防差錯技術(shù)
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不同的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品實施共線生產(chǎn)，這是未來轎車制造工業(yè)的發(fā)展趨勢。在發(fā)動機(jī)制造中，
防錯技術(shù)有著非常重要的意義，如果沒有防錯控制技術(shù)的應(yīng)用，那么產(chǎn)品的制造過程就會導(dǎo)致較低的產(chǎn)品合格率和較高的制造成本。但防錯技術(shù)的應(yīng)用需根據(jù)實際的生產(chǎn)狀況而定，如使用不當(dāng)，則可能掩蓋加工中出現(xiàn)的缺陷，造成更大的浪費(fèi)。
一、防錯技術(shù)簡介
近年來，我國的汽車工業(yè)，尤其是轎車工業(yè)駛上了快速發(fā)展軌道。轎車品種日益繁多，使得發(fā)動機(jī)行業(yè)也逐漸加快新產(chǎn)品的開發(fā)力度，利用單線多品種生產(chǎn)技術(shù)來滿足消費(fèi)者的不同需求，實施不同排量、不同型號發(fā)動機(jī)的共線生產(chǎn)。然而，在單線多品種的制造過程中，因產(chǎn)品的不同，共線制造中存在混裝、漏裝、漏加工、加工錯誤等潛在風(fēng)險，因而造成發(fā)動機(jī)零件返修、報廢等情況，從而增加了發(fā)動機(jī)的制造成本。面對這一狀況，發(fā)動機(jī)制造過程中防錯技術(shù)的應(yīng)用對降低生產(chǎn)制造中出現(xiàn)的產(chǎn)品質(zhì)量問題的風(fēng)險發(fā)揮了重要作用。
1.防錯控制的目的
防錯控制是指對不利于客戶并且造成浪費(fèi)的錯誤進(jìn)行預(yù)測、防止的過程。發(fā)動機(jī)制造過程中，如果沒有防錯控制技術(shù)的應(yīng)用，那么產(chǎn)品的制造過程就會導(dǎo)致較低的產(chǎn)品合格率和較高的制造成本。實施防錯技術(shù)、增加防錯裝置，最終目的就是要“消滅把缺陷傳遞給客戶”、減少加工廢品、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本。要達(dá)到這一目標(biāo)，必須有合理的加工工藝和高精度的專用設(shè)備，并且在制造過程中，合理使用防錯設(shè)備或檢測技術(shù)來發(fā)現(xiàn)錯誤、減少浪費(fèi)。防錯技術(shù)的實施過程，必須要建立設(shè)計防錯裝置、維護(hù)防錯裝置、驗證防錯裝置等一系列規(guī)范步驟。此外還必須考慮盡可能采用最簡單有效的防錯、多層次防錯以及幫助操作工更好完成本職工作的防錯。
2.防錯控制技術(shù)的簡單化
防錯控制技術(shù)的簡單化要求達(dá)到如下幾點(diǎn)：機(jī)床有更高的開動率;設(shè)備趨向更低的維修率;操作工對防錯系統(tǒng)的認(rèn)識與了解得到提高。
3.防錯控制技術(shù)的多層次控制
防錯控制技術(shù)的多層次控制表現(xiàn)為：有效的防錯系統(tǒng)采用的是多重的檢查手段或"分層"檢查;防錯中的多層檢查極大地提高了檢查到缺陷的可能性，同時也幫助我們形成利用簡單、便宜的方法和系統(tǒng)的觀念。
防錯控制技術(shù)是對操作工工作的支持，因此：應(yīng)用的前提是操作工愿意好好工作;防錯不是防止愚蠢錯誤或是防止破壞;須知人是會因為疏忽而犯錯，機(jī)器也不會總是按規(guī)范工作;防錯要能夠幫助操作工減少或預(yù)防犯這種因疏忽而產(chǎn)生的錯誤和機(jī)床失誤，以保證不生產(chǎn)缺陷產(chǎn)品;防錯系統(tǒng)是被設(shè)計用來幫助操作工更容易更輕松地完成工作。
4.防錯措施的類別
目前，在發(fā)動機(jī)的機(jī)加工線及裝配線上，采用設(shè)備防錯和人工防錯相結(jié)合的防錯形式應(yīng)用較廣，既有簡單實用的防錯手段，又有技術(shù)含量較高的高科技控制。防錯應(yīng)用于發(fā)動機(jī)制造過程的型號識別、裝配驗證、尺寸檢測、泄漏測試、輸送過程、工件定位、零件盛放等過程，從而避免眾多的失效模式，保證發(fā)動機(jī)的制造質(zhì)量。
二、設(shè)備上的防錯裝置技術(shù)應(yīng)用
在發(fā)動機(jī)的制造過程中，設(shè)備上的防錯裝置技術(shù)應(yīng)用主要有以下幾類：
1.定性的防錯
通過圖像識別技術(shù)，光電、限位、接近開關(guān)的邏輯控制技術(shù)等來完成防錯，比如：
1)即時攝片比較：區(qū)分裝配零件的方向是否正確;
2)傳感器感應(yīng)檢測：機(jī)加工自動線根據(jù)不同產(chǎn)品型號的外形變化，傳感器將感應(yīng)到的信息反饋給后面的加工工序，使后面的工序調(diào)用對應(yīng)的加工程序，實施相應(yīng)的加工內(nèi)容;
3)加工孔探測：在機(jī)加工線中的鉆孔或攻絲后的工位，對加工孔的斷刀檢測及切屑沖洗;
4)硬靠山：認(rèn)證工件的前后流向，如在缸體加工自動線的進(jìn)料口，利用缸體前后端面的寬度差異，設(shè)定硬靠山，保證缸體進(jìn)入機(jī)加工線時前端面流向在前;
5)硬探頭：檢測零件的不同型號，實施不同的裝配或加工工藝，如用探頭探測零件的外形，實施不同的裝配，硬探頭探測缸孔，區(qū)分3.0L或3.4L缸體;
6)導(dǎo)向擋塊：區(qū)分零件的輸送導(dǎo)向;
7)光柵防錯：通過光柵的檢測控制，達(dá)到工件是否擺放到位的防錯;
8)夾具防錯：控制裝配零件在夾具上的擺放是否到位來防錯。
2.定量的防錯
通過測量探頭感應(yīng)或經(jīng)過氣電轉(zhuǎn)換的測量技術(shù)(氣體流量轉(zhuǎn)換成電量)來達(dá)到防錯的目的，如：
1)紅寶石探頭探測數(shù)據(jù)反饋：通過紅寶石探頭探測已壓裝氣門座圈的內(nèi)徑來區(qū)別零件是3.0L還是3.1L發(fā)動機(jī)的缸蓋;
2)BTS刀具長度檢測：CNC加工中心刀具檢測可防止錯誤長度的刀具安裝在刀庫中，防止加工過程中的斷刀現(xiàn)象，減少加工首件或加工過程中的廢品出現(xiàn);
3)定位面氣孔壓力檢測：確認(rèn)工件正確到位的防錯措施;
4)泄漏測試：發(fā)動機(jī)缸蓋、缸體的油道以及水道的在線測試等，控制泄漏件流入下道工序;
5)隨線檢具直徑測量：這在機(jī)加工自動線中鏜孔及鉸孔后的工位應(yīng)用較廣，達(dá)到100%控制不合格產(chǎn)品的出現(xiàn);
6)扭矩控制：發(fā)動機(jī)很多螺栓固定的擰緊程度均通過扭矩槍來控制。
3.顫動功能的防錯
通過顫動機(jī)的顫動，使零件隨著不斷的顫動并輸送至判別零件的方向正確與否處，只有零件處于正確的位置方向時，才能進(jìn)入送料軌道;位置方向錯誤的零件則掉入零件顫動料箱里，從而達(dá)到預(yù)防零件的進(jìn)給方向錯誤，避免工件報廢的目的，如：
1)缸體凸輪軸襯套的方向驗證，防止襯套壓反;
2)缸體水道悶蓋的壓裝方向防錯等。
三、物料防錯
工件盛放器具的防錯：加工完成的產(chǎn)品盛放實施防錯技術(shù)，有方向性地定置擺放，預(yù)防工件相互碰撞，保證加工零件的表面質(zhì)量;
色標(biāo)防錯：裝配區(qū)域零件的盛放料架，使用色標(biāo)防錯。
四、人工防錯
1.建立標(biāo)準(zhǔn)的操作SOS：如加工過程中的成品、待制品、待處理品、料廢、工廢等下線零件必須馬上按照各類零件的處理規(guī)范掛上不同顏色的識別標(biāo)簽，刀具設(shè)定正常使用耐用度，防錯裝置建立
TPM、PM維護(hù)保養(yǎng)制度等;
2.刀具安裝防錯：操作工按照刀具換刀規(guī)范進(jìn)行調(diào)刀，如核對刀具號、長度類刀具進(jìn)行長短比較等，預(yù)防出現(xiàn)由調(diào)刀中的差錯造成的不合格零件;
3.工件目檢、測量防錯：操作工按照檢驗頻次目檢、測量工件加工中及毛坯本身存在的缺陷，把不合格工件剔除出來，在本工位上使其離線。
五、防錯技術(shù)的等級
根據(jù)防錯的效果，防錯技術(shù)可分為如下三個等級：
1.不制造缺陷的防錯，即不可能制造出壞零件，可能損壞的零件數(shù)為零;
2.不傳遞缺陷的防錯，即不可能將壞零件傳遞到下一工位，預(yù)先假設(shè)所有零件是壞的，然后逐個審核通過，可能損壞的零件數(shù)為1;
3.不接受缺陷的防錯，即后續(xù)工位不接受壞零件，預(yù)先假設(shè)所有零件是壞的，然后逐個審核通過，可能損壞的零件數(shù)大于1。
防錯技術(shù)的理想狀態(tài)是不制造缺陷的防錯，這是最主動、最經(jīng)濟(jì)、可預(yù)見并防止錯誤的控制技術(shù)。如加工前的探頭探測、導(dǎo)向限位、傳感器感應(yīng)等的防錯就能達(dá)到不制造缺陷的目標(biāo)。但是由于可能出現(xiàn)的缺陷或造成的原因不同及機(jī)床功能布局等原因，因此避免不了采用其他兩種不傳遞缺陷的防錯和不接受缺陷的防錯的防錯技術(shù)，這也是最被動、最昂貴的防錯措施。CNC加工中心及機(jī)加工自動線鉆孔工位在本工位對刀具加工后的斷刀檢測，能達(dá)到不傳遞缺陷的目標(biāo);自動線中的鉆孔、攻絲加工后面的探測工位的探測防錯就只能達(dá)到不接受缺陷的目標(biāo)，這一防錯措施損壞的零件數(shù)就大于1。
六、防錯裝置的驗證
發(fā)動機(jī)制造的機(jī)加工線或裝配線在使用新的防錯裝置時，必須進(jìn)行功能準(zhǔn)確率的驗證，預(yù)防差錯率。只有通過PPAP(生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序)方式的驗證，方可使用。
七、防錯系統(tǒng)的認(rèn)證
防錯系統(tǒng)的正常運(yùn)作是實施、認(rèn)證、維護(hù)的過程，在其應(yīng)用中必須保證：
1.確認(rèn)防錯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常
實際生產(chǎn)中，對防錯裝置必須進(jìn)行定期的維護(hù)與認(rèn)證。如：缸體、缸蓋的泄漏量檢測，對泄漏測試機(jī)每天必須進(jìn)行Master工件的泄漏量核定與認(rèn)證;同樣，生產(chǎn)線的各種防錯裝置均需進(jìn)行定期的維護(hù)認(rèn)證，確認(rèn)防錯功能正確運(yùn)作。
2.確認(rèn)人為因素處于受控狀態(tài)
對防錯系統(tǒng)的認(rèn)證過程，認(rèn)證檢查記錄必須存檔，如有差錯必須采取必要的措施進(jìn)行規(guī)范的修正;實施防錯認(rèn)證的操作工必須確保操作工經(jīng)過培訓(xùn)并且培訓(xùn)內(nèi)容記錄已存檔;保證防錯系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的檢驗?zāi)芰ΓJ(rèn)證流程有效地按照計劃處于受控狀態(tài)。
八、結(jié)束語
不同的發(fā)動機(jī)產(chǎn)品實施共線生產(chǎn)，這是未來轎車制造工業(yè)的發(fā)展趨勢。利用原生產(chǎn)線設(shè)備稍加改造，實施多品種的共線生產(chǎn)，應(yīng)用更多的防錯技術(shù)，達(dá)到降低制造成本的目的。但防錯技術(shù)的應(yīng)用，需根據(jù)實際的生產(chǎn)狀況而定，使用得當(dāng)，可以減少浪費(fèi)、保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高機(jī)床的開動率;使用不當(dāng)，則可能掩蓋加工中出現(xiàn)的缺陷，造成更大的浪費(fèi)。人因疏忽會犯錯誤，機(jī)器也不會總是按規(guī)范工作，因此在使用過程中必須進(jìn)行定期的維護(hù)與認(rèn)證，這樣才能保證防錯裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，真正起到防錯的作用，保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。