條碼汽車生產(chǎn)線中的應(yīng)用

     條碼技術(shù)在我國商業(yè)零售業(yè)已得到廣泛應(yīng)用,工業(yè)在線生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集也同樣具有重要的意義。一汽一大眾汽車公司率先使用了條碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。在該系統(tǒng)的各相關(guān)網(wǎng)點可隨時進行統(tǒng)計、查詢,為生產(chǎn)統(tǒng)計及成本核算提供了實時的、可靠信息。其數(shù)據(jù)采集的另一重要內(nèi)容是對汽車各項檢測數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過程各項自然數(shù)據(jù)的完整記錄,可為整車終身的質(zhì)量跟蹤。事故分析,責任追查等提供第一手資料。
  本文從該系統(tǒng)的設(shè)置。功能及管理等凡個方面介紹了有關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序設(shè)計、模塊設(shè)置等方面的基本原理和具體做法。
  在現(xiàn)代化、大規(guī)模的汽車生產(chǎn)行業(yè)中,對各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)。質(zhì)量信息的實時采集,并根據(jù)需要及時地向物料管理、生產(chǎn)調(diào)度、產(chǎn)品銷售、質(zhì)量保證、計劃財務(wù)以及其他相關(guān)的各部門傳送各類信息,這對原材料供應(yīng)、生產(chǎn)調(diào)度、銷售服務(wù)、質(zhì)量監(jiān)控、成本核算等都有著重要的作用,同時此數(shù)據(jù)對整車的質(zhì)量跟蹤和售后服務(wù)有重要的意義。
  由于生產(chǎn),質(zhì)量數(shù)據(jù)屬動態(tài)信息,不僅數(shù)據(jù)量大,而且內(nèi)容龐雜,且由于此數(shù)據(jù)不僅用于生產(chǎn)統(tǒng)計及質(zhì)量監(jiān)控等方面,同時還具有對整車終身質(zhì)量跟蹤等功能,因而必須保證數(shù)據(jù)準確;另外,出于對勞動生產(chǎn)率等方面的考慮,不可能在現(xiàn)場的每個網(wǎng)點都設(shè)定專人負責數(shù)據(jù)輸入,所以數(shù)據(jù)的采集只能由生產(chǎn)工人用最簡單的操作來完成,由系統(tǒng)來保證數(shù)據(jù)的實時和準確,這就是本系統(tǒng)的開發(fā)和實施的難點所在。
  條碼和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用為實現(xiàn)上述功能需求提供了可靠的保證。 
一、系統(tǒng)概述
  一汽一大眾總裝線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),就是應(yīng)用條碼技術(shù),計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及整車實驗臺檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)犬敶澜缦冗M的高新技術(shù),成功地將一臺前輪定位儀,兩臺轉(zhuǎn)鼓實驗臺,一臺綜合電器檢測儀(ECOS)、兩臺標牌制作機,13把激光掃描槍、18臺電子計算機,成功地、有機地連結(jié)在一起,組成一個實時的總裝線生產(chǎn)數(shù)據(jù)、檢測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。它能夠?qū)崿F(xiàn)人工根本無法完成的(如整車實驗臺檢測數(shù)據(jù)上網(wǎng)等)任務(wù),同時它又能夠真實地記錄汽車生產(chǎn)全過程的自然情況,從而實現(xiàn)了整車檔案數(shù)據(jù)全面記錄的難題。這個系統(tǒng)的開通及運行,標志著我公司計算機應(yīng)用進入到了一個嶄新階段。在大規(guī)模汽車生產(chǎn)行業(yè)中,成功的開通功能這樣完整的計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在我國具有領(lǐng)先水平。
  本系統(tǒng)以底盤號為關(guān)鍵字,在條碼制作工位根據(jù)車型。類型友裝備的不同,為每臺車制作底盤號條碼3枚,并打印“總裝線配套作業(yè)指導書”4份。在CP6車身上線時分別將該條碼貼在車門、前蓋和隨車卡上,并將總裝線配套作業(yè)指導書分別送往發(fā)動機分裝、儀表板分裝、CP7發(fā)動機裝配以及物流送件等工位,指導相關(guān)配套工位嚴格按總裝各類車身上線順序組織配套生產(chǎn)及送件。由此開始,全線均采用激光槍掃描技術(shù),由系統(tǒng)自動記錄車身CP6上線時間、選裝變型、生產(chǎn)班次、操作人員及顏色等信息,并能根據(jù)用戶需求,在CP6打印“選裝件作業(yè)指導書”一份,裝配工人按此指導書進行選裝件及變型車裝配。從而保證了混流生產(chǎn)的順利進行。
  標牌制作工位可以根據(jù)激光掃描結(jié)果制作汽車標牌,杜絕了標牌錯號問題:
  在車體號打印工位,系統(tǒng)根據(jù)掃描結(jié)果自動在2.8x0.8m2的顯示屏上醒目的顯示出車體號,車型、類型、裝備等信息,指導裝配工人打車體號作業(yè)。
  在CP7下線、CP8交車、質(zhì)保部接車、銷售部收車等工位,此系統(tǒng)均采用激光掃描技術(shù),由計算機進行檢索及數(shù)據(jù)處理,自動完成數(shù)據(jù)錄入、校對,以及時間、班次,操作人員自動記錄等項工作。從而達到了即減輕工人的繁瑣勞動,又提高勞動效率,確保數(shù)據(jù)準確的目的。如按操作規(guī)程認真實施本系統(tǒng),可以從根本上解決四聯(lián)單、合格證的錯號問題;同時由系統(tǒng)按特殊編碼規(guī)則在合格證上打印的加密條碼,又能起到對我公司合格證防偽作用,這對維護我公司及捷達車、奧迪車的聲譽,作用將是難以估量的。
  整車實驗臺檢測數(shù)據(jù)的實時采集,是本系統(tǒng)的難點所在,我公司目前所使用的整車實驗臺檢測設(shè)備均屬德國申克公司的當代先進檢測設(shè)備,它把計算機、PLC和高精度檢測機械設(shè)備結(jié)合在一起,由于技術(shù)專利及保密等諸方面的因素,該公司拒絕提供除設(shè)備操作手冊及必要備件清單以外的任何資料,尤其是對源程序、通訊協(xié)議、接口及地址等必備資料該公司更是嚴格保密。在極困難的情況下,開發(fā)組的同志們經(jīng)歷了數(shù)十次的走訪、實驗、研究,終于找到了解決這一問題的最好方法,成功的實現(xiàn)了在不對原整車實驗臺設(shè)備進行任何改動的情況下,將檢測數(shù)據(jù)送入計算機網(wǎng)絡(luò)的目的。這部分數(shù)據(jù)的入網(wǎng)是對整車檔案數(shù)據(jù)庫的非常重要的擴充。目前,我公司生產(chǎn)汽車的各項檢測數(shù)據(jù)。生產(chǎn)過程的各項自然數(shù)據(jù)完整的 記入 整車檔案數(shù)據(jù)庫, 這對于整車質(zhì)量跟蹤、事故分析、責任追查等,都將是非常重要的第一手資料。在這一點上,外國專家是非常重視的,他們認為,整車檔案。尤其是整車檢測數(shù)據(jù)必須保留到該車報廢,但在我們原來的手工條件下這只能是一種幻想,根本無法實現(xiàn)。本系統(tǒng)的開通,將從根本上解決這一技術(shù)及管理上的難題。
  整車實驗臺數(shù)據(jù)的實時采集的另一個重要的作用是我們開發(fā)初期始料未及的。97年2月初國家公安部發(fā)布了部分國產(chǎn)轎車實行免檢的決定,并要求從97年7月1日起,凡我公司新出廠的汽車必須配“整車出廠質(zhì)量保證檢測線檢驗數(shù)據(jù)表”,本次評審所需27項本系統(tǒng)所能采集到數(shù)據(jù)有20項,占所需數(shù)據(jù)的74%,這些數(shù)據(jù)的存在,給本次檢查驗收創(chuàng)造了十分有利的前提。同時也說明領(lǐng)導在94年對總裝數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)決策的遠見。 
二、系統(tǒng)功能
  現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集為系統(tǒng)功能的開發(fā)奠定了基礎(chǔ),在系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)上又開發(fā)了總裝信息應(yīng)用系統(tǒng)軟件,該系統(tǒng)軟件可在Windows和DOS環(huán)境中運行,系統(tǒng)性能穩(wěn)定,運行可靠。目前,運行本系統(tǒng)可實現(xiàn)以下功能: 
實時生產(chǎn)統(tǒng)計此功能模塊可完成以下統(tǒng)計: 
實時產(chǎn)量統(tǒng)計:它可在計算機屏幕上隨時顯示當日、當月、當年的計劃任務(wù)、該時刻應(yīng)完成數(shù)量、CP7下線、CP8交車、質(zhì)保接車、銷售接車等實際完成數(shù)量以及實際完成數(shù)與計劃應(yīng)完成數(shù)之間的差額等項數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)可為生產(chǎn)指揮及計劃與協(xié)調(diào)部門生產(chǎn)指揮及調(diào)度提供可靠的依據(jù)。 
各月日產(chǎn)量統(tǒng)計:可根據(jù)需要按車型統(tǒng)計本年度指定月份每天的生產(chǎn)計劃以及CP7下線、CP8交車、質(zhì)保及銷售接車的實際產(chǎn)量,并統(tǒng)計該月的綜合數(shù)據(jù)。 
整車信息查詢此模塊可完成以下查詢功能: 
按編號查詢:此項查詢比較方便,可按出廠編號、底盤號、發(fā)動機號及鑰匙號任意項目查詢。還包括按出廠編號的前一、前二;發(fā)動機號的前二、前三;底盤號欲前二個字符進行特殊要求的查詢,您只管輸入查詢的條件,其它的事由計算機來做。此項查詢可顯示該車的全部數(shù)據(jù),主要用于查詢指定車的詳細情況,此查詢每臺車顯示一屏,如需要可拷屏打印。 
按人員查詢:此項可按指定人員編碼(包括CP6上線裝車、CPcp7 線接車、CP8檢車,質(zhì)保檢車以及銷售接車等人員的編碼)進行查詢,同時還可按車型、庫類(包括車間存車數(shù)據(jù)庫、銷售數(shù)據(jù)庫以及歷年數(shù)據(jù)庫)、各類時間(包括CP6上線、CP7下線、CP8交車、質(zhì)保接車、銷售接車等時間)、顏色、選裝、發(fā)動機類型等信息進行查詢。此項功能主要用于統(tǒng)計指定人員工作情況,可用于業(yè)績考核及獎金發(fā)放等目的。 
按時間查詢:此項查詢可指定時間段內(nèi)(也包括CP6上線、CP7下線、CP8交車、質(zhì)保接車、銷售接車等時間段)的各類數(shù)據(jù),同時也可按車型、庫類、顏色、選裝、發(fā)動機類型等信息進行查詢。此項功能主要用于統(tǒng)計指定時間段內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù),可用于生產(chǎn)統(tǒng)計及查詢等。 
綜合分類統(tǒng)計模塊
由于我公司目前總裝線混流生產(chǎn)各類車型,每一品種又分為多種顏色,要分清各種車型中各種顏色車的數(shù)量,如用人工的方法統(tǒng)計一批車的分類數(shù)據(jù)難度很大,且誤差又難以避免,如要統(tǒng)計一年生產(chǎn)的十幾萬臺車幾乎根本無法完成。鑒于這種情況,生產(chǎn)制造部計劃協(xié)調(diào)科負責統(tǒng)計的同志希望我們開發(fā)以顏色及車型、類型、選裝及裝備為關(guān)鍵字的統(tǒng)計查詢模塊,根據(jù)他們的要求,我們開發(fā)了綜合分類統(tǒng)計查詢子系統(tǒng),功能如下: 
按顏色車型統(tǒng)計:當選擇1時,系統(tǒng)是以車型及顏色為關(guān)使字進行統(tǒng)計查詢的。 
按顏色類型統(tǒng)計:當選擇2時,系統(tǒng)是以類型及顏色為關(guān)鍵字進行統(tǒng)計查詢的。 
按顏色選裝統(tǒng)計:當選擇3時,系統(tǒng)是以選裝及顏色為關(guān)鍵字進行統(tǒng)計查詢的。 
按顏色裝備統(tǒng)計:當選擇4時,系統(tǒng)是以裝備(既發(fā)動機類型)及顏色為關(guān)鍵字進行檢索的。 
按車型選裝統(tǒng)計:當選擇5時,系統(tǒng)是按車型及選裝進行檢索的。 
  此統(tǒng)計模塊功能十分強大,它可統(tǒng)計最多99種顏色,99種車型,99種類型,99種選裝,及99種裝備的各類組合情息,可在兒秒到幾分鐘內(nèi)統(tǒng)計出各類綜合數(shù)據(jù),使用十分方便快捷,并可根據(jù)需要統(tǒng)計車間內(nèi)存車,本年度生產(chǎn)的車以及96年度生產(chǎn)的車的任意類型(包括CP6上線時間,CP7下線時間,CP8交車時間,質(zhì)保接車時間及銷售接車時間的數(shù)據(jù)),任意時段(可準確到年月日時)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。 
各類報表打印
此模塊可打印各類報表,其中包括: 
按各類編號打印 
按各類人員打印 
按各類時間打印
以上三項選擇其功能及操作基本等同整車信息查詢模塊,這里不在重述。 
滯流車清單打印:此模塊是專為總裝清點而設(shè)計的,可根據(jù)需要打印任意時刻的CP7-CP8及CP8銷售的滯留車清單。 
CP7完工報交單:此模塊可打印任意日期的CP7下線報交單,主要是為生產(chǎn)制造部的生產(chǎn)統(tǒng)計而設(shè)計的。為提高打印速度,系統(tǒng)專設(shè)一項“打印前班CP7報交單”提示,選此項時,系統(tǒng)僅檢索車間內(nèi)部數(shù)據(jù)庫,因而速度很快。 
CP8完工報交單:此模塊可打印任意日期的CP8下線報交單,主要是為生產(chǎn)制造部的生產(chǎn)統(tǒng)計而設(shè)計的。同CP7一樣,為提高打印速度,系統(tǒng)專設(shè)一項“打印前班CP8報交革”提示。 
整車生產(chǎn)日報:此項選擇可打印本年度任意日期的整車生產(chǎn)日報,此報表包括各種車型、各種類型車的本日、月、年的CP7下線、CP8交車及銷售接車的生產(chǎn)數(shù)、滯留數(shù)、合計數(shù)等各項生產(chǎn)統(tǒng)計所需數(shù)據(jù)。 
由于我公司目前計算機網(wǎng)絡(luò)已基本建成,因而本系統(tǒng)功能模塊的開發(fā)完全是在取消手工報表,實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的要求基礎(chǔ)上進行的。本系統(tǒng)的開發(fā)成功為實現(xiàn)我公司生產(chǎn)管理計算機化奠定了堅實的基礎(chǔ)。 
三、系統(tǒng)管理
  任何一個現(xiàn)代化的管理系統(tǒng)的安全可靠運行都離不開兩方面的因素,其一是系統(tǒng)本身的可靠性和安全性,因為本系統(tǒng)運行在生產(chǎn)現(xiàn)場,因而要求它必須具備較高的容錯及糾錯能力,盡可能的避免由于誤操作及其他可能的原因產(chǎn)生的任何誤差,這一點應(yīng)由系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)中予以保證;另一點,也是最重要的一點,即必須建立一整套確保系統(tǒng)正常運行的管理體系,現(xiàn)代化技術(shù)的運用必須以科學的、嚴格的管理為前提。下面簡單介紹一下我們在這兩方面采取的一些辦法:
  1.系統(tǒng)本身安全可靠方面:
  由于本系統(tǒng)是一個實時的在線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),它不同于一般的管理信息系統(tǒng),由于在線生產(chǎn)的性質(zhì)所決定,生產(chǎn)中絕不允許系統(tǒng)出現(xiàn)任何故障,系統(tǒng)任何一點小的問題,都可能導致停產(chǎn),因而系統(tǒng)的安全可靠運行是系統(tǒng)設(shè)計中必須認真考慮和解決的一個十分重要的問題。
 ?。?)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器:總裝數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是我公司計算機LAN(Local Area Network)的一個重要組成部分,其中條碼識讀設(shè)備主要是指激光掃描槍及其配套設(shè)備及條碼識讀軟件;服務(wù)器運行的是Window NT Server 3.51網(wǎng)絡(luò)軟件。服務(wù)器采用雙機熱備份方式工作,確保在Server 01發(fā)生故障時,Server 02能立即轉(zhuǎn)入工作狀態(tài),保證系統(tǒng)正常運行。
 ?。?)現(xiàn)場各網(wǎng)點的硬件配置:在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中,我們堅持了在滿足系統(tǒng)功能要求的前提下,盡可能地節(jié)約開支,勤儉辦一切事情的原則。對現(xiàn)場各數(shù)據(jù)采集節(jié)點來說,盡管系統(tǒng)對可靠性要求很高,但傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量畢竟很小,因而在硬件的配置上,我們因陋就簡,利用我公司管理部門淘汰下來的386微機替代原設(shè)計中的INITEL 工控機,利用普通586微機替代網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,普通計算機在抗干擾及穩(wěn)定性能方面趕不上工控機,要克服這一功能缺欠,我們主要是從提高機柜抗干擾性能設(shè)計中予以解決。僅此一項,就為公司節(jié)省資金70余萬元。本系統(tǒng)自95年10月開通以來,由于我們在抗干擾等方面采取了有效的措施,全部替代機器均運行正常,完全實現(xiàn)了工控機的各項功能,系統(tǒng)從未因此而出現(xiàn)過任何問題。
 ?。?)配備網(wǎng)點通用備用設(shè)備:由于本系統(tǒng)在總裝現(xiàn)場共有18個網(wǎng)點,每個網(wǎng)點的硬件配置及軟件都各不相同,因而當任意網(wǎng)點出現(xiàn)故障時,硬件維修,軟件調(diào)試都需要較長的時間,一般都將造成0.5-4小時左右的停臺,這給在線生產(chǎn)的順利進行帶來威脅。鑒于這種情況,我們設(shè)置了網(wǎng)點通用備用設(shè)備一套。該設(shè)備硬件按最高需求配置,并安裝好各網(wǎng)點專用軟件,實現(xiàn)了無論哪一網(wǎng)點出現(xiàn)故障,均可在最短的時間內(nèi)(一般在10分鐘之內(nèi))將備用設(shè)備裝上,拆下故障設(shè)備進行維修,修好后在換回備用設(shè)備。一年多來,從未因本系統(tǒng)問題影響在線生產(chǎn),從而保證了在線生產(chǎn)的順利進行。
  (4)安全防范措施:當前,時常由于病毒,造成一些系統(tǒng)的癱瘓。因在線生產(chǎn)數(shù)據(jù)是公司最重要的信息,故出現(xiàn)任何紕漏都將給公司帶來無法彌補的損失。由于當前計算機病毒的主要傳播途徑是軟盤,且本系統(tǒng)由于使用硬盤啟動,數(shù)據(jù)由網(wǎng)絡(luò)傳輸,系統(tǒng)對軟驅(qū)的需求量不大,鑒于這種情況,我們將現(xiàn)場用微機的軟驅(qū)關(guān)斷,這就斬斷了病毒傳播的媒介,確保系統(tǒng)安全可靠運行。
  2.管理方面
 ?。?)標準工藝卡的建立:系統(tǒng)運行初期,我們首先認真地分析了系統(tǒng)操作的要領(lǐng),并建立了各網(wǎng)點的標準操作工藝卡,將本系統(tǒng)使用納入公司工藝管理及工藝檢查的范疇,這就為本系統(tǒng)的正常運行奠定了基礎(chǔ)。
  (2)標準操作規(guī)程的建立:盡管本系統(tǒng)操作較為簡單,但由于我們的用戶基本上都是從事生產(chǎn)的工人,他們中的絕大多數(shù)人員對計算機一無所知,加上工人流動性較大,因而我們建立了各網(wǎng)點的標準操作規(guī)程,并將此規(guī)程張貼在相關(guān)工位,根據(jù)此操作規(guī)程,任何操作工人都可以在較短的時間內(nèi)學會本系統(tǒng)的操作,從而有效的避免了失誤操作帶來的可能誤差。
 ?。?)操作人員的系統(tǒng)培訓:盡管有了以上的措施,操作人員的培訓也是必不可少的。在系統(tǒng)運行初期,我們采用集中培訓的辦法對相關(guān)人員進行理論培訓及實際操作訓練,對培訓合格的上崗人員發(fā)系統(tǒng)操作卡,此卡同時也是系統(tǒng)識別和記錄的信息錄入卡;系統(tǒng)正常運行后,我們對隨時增加的人員主要進行現(xiàn)場培訓,我們堅持了凡上崗人員必須經(jīng)過培訓并持卡上崗的制度。
 ?。?)管理考核制度的草擬:要保證上述管理措施及方法的切實實現(xiàn),管理考核制度也是關(guān)鍵的一環(huán), 96年2月,我們在總結(jié)系統(tǒng)運行的實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,草擬了《關(guān)于確??傃b生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)正常運行的考核條例》。此條例的正式實施,必將對保證系統(tǒng)的良好運行發(fā)揮重大作用。
  (5)網(wǎng)絡(luò)運行記實薄的設(shè)立:要確保系統(tǒng)的可靠運行,根據(jù)我們多年來網(wǎng)絡(luò)運行的經(jīng)驗,各網(wǎng)點的《系統(tǒng)運行記實簿》也很有必要,此記錄本主要記錄系統(tǒng)運行的一些異常或改動情況,它對事故的分析及處理都有很大的作用。
  以上是我們?yōu)榇_保系統(tǒng)可靠運行所采取的一些措施和辦法,這些措施和辦法對保證本系統(tǒng)的運行起了關(guān)鍵的作用。 
四、結(jié)束語
  一汽大眾總裝線生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),在公司領(lǐng)導的重視和關(guān)懷下,在管理服務(wù)部以及全公司有關(guān)部門的大力支持下,在轎車廠及車間領(lǐng)導的指導下,用了一年左右的時間,經(jīng)歷了系統(tǒng)調(diào)查。系統(tǒng)初步設(shè)計。詳細設(shè)計。硬件制作。程序設(shè)計、設(shè)備安裝,系統(tǒng)調(diào)試等階段,作了大量艱苦的工作,目前已基本達到了系統(tǒng)設(shè)計所提出的各項技術(shù)指標,實現(xiàn)了預(yù)期的功能。本系統(tǒng)已于95年10月初開通運行。本系統(tǒng)的開通,給我公司的生產(chǎn)、質(zhì)量。財務(wù)。管理等方方面面的工作帶來極大的方便,系統(tǒng)的運行成功和應(yīng)用必將對我公司、一汽以及全國汽車工業(yè)的計算機應(yīng)用起到推動作用。    


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