MES系统在变速箱生产线防错领域的应用

赵智博

【摘 要】装配线MES是位于上层的工厂信息管理系统与底层的工控之间的面向工厂和车间层面的信息管理系统，其强大的数据处理与存储功能，能够满足柔性化、小批量生产的需求。在生产领域，MES系统在防呆、防错方面有非常广泛的应用，本文以某DCT变速箱产品生产线的MES系统应用为例，探讨在信息化工业背景下，MES系统在产品装配过程中，防呆、防错手段的运用;

【关键词】MES;信息管理;防呆防错;变速箱产品

MES信息系统通过Web方式分布式部署的B/S架构系统，对装配线所有工位实现网络化管理，现场客户端实时显示质量数据，设备状态信息，同时，管理人员可以通过MES实现很多功能，如：显示操作规程指导书、设备状态信号的监控、机型的判断、物料错漏装判断、物料与机型相符性判断以及设备点检记录的存储等诸多方面。同时，由于MES与PLC之间很深的交互性，使得很多前端设备可以通过PLC系统与MES进行信息交互。这就使得生产线的很多防错手段可以通过MES系统得以实现。

MES系统防错的主要模块如下：

1、零件与机型匹配

现代化变速箱生产线必须满足多样化、小批量生产的模式，这就要求生产线必须具备对产品零件的识别，防止混料情况的产生。在生产订单下达后，线首工位接收订单，MES通过Moby读卡器将该订单所对应的机型信息写入托盘码块当中，同时建立起该种机型对应的BOM列表，装配零件前，操作者需对零件进行扫码确认，扫码信息与BOM列表信息匹配后，才能进行下一步装配活动，若信息不能匹配，则说明该零件非本机型装配的零件，MES通过HMI屏幕给出警告信息，设备不能动作。

2、合格标志判定

每道工序需对前一道工序的合格状态进行判定，若前一工序合格，则本工位进行正常装配，若不合格，托盘将会按不合格放行。这就要求MES系统需对前一工序的合格标志位进行判定，由于系统不稳定等原因，可能存在系统判定差异问题，即MES判定前一工位装配结果为合格，而PLC判定为不合格，或PLC判定前一工位装配结果为合格，而MES判定为不合格的状况。此时，MES会发出警告信息，人工协助查找原因。

3、返工标志比对

在线返工无需建立专门的返修产线，这节约了产线建设的成本。但要求产线必须具备在线不良品返工的能力，返工策略如下图所示。不良品返工申请上线前，MES要给出不良品的返工路径，由人工再次确认后，手动选择返工上线。在返工上、下线对接点，MES需对返工标志位及返工路径再次比对，以确认该产品是否为返工零件。

4、激光打码确认

IATF/TS 16949质量体系中规定产品必须满足可追溯性的要求。产品需携带生产信息等相关内容的标识。工艺上采用激光打刻二维码记录生产信息，打刻二维码后，视觉检测系统需对二维码内容进行识别，并与MES传递的流水号信息进行比对，以确认打码的正确性。

5、螺栓拧紧防错

合箱螺栓采用自动上料、拧紧的方式进行装配，这就要求设备需将拧紧的结果通过PLC系统传递给MES，并在后续工位增加人工复拧的过程。操作者通过MES的ICP屏幕显示的内容，确认扭矩不合格螺栓的位置，结合拧紧枪的角度编码器进行确认并进行人工复拧，确认合格后放行！

6、质量信息比对

产品在流水线装配过程中的质量信息会分别存储在MES数据库及托盘的码块当中，当产品下线后，会将码块中的质量数据与MES系统中存储的数据进行再次比对，确认每个工位的质量数据是否与MES库中的数据匹配。

7、零件數量及位置防错

不同于其它种类产品，双离合器变速箱内有很多零件外观类似，人工进行辨别不仅浪费时间，且容易产生防错失效的问题。如同步器，由于产品结构问题，不同档位的同步器的尺寸差异很难用肉眼进行区分，操作者很难判断该品种同步器应该在哪个工位进行装配，这就需要借助MES系统的零件二维码匹配功能，即通过扫描零件二维码，将得到的信息与数据库内的信息进行比对，合格后MES给PLC允许工作的信号，不匹配的将会在ICP屏幕上发出警报。

订单下达后，针对该产品会形成所有零件的BOM列表，每当装配完一个零件后，系统会在该列表内自动将该零件删除，以确保该种零件在本台变速箱的唯一性。同时，在MES系统内部，将该零件与本台变速箱号进行绑定，形成一一对应关系，避免“一件多箱”的情况发生，保证产品质量。

双离合器变速箱生产过程的防错方式不限于MES系统，还包括PLC、传感器及设备的硬件防错等手段。但因MES系统所具备的强大数据处理与存储的功能，能够帮助生产线更加快速、准确的发现不良品及其产生的环节，防止批量不良品流出，提高产品的质量，最大限度的帮助工程技术人员完成质量管控的工作，提高效率。

【参考文献】

[1]李佳林;变速箱生产线物料装配拧紧防错系统[J];组合机床与自动化加工技术;2014年第5期

[2]黄学文;制造执行系统MES的研究和应用[D];大连： 大连理工大学;2003年

[3]王可心;变速箱制造执行系统（MES）的开发及其在生产线中的应用[J];大连工业大学学报;2014年7月第33卷第04期