防错技术，在白车身制造过程中，如何提升运行效率？

文|正经的烧杯

编辑|正经的烧杯

«——【·前言·】——»

随着社会的高速发展，人们对生活品质的要求进一步提高，汽车产品种类越来越多，结构越来越相似。

传统的汽车制造企业因受到成本影响，柔性化生产、焊接自动化率低，车型切换频繁，人员置换加剧，导致生产过程中出现大量的零部件漏焊、漏装、错装、加工错误等质量缺陷，而白车身的返修、报废，增加了产品制造周期。

2019年国外某公司在柔性化生产线利用共同的技术平台，多款车型、多种配置混线生产，以最小的投入获得最大的产品输，为了给客户交付“零缺陷”的产品，防错技术由于技术简单、成本低、使用灵活等特点广泛应用于白车身生产现场。

根据现场防错应用情况，将防错装置大体分为机械限位防错装置、设备检测提醒等类别。结合生产实际，文章分别介绍各种防错装置在降低白车身漏焊、漏装、错装等质量缺陷，缓解成本和质量的矛盾，为其他企业减少返修工时，提升运行效率提供了指导和借鉴。

«——【·机械限位防错·】——»

机械限位防错技术是一种简单、便捷、高效的控制方法，现场使用最为广泛，利用白车身零部件的特点，该技术在工装、焊钳、夹具等任意位置增加限位装置，可以有效预防涂胶偏移、焊接干涉、零件安装定位等缺陷。

某车型尾门多点涂胶装置：例如某车型尾门多点涂胶装置为一体化设计，出胶嘴之间可以根据需要进行尺寸调整，又因零件切换，多点涂胶装置需要反复的安装、夹紧、涂胶工作，出胶嘴会出现位置偏移，涂胶后位置与标准之间出现误差，导致尾门异响客户抱怨。

在多点涂胶装置上增加机械限位，将两侧的涂胶位置固定，防止出胶嘴位置偏移，消除涂胶偏差，降低涂胶偏移缺陷。某车型尾门多点涂胶装置如图1所示。

某车型侧围焊钳增加焊接限位：侧围拼台4

在焊钳钳臂上增加Z向限位，采用螺栓固定，员工焊接时，只需控制焊钳一侧的位置，便能有效防止员工焊接到R角，消除虚焊风险。某车型侧围焊钳增加焊接限位如图2所示。

«——【·设备检测提醒防错·】——»

设备检测提醒防错是将感应装置与声光报警、激光检测、可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController,PLC）程序等相结合的一种综合性防错装置，广泛应用于整车生产车间质量提升，如后护板变异自动检测、发动机罩减震胶片激光定位、补焊线智能拍照防漏焊系统等，具有简单方便、准确可靠的特点。

某车型后护板变异自动检测：后护板与后侧围搭接前端开发设计较为复杂，关联零件由尾端梁、后护板、侧围总成搭接而成，最终形成护板与侧围搭接。

按工艺要求CO2焊接需塞满直径为4.0mm的工艺孔，因此，离空量不能超过4.0mm，过大会有脱焊风险。

同时涂胶胶嘴直径允许最大离空为4.0mm，离空过大影响车身和涂装正常生产，人工敲击返修造成护板变形，影响客户静态感知质量。

例如某车型护板与侧围内板搭接离空、错边大于4.0mm，造成调整线进行护板CO2焊接困难，需人工提前敲击前护板，再进行CO2焊接，最后进行错边返修，严重影响感知质量和生产节拍。

车间设计并加工了前护板零件状态检测工具，通过气动控制推进检测工具进行检查前护板的状态，并对前护板进行一定程度的矫正，减少离空量，提升白车身产品质量。

使用前护板矫正工具后，某车型左右前护板与C柱侧围板错边离空问题≤1台/班次，降低了前护板与侧围内板焊接困难，以及侧围外板错边问题导致的每百辆车缺陷数减少返修时间，提升产品质量和生产效率，某车型后护板变异自动检测如图3所示。

«——【·发动机罩减震胶片激光定位·】——»

激光定位检测技术在白车身上一般应用于焊点检测，焊接完成一段时间内焊点保持一定的温度，发出特定的波长，激光红外探测器就是依靠探测焊点发出的波长判断是否存在漏焊、虚焊、位置偏移等缺陷。

除焊点检测外，激光定位检测还应用于地总、侧围、门盖等区域的减震胶片、补强胶片粘贴位置定位。

无激光定位之前，在发动机罩上安装减震胶片，员工多通过目视，依靠经验进行粘贴，会存在粘贴位置不准确，进行二次粘贴的动作。

若二次粘贴需3s，故障率30%，那么当班次浪费时间约为3.3h，在门盖工位增加激光定位装置，调整激光位置，员工根据激光定位点粘贴减震胶片，提高粘贴位置精度，减少员工贴歪缺陷，消除多余动作，累计可节约金额22968元，发动机罩减震胶片激光定位如图4所示。

«——【·补焊线智能拍照防漏焊系统·】——»

目前为防止白车身机器人焊点漏焊，需要人工100%确认检查，检查过程不增值，且极容易因为漏检导致机器人焊点漏焊缺陷流出车间，产生返修浪费。

车间自主设计开发智能拍照漏焊系统，整个系统由拍照框架、摄像头、光照设备、图像处理器、报警装置等组成。

其工作原理是当车辆到达该工位后，系统开始识别车型并收集视频图像，通过一种多功能的单板计算机检测系统（raspberry）进行分析，识别焊点数量和位置是否符合标准，最终输出检测结果，整个检测过程只需要2s即可完成。

补焊线智能拍照防漏焊系统在机器人焊接后工序安装全方位拍照框架，并按照需要检测的位置安装摄像头和补光照明设备，raspberry系统进行实物图与工艺图对比，若发现实物图与工艺图偏差在一定范围，则灯柱开始报警提示，提醒质检和工程人员进行质量确认和设备恢复工作。

通过智能拍照系统自动识别机器人焊点质量，减少员工非增值操作，避免机器人漏焊导致缺陷逃逸，同时优化生产线操作人员线平衡，每条生产线可优化2名过检操作岗位。补焊线智能拍照防漏焊系统如图5所示。

«——【·智能识别防错·】——»

由于车身柔性化生产和客户个性化的选择，同一车型有不同的配置，导致不同的零件共用拼台和工装，生产制造区域多在局部零件差异处做零件防错。

某白车身在前车体打码后，转运到下车体1

在前车体转移拼台上增加扫码设备，识别出每台车的白车身代码，利用PLC信息将白车身代码信息传递到下车体8

当白车身运行到下车体8

«——【·侧围切换计数防错·】——»

车身车间侧围工段CN-1/CN-2两种车型切换频繁，CN-1车型有五座和七座，CN-2车型有LV1/LV2/LV0五座、LV0七座共计6种配置，平均每天切换4次，每次都需要人工到地总线刻码工位开始数车确认。

由于车间生产节拍快、切换频繁，以及数错车的情况时有发生，多生产导致多余库存浪费，错装造成返修，少生产一台车影响主线缺侧围停线22min/次，严重影响车间生产效率及质量输出。

计数器感应开关装置安装在左/右侧围3红外线自动感应计数器根据当天生产计划车型产量进行实时生产计数，计数器安装后，车型切换时只需要查看计数器计数台量，对比车型计划生产台量进行精准切换。

当需要切换成另外一种车型时，将计数器清零即可重新计数，确保计数的准确性，有效消除人工数车导致的车型错装，减少停线风险，提高车型切换效率，如图7所示。

«——【·结语·】——»

整车制造企业追求低成本、高效率，以及满足客户多样化的需求，柔性化生产线成为必然，因柔性生产导致的零件错装、漏装、混装等缺陷一直贯穿于白车身制造整个生产过程，每一次新生产线和新车型的导入都是新的挑战。

希望工程人员吸收其他车型的经验教训，在白车身设计开发期前期或者制造过程中采用各种防错方式，降低零部件错漏装率，提升白车身制造质量。

在生产现场应用机械限位防错、设备检测提醒、激光定位、扫码防错、计数防错等方法，实现了提升车间生产效率，降低人机工程，助推汽车制造向数字化、智能化、少人化方向发展。