MES系統在變速箱生產線防錯領域的應用

趙智博

【摘 要】裝配線MES是位于上層的工廠信息管理系統與底層的工控之間的面向工廠和車間層面的信息管理系統，其強大的數據處理與存儲功能，能夠滿足柔性化、小批量生產的需求。在生產領域，MES系統在防呆、防錯方面有非常廣泛的應用，本文以某DCT變速箱產品生產線的MES系統應用為例，探討在信息化工業背景下，MES系統在產品裝配過程中，防呆、防錯手段的運用;

【關鍵詞】MES;信息管理;防呆防錯;變速箱產品

MES信息系統通過Web方式分布式部署的B/S架構系統，對裝配線所有工位實現網絡化管理，現場客戶端實時顯示質量數據，設備狀態信息，同時，管理人員可以通過MES實現很多功能，如：顯示操作規程指導書、設備狀態信號的監控、機型的判斷、物料錯漏裝判斷、物料與機型相符性判斷以及設備點檢記錄的存儲等諸多方面。同時，由于MES與PLC之間很深的交互性，使得很多前端設備可以通過PLC系統與MES進行信息交互。這就使得生產線的很多防錯手段可以通過MES系統得以實現。

MES系統防錯的主要模塊如下：

1、零件與機型匹配

現代化變速箱生產線必須滿足多樣化、小批量生產的模式，這就要求生產線必須具備對產品零件的識別，防止混料情況的產生。在生產訂單下達后，線首工位接收訂單，MES通過Moby讀卡器將該訂單所對應的機型信息寫入托盤碼塊當中，同時建立起該種機型對應的BOM列表，裝配零件前，操作者需對零件進行掃碼確認，掃碼信息與BOM列表信息匹配后，才能進行下一步裝配活動，若信息不能匹配，則說明該零件非本機型裝配的零件，MES通過HMI屏幕給出警告信息，設備不能動作。

2、合格標志判定

每道工序需對前一道工序的合格狀態進行判定，若前一工序合格，則本工位進行正常裝配，若不合格，托盤將會按不合格放行。這就要求MES系統需對前一工序的合格標志位進行判定，由于系統不穩定等原因，可能存在系統判定差異問題，即MES判定前一工位裝配結果為合格，而PLC判定為不合格，或PLC判定前一工位裝配結果為合格，而MES判定為不合格的狀況。此時，MES會發出警告信息，人工協助查找原因。

3、返工標志比對

在線返工無需建立專門的返修產線，這節約了產線建設的成本。但要求產線必須具備在線不良品返工的能力，返工策略如下圖所示。不良品返工申請上線前，MES要給出不良品的返工路徑，由人工再次確認后，手動選擇返工上線。在返工上、下線對接點，MES需對返工標志位及返工路徑再次比對，以確認該產品是否為返工零件。

4、激光打碼確認

IATF/TS 16949質量體系中規定產品必須滿足可追溯性的要求。產品需攜帶生產信息等相關內容的標識。工藝上采用激光打刻二維碼記錄生產信息，打刻二維碼后，視覺檢測系統需對二維碼內容進行識別，并與MES傳遞的流水號信息進行比對，以確認打碼的正確性。

5、螺栓擰緊防錯

合箱螺栓采用自動上料、擰緊的方式進行裝配，這就要求設備需將擰緊的結果通過PLC系統傳遞給MES，并在后續工位增加人工復擰的過程。操作者通過MES的ICP屏幕顯示的內容，確認扭矩不合格螺栓的位置，結合擰緊槍的角度編碼器進行確認并進行人工復擰，確認合格后放行！

6、質量信息比對

產品在流水線裝配過程中的質量信息會分別存儲在MES數據庫及托盤的碼塊當中，當產品下線后，會將碼塊中的質量數據與MES系統中存儲的數據進行再次比對，確認每個工位的質量數據是否與MES庫中的數據匹配。

7、零件數量及位置防錯

不同于其它種類產品，雙離合器變速箱內有很多零件外觀類似，人工進行辨別不僅浪費時間，且容易產生防錯失效的問題。如同步器，由于產品結構問題，不同檔位的同步器的尺寸差異很難用肉眼進行區分，操作者很難判斷該品種同步器應該在哪個工位進行裝配，這就需要借助MES系統的零件二維碼匹配功能，即通過掃描零件二維碼，將得到的信息與數據庫內的信息進行比對，合格后MES給PLC允許工作的信號，不匹配的將會在ICP屏幕上發出警報。

訂單下達后，針對該產品會形成所有零件的BOM列表，每當裝配完一個零件后，系統會在該列表內自動將該零件刪除，以確保該種零件在本臺變速箱的唯一性。同時，在MES系統內部，將該零件與本臺變速箱號進行綁定，形成一一對應關系，避免“一件多箱”的情況發生，保證產品質量。

雙離合器變速箱生產過程的防錯方式不限于MES系統，還包括PLC、傳感器及設備的硬件防錯等手段。但因MES系統所具備的強大數據處理與存儲的功能，能夠幫助生產線更加快速、準確的發現不良品及其產生的環節，防止批量不良品流出，提高產品的質量，最大限度的幫助工程技術人員完成質量管控的工作，提高效率。

【參考文獻】

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