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探讨如何实施智能化管理防止质量问题流出

汽车作为日常出行的交通工具,除了其基本功能性方面的要求,观赏性、舒适性等成为人们关注的重点。随着科技的发展,国家节能减排的硬性指标出台,各汽车厂商产品质量问题表现及类别也会随之变化。汽车厂商纷纷借助于不同的质量管理工具,改善产品的质量,从而提升客户满意度、提高产品的市场占有率。

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1 制造过程不良问题案例分析
1.1 案例问题
汽车底盘前防倾杆左侧胶套2颗固定螺栓中有1颗没有拧紧,其表面原因为装配作业因中途休息被中断,员工有听到力矩不足的报警,由于是休息时间则关掉报警器直接去休息,在休息结束后忘记处理报警的问题。
1.2 问题流入下工序原因分析
(1)系统报警后ANDON没有自动停线,异常发生后MES系统没有将力矩数据与标准数据匹配从而锁定这台车,带着问题交付到整车检验处。(2)异常发生员工没有遵守停、呼、等原则。(3)二道检查方法不当,目视无法判定螺栓是否力矩合格。
根据不良示例流出分析,我们深入分析可以看出以下3个共性问题。
(1)系统防呆。基于第三次工业革命的电子与信息系统,生产系统实现了异常报警提醒功能,但是并没有打通异常与ANDON(停线),RFID等底层数据采集/执行单元,也没有与MES(制造管理系统)打通实现异常质量问题的系统防呆,生产过程没有实现机器的智能管理。
(2)新员工培养。新生代年轻人追求自由、无约束的工作环境。愿意进工厂工作的年轻一代越来越少,在这样的环境下,怎么进行新员工培训,让新员工快速达成所需技能并能够遵守作业标准显得尤为重要。
(3)有效的检验方法。随着市场客户对个性化产品的需求,对整个生产及检验环节也带来了诸多的挑战。以前设计好的几个配置提供给消费者进行选择,发展到如今定制化产品配置的需求,让检验员进行记忆检查方式已无能为力。
2 相关对策
2.1 系统防呆
(1)数据采集系统(PLC、RFID、ANDON、AGV)通过HMI/SCADA系统实现现场设备与设备信息互通。实现工厂数据化建设,在通过信息化软件实现智能工厂管理及运行。由改善前的孤立信息岛,实现了改善后不同设备数据实现实时传输。图1是不同设备数据实现实时传输。

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图 1 不同设备数据实现实时传输
(2)实施质量大脑建设,实时采集生产过程中力矩值、涂胶信息、焊接参数、气密等质量生产数据,并实现异常报警并停线。同时异常信息实时传递工艺及质量改善团队,快速组织产品质量改善工作。质量数据异常时,工位报警与ANDON停线同步,实现设备自主防呆。改善后如图2所示。

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图 2 工位报警与 ANDON 停线同步
(3)质量数据传输到MES系统后自动与MES系统标准数据进行比对,识别数据超差的产品,异常产品自动被锁定且无法打印合格证,实现系统防呆,实现产品关键特性零不良。
改善后如图3所示,力矩数据全部可查,自动比对识别异常产品;更换发动机的车辆发动机号与合格证不一致,实时邮件/手机端信息推送。

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图 3 智能工厂软件架构
设备与系统双重防呆是一个逐步改造的系统性工程,要实现低成本、高效率的质量保证能力,首先从产品关键特性开始,从工位保证度多方面分析。
2.2 检测自动化
配置检查自动化前,工厂内年均发生配置错/漏装问题约150多例。随着客户年轻化、个性化、定制化产品需求急剧增加,这对产品配置不良的检查要求就越来越高,靠作业员记忆进行的检查方法已无法满足客户要求。下面以车门内饰板定制检查为例进行说明。
车门内板配置式样检测需求有:
(1)车门内板变化区域有11个,每个区域的结构、颜色、材质、造型都有如图可变化形式,且各个组合不互斥,理论上无固定组合模式;(2)车辆内门板的配置布局在同一车型是一致的;(3)车辆4个门板配置布局是有少量不同的;(4)检查面板配件纹理和结构
采取了如下措施:

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图 4 检验系统原理
建立检测系统,具体如图4所示,采用CCD相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等。难点在于什么程度的缺陷算NG产品,我们通过建立十几万台产品状态库,让AI摄像头不断累积比照库,不断自学习,实现自动识别与报警功能。
车辆通过拍照进行配置及外观检查实现的部位有车门内饰、仪表台、座椅、车身油漆外观、VIN码、发动机号码等部件颜色,式样的自动判定,异常自动报警停线,MES同步锁定功能。
改善前:调查市场问题处理记录与厂内MES问题库,厂内年均发生配置错/漏装问题约150例。市场年均发生错/漏装类问题5例,因错漏装质量问题产生经济损失约3万元/年。
改善后:配置问题得到解决,配置过程检验人员减少5名,节约60万元/年。
2.3 新时代员工培养
新生代年轻人追求自由、无约束的工作环境,在这样的环境下,如何进行新员工培训,让新员工快速达成所需技能显得尤为重要。根据马斯洛需求层次理论,生理需求,安全需求,社交需求,得到尊重,自我实现。对新员工,我们从意愿(愿不愿意干)、知识(基本技能)、技能(专业能力)方面进行培养。
3 结语
汽车产品生产制造过程中,设备与设备互通,设备及系统双重防呆是一个系统性逐步实现的过程,要从多方面保证设备之间,设备与系统之间的相关作用;打通设备与设备的信息沟通,并与生产管理系统进行二次防呆,才能保证产品关键特性的智能管理,防止质量问题流出,确保生产制造过程中产品的高质量。

来源:原文刊载于《汽车知识》 作者:成都领克汽车有限公司 钟涛川

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