入該工位的車輛信息（VIN號及車型），并根據(jù)車型序列及不同的車型的配置發(fā)送相應(yīng)加注JOB號到加注設(shè)備控制器。

2）加注設(shè)備根據(jù)加注JOB號進行加注。

3）加注結(jié)果判定，數(shù)據(jù)自動存檔。

4）數(shù)據(jù)回傳到質(zhì)量系統(tǒng)。

質(zhì)量問題在線錄入/閉環(huán)

1.過程質(zhì)量控制點

過程質(zhì)量除通過自動檢測設(shè)備對產(chǎn)品車輛進行質(zhì)量控制之外，還需要在自動檢測裝備難以達到的方面設(shè)置人工質(zhì)量檢測點以保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

過程質(zhì)量控制點一般設(shè)置如下：

（1）生產(chǎn)檢驗過程質(zhì)控點 調(diào)整線內(nèi)飾檢驗、調(diào)整線外觀檢驗、調(diào)整線總檢、報交檢驗、精修檢驗、報交檢驗、電動機預(yù)裝、內(nèi)飾1、內(nèi)飾2、底盤1、底盤2、合裝、A章檢驗、檢測線、底盤檢驗、路試檢驗、淋雨線檢驗和報交線檢驗等。

（2）實驗檢測過程質(zhì)控點 沖壓件精度檢測、三坐標(biāo)檢測、整車可靠性試驗等。

（3）AUDIT評審質(zhì)控點 白車身AUDIT、油漆車身AUDIT及整車AUDIT評審等。

2.過程質(zhì)量錄入與閉環(huán)

過程質(zhì)量控制點分為質(zhì)量問題錄入點和質(zhì)量過程閉環(huán)點；質(zhì)量問題錄入點一般采用移動終端PAD進行質(zhì)量錄入，而質(zhì)量問題閉環(huán)點一般采用移動終端PDA完成，如圖3所示。

圖3 過程質(zhì)量采集/閉環(huán)流程

一車一檔質(zhì)量門

質(zhì)量門覆蓋全質(zhì)量業(yè)務(wù)場景，阻斷問題車輛流向，做到質(zhì)量問題不接受，不傳遞；焊涂未通過質(zhì)量門的車輛不允許出車間；總裝未通過質(zhì)量門的不允許進入VDC，打合格證。收集安全件/關(guān)鍵件掃碼信息、檢測線檢驗信息、過程檢驗質(zhì)量信息、操作人員信息和關(guān)鍵工序檢測信息，并把相關(guān)信息綁定在對應(yīng)的車身信息上，形成一車一檔整車質(zhì)量電子檔案，存檔等。

一般質(zhì)量門在焊裝下線、涂裝下線、總裝OK線/檢測線/報交線下線等質(zhì)控點，還有部分根據(jù)工藝需要設(shè)定的自由質(zhì)量門。車輛在通過質(zhì)量門時自動獲取當(dāng)前車輛所有的質(zhì)量缺陷信息或OK信息顯示在質(zhì)量門顯示屏上，指導(dǎo)當(dāng)前車輛進入下一個作業(yè)區(qū)，如圖4所示。

圖4 報交下線質(zhì)量門

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析報表覆蓋全質(zhì)量業(yè)務(wù)場景，包括FTT統(tǒng)計、DPU報表、質(zhì)量缺陷趨勢、缺陷等級分析、缺陷TOP10、缺陷分類統(tǒng)計、歷史查詢等常用報表以及工藝合格率等自定義報表，如圖5所示。

圖5 部分質(zhì)量報表示例

質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析報表將生產(chǎn)過程的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行有效的整合，為確保產(chǎn)品質(zhì)量合格提供了有效的數(shù)據(jù)支撐和精準(zhǔn)的整改目標(biāo)。同時，基于對過程質(zhì)量大數(shù)據(jù)的多維度分析，可以為工藝、質(zhì)量改進提供精準(zhǔn)的改進方向，為質(zhì)量管理決策提供有效的依據(jù)。質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析報表是質(zhì)量系統(tǒng)的點睛之筆，在數(shù)據(jù)越來越被依賴的今天，大數(shù)據(jù)分析和預(yù)測的功能將會展現(xiàn)出越來越重要的價值。

結(jié)語

質(zhì)量是一個永恒的話題，而隨著用戶對個性化的追求，產(chǎn)品質(zhì)量已從吸引用戶的賣點變成了產(chǎn)品銷售的一個默認(rèn)前置條件。如何應(yīng)用越來越成熟的數(shù)字化裝備和數(shù)字化檢測手段來保證產(chǎn)品的品質(zhì)達成，確保產(chǎn)品競爭力將一直是我們不懈追求的方向。