发动机制造过程的动态质量控制

韦建民

（柳州五菱柳机动力有限公司，广西柳州545005）

发动机制造过程的动态质量控制

韦建民

（柳州五菱柳机动力有限公司，广西柳州545005）

随着质量控制转变，传统的质量控制手段对制造过程追踪和数据分析不足以支撑现有的质量要求，所以基于制造执行系统（MES）实行过程，设立动态质量控制流程，有效地提升过程质量活动执行率和制造过程质量水平。

发动机；质量；MES

随着宝骏1.8 L排量单燃料发动机需求量逐步增大，由商用车质量控制转变到乘用车领域，传统的质量控制手段对制造过程追踪和数据分析不足以支撑现有的质量要求。同时，信息化发展要求质量控制体系在生产制造过程中数据采集、查询和处理的过程都需在制造执行系统内部完成闭环，基于制造执行系统（MES）平台，实现质量过程控制无纸化操作，满足质量追溯过程和工艺设计之间的信息传递和交互需求，建立基于制造执行系统（MES）的动态质量控制是企业追求精益质量的核心环节之一。

1 动态质量追溯

对于整个制造过程，产品的质量可追溯性是实现动态质量控制的基础，发动机装配过程的可追溯性分为计划管理、产品状态标识、编码、零部件编码、过程装配数据采集以及产品过程追踪，质量过程管控要求产品能实现追踪、向前追溯和向后追溯，在制造执行系统（MES）处于对底层数据收集的过程中实现对产品的追踪和进行追溯管理。

（1）计划追踪：工厂使用ERP系统进行生产计划下达，通过制造执行系统（MES）进行排产，生产完成后，再进过MES系统逆向反馈至ERP完成生产的闭环。在MES反馈计划信息时，信息涵盖产品型号、图号、客户对象、产线名称、生产开始时间、生产结束时间，物料、数量、班次等质量追踪信息，通过MES系统实时监控生产计划执行过程的追踪信息情况，再结合变化点管理对人、机、料、法、环5个方面正常和异常管控要求，实时、及时、有效地对生产过程追踪和变化管理。

（2）防错追溯：追溯的前提是采集和存储的数据真实，故要实现有效地向前追溯和向后追溯，在数据采集和存储过程的如何保证计划和实际的匹配极为关键。传统追溯信息采集通过将条形码信息与当前发动机机型和机号匹配存储以便后续查询即可，无法保证数据真实有效，对后续追溯造成困难，所以基于MES系统执行过程对零部件条码扫描后，MES系统则触发防错规则，调用ERP物料发放信息（零件型号、图号、对应发动机机型）与当前扫描录入内容进行信息匹配对比，完成信息存储前的校验，保证数据真实。

（3）产品结构树追溯：通过MES系统与ERP系统进行交互，动态追溯所有发动机产品与其零部件（甚至原材料）的装配关系。调用ERP系统数据信息，分析BOM表结构，有效地提取和追查具体零部件的缺陷信息，在过程追溯中，通过条形码扫描，MES系统分析，便可追踪到同一批次缺陷零部件的具体，避免缺陷零件上线装配。

2 动态质量控制

制造过程质量控制是对发动机产品在装配过程中的一系列物料的装配要素和质量装配性能参数的控制，整个装配环节处于质量可控状态，制造执行系统（MES）的底层基础数据收集，作为质量控制执行的数据输入，是作为装配过程的质量执行与评价等标准和依据，所以发动机装配过程质量控制的对象主要分为装配扭矩、气密性测试、过程工艺参数控制、性能测试和外观布置控制等，细化质量控制因素小项，这些小项都是质量活动中的一个变量，质量控制的目的是要使这些变量较好地匹配，从小的工序到大的生产线长期处于稳定状态，为保证发动机产品质量创造条件。

动态的质量控制则是将质量控制的变化点管理、质量控制点管理、工程过程能力分析和控制图分析等控制手段与MES系统有机结合，通过MES系统后台处理出展现反馈出来的质量信息，便于质量控制活动的执行。

（1）统计分析质量预警机制：通过MES系统采集的底层基础数据加以分析处理，得出控制图（SPC），再对MES系统设置报警机制自定义，如超过控制线N个点实行报警或者停线等待等自动处理措施；通过持续性的数据收集，实时计算工序的过程能力Cpk、Ppk等只是指数指标，当低于规定指数则触发相应预警机制，整体来说，根据检测或收集数据的质量特性值，选择质量控制工具和控制图，并把原始的质量数据转化为对应的质量控制参数，进行工序能力分析和在线统计质量控制，分析结果修正或者预警生产系统的行为。

（2）实时变化点管理：依据发动机装配关键性要求，对关键控制点的作业工序的质量状况进行实时监控，包括装配因素、零件状态、设备、计量仪器、人员、工具、技术指导文件等要素的监控，通过MES系统将监控的信息及时反馈处理，与系统预设置的生产质量控制所应达到的要求进行对比，将对比的偏差反馈至质量管理部门，进而不断地调节和控制，改善流程各项工作。

（3）工艺作业指导预警：针对某一特性检查而特定设立的检查岗位称为Care站，在发动机装配过程中的Care站则是针对于发动机外观布置特性设立的，主要反映的是发动机装配的外围管线布置和客户关注的外观特性进行检查，设立Care客户端与MES系统交互，与MES系统工艺作业文件结合，在Care关注的特性检查指标中，影响指标达成的Top5问题反馈至发生该问题的工位PC，在作业指导过程中，有针对性提示预警作业者关注该问题发生。同样，通过MES网页端的建立质量经验库，将售后质量问题、零公里质量问题、制造过程质量问题、零部件缺陷等融入质量经验库，在MES系统进行作业指导时，有针对性将Top5问题反馈至作业指导中，提示预警，提高对其的关注度。

3 动态质量评估-质量门

在质量保证体系中，用质量门（Q-Gate）保证产品在各个预设的阶段能达到预期目标，同时发动机产品在装配过程中每通过一个质量门，则表示产品质量在前一个阶段的质量控制已经完成并且达到了预期的质量要求，可以往下进行下一阶段的质量控制，那么各质量门的监控指标的乘积则是整条生产线的质量水平FTY（一次合格率-直通率），故分析发动机装配特性和关键特性，将装配生产线划分为多个连续段落，每个段落之间设立质量门监控，通过MES系统实时收集和计算通过质量门的发动机信息，实时计算当前各段落的发动机合格率以及整线FTY，实时反馈整线质量水平，对发动机生产制造质量水平做更加细化的评估，可从时间、人员、班次等多个维度来评估，根据在线检测的过程工艺参数或离线检验数据，对半成品的质量进行定性评估。对于当前物料存在的缺陷或不足，进行质量问题诊断，提出质量改进措施，也将重点影响生产线FTY的因素或者是改善空间大的因素反应出来，便于质量管理者做出相应对策。

4 结束语

基于MES的动态质量控制系统实施的关键，是通过信息流集成和控制集成，对生产全过程进行实时的质量预测与监控，从而实现闭环质量控制。本文分析了基于MES的动态质量控制系统的基本控制手段，通过多种控制手段的实施，极大地提高生产质量信息的共享和反馈程度，有效实现生产过程的动态质量控制，提升质量控制水平。

Dynamic Quality Control of Engine Assembly Process

WEI Jian-min
（Liuzhou Wuling Liuji Power Co.，Ltd.，Liuzhou Guangxi 545005，China）

The traditional quality control methods to manufacturing process tracking and data analysis is not enough to support the requirements of the quality of the existing，so based on Manufacturing Execution System （MES）to implement the process，to set up the dynamic quality control process，effectively enhance process quality implementation rate and the manufacturing process quality level.

engine；quality；MES

T K416

B

1672-545X（2016）09-0118-02

2016-06-09

韦建民（1971-），男，广西河池人，本科，工程师，研究方向为发动机制程质量控制和改进管理。