?业机器?智能检测在汽?制造业中的优化措施

摘要：随着全球进??业4.0时代，智能化技术被?泛应?于我国?业?产中，尤其在汽?制造业中的重要性和优越性越来越突出，这也促进了汽?制造领域?动化和智能化焊接?平的不断提?。以?业机器?为代表的智能技术在汽?焊装?间的应?，很?程度上提升了焊接的效率与?艺，但现存焊装制造?序中，仍存在因质量?管控而影响后序?产效率、增加??检测成本和劳动强度等问题。研究针对国内某汽??焊装?间?产过程中出现的技术问题，以新增和优化?机?程的智能检测为切?点，总结改善措施并于实际?产中进?试验，以达到提??产效率、降低?产成本的效果，同时给存在类似?机?程检测问题的汽?制造?间提供经验借鉴。

关键词：?业机器?;汽?焊装;智能检测;传感器技术;优化措施

中图分类号：TP242.2 收稿?期：2022-03-22

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2022.06.024

1 前?

在国家??推进“中国制造2025”的?背景下，2021年我国制造业增加值31.4万亿元，占全球?重近30%，稳居世界第?制造?国的地位[1]。同时我国已全?进?信息时代，数字化技术和智能化技术的?泛应?。汽?制造业是国?经济发展的重要驱动?，尽管在近两年新冠肺炎疫情的影响下，我国汽?产业仍展现强?韧性[2]。

汽?制造是?个系统化的制造?程，汽?焊装是汽?制造过程中的关键?环，???焊接?产线具有?批量、?节拍、多?型混线?产的特点，在?产中焊接成型的质量受到关健尺?把控的影响，尺?偏差?可能导致后续整?装配困难，影响整?装配性能[3]。在以往制造?业的模式中，对于制造过程中出现的问题，常常需要??检查与操控，不仅汽?制造质量?法保证，?产成本与?产效率也受到影响，相?之下，智能检测技术展现出独特优势与价值。智能检测技术包含测量、检测、信息处理及故障诊断等内容，是整合计算机技术、??智能以及数字化技术来提升检测准确性的?种检测?段[4]。因此智能检测技术替代??检查，对汽?制造焊装?序进?监控与检测，具有重要意义与应?价值。

2 传统检测?式的问题分析

在汽?制造?产过程中，常常会出现由??上件失误、器具精度不够以及设备误差问题导致的不良品输出，后续需要??频繁进?检测与控制，不仅??增加了??劳动强度和??成本，且??检测的实际问题检出率不?，?法完全保障产品质量，因此会??降低了?产焊装?动线整体的出?效率。以下为?些?位在实际?产过程中发现的问题情况，数据来源于现场观察测量、?机?程评价表以及各线体停机记录表。

2.1 ?线?动线ER110机舱螺栓易错漏焊问题

在?线?动线ER110的?产过程中发现，机舱右纵梁螺栓容易出现错漏焊问题，在后序发?4起，因此需对造成的破损进?修复，?动线E R110机舱问题点（如图1a所?），需要??进?检测螺柱的有?及强度。在总成安装时（如图1b所?）进?线束安装时发现螺柱缺失而?法安装，这不仅严重影响???的质量和产品下线合格率，导致批量产品不合格问题出现，拖缓后序?产效率，并且问题产品的后序返修具有较??险，存在返修困难以及返修后容易?锈，影响??质量等问题。

2.2 ?线MB160R4对传感器检测不灵敏问题

员?在?产过程中发现，?线MB160R4在抓取顶盖时，存在机器?抓?传感器检测不到螺柱的问题。且该问题出现频繁，需要??对OP进?频繁地复位操作，在?定程度上增加了??的劳动强度，也影响整体?产效率。同时因为设备器具的精度不够，容易带来较?的测量偏差，而使传感器受到较?程度的破坏，频繁地更换传感器拖缓了?产进度，也导致了?产成本的增加。

2.3 ?线左侧围极加强板易漏装导致质量缺陷问题

在?线侧围加强板上件的时候，员?需要安装左、中、下部3个膨胀胶块以及7道结构胶，?作强度相对较?，加上岗位上件?员变化?，??上件很容易出现漏装膨胀胶块的问题，这会导致侧围加强板拼接?侧围外板总成流?线体，流?90?位导致90滑台的SQ4没有信号。同时线体传感器报警需要??进?确认，?法完全保证?产质量，因而存在质量缺陷隐患。

2.4 右轮罩SBR90?位不良品检测不到位问题

?动线?产的右侧围轮罩正常状态（图2a），在?产后出现变形问题时常常?法被有效筛查出来，使得变形的零件流?后序?动线由机器?焊接，这时板件会被焊接到地板（图2b），导致安装?艺的失效。由此带来的后序返修?作耗时耗?，增加了在现场质检?位做检查的员?劳动强度，并且??检查实际检出率也不?，?法完全实现有效控制，这不仅带来??成本与材料成本的浪费，也更易使员?产??作疲劳和?作抱怨。

3 优化?案及优化效果

3.1 ?线机舱新增“防错漏螺栓检测”开关

针对螺栓易错漏焊问题，新增硬件检测开关，以检测和控制漏焊流出替代??检测[4]。?先根据现场的螺柱位置，确定?架安装?案（分析机器?运动轨迹，确定夹具与零件的搭接状态）;然后进?传感器?架安装，在接线到夹具的输?模块预留端口;之后根據安装传感器的点位，将其添加?相应?型的PLC检测程序;最后在原有的程序界?新增点位和传感器屏蔽按钮。

优化效果如下：a.新增传感器的检测，可以有效识别螺柱的漏焊现象，实现了螺柱的漏焊流出控制，提升了?产效率，且经过现场的验证，新增传感器已正式投?使?;b.智能检测的?式，能够有效减少??检测及后序返修的?作量，员??需?标确认螺柱的焊接与否，很?程度上降低了??劳动强度与疲劳，也为后续节拍的提升创造了条件;c.最终形成的有形效果为：提升?产效率（每天节省10 min），以及节省了?产成本（??成本300元×200天=6万元/年，材料成本破漆200元×100台=2万元/年）。23465CD3-A4FA-493D-B734-1CD223C06640

3.2 优化?线MB160R4传感器检测结构

针对?线MB160R4抓取检测不到的问题，制作感应?架以优化传感器检测结构，降低不良品输出。?先确认改善?案，对现场的检测距离与现场尺?进?确认，然后采?传感器感应?属?架，抓?松开重?回弹传感器熄灭的原理，制作相应的感应?架（寻找废弃的吸盘连杆，与圆形?属?组装?于传感器检测），并在连杆之间增加垫?以调节?度，之后将现场的传感器与感应?架进?安装，最后验证现场轨迹，在现场进?测试与调节。

优化效果如下：a.传感器结构的改善，减少了检测开关与板件的直接接触，提?了检测准确性，降低了???不良品输出率;b.该措施优化了设备程序，提?了设备的利?率;c.智能检测解放员?双?，降低劳动强度，也减少了员?抱怨，?产节拍得以提升;d.产品的?产效率与质量得以提升，提?了市场竞争?;e.最终实现的有形效果为降低了?产成本，其中包括影响?产时间0.5 h/天和?产节拍，?员成本0.5 h×15元×25?×280天=52 500元/年，能源成本为0 . 5 h × 7 1元压缩空?+ 0 . 5 × 3 7 5电费× 2 8 0天=62 440元/年，传感器60周×500元=3万/年。

3.3 改善?线左侧围滑台传感器串联传感器

针对?线侧围??上件时容易出现漏装的问题（图3a），新增光电传感器加强监测，以减少质量问题流出。通过在SBL30滑台新增光电感应器，來检测左中部下部膨胀胶块安装情况，上件员?只需要进?安装，检测?作由机器替代（图3b）。新增光电传感器与SQ1传感器进?串联连接感应器（图3c），当出现膨胀胶块漏件时，上件员??法确认上件完成，只有在这两个感应器全部检测到满?上件确认条件后，才能进?上件确认完成，进而恢复?产（在SBL030?位滑台上安装检测左中部下部膨胀胶块光电传感器，当员?上件完成确认时检测是否漏检）

优化效果如下：a.在此项改善中，?机器?智能检测代替??检查，能够降低??劳动强度;b.程序的优化，有效减少了后序质量问题的流出，提?了?产效率;c.形成的有形效果为减少了返修浪费，节约?产成本，其中包括100/36 00 h×83?×15元×300天=10 375元/年。

3.4 改善右轮罩SBL90?位上件检测变形

对右轮罩SBL90?位上件检测进?以下优化，以避免不良品输出：a.根据?动线的右轮罩上线?位进?检测上件，依据检测?案检查现场的端口位置，查看备有端口的启?是否可?;b.采?接近开关检测变形程度的?式实现变形控制，具体来说，当板件变形超过3 mm后，检测信号显?为0，上件?法完成;c.根据现场安装的检测开关，确认信号的输?点位，并对其PLC程序进?修改，新增检测开关的数据变量，实现现场的调?;d.优化现场的HMI画?程序，并更新现场的屏蔽按钮，实现特殊情况下能够临时屏蔽该接近开关的功能，减少停线?险。

优化效果如下：a.采?机器进?变形的智能检测，不仅使检测精确度更?，保障产品质量，还降低了员?劳动强度、减少员?抱怨，提?了?产效率以及员?满意度;b.形成的有形效果为节省了停线时间（每天20 min），降低了?产成本，其中包括破漆后续返修1台2 0 0元，?员成本0.3 h×15元×25?×280天=31 500元/年，能源成本浪费为0.3 h×71元压缩空?+0.3×375电费×280天=37 464元/年。

4 优化后实施效果

经过新增和优化智能检测设备，替代??检查，汽?制造过程中的问题能够更精确地被机器检出，给汽?制造企业带来有形和?形的?产效益。

4.1 有形效果

改善措施带来的成本节约估算如下：

a.ER110改善：每天??成本300元×200天+破漆200元×100台=8万元/年;b.MB160改善：?员成本（0.5 h×15元×25?×280天+0.5 h×71元=52500元）+压缩空?（0.5×375电费×280天=6 2440元）+传感器每周?个（60周×500元=3万）=14.4万元/年;c.左侧围改善：100/3 600 h×83?×15元×300天=10 375元/年;d.SBL90改善：破漆后续返修1台200元，影响停线每天20 min，?员成本为0.3 h×15元×25?×280天=31 500元，能源成本浪费为0.3 h×71元压缩空?+0.3×375电费×280天=37 464元。合计节约成本为6.89万/年。

将以上改善措施后节约的成本累计，总费?节约成本约为8+14.4+1.03+6.89=30.32万/年。

4.2 ?形效果改善措施后形成的?形效果如下：

a.智能检测降低了员?的劳动强度，减少了员?的抱怨，提?员?满意度;b.增强了团队协同合作，提?了员?发现问题、解决问题的能?;c.?机?程技术的提升，保障产品质量、避免不合格品的输出，?产效率的提?有效提升产品竞争?;d.具有推?价值，对于其他基地存在类似?机?程较差岗位可以借鉴使?。

5 结语

在当前智能制造的?背景下，汽?焊装?产线向??化、智能化发展。本研究通过对国内某汽??焊装?间现存的?产制造问题进?分析，对相应的检测技术提出具体改善措施，能够对其他汽?焊装?间存在类似?机?程问题的岗位提供解决?案。但不同的汽?焊装?产线所采?的?艺、设备以及?位布局都不尽相同，因此仍需不断收集与归纳?法，进?实践与推?，?能更好助?我国汽??业提升制造效率。

参考?献：

[1] 邱彬，王芳，刘万祥.中国汽?产业发展趋势分析[J].汽??业研究，2022（1）：2-9.

[2] 王洋.推动中国制造业升级 构建全球产业链[N].消费?报，2022-03-11（A02）.

[3] 林忠钦.汽???制造质量控制技术[M].北京：机械?业出版社，2005.

[4] 吴东东，张翰林.智能检测技术在汽?制造过程中的应?与研究[J].内燃机与配件，2022（3）：145-147.

作者简介：

林增烨，男，1991年?，设备维修技术?程师，研究?向为电??动化。23465CD3-A4FA-493D-B734-1CD223C06640