变速箱生产线数控设备故障分析系统研究.pdf

陈龙

[摘 要]变速箱生产线对故障工件的快速处理技术以NET开发平台和OPC工业通信控制技术等科技为基础，其中应用的信息系统是MES信息系统，可以充分体现出汽车变速箱生产企业的业务特点。MES信息系统中的整体返修模块主要分为两大部分，其一为在线返修模块，其二为离线返修模块，可以有效对变速箱的故障工件进行处理，极大减少了生产线处理故障工件时间，提高了变速箱生产线的效率。

[关键词]变速箱；生产线；故障工件；快速处理技术

中图分类号：TH165 3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0109-01

一、引言

随着国民经济的发展和科学技术的进步，变速箱生成企业的自动化水平相比以前有了很大的提高，信息管理系统也有了非常广泛的应用。但是依然不能完全保证生产线上产品的精确度，变速箱的扭矩或者装配不合格，或者由于其他质量问题导致变速箱要进行返修或者重新装配的情况时有发生。出现故障需要进行返修的工件统称为返修件。传统处理这些返修件的方式是通过人工来进行判断，但是人工操作方式存在不少问题，不能立刻对工件的质量进行检测，所以也就不能對变速箱的质量进行有效控制，如果处理迟滞就会堵塞生产线，影响变速箱的正常生产。此外，传统方式也不能对变速箱的质量水平进行追踪，在一定程度上还会影响企业的经营管理，造成企业的生产效率长期得不到提高，企业的经济效益就会停滞不前。

二、系统架构

变速箱内部的结构较为复杂，几乎每种零件都有出现故障的可能性，传统人工方式不可能做到面面俱到，而且有些细微的故障，人工根本不可能探查到，必须要用信息系统进行检测（表1）。

变速箱生产线快速处理故障工件的信息系统的技术基础主要有OPC技术和NET技术等，数据库采用的SQL Server 2008数据库。整个信息系统分为前台系统和后台系统，其中前台系统采用的是B/S架构模式，能提高工业电脑轻量化水平；后台系统采用的是C/S架构模式。前台工业电脑通过Web Socket技术与后台服务器进行实时通信，几乎所有的逻辑处理工作都交由后台系统的服务器进行处理。SQL Server 2008数据库集成性比较高，再加上Microsoft Visual Studio2 010前台编程环境的应用，操作人员可以快速进行相关的数据处理工作。

变速箱生产线对故障工件的快速处理技术应用的是分布式架构的系统软件，因为分布式架构模式具有高内聚以及低耦合的特点，能最大限度保证系统软件的稳定性。系统软件架构主要可分为五大模块：其一是数据库服务器，它的功能主要是用来储存变速箱的质量信息、订单信息以及其他数据。其二是OPC服务器，它的作用主要是采集PLC中的各项数据，然后输送至数据库中进行保存。其三是业务处理服务器，业务处理服务器控制整个变速箱生产线的装配，负责逻辑处理工作。其四是通信服务器，通信服务器中通过UDP通信协议等进行OPC服务器与生产现场IPC和业务处理服务器与生产现场IPC的通信。设备运行情况等数据通过通信服务器可以传送到现场IPC上。其五是现场IPC，它的作用就是显示变速箱工件的相关信息，现场IPC可以实现人为操作。这种系统架构让变速箱生产线的稳定性得到了充分的保障，各个模块之间分工明确，互不干扰，具有一定的独立性。

三、返修模块

1.在线返修

变速箱工件正在生产线上，由于压机或拧紧机以及其他因素造成了质量问题，需要直接在生产线上进行返修的就称为在线返修。变速箱生产线返修区主要分为以下两部分：第一，轴系返修。质量不合格的工件直接进入返修环线进行返修，返修工位的IPC负责工件质量数据的传输。输入、输出轴的拆解和安装都可以通过系统返修压机进行处理。第二，总装拧紧返修。每个拧紧返修工位都对应着一个多轴拧紧机，其功能是对螺栓进行在线返修。返修工位上的设备有IPC、电动拧紧轴等。IPC当返修件进入返修工位后就会显示出螺栓需要返修的具体位置，操作者就可以通过机械臂对螺栓进行修理，只有当拧紧轴处于正确的位置时，系统才会让拧紧轴正确运行，这样能确保返修过程的精确性。

2.离线返修

变速箱工件已经完成生产线上环节，下线后发现工件出现质量问题，需要重新上线进行处理，或者变速箱已经出厂到了客户手中，客户发现变速箱出现质量问题需要返厂进行修理，离线返修主要包括以下两大模块：第一，离线返修工位重新上线。离线返修工位重新上线模块的功能是将那些质量不合格的工件重新上线，上线需要从具有返修上线功能的工位进行。当故障工件上线时，工作人员通过扫描工件上的条码就可以通过得知该工件的具体质量问题。半自动工位上生产的故障工件需要人为选择工作工位，后续流程就会自动依照这个顺序进行处理。手动工位生产的故障工件在到位后会进行提示，需要返修则在此工位上处理，不需要则将工件放行。第二，下线打印条码。下线打印条码工位的主要功能是当MES信息系统收到故障工件输送到工位的到位信号时，就会自动查询故障工件的质量信息，然后将故障工件的流水号和型号等信息打印到条码上。

在线返修和离线返修两大返修模块结合起来能及时对变速箱故障工件进行处理，并快速准确的对故障工件的质量信息进行记录，ERP软件通过对这些故障工件的质量信息进行分析，能找出变速箱生产线上存在的问题，以便企业及时进行解决从而改善变速箱生产效率，提高企业的经济效益。

参考文献

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