作為汽車的“心臟”，發(fā)動(dòng)機(jī)性能的好壞直接影響著汽車的質(zhì)量和性能。如果可以對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零部件進(jìn)行全程跟蹤，無論是在零部件生產(chǎn)階段，組裝成發(fā)動(dòng)機(jī)后或是完成銷售后，無論是對(duì)于制造商，還是消費(fèi)者，其效益都是不可估量的。而在某汽車生產(chǎn)廠商位于柳州的新發(fā)動(dòng)機(jī)工廠內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)核心零部件的全程跟蹤已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，在這其中，直接零件標(biāo)記(DPM，Direct Part Marking)工藝以及Microscan的二維影像掃描器及檢驗(yàn)器起了至關(guān)重要的作用。整個(gè)項(xiàng)目由上海通友自動(dòng)化科技有限公司負(fù)責(zé)集成，公司總經(jīng)理張國夫先生就整個(gè)項(xiàng)目情況進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)基地
位于柳州的某汽車生產(chǎn)廠商新發(fā)動(dòng)機(jī)工廠堪稱國際先進(jìn)、國內(nèi)一流的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)基地，項(xiàng)目投資總額超過20億元人民幣，占地面積13.2萬m2，是該汽車生產(chǎn)廠商三方合資之后最大的投資項(xiàng)目。2007年完成一期工程并正式啟用后，工廠達(dá)到年產(chǎn)30萬臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)能力。
發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)基地的先進(jìn)性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是發(fā)動(dòng)機(jī)核心零部件在整個(gè)加工組裝過程中通過直接零件標(biāo)記(DPM)工藝實(shí)現(xiàn)了全程質(zhì)量跟蹤；二是采用柔性制造工藝和設(shè)備。先期生產(chǎn)1.1~1.2升發(fā)動(dòng)機(jī)，主要為該汽車廠商的微型面包車以及微型轎車提供配套服務(wù)，未來可根據(jù)整車發(fā)展需要，能夠在較小影響生產(chǎn)的情況下轉(zhuǎn)換到新設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)。
確保100%可讀性
直接零件標(biāo)記(DPM，Direct Part Marking) 是指直接在產(chǎn)品的標(biāo)件上打出標(biāo)記，而不使用像不干膠標(biāo)簽這樣的基材，這樣可以更準(zhǔn)確地追蹤每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件（包括內(nèi)部和外部），并可以在發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期內(nèi)的任一時(shí)間查詢某一零件的歷史。除了工人可讀信息，其焦點(diǎn)就是二維數(shù)據(jù)矩陣碼（如DATAMATRIX），主要通過針打、激光或者蝕刻等方式將其刻在部件上。比起一維條碼可以包含12到15個(gè)字符，每個(gè)高密度數(shù)據(jù)矩陣碼可包含多達(dá)2000個(gè)字符。并且?guī)缀蹩梢杂≡谌魏尾牧仙希皇馨鏅?quán)限制并具有糾錯(cuò)能力。
如何讓直接零件標(biāo)記(DPM)發(fā)揮最大作用取決于三個(gè)方面：首先，需要在金屬上用激光或氣動(dòng)浮針打出可靠清晰的二維點(diǎn)陣碼DATAMATRIX；其次，要能夠準(zhǔn)確識(shí)讀出金屬上的二維點(diǎn)陣碼；最后，還能將讀到的數(shù)據(jù)直接輸送到上一層管理系統(tǒng)。新發(fā)動(dòng)機(jī)工廠內(nèi)擁有缸體、缸蓋、曲軸和總裝等全自動(dòng)生產(chǎn)線，共使用了80多臺(tái)Microscan Quadrus® MINI以及5臺(tái)Quadrus® Verifier條碼檢驗(yàn)器確保二維條碼的100%可讀性。
以缸體生產(chǎn)線為例，首先激光打標(biāo)機(jī)在缸體表面標(biāo)記出數(shù)字字母編碼和Datamatrix編碼（統(tǒng)稱為可視碼）這兩種編碼，這樣每一個(gè)零件就能夠通過特殊的編碼加以辨認(rèn)，激光打標(biāo)機(jī)作用于工件表面所產(chǎn)生標(biāo)記的突出特點(diǎn)是其牢固永久性。完成打標(biāo)后，Quadrus® Verifier條碼檢驗(yàn)器對(duì)條碼的質(zhì)量如深淺，對(duì)比度等參數(shù)進(jìn)行分析、測量及報(bào)告。隨后評(píng)定出打刻的質(zhì)量級(jí)別，分別為A、B、C、D、E、F或1、2、3、4、5、6，只有A、B、C級(jí)的質(zhì)量才能流到下一步工序，在某些對(duì)質(zhì)量要求嚴(yán)格的公司甚至只有A、B級(jí)才可以放行。每條生產(chǎn)線上Quadrus® Verifier條碼檢驗(yàn)器的使用確保了在金屬部件上打出可靠清晰的二維點(diǎn)陣碼。
一旦完成了打標(biāo)，零件在生產(chǎn)線上將經(jīng)過一系列的檢查和控制。在每一個(gè)工位，編碼都需要進(jìn)行驗(yàn)證和讀取，這是通過Quadrus MINI二維影像掃描器實(shí)現(xiàn)的。首先，系統(tǒng)要對(duì)編碼進(jìn)行讀取，確保其清晰易讀。其次，系統(tǒng)會(huì)對(duì)編碼進(jìn)行驗(yàn)證，確保它們的位置是正確的。隨后，系統(tǒng)將編碼信息傳輸?shù)缴蠈涌刂葡到y(tǒng)，確認(rèn)無誤后，上層控制系統(tǒng)通知加工中心對(duì)零部件進(jìn)行相應(yīng)的加工，加工完畢后，系統(tǒng)將加工信息和編碼信息打包上傳到MES。Quadrus MINI 是目前世界上最小的高分解率成像器，也是第一款提供自動(dòng)對(duì)焦功能的成像器。整條缸體生產(chǎn)線在不同的工位共使用了15臺(tái)Microscan Quadrus® MINI。
由此可見，在全自動(dòng)的缸體生產(chǎn)線上，條碼技術(shù)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息系統(tǒng)與數(shù)控加工工藝有機(jī)地連接在一起，組成了一個(gè)實(shí)時(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以對(duì)加工數(shù)據(jù)的定量采集與分析，真實(shí)地記錄發(fā)動(dòng)機(jī)零部件生產(chǎn)全過程的自然情況，實(shí)現(xiàn)了人工根本無法完成的任務(wù)。
實(shí)現(xiàn)全程質(zhì)量跟蹤
通過直接零件標(biāo)記(DPM)工藝實(shí)現(xiàn)了全程質(zhì)量跟蹤后，就可以在發(fā)動(dòng)機(jī)壽命周期內(nèi)的任一時(shí)間查詢某一零件的歷史，數(shù)據(jù)信息，由此也為制造商在修理或更換發(fā)動(dòng)機(jī)零件時(shí)提供了巨大的便利。同時(shí)如果發(fā)動(dòng)機(jī)有問題需要被調(diào)查或召回，制造商就可以查到該發(fā)動(dòng)機(jī)的最新信息資料。
通過將人工錄入系統(tǒng)替換為二維碼系統(tǒng)，實(shí)際上消除了錄入數(shù)據(jù)的錯(cuò)漏，使得生產(chǎn)過程更加高效，節(jié)省了時(shí)間和成本；同時(shí)還改進(jìn)了識(shí)別類似零件或假貨的能力。現(xiàn)在，該汽車生產(chǎn)廠商新發(fā)動(dòng)機(jī)工廠生產(chǎn)的每一個(gè)零件都實(shí)現(xiàn)了全程的質(zhì)量跟蹤，并且通過了檢測。整個(gè)生產(chǎn)過程都經(jīng)過了嚴(yán)格的控制、檢測和記錄，通過使用最高端的技術(shù)確保了該汽車生產(chǎn)廠商在競爭中能一直處于優(yōu)勢(shì)地位，并利用這種優(yōu)勢(shì)幫助客戶獲益。