MES在汽車制造中的應(yīng)用之業(yè)務(wù)篇(7) -- 零件追溯

汽車區(qū)別于普通消費(fèi)品的一個(gè)重大特點(diǎn)是，它是一個(gè)在公共區(qū)域移動(dòng)的容器——它負(fù)責(zé)移動(dòng)人，因此對安全性的考慮就非常重要了。

為了保障汽車的安全，政府部門出臺(tái)了各項(xiàng)規(guī)范制度，如主機(jī)廠的資質(zhì)審核、車輛的上路許可等，而對于召回的管理也是一個(gè)非常重要的手段，如我國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布了《缺陷汽車產(chǎn)品召回管理?xiàng)l例實(shí)施辦法》，指導(dǎo)和管理各廠家執(zhí)行召回。

為了實(shí)現(xiàn)召回，廠家必須在MES里建立車輛和關(guān)鍵零件(如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、氣囊、輪胎)的追溯關(guān)系，具體表現(xiàn)為車輛VIN號與零件序列號的對應(yīng)關(guān)系，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。此外，車輛在銷售時(shí)，銷售系統(tǒng)會(huì)記錄VIN號與客戶的對應(yīng)關(guān)系。

這樣，當(dāng)任何一個(gè)關(guān)鍵零件出現(xiàn)批次質(zhì)量問題時(shí)，我們可以從MES中查詢追溯，進(jìn)而得知被裝配的車輛VIN號，進(jìn)而從銷售系統(tǒng)中查詢得到要通知的客戶清單。

下文將簡單地介紹一下召回的流程，并舉例說明在MES中進(jìn)行追溯管理的操作。

1. 召回流程示例

日本高田公司是世界著名的安全氣囊生產(chǎn)廠商，但是從2015年起，陸續(xù)被曝出部分安全氣囊存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，如某些批次的氣囊裝配了未帶干燥劑的硝酸銨氣體發(fā)生器，在安全氣囊展開時(shí)，氣體發(fā)生器可能發(fā)生異常破損，導(dǎo)致碎片飛出，傷及車內(nèi)人員，存在安全隱患。

因此大量裝配了這些安全氣囊的汽車必須進(jìn)行召回，具體的執(zhí)行步驟為：

高田公司檢索符合召回條件氣囊的出廠序列號，并將序列號分別發(fā)給不同的整車廠。
整車廠檢索這些氣囊被裝配到哪些車輛上，得到一個(gè)VIN號清單，然后根據(jù)VIN號檢索這些車被賣給了哪些客戶、每個(gè)客戶的聯(lián)系方式，然后把召回信息發(fā)送給對應(yīng)區(qū)域的4S店。
4S店通知客戶將車輛送回4S店進(jìn)行氣囊更換，然后將新的氣囊追溯信息發(fā)回給整車廠。

下面我們介紹幾個(gè)零件追溯的實(shí)例。

2. 金屬二維碼的應(yīng)用

通常整車的零件追溯在總裝進(jìn)行，主要是掃描紙質(zhì)的零件條碼。

發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器的裝配同樣也掃描紙質(zhì)條碼，但是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、變速箱殼體、離合器殼體在機(jī)加車間加工時(shí)，執(zhí)行追溯主要是掃描金屬二維碼。

受制于機(jī)加車間的惡劣環(huán)境(油污、水、高溫爐)，紙質(zhì)條碼容易被破壞，難以保存和識別。

因此，主機(jī)廠會(huì)要求毛坯件供應(yīng)商打刻供應(yīng)商的金屬二維碼序列號，然后在上線后再打刻主機(jī)廠的金屬二維碼序列號。

打刻作業(yè)通常由專用的激光打標(biāo)機(jī)完成，而識別也需要專業(yè)的設(shè)備，如康耐視(COGNEX)的產(chǎn)品。

我們知道紙質(zhì)條碼，不管是一維條碼還是二維條碼，都是由矩形塊組合而成；而金屬二維碼通常是由圓形的激光蝕刻坑組合而成。

識別設(shè)備其實(shí)是一個(gè)圖像設(shè)備，先拍照，再對圖像進(jìn)行處理，進(jìn)而提取有效的文字信息。

識別設(shè)備可以通過USB、RS232等接口直接接入MES客戶端(相當(dāng)于鍵盤)，也可以通過PROFINET等現(xiàn)場總線接入PLC，再通過OPC接入MES系統(tǒng)。

3. VIN碼和發(fā)動(dòng)機(jī)碼對應(yīng)

發(fā)動(dòng)機(jī)是車輛的心臟，因此為了保障車輛的安全可靠，需要在生產(chǎn)過程中嚴(yán)格保證VIN號和發(fā)動(dòng)機(jī)碼的一致性。

除了在數(shù)據(jù)庫中記錄兩者的對應(yīng)關(guān)系外，還要在發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上打刻上車輛VIN號。

具體實(shí)現(xiàn)方式為：

當(dāng)車輛出PBS OUT時(shí)，MES將VIN號發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)線的線體PLC和打刻機(jī)，并打印出裝車單。
在上線工位，工人掃描裝車單上的VIN號，并由PLC進(jìn)行校驗(yàn)，通過后上線。
在打刻工位，工人掃描VIN號，并操作打刻機(jī)打刻VIN號在發(fā)動(dòng)機(jī)上。
PLC將VIN號、發(fā)動(dòng)機(jī)號寫入托盤。
托盤進(jìn)入底盤線時(shí)，MES校驗(yàn)VIN號是否一致。

4. 軟件管理

車輛軟件如ECU(Engine Control Unit，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元)不是實(shí)體零件，因此不能象零件一樣適用召回流程。
但是有時(shí)候廠商會(huì)主動(dòng)通知客戶到4S店升級軟件，其實(shí)現(xiàn)方式與召回是一致的。
對于MES系統(tǒng)來說，軟件是一類特殊的零件——虛擬件，其對應(yīng)的版本相當(dāng)于零件的序列號，因此在車輛的追溯結(jié)構(gòu)里，不僅包含了實(shí)體零件的序列號，也包含關(guān)鍵軟件的版本號。
對于廠家來說，對軟件版本進(jìn)行追溯管理，還可以防止客戶偷偷地進(jìn)行軟件破解以實(shí)現(xiàn)“超頻”的目的，而這些異常操作是能夠被4S店的診斷程序識別的。