摘要：随着生产力水平的发展，机械产品的复杂程度越来越高，相应的装配难度越来越大，导致装配过程更具复杂性、综合性和不确定性。产品装配是生产过程最后—个也是最重要的环节，每一道装配工序质量都决定了产品的最终质量口。因此，研究现代制造业产品装配过程中质量控制问题对于提高产品质量具有重要意义。本文分析了面向汽车发动机装配过程质量控制系统。
关键词：汽车发动机；装配过程；质量控制；系统；
国内外学者的研究领域大都集中在整个产品生命周期，尤其是产品的开发与研制阶段，对装配阶段的研究局限于依靠工卡进行的单工序静态质量管理，不仅容易忽略多工序装配过程中质量信息的流动和传递，而且只能判断装配过程是否出现异常，并不能实时的、智能化的诊断异常类型、位置和原因，难以实现对装配质量的在线预测和动态调整。
一、概述
1.质量门控制工具概述。在装配流水线上随产品物流一起向下一工序流动的还包括各质量控制点记录韵质量信息，质量门是在装配流水线上设置的一系列质量确认站，按事先确定好的标准对质量信息流进行审核，确定产品是否具备合格放行的条件。质量门的存在能够保质量问题在产品交付至下道工序前被及时发现和解决，因此，产品每通过一扇质量门都标志着前一阶段的装配达到了期望的质量标准。
2.基于质量门的发动机装配过程质量控制特点。由于组成发动机产品的零部件种类众多、装配工艺复杂多样且各工序之间存有一环扣一环的信息流动和传递，因此，发动机装配质量种类多样且具有实时性和动态性。（1）多工序质量控制集成。发动机装配是串行与并行相结合的生产模式，质量信息分布在不同工序上，并且在一定程度上相互影响。通过在关键工序设置质量门，对其管辖区域集成管理，不仅提高了质量控制的效率，还实现了工序信息间的远程共享和交互访问。（2）智能化的在线控制。质量门控制系统自动监视装配系统的运行状态，实时对装配过程中的各种变化做出智能响应，及时给出调整措施，将质量控制的重心从序后检验变成在线控制。
二、面向汽车发动机装配过程质量控制系统
1.发动机机加工和装配工艺。发动机作为复杂机械产品的典型代表，在机加工和装配过程中，前后两个工序通常具有相关性，这种相关性使得机加工和装配的每个环节都要进行质量校验。同时，由于发动机是典型的小物件产品，在生产过程中的运输比较方便，所以基本上采用托盘和传送带的生产机制。在传统的生产过程中，通常会使用S型、L型、直线型等生产线用来增加厂区空间使用率，同时S型生产线能够满足多能工进行跨工位操作，合理利用生产资源，降低生产成本。按照其功能可以划分为九大部分，分别是缸盖粗加工、缸盖精加工、缸体粗加工、缸体精加工、缸体总装装配、缸盖总装装配、缸体缸盖合装、发动机冷试、发动机热试，其中缸盖粗加工、缸盖精加工、缸体粗加工和缸体精加工是机加工工艺，缸盖总装装配是内装，由于发动机生产过程对环境要求较高，如装配过程要求无尘环境，所以通常机加工生产线和装配线分在不同的车间，以减少机加工产生的噪音对装配线的影响。发动加工和装配过程涉及的工位多，在生产过程中，大部分小零件采用外购，主要的加工工件是缸体和缸盖，它们的加工质量直接影响了发动机的性能，因此，机加工／装配一体的质量控制具有重要的研究意义。一方面可以根据缸体和缸盖的加工质量数据来相应的调整装配质量的控制，另一方可以根据装配性能的要求反向约束缸体和缸盖的加工，同时也能提出对其它关键外购件的需求，如曲轴、活塞连杆、凸轮轴、飞轮组件等。
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2.构建质量控制体系的相关支撑技术。根据发动机机装配过程的工艺分析及特点总结，可以得出发动机机装配过程质量控制可从以下几个方面进行分析：1）发动机机装配过程质量控制是对发动机机装配过程进行的在线质量控制，以装配过程中出现的过程质量异常问题为研究对象，最终目标是在发动机未下线之前预先知道当前发动机的装配质量情况，达到“主动预防”的效果，进而提高发动机装配精度、稳定性与可靠性。2）发动机机装配质量是由人员、机器、材料、工艺方法、环境等五项内容所共同决定的，装配质量控制的实质是在这五类资源的约束下，按照产品装配工艺要求进行的质量控制，并指导其作业过程。3）发动机装配过程质量控制的相关支撑技术包含RFID技术、PLC控制技术、OPC数据传输与采集技术、专家知识系统等，通过建立软硬件相结合的系统控制平台，实现装配过程在线的质量信息的采集、传输与预测控制。
3.数据标识技术。人员资源主要目标是根据产品的制造过程对其参与制造的人员进行追溯，追溯与产品关联的质量检测人员、机加工人员、装配人员及设备操作人员，并将相关信息存入历史数据库。材料资源是指对发动机装配的零部件进行追溯，装配过程将相应的零部件信息与产品信息进行关联，主要包括缸体、缸盖机加工质量参数、外购件质量数据、零部件等级等信息，可以利用条码和技术来实现，并将关键数据存储至数据库，以备后期追溯使用。机器资源旨在将产品的质量追溯至设备层，通过技术将产品与制造过程的关键质量数据，如机加工数据、拧紧数据、测试数据及产品磨合测试数据等关联，并将这些数据记录至历史数据库。工艺方法是记录产品制造过程中所使用的工艺方法，将制造工艺与产品进行关联，主要包括制造工艺路线、制造工艺规范、特殊工艺、制造作业指导等内容，与产品通过技术进行关联，并存储至历史数据库。
4.装配过程质量控制体系。数据分析与决策是指根据实时采集的质量数据、历史质量数据、知识库等信息，实时地对在制品进行分析，把分析结果输入专家知识系统从而获得相对应的决策结果。数据分析主要通过SPC控制图的方法，分析制造过程质量发展趋势、制造过程能力指数等内容，将分析结果输入专家知识系统，分析出其当前制造过程情况。另外将前序工序中的关键质量数据输入专家知识系统，判断在制品的质量是否符合规范。过程控制是指根据分析结果，对当前在制品做出对应的决策，从而控制当前在制品的流向。当不存在异常情况时，将结果写入RFID，并将其放入下一工序；当有异常情况出现时，记录当前在制品的问题、出现问题的原因、解决措施，从而形成一整套的过程质量分析档案，为后续的质量控制和产品质量的改善提供支持。发动机机装配过程质量控制系统是构建了一套包括基础工艺配置、关键工序制造质量数据采集、质量问题采集、数据存储、数据分析、过程控制与决策、质量信息追溯等的全过程的质量控制解决方案，为实现在线质量控制提供了理论和技术的支撑。
随着我国工业的快速发展，汽车行业迅猛扩大。传统的质量管理方法远远不能满足日益信息化的生产活动的需求。精益生产是针对制造业的具体生产管理做出的研究，但这些研究仅仅针对了某一项具体的质量管理或生产管理，不具有系统分析的特点。为了提高企业的生产效率，营造良好的企业管理氛围，系统性的质量管理活动是重要的研究内容。
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论文作者:高键,唐丽巧
论文发表刊物:《基层建设》2018年第16期
论文发表时间:2018/7/18
标签：质量论文; 过程论文; 质量控制论文; 发动机论文; 工序论文; 产品论文; 缸体论文; 《基层建设》2018年第16期论文;