變速箱裝配線防錯工藝系統(tǒng)的研究

熊龍華

（中國重汽集團大同齒輪有限公司，山西 大同 037305）

引言

變速箱是汽車整體結(jié)構(gòu)中不可或缺的重要部件，所有燃油類汽車檔位變換的實現(xiàn)都依賴于變速箱。在進(jìn)行變速箱裝配的流水線過程中，因有較多的人工參與，人為失誤時常出現(xiàn)，再加之工廠機械的精確度不高等非人為原因，使得變速箱裝配問題頻出，而裝配過程中極其細(xì)微的裝配差便會導(dǎo)致變速箱運作不正常，還有可能釀成嚴(yán)重后果，使得產(chǎn)品成本增加的同時還會帶來其他無形損失。因此，應(yīng)通過建立變速箱裝配線防錯工藝系統(tǒng)來提高變速箱的質(zhì)量水平和產(chǎn)品精確度。

1 變速箱裝配線常見錯誤分析

1.1 人為操作錯誤

我國變速箱裝配工廠并未實現(xiàn)全面自動化，裝配流水線上仍有較多的人工參與，因此人為失誤難以避免。例如，有些工人沒有按照規(guī)定流程或步驟安裝，就會造成錯裝、漏裝、多裝等失誤。這些失誤一方面需要返工修正，加大了生產(chǎn)的時間和經(jīng)濟成本，另一方面會降低汽車零件產(chǎn)品的精確度和安全性。

1.2 裝配線的信息共享機制不健全

我國的汽車工廠生產(chǎn)水平良莠不齊，有些工廠的信息共享機制不健全，這就導(dǎo)致前一環(huán)節(jié)的信息無法及時傳遞到下一環(huán)節(jié)。例如，上一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了變速器的裝配線操作失誤，下一環(huán)節(jié)本應(yīng)暫停運作，將零件撤下流水線進(jìn)行修正，但由于信息共享不及時，下一環(huán)節(jié)仍然繼續(xù)運行，這無疑會導(dǎo)致人力、物力的浪費及生產(chǎn)速度的降低，甚至還有可能引發(fā)安全問題。

2 防錯系統(tǒng)的裝配目標(biāo)

2.1 零件目標(biāo)和人員目標(biāo)

針對目前汽車裝配線出現(xiàn)的普遍問題，采取以下解決措施：加大推進(jìn)生產(chǎn)自動化的力度，推動自動識別技術(shù)進(jìn)工廠，減少流水線上的人工數(shù)量，盡量減少人為失誤的可能；加強監(jiān)督檢查和報錯機制的建立和完善，每條流水線上都應(yīng)該建立多重驗證系統(tǒng)，及時檢驗零件裝配是否正確，以保證該條流水線出現(xiàn)的問題能夠及時有效解決，防止影響下一環(huán)節(jié)的運作；對有限的人工崗位上的工人加強技術(shù)培訓(xùn)，以防出現(xiàn)因不熟悉裝配過程和缺乏相關(guān)常識而產(chǎn)生的操作失誤，還要保證合理的工人輪班制度，以防因疲勞產(chǎn)生的安全及裝配失誤問題。

2.2 方法目標(biāo)和后期目標(biāo)

工廠自動化的實現(xiàn)切不能止步于生產(chǎn)流水線操作自動化，技術(shù)的升級不可忽視。例如，裝配系統(tǒng)中應(yīng)該有自動識別和教學(xué)的智能機器，其可依據(jù)自身所有零件的數(shù)據(jù)庫和識別功能，精準(zhǔn)報出每種零件的安裝方法和詳細(xì)信息。當(dāng)裝配出現(xiàn)問題時，監(jiān)測機器可及時發(fā)現(xiàn)問題并匯報至識別機器，系統(tǒng)會根據(jù)零件信息指導(dǎo)工人正確安裝。這樣既保證了實時性，提高了裝配速度，又免去了返工重裝的成本，降低了生產(chǎn)成本。同時，為保證每個零件能及時準(zhǔn)確地被機器識別，零件上都配有獨一無二的二維條碼。此外，裝配過程結(jié)束后，汽車工廠的售后服務(wù)及后續(xù)保障工作也要完善，而零件的條碼信息包含基本信息和裝配說明，不僅可用于生產(chǎn)過程，還有助于生產(chǎn)人員、保修人員等進(jìn)行相關(guān)的售后服務(wù)。因此，對于生產(chǎn)者與購買者來說，二維條碼是不可忽視的重要信息載體，在生產(chǎn)和使用過程中要對其做好保護，防止污損。

3 變速箱裝配線防錯工藝系統(tǒng)

3.1 信息化裝配

變速箱裝配線采用防錯工藝系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要通過控制計算機來對變速箱進(jìn)行配件工作。在電線配置前，系統(tǒng)會發(fā)出相應(yīng)的操作提示信號，操作人員可以根據(jù)信號將零件裝配到位。由于一些部件的裝配較為繁瑣，容易出現(xiàn)錯誤，此時系統(tǒng)會對這類復(fù)雜操作進(jìn)行提示，裝配人員需嚴(yán)格按照信號的提示進(jìn)行裝配，以保證裝配的標(biāo)準(zhǔn)性和科學(xué)性。

3.2 柔性化裝配

柔性化裝配主要利用計算機以及數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)，準(zhǔn)確性較高。每一個固定型號的變速箱都有系統(tǒng)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)零件，但如今該行業(yè)發(fā)展較快，出現(xiàn)了很多新型號的產(chǎn)品，增加了配置的多樣性，提高了柔性裝配的價值。

3.3 分組裝配

為降低裝配變速箱時裝配線的錯誤發(fā)生率，可采取分模塊和分組裝配方式。單個員工出現(xiàn)操作錯誤的可能性較高，針對此情況，可以安排多名員工同時進(jìn)行操作，操作過程中雙方可以共享裝配信息，以此來降低錯誤發(fā)生率。即使出現(xiàn)裝配錯誤，員工之間也可互相溝通，及時解決問題。因此，分組裝配大大提高了生產(chǎn)效率。

4 變速箱裝配線防錯工藝系統(tǒng)建設(shè)

4.1 防錯工藝系統(tǒng)的要求

4.1.1 零件裝配要求

關(guān)鍵零件的裝配可以利用自動化系統(tǒng)進(jìn)行識別安裝，因為人工進(jìn)行操作時可能導(dǎo)致裝配錯誤，而系統(tǒng)安裝的準(zhǔn)確率比人工要高很多。具體識別方式為：在關(guān)鍵零件表面生成編碼或二維碼，自動識別系統(tǒng)可通過識別零件上方的條碼信息進(jìn)行裝配，將關(guān)鍵零件安裝到正確位置，以防裝配錯誤。

4.1.2 人員、裝備要求

安裝變速箱裝配線的過程中可采用防錯工藝系統(tǒng)，該系統(tǒng)的功能很強大，它會自動提醒零件的安裝位置，并可針對錯誤裝備發(fā)出警報提醒。員工在裝配時，系統(tǒng)會提示具體安裝步驟，包括裝配所需零件的數(shù)量和編號。同時，裝配線上安裝有某些功能點，系統(tǒng)可及時核對裝配線工序并對其正確性進(jìn)行驗證，以保證下一個工位上出現(xiàn)的是合格產(chǎn)品。

4.1.3 裝配方法設(shè)計要求

確保所有員工熟悉整個安裝過程，并在變速箱裝配線上放置操作圖片、流程工藝卡、相關(guān)文字提示和拍攝的視頻，從而避免裝配人員因自身能力不足而出現(xiàn)的裝配失誤。

4.1.4 其他要求

后期還需綜合分析裝配過程中的各種問題，例如裝配人員的工作能力、產(chǎn)品的質(zhì)量信息以及具體的裝配信息，且需編制相應(yīng)二維碼，以保證整個工藝流程都可被監(jiān)督，從而確保整個裝配線的質(zhì)量。

4.2 防錯工藝系統(tǒng)的組成

變速箱裝配線防錯工藝系統(tǒng)由多種模塊組成，功能如下：

1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊。此模塊主要記錄裝配工位以及裝配人員的信息。

2）裝配計劃管理模塊。保證每天裝配線的任務(wù)按時完成，傳達(dá)裝配計劃。

3）產(chǎn)品信息管理模塊。在變速箱裝配線上放置操作圖片、流程工藝卡、相關(guān)文字提示和拍攝的視頻。

4）驗證管理模塊。驗證工作人員的工藝標(biāo)準(zhǔn)、裝配質(zhì)量是否符合要求，及時發(fā)現(xiàn)人工操作的錯誤。

5）質(zhì)量檔案模塊。該部分提供部件供應(yīng)商的信息裝配、員工的個人信息以及變速箱的客戶信息，如果在最后檢查階段發(fā)現(xiàn)錯誤，則可通過分析質(zhì)量檔案來及時解決問題。

5 結(jié)語

汽車上最重要的兩個部件是發(fā)動機和變速箱，變速箱的技術(shù)要求更為嚴(yán)格，內(nèi)部零件和配件種類較多，是整個汽車工藝的核心。因此，在變速箱的裝配過程中，對員工能力要求較高，防錯工藝也十分重要，此外，還應(yīng)保證整體工序的高效性和連續(xù)性，這樣才能為客戶及時提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。在變速箱裝配線中加入防錯工藝系統(tǒng)，可保證變速箱的裝配線高效運行，提高員工的裝配質(zhì)量，還能提高該行業(yè)整體的技術(shù)水平，并可為相關(guān)行業(yè)提供技術(shù)參考。