汽车变速器装配线工艺技术应用

熊忠 叶荣华

摘 要 变速器是汽车的核心部件之一，是汽车动力总成中重要的动力传输部件。作为专业的汽车变速器生产厂家，一条工艺布局合理的精度高、性能、自动化程度优良的变速器装配生产线和与之匹配的科学合理的物流方式、健全的防错、追踪系统及安灯信息预警系统对于提高变速器的装配质量、提升生产效率、降低成本、实现多品种共线装配、提高异常响应速度及后工程的产品可追溯性都是非常关键和重要的。

关键词 汽车变速器;装配线工艺;技术应用

引言

随着客户对变速箱产品的个性化要求越来越高，装配方式也由传统的单一装配向混线装配转变，生产控制的规模和复杂程度也逐渐提高，因此对系统的柔性能力、生产管理和质量控制的要求也越来越高。

1汽车变速箱装配线生产管理现状

目前大部分变速箱生产企业采用了企业资源计划（ERP）系统以及制造执行系统（MES）。ERP作为企业管理的最上层，其主要功能是把物料信息、采购到货信息、订单信息等资源类信息传给MES，同时MES根据来自ERP的主生产计划自动生成各个工件的工艺流程、工序时间、对应的逻辑关系、生产资源等，最后MES经过处理把物料需求计划、生产队列计划、车间现场信息等反馈给ERP系统。由于条码技术的局限性，使得ERP、MES信息非常滞后，信息的实时性较差。

2汽车变速器装配线工艺技术应用

2.1 MES

MES—ManufacturingExecutionSystem系统，全称制造执行系统，作为生产活动与管理活動之间信息沟通的桥梁，MES系统负责车间生产管理和调度执行，通过现场的实时数据传递，有效的管理车间生产活动，在企业整个信息集成系统中起着承上启下的作用。总体来说就是利用MES系统建立一套“车间数据管理的统一平台”，通过实时收集生产现场的各种生产信息、及时的信息共享和准确的事件预报，为公司管理层进行生产决策提供实时的现场数据，促进管理与制造的一体化和实时化，实现ERP/MES/控制层的集成，全面整合并有效利用各个管理系统和控制系统的数据，简化业务操作，提高业务效率。主要包含以下几点：

2.1.1 数据采集层

实现对现场的生产过程数据采集功能。数据采集层负责采集生产过程数据，并将采集到的数据送到数据库中进行存储。考虑到生产管理数据的定制性，数据采集由人工编写代码开发数据输入界面来实现数据的采集。这样可以最大灵活度地满足现场数据输入的多样性和复杂性，并可以根据输入的数据进行验证，将验证结果返回给操作者。当网络出现故障时不会影响操作者的操作体验。

2.1.2 数据持久存储层

提供数据的持久存储及数据的检索。数据持久存储层实现生产过程管理数据的存储，并为系统其他层提供访问接口。

2.1.3 应用服务层

处理车间MES系统的主要功能业务逻辑。应用服务层实现制造过程的业务逻辑，通过应用服务层实现MES系统提供的所有功能模块的业务逻辑，根据各个功能模块所实现业务的不同特点采用多种技术实现的方式。应用服务层是整个MES系统运行的核心，在整个开发过程中占据重要的地位。

2.1.4 客户端表示层

客户端表示层实现人机交互界面，应用多媒体编程技术以多种形式呈现信息并提供人性化的操作界面。客户端主要应用MS的WPF架构实现。WPF为桌面客户端和浏览器客户端提供了通用基础，为所有的这些用户界面提供一致的技术基础。

利用各种条码与自动识别系统，实现对零部件及产品的有效跟踪，通过MES系统和生产现场各机电设备的信息沟通，MES系统可收集和记录产品及零部件的操作工序、操作人员、操作结果数据、试验测试数据、质量检查数据，形成每个零部件或产品完整的、可追溯的生产记录，为企业向客户证实产品质量、追溯问题根源或评估问题的严重程度等提供详实的质量数据支持，同时还可以对关键零部件实现批次跟踪，以及放错漏装。为ERP、售后服务系统提供所需变速器的产品质量跟踪信息，降低业务人员工作量，提高管理效率。变速器装配MES系统是现代化装配生产线不可缺少的一部分，对装配线的精益化生产、产品防错漏装、产品的可追溯档案的建立以及装配过程的质量控制等方面都有着举足轻重的作用。变速器装配线引入了MES系统后，可以帮助生产的管理者降低管理的成本，提升管理的效率和控制的力度，从而达到精细化的管理的目标，增强企业的核心的竞争力。

2.2 RFID技术

多品种变速箱装配生产管理系统一个由计算机控制和管理、网络通信、RFID技术融合的装配线信息化管理系统。该系统主要通过在变速箱箱体上安装RFID标签，在装配线的第一道工序阅读器将箱体的品种代号、流水号、各工位安装零部件信息及工位提示信息写入标签内。在装配线的关键工位以及需要防错功能的装配工位安装阅读器，通过阅读标签内的信息提示工作人员当前的箱体类型并拿取正确的零件进行装配。其中物理层和中间件层是数据采集层，采用C/S结构，通过RFID的标签和阅读器组成的RFID硬件系统实时获得装配线的生产数据，并通过中间件对原始数据进行过滤、去重以及初步的业务处理功能，减少上层的MES的数据处理组件的工作。数据处理层用于对来自装配线的实时数据进行逻辑处理，按照MES的系统需求，将来自低层的数据进行数据处理、融合、存储，以支撑功能层的数据要求。功能层实现MES系统中面向用户的作业计划管理、生产调度、质量管理等功能。RFID技术用于装配线上变速其的身份认证和标识，同时将RHID技术和制造执行系统以及企业资源计划系统下结合起来，使得企业的信息更为畅通和透明。通过将车间的首尾计算机、各工位阅读器通过网络进行连接，实现装配线信息上传至车间信息系统或更高级的ERP系统。

3结束语

近年来，许多变速器生产企业在装配线设计时都考虑并采用了装配线制造执行系统。它是一条现代化装配线不可缺少的组成部分，对变速器装配线的精益化生产、产品防错漏装、产品档案建立与追溯以及装配线管理等都起着重要的作用。在方案设计时，生产企业还可以根据实际生产情况对功能模块进行增减。

参考文献

[1] 唐云川.汽车变速器装配中MES系统的应用[J].中国科技信息，2014（Z2）：194-195.

[2] 常凯，陈书宏，白洪飞，郑德超.汽车变速器装配线管控系统的设计[J].制造业自动化，2014，36（16）：58-61.