慣測組合系統(tǒng)智能化測試生產(chǎn)線的開發(fā)與應用

侯麗莎

摘 要：批生產(chǎn)慣測組合系統(tǒng)調(diào)試周期長，隨著訂單數(shù)量的倍增，急需提高生產(chǎn)效率，解決人員配置不足的問題，本文針對慣測組合系統(tǒng)智能化測試生產(chǎn)線的開發(fā)與應用，通過對裝配調(diào)試工藝流程進行深入的系統(tǒng)分析，通過建立智能化生產(chǎn)線實現(xiàn)自動監(jiān)測，達到保質(zhì)提效的目的，保證產(chǎn)品的按時產(chǎn)出。

關鍵詞：智能化測試、生產(chǎn)建設、開發(fā)、應用

1 引言

在德國工業(yè)4.0和美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略推動下，2015年我國發(fā)布了《中國制造2025》，部署全面推進實施制造強國戰(zhàn)略，“智能制造”被定位為中國制造的主攻方向。面對國家政策的大力推進，制造業(yè)正在掀起一股智能制造的熱潮。

慣測組合系統(tǒng)存在生產(chǎn)周期長，調(diào)試項目多、重復測試多的特點，在生產(chǎn)過程中一直采用工人手工操作，屬于比較原始的生產(chǎn)手段。隨著公司開展智能平臺SAP-ERP項目，形成與三維PDM平臺和車間執(zhí)行管理平臺MES系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成，初步實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理平臺。對于公司各類產(chǎn)品的多樣性和差異性，使每類產(chǎn)品能夠最大程度的實現(xiàn)智能化和自動化，則需要根據(jù)每類產(chǎn)品的共性特點和工藝特點進行具體分析，并挖掘出可以實現(xiàn)自動化的工藝環(huán)節(jié)，達到減少人工操作，提高效率的目的。

2 慣測裝置系統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)狀

慣測組合系統(tǒng)在實際調(diào)試過程中，因調(diào)試項目多，周期長，占用人員比例大。通過分析調(diào)試工藝流程，認為目前存在的主要問題是設備短缺和人員配置不足。

本文將以慣測組合系統(tǒng)為模型，從智能化生產(chǎn)建設可行性進行全方位剖析。根據(jù)制造的工藝流程，主要可分為兩大部分：產(chǎn)品裝配和工藝調(diào)試，將從這兩個方面著手，在保證產(chǎn)品質(zhì)量品質(zhì)的前提下，分析慣測組合系統(tǒng)實現(xiàn)智能化控制的可行性，并應用于生產(chǎn)現(xiàn)場，釋放車間操作人員的時間和精力，使人員數(shù)量不再是制約生產(chǎn)的重要因素。

3 裝配過程智能化生產(chǎn)可行性分析

3.1 自動化裝配生產(chǎn)線規(guī)劃

裝配生產(chǎn)線是一種特殊的產(chǎn)品導向布局形式。裝配線指的是由一些物料搬運設備連接起來的連續(xù)生產(chǎn)線。裝配線是一種很重要的技術，任何有著多種零件并進行大批量生產(chǎn)的最終產(chǎn)品在某種程度上都采用裝配線生產(chǎn)。因此裝配線的布置受裝配線設備、產(chǎn)品、人員、物流運輸以及生產(chǎn)方式等多種因素的影響。

根據(jù)自動化裝配生產(chǎn)線的通用設計方案，結合慣測組合系統(tǒng)的裝配特點，主要流程包括支柱粘接→制作線束→導線焊接→清洗焊點→機械安裝，從裝配工藝流程可以看出，每個工序包括的內(nèi)容復雜，不是單一動作，電氣裝配和機械裝配是交叉進行。如果要建立自動裝配生產(chǎn)線，需要一條包括自動焊接和自動機械安裝的混合型自動生產(chǎn)線，通過輸送系統(tǒng)自動輸送工件；由各種分料、擋停及換向機構將工件固定在暫存位置，經(jīng)過傳感器確認后通過專機上的機械手從規(guī)定位置抓取工件放入定位夾具，然后進行裝配工藝操作；通過各種自動振盤和機械手來進行零件插入、各種螺釘螺母的連接、鉚接等工步。其中制作線束這個工序還需要都買單獨的電子布線桌進行操作，且市場上現(xiàn)有的電子布線設備智能化程度并不高；導線焊接的步驟比較復雜，目前只能采用半自動化形式完成。

3.2 可行性分析

通過以上針對慣測組合系統(tǒng)建立的自動化裝配生產(chǎn)線的設計方案，對于公司來說基本就是從頭開始，所有的設備必須采購，重新布置廠房，重新培訓工人技能，對于建立自動化生產(chǎn)線成本一次性投入較大，且效率提升效果不明顯。尤其是對于慣測組合系統(tǒng)的年產(chǎn)量，目前手工裝配完全滿足生產(chǎn)需求，不影響產(chǎn)出節(jié)點。并且自動化裝配生產(chǎn)線比較適合工作單一、重復的產(chǎn)品裝配，現(xiàn)階段與慣測裝置的的實際裝配并不適用。從長遠來看，當產(chǎn)品年產(chǎn)量進入一個穩(wěn)定多產(chǎn)的階段，可以考慮分步引進自動化設備分擔手工操作。

結論：針對我公司的實際情況，如果引進慣測裝置自動化裝配生產(chǎn)線，投入成本大、以目前的批量計算產(chǎn)生的經(jīng)濟效益低、提升效率不明顯，且調(diào)研采購周期長，認為現(xiàn)階段引進自動化裝配生產(chǎn)線不能達到最大投入產(chǎn)出比。

4 調(diào)試過程智能化生產(chǎn)可行性分析

慣測組合系統(tǒng)調(diào)試周期占整個生產(chǎn)周期的2/3，時間占比較大。慣測組合系統(tǒng)在調(diào)試過程中共三項工藝篩選試驗，包括溫度循環(huán)、隨機振動、老練測試，從下表1可以看出溫度循環(huán)和老練測試分別需要占用三天的時間和6個操作人員。

根據(jù)以上調(diào)試流程分析，認為溫度循環(huán)和老練測試需要的時間和人員較多，但是測試過程簡單，如果由軟件判定測試數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)無人值守自動化性能測試。

4.1 無人值守自動化性能測試平臺方案

無人值守自動化性能測試平臺是將性能測試執(zhí)行、性能監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和展示自動化起來的平臺，盡可能的減少人工操作，提高效率。

工作原理：主控機負責安裝測試工具、分發(fā)測試腳本和測試數(shù)據(jù)到各個測試臺，，部署性能測試環(huán)境。負責安裝監(jiān)控工具到各個測試臺和被測服務器。啟動測試臺上的測試軟件開始測試，啟動測試臺和被測服務器上的監(jiān)控工具，進行全面資源監(jiān)控。全程監(jiān)測測試是否正常，如果出錯，專區(qū)錯誤日志進行報警。監(jiān)測測試是否結束沒成功結束后收集產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)到主控機。對產(chǎn)品性能數(shù)據(jù)進行處理，繪制圖表，隨監(jiān)控數(shù)據(jù)進行處理繪制圖表。

主要實現(xiàn)以下幾個目標：

1.測試自動化，自動分發(fā)測試腳本、部署環(huán)境、執(zhí)行測試、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)集中分析，并生成結果報告；

2.資源集中管理，集中控制所有測試服務器，集中控制所有測試服務器和被測服務器，合理分配和調(diào)度資源，達到最大化利用；

3.持續(xù)集成，集成性能測試活動中的各個環(huán)節(jié)，對產(chǎn)品性能的結果進行持續(xù)縱向和橫向對比，關注產(chǎn)品性能變化趨勢。

根據(jù)現(xiàn)場的實際操作情況，個人認為溫度循環(huán)和老練測試可以采用無人值守自動化性能測試方案。

4.3 可行性分析

目前慣測組合系統(tǒng)調(diào)試是將人員分成兩組（每組6人）進行工藝篩選和標定測試兩條不同工序生產(chǎn)線的倒班，周期長，且工藝篩選過程都是簡單重復作業(yè)，完全滿足自動化設備代替的條件。根據(jù)實際生產(chǎn)可以看出當產(chǎn)品滾動生產(chǎn)時，兩組人員需同時倒班，導致產(chǎn)品存在無人裝配的問題。當產(chǎn)品溫度循環(huán)測試和老練測試實現(xiàn)無人值守自動化性能測試后操作人員節(jié)省倒班次數(shù)，可以節(jié)省6人不參加調(diào)試環(huán)節(jié)，騰出時間進行產(chǎn)品裝配或其它產(chǎn)品裝調(diào)。

5 結論

目前慣測組合系統(tǒng)型號較多，人員占用比達到滿幅。尤其是批產(chǎn)型號同時生產(chǎn)時人員沖突明顯，基本要占用整組操作人員進行裝配調(diào)試，就面臨無額外人員開展其余慣測組合系統(tǒng)的批生產(chǎn)工作。因此通過采用無人值守自動化性能測試平臺，可以釋放勞動力，減少50%的人工操作，降低工資成本；提高生產(chǎn)效率；保證產(chǎn)品一致性好、準確率高，且該平臺還可應用于其它型號的調(diào)試過程，為實現(xiàn)智能化生產(chǎn)邁出第一步。

參考文獻：

[1] 梅曉東 嚴燁青 編著·《Visual C#網(wǎng)絡編程技術與實踐》？清華大學出版社，2008

[2] 謝希仁 編著？《計算機網(wǎng)絡（第五版）》·電子工業(yè)出版社，2008