【摘要】：隨著國家節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策的推進(jìn)實施,汽車及其零部件的輕量化是當(dāng)下汽車行業(yè)的潮流,整車廠對輕量化零部件的需求急劇增加,其中對輕量化鋁合金車輪的需求更為突出,大量的鋁合金車輪生產(chǎn)線在建或擬建,但受限于技術(shù)和投資等限制,無法建立起全流程的質(zhì)量追溯系統(tǒng),難以滿足整車廠對零部件廠越來越嚴(yán)格的質(zhì)量要求。本文結(jié)合“中國制造2025”國家政策,推進(jìn)信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化在鋁車輪生產(chǎn)線中的深入發(fā)展,建立完善產(chǎn)品的質(zhì)量追溯系統(tǒng),旨在提高鋁車輪生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品追溯能力,增強(qiáng)當(dāng)前供應(yīng)鏈環(huán)境下的產(chǎn)品質(zhì)量管理水平,研究鋁車輪生產(chǎn)線追溯系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),打通整條鋁車輪生產(chǎn)線的追溯流程,解決傳統(tǒng)鋁車輪生產(chǎn)線可追溯程度低的問題,實現(xiàn)鋁車輪產(chǎn)品單件、全流程生產(chǎn)追溯的目標(biāo)。本文以鍛造鋁合金車輪生產(chǎn)線為背景,以ISO/TS 16949質(zhì)量管理體系為設(shè)計依據(jù),研究追溯系統(tǒng)的追溯模式和追溯流程,并建立了追溯系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)模型,實現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的產(chǎn)品追溯能力。針對鍛旋熱成形生產(chǎn)區(qū)域追溯難的問題,研究基于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的虛擬碼追溯技術(shù),并結(jié)合鋁車輪熱成形的工藝流程設(shè)計模塊化追溯程序。分析了Data Matrix的糾錯能力與工件的表面標(biāo)識內(nèi)容。研究光纖激光打標(biāo)機(jī)的各個加工參數(shù)對表面標(biāo)識質(zhì)量的影響,通過單變量試驗對激光標(biāo)識的工藝參數(shù)進(jìn)行驗證,確定出高標(biāo)識質(zhì)量并符合生產(chǎn)線節(jié)拍的激光加工參數(shù)。分析了各個工位的工件表面標(biāo)識圖像特點,針對鋁車輪鍛坯二維碼識別具有大視野、背景復(fù)雜的特點,提出一種基于高通濾波、邊緣提取和Hough變換先進(jìn)行二維碼定位,后通過局部直方圖均衡化、圖像二值化提高二維碼圖像對比度的高識別率方法,并對工件的表面標(biāo)識二維碼圖像進(jìn)行了仿真分析和數(shù)據(jù)提取。最后對鋁車輪生產(chǎn)線的在線打標(biāo)、讀碼的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,滿足在線打標(biāo)、在線讀碼的技術(shù)要求,并通過以上研究將采集的數(shù)據(jù)由OPC接口存儲至質(zhì)量數(shù)據(jù)庫。
【學(xué)位授予單位】：機(jī)械科學(xué)研究總院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG316
【圖文】：

圖 1-1 鍛造鋁合金車輪成形流程圖為了解決上述難題，針對鍛造鋁合金車輪的成形工藝流程，結(jié)合影響鋁車輪質(zhì)量的關(guān)鍵因素，鍛造鋁合金車輪單件全流程質(zhì)量追溯系統(tǒng)研究旨在為企業(yè)提面、高效、準(zhǔn)確的產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)，其意義在于：（1）產(chǎn)品質(zhì)量數(shù)據(jù)的自動采集鍛造鋁合金車輪單件全流程質(zhì)量追溯系統(tǒng)的研究主要解決傳統(tǒng)質(zhì)量數(shù)據(jù)采式存在的以下問題：1）多工藝參數(shù)以鍛造車間為例，鋁車輪的加工工藝參數(shù)包括工件的出爐溫度、預(yù)鍛溫度、打擊力、終鍛溫度、終鍛打擊力、旋壓溫度、旋壓機(jī)主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給比、固溶、固溶溫度、時效時長等工藝參數(shù)，數(shù)據(jù)類型復(fù)雜并且數(shù)據(jù)量很大。2）多道次的加工與檢測流程

圖 2-2 網(wǎng)絡(luò)支撐體系2.3 鋁車輪質(zhì)量追溯系統(tǒng)平臺2.3.1 質(zhì)量追溯系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)ISO/TS 16949 質(zhì)量管理體系是根據(jù)汽車行業(yè)的特點指定出來的，是針對汽車及其相關(guān)零部件的質(zhì)量管理體系。ADQP（產(chǎn)品質(zhì)量策劃）是 16949 標(biāo)準(zhǔn)的一種策劃產(chǎn)品質(zhì)量的方法，其包含了計劃、產(chǎn)品設(shè)計、過程設(shè)計、制造過程確認(rèn)、反饋和糾正五個過程[30]。使得企業(yè)在執(zhí)行產(chǎn)品開發(fā)、采購、制造、產(chǎn)品檢驗和最終銷售時有一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并在汽車全供應(yīng)鏈中強(qiáng)制執(zhí)行。鋁車輪制造業(yè)作為一種離散制造業(yè)，從原材料至最終成品的物流過程長，在流轉(zhuǎn)過程中的大量在制品數(shù)量難以統(tǒng)計。同時，鋁車輪生產(chǎn)線還有多入口、多出口、多工序的特點，使得物料在制造過程中存在多級 BOM 清單、線邊庫建設(shè)復(fù)雜的問題。因此質(zhì)量追溯系統(tǒng)在設(shè)計時應(yīng)遵循產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時，可以實現(xiàn)產(chǎn)品可召回、原因可查清、責(zé)任可追究的目標(biāo)。

庫將供方提供的相關(guān)數(shù)據(jù)融合到自身的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，使得整個供應(yīng)鏈產(chǎn)品數(shù)據(jù)為整體性和一致性。通過該追溯模式，當(dāng)供應(yīng)鏈中的主體一旦發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在質(zhì)題時，可以準(zhǔn)確、及時的分析判斷產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因并快速定位該產(chǎn)品問題的環(huán)節(jié)。通過對追溯到的相關(guān)信息，可以及時的對有質(zhì)量問題的產(chǎn)品進(jìn)行召避免造成更大損失。2.3.3 追溯系統(tǒng)的流程產(chǎn)品的追溯流程分為正向追蹤（track）和逆向追溯（trace）。將工件表面標(biāo)術(shù)引入鋁合金車輪制造業(yè)，在一定程度上解決了產(chǎn)品全生命周期的追蹤與追溯不足的問題。當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在質(zhì)量問題時，首先進(jìn)行逆向追溯，通過掃描鋁車面標(biāo)識二維碼，獲得產(chǎn)品的唯一碼（ID），通過唯一碼在質(zhì)量追溯數(shù)據(jù)庫中各個的工藝參數(shù)、設(shè)備參數(shù)和檢測數(shù)據(jù)，逐級的進(jìn)行質(zhì)量問題分析，從而定位出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。然后通過正向的追蹤，對該環(huán)節(jié)的同批次產(chǎn)品進(jìn)行追蹤，定位產(chǎn)流向，如毛坯線邊庫、物流輥道上的在制品、成品庫和已售出產(chǎn)品的整車廠商追溯的流程如圖 2-4 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2794762