MES在汽車製造中的應用之業務篇(7) -- 零件追溯

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汽車區別於普通消費品的一個重大特點是，它是一個在公共區域移動的容器——它負責移動人，因此對安全性的考慮就非常重要了。

為了保障汽車的安全，政府部門出台了各項規範制度，如主機廠的資質審核、車輛的上路許可等，而對於召回的管理也是一個非常重要的手段，如我國國家質量監督檢驗檢疫總局發布了《缺陷汽車產品召回管理條例實施辦法》，指導和管理各廠家執行召回。

為了實現召回，廠家必須在MES里建立車輛和關鍵零件(如發動機、變速器、氣囊、輪胎)的追溯關係，具體表現為車輛VIN號與零件序列號的對應關係，並存儲在資料庫中。此外，車輛在銷售時，銷售系統會記錄VIN號與客戶的對應關係。

這樣，當任何一個關鍵零件出現批次質量問題時，我們可以從MES中查詢追溯，進而得知被裝配的車輛VIN號，進而從銷售系統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，並舉例說明在MES中進行追溯管理的操作。

1. 召迴流程示例

日本高田公司是世界著名的安全氣囊生產廠商，但是從2015年起，陸續被曝出部分安全氣囊存在嚴重的質量問題，如某些批次的氣囊裝配了未帶乾燥劑的硝酸銨氣體發生器，在安全氣囊展開時，氣體發生器可能發生異常破損，導致碎片飛出，傷及車內人員，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行召回，具體的執行步驟為：

1) 高田公司檢索符合召回條件氣囊的出廠序列號，並將序列號分別發給不同的整車廠。

2) 整車廠檢索這些氣囊被裝配到哪些車輛上，得到一個VIN號清單，然後根據VIN號檢索這些車被賣給了哪些客戶、每個客戶的聯繫方式，然後把召回信息發送給對應區域的4S店。

3) 4S店通知客戶將車輛送回4S店進行氣囊更換，然後將新的氣囊追溯信息發回給整車廠。

下面我們介紹幾個零件追溯的實例。

通常整車的零件追溯在總裝進行，主要是掃描紙質的零件條碼。

發動機、變速器的裝配同樣也掃描紙質條碼，但是發動機缸體、變速箱殼體、離合器殼體在機加車間加工時，執行追溯主要是掃描金屬二維碼。

受制於機加車間的惡劣環境(油污、水、高溫爐)，紙質條碼容易被破壞，難以保存和識別。

因此，主機廠會要求毛坯件供應商打刻供應商的金屬二維碼序列號，然後在上線後再打刻主機廠的金屬二維碼序列號。

打刻作業通常由專用的激光打標機完成，而識別也需要專業的設備，如康耐視(COGNEX)的產品。

我們知道紙質條碼，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。

識別設備其實是一個圖像設備，先拍照，再對圖像進行處理，進而提取有效的文字信息。

識別設備可以通過USB、RS232等介面直接接入MES客戶端(相當於鍵盤)，也可以通過PROFINET等現場匯流排接入PLC，再通過OPC接入MES系統。

發動機是車輛的心臟，因此為了保障車輛的安全可靠，需要在生產過程中嚴格保證VIN號和發動機碼的一致性。

除了在資料庫中記錄兩者的對應關係外，還要在發動機外殼上打刻上車輛VIN號。

具體實現方式為：

1) 當車輛出PBS OUT時，MES將VIN號發送給發動機線的線體PLC和打刻機，並列印出裝車單。

2) 在上線工位，工人掃描裝車單上的VIN號，並由PLC進行校驗，通過後上線。

3) 在打刻工位，工人掃描VIN號，並操作打刻機打刻VIN號在發動機上。

4) PLC將VIN號、發動機號寫入托盤。

5) 托盤進入底盤線時，MES校驗VIN號是否一致。

車輛軟體如ECU(Engine Control Unit，發動機控制單元)不是實體零件，因此不能象零件一樣適用召迴流程。

但是有時候廠商會主動通知客戶到4S店升級軟體，其實現方式與召回是一致的。

對於MES系統來說，軟體是一類特殊的零件——虛擬件，其對應的版本相當於零件的序列號，因此在車輛的追溯結構里，不僅包含了實體零件的序列號，也包含關鍵軟體的版本號。

對於廠家來說，對軟體版本進行追溯管理，還可以防止客戶偷偷地進行軟體破解以實現「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。