汽車變速器裝配線工藝技術應用

熊忠 葉榮華

摘 要 變速器是汽車的核心部件之一，是汽車動力總成中重要的動力傳輸部件。作為專業的汽車變速器生產廠家，一條工藝布局合理的精度高、性能、自動化程度優良的變速器裝配生產線和與之匹配的科學合理的物流方式、健全的防錯、追蹤系統及安燈信息預警系統對于提高變速器的裝配質量、提升生產效率、降低成本、實現多品種共線裝配、提高異常響應速度及后工程的產品可追溯性都是非常關鍵和重要的。

關鍵詞 汽車變速器;裝配線工藝;技術應用

引言

隨著客戶對變速箱產品的個性化要求越來越高，裝配方式也由傳統的單一裝配向混線裝配轉變，生產控制的規模和復雜程度也逐漸提高，因此對系統的柔性能力、生產管理和質量控制的要求也越來越高。

1汽車變速箱裝配線生產管理現狀

目前大部分變速箱生產企業采用了企業資源計劃（ERP）系統以及制造執行系統（MES）。ERP作為企業管理的最上層，其主要功能是把物料信息、采購到貨信息、訂單信息等資源類信息傳給MES，同時MES根據來自ERP的主生產計劃自動生成各個工件的工藝流程、工序時間、對應的邏輯關系、生產資源等，最后MES經過處理把物料需求計劃、生產隊列計劃、車間現場信息等反饋給ERP系統。由于條碼技術的局限性，使得ERP、MES信息非常滯后，信息的實時性較差。

2汽車變速器裝配線工藝技術應用

2.1 MES

MES—ManufacturingExecutionSystem系統，全稱制造執行系統，作為生產活動與管理活動之間信息溝通的橋梁，MES系統負責車間生產管理和調度執行，通過現場的實時數據傳遞，有效的管理車間生產活動，在企業整個信息集成系統中起著承上啟下的作用。總體來說就是利用MES系統建立一套“車間數據管理的統一平臺”，通過實時收集生產現場的各種生產信息、及時的信息共享和準確的事件預報，為公司管理層進行生產決策提供實時的現場數據，促進管理與制造的一體化和實時化，實現ERP/MES/控制層的集成，全面整合并有效利用各個管理系統和控制系統的數據，簡化業務操作，提高業務效率。主要包含以下幾點：

2.1.1 數據采集層

實現對現場的生產過程數據采集功能。數據采集層負責采集生產過程數據，并將采集到的數據送到數據庫中進行存儲。考慮到生產管理數據的定制性，數據采集由人工編寫代碼開發數據輸入界面來實現數據的采集。這樣可以最大靈活度地滿足現場數據輸入的多樣性和復雜性，并可以根據輸入的數據進行驗證，將驗證結果返回給操作者。當網絡出現故障時不會影響操作者的操作體驗。

2.1.2 數據持久存儲層

提供數據的持久存儲及數據的檢索。數據持久存儲層實現生產過程管理數據的存儲，并為系統其他層提供訪問接口。

2.1.3 應用服務層

處理車間MES系統的主要功能業務邏輯。應用服務層實現制造過程的業務邏輯，通過應用服務層實現MES系統提供的所有功能模塊的業務邏輯，根據各個功能模塊所實現業務的不同特點采用多種技術實現的方式。應用服務層是整個MES系統運行的核心，在整個開發過程中占據重要的地位。

2.1.4 客戶端表示層

客戶端表示層實現人機交互界面，應用多媒體編程技術以多種形式呈現信息并提供人性化的操作界面。客戶端主要應用MS的WPF架構實現。WPF為桌面客戶端和瀏覽器客戶端提供了通用基礎，為所有的這些用戶界面提供一致的技術基礎。

利用各種條碼與自動識別系統，實現對零部件及產品的有效跟蹤，通過MES系統和生產現場各機電設備的信息溝通，MES系統可收集和記錄產品及零部件的操作工序、操作人員、操作結果數據、試驗測試數據、質量檢查數據，形成每個零部件或產品完整的、可追溯的生產記錄，為企業向客戶證實產品質量、追溯問題根源或評估問題的嚴重程度等提供詳實的質量數據支持，同時還可以對關鍵零部件實現批次跟蹤，以及放錯漏裝。為ERP、售后服務系統提供所需變速器的產品質量跟蹤信息，降低業務人員工作量，提高管理效率。變速器裝配MES系統是現代化裝配生產線不可缺少的一部分，對裝配線的精益化生產、產品防錯漏裝、產品的可追溯檔案的建立以及裝配過程的質量控制等方面都有著舉足輕重的作用。變速器裝配線引入了MES系統后，可以幫助生產的管理者降低管理的成本，提升管理的效率和控制的力度，從而達到精細化的管理的目標，增強企業的核心的競爭力。

2.2 RFID技術

多品種變速箱裝配生產管理系統一個由計算機控制和管理、網絡通信、RFID技術融合的裝配線信息化管理系統。該系統主要通過在變速箱箱體上安裝RFID標簽，在裝配線的第一道工序閱讀器將箱體的品種代號、流水號、各工位安裝零部件信息及工位提示信息寫入標簽內。在裝配線的關鍵工位以及需要防錯功能的裝配工位安裝閱讀器，通過閱讀標簽內的信息提示工作人員當前的箱體類型并拿取正確的零件進行裝配。其中物理層和中間件層是數據采集層，采用C/S結構，通過RFID的標簽和閱讀器組成的RFID硬件系統實時獲得裝配線的生產數據，并通過中間件對原始數據進行過濾、去重以及初步的業務處理功能，減少上層的MES的數據處理組件的工作。數據處理層用于對來自裝配線的實時數據進行邏輯處理，按照MES的系統需求，將來自低層的數據進行數據處理、融合、存儲，以支撐功能層的數據要求。功能層實現MES系統中面向用戶的作業計劃管理、生產調度、質量管理等功能。RFID技術用于裝配線上變速其的身份認證和標識，同時將RHID技術和制造執行系統以及企業資源計劃系統下結合起來，使得企業的信息更為暢通和透明。通過將車間的首尾計算機、各工位閱讀器通過網絡進行連接，實現裝配線信息上傳至車間信息系統或更高級的ERP系統。

3結束語

近年來，許多變速器生產企業在裝配線設計時都考慮并采用了裝配線制造執行系統。它是一條現代化裝配線不可缺少的組成部分，對變速器裝配線的精益化生產、產品防錯漏裝、產品檔案建立與追溯以及裝配線管理等都起著重要的作用。在方案設計時，生產企業還可以根據實際生產情況對功能模塊進行增減。

參考文獻

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