發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電子測(cè)試的生產(chǎn)效能優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2020-11-16 02:43
本文的研究依托于某汽車電子零部件工廠發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的精益生產(chǎn)項(xiàng)目,其目的是為了提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效能,降低企業(yè)生產(chǎn)成本,提高訂單響應(yīng)速度和客戶滿意度,并為長期的持續(xù)改進(jìn)提供理論模型和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文的成果主要有以下三方面:1)作為發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元生產(chǎn)線的組成部分,優(yōu)化了電子測(cè)試工位的軟件和算法,引進(jìn)了芯片邊界掃描測(cè)試技術(shù),并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元產(chǎn)品上的單片機(jī)編程方式進(jìn)行優(yōu)化,同時(shí)對(duì)其它改進(jìn)方式給予了簡單描述和評(píng)價(jià),留作以后改進(jìn)的方向。2)在軟件優(yōu)化改進(jìn)的基礎(chǔ)上,對(duì)設(shè)備硬件也進(jìn)行了智能化改造,運(yùn)用測(cè)試機(jī)臺(tái)自帶的電源控制系統(tǒng),通過外接機(jī)械臂、掛鉤、氣缸控制測(cè)試臺(tái)具的自動(dòng)開合,實(shí)現(xiàn)設(shè)備智能化,同時(shí)安裝了安東系統(tǒng),提高機(jī)臺(tái)的可視化,直觀化操作,并且增加了標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),減少操作員的操作難度和操作時(shí)間。3)實(shí)現(xiàn)了對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的全面記錄,并對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,根據(jù)精益生產(chǎn)的單件流原則,建立測(cè)試時(shí)間、測(cè)試機(jī)臺(tái)產(chǎn)能、一次通過率等幾個(gè)變量之間的動(dòng)態(tài)模型,重新計(jì)算和分配測(cè)試資源,為長期的持續(xù)改進(jìn)提供了必要的基礎(chǔ)。依據(jù)SMART原則,從生產(chǎn)效能的視角考慮,篩選出若干個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)(即KPI),并定義改進(jìn)KPI的目標(biāo),這些目標(biāo)遵循幾個(gè)原則,即目標(biāo)必須是具體的(Specific),必須是可衡量的(Measurable),必須是可達(dá)到的(Attainable),要與其他目標(biāo)具有一定的相關(guān)性(Relevant),必須具有明確的完成期限(Time-bound);谶@些目標(biāo),從電子測(cè)試工位的系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)硬件和系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫交互三個(gè)方面,逐個(gè)優(yōu)化提高這些KPI,以達(dá)到預(yù)先設(shè)定的目標(biāo),從實(shí)踐中證明了精益生產(chǎn)理論的有效性,以及持續(xù)改進(jìn)的必要性,同時(shí)也為持續(xù)改進(jìn)提供了方向。本文創(chuàng)新性地為生產(chǎn)指標(biāo)加入了數(shù)學(xué)模型,通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的雙重驗(yàn)證,在一定條件下具備真實(shí)性、有效性,能夠客觀地反映生產(chǎn)活動(dòng)的規(guī)律,并且提供了改進(jìn)的輸入條件,通過影響數(shù)學(xué)模型的各個(gè)輸入來正向控制系統(tǒng)的輸出,并且據(jù)此預(yù)測(cè)長期的可改進(jìn)因素,從這一點(diǎn)來看,本次研究區(qū)別于以往僅僅以達(dá)到預(yù)期值為目標(biāo)的改進(jìn),它遵循一個(gè)持續(xù)改進(jìn)的PDCA循環(huán),即計(jì)劃(Plan)——實(shí)施(Do)——檢查(Check)——后續(xù)方案(Act)的循環(huán)。作為的精益生產(chǎn)項(xiàng)目的組成部分,除了達(dá)到KPI改進(jìn)的目標(biāo),本文的研究有更具價(jià)值的實(shí)際意義,它能夠幫助生產(chǎn)企業(yè)管理人員消除浪費(fèi),降低成本,增加客戶滿意度,以更小的投入獲得更大的產(chǎn)出,因此在數(shù)據(jù)整理分析的過程中獲得了企業(yè)中各領(lǐng)域人員的大力支持,以客觀的數(shù)據(jù)為研究基礎(chǔ),得到的研究結(jié)果也更有說服力和含金量。
【學(xué)位單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:U463.6
【部分圖文】:
1.1 背景綜述ECU(Engine Control Unit 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元)是汽車電子零部件的重要組成部分隨著智能汽車、車聯(lián)網(wǎng)概念的興起,汽車排放標(biāo)準(zhǔn)提高,油耗不斷降低,安全性,舒適性逐步加強(qiáng),對(duì)實(shí)時(shí)通訊,大數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笤絹碓礁,作為“汽車的大腦”,ECU 也有了技術(shù)更新的需求。在汽車運(yùn)行過程中,對(duì) ECU 處理發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的能力需求越來越大,ECU 上需要集成更快的芯片,更大的存儲(chǔ)器和帶寬更高的總線,總線設(shè)計(jì)在原有單一 CAN(Controller Area Network 控制器局域網(wǎng)絡(luò))的基礎(chǔ)上,增加至雙路或四路 CAN,甚至開發(fā)了更快速的 CAN-FD,F(xiàn)lex-ray 等新一代汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,ECU 上的專用芯片處理速度越來越快,功耗和體積越來越小,線路板上測(cè)試點(diǎn)越來越少(圖 1.1)。生產(chǎn)工藝方面,伴隨國內(nèi)汽車市場(chǎng)的逐步成熟,消費(fèi)者對(duì)汽車的品質(zhì)要求也隨之提高必然導(dǎo)致整車廠對(duì)零部件供應(yīng)商技術(shù)水平和生產(chǎn)管理能力的要求也越來越嚴(yán)格,汽車三包等政策的落實(shí)使得整車廠與零部件供應(yīng)商對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量問題所擔(dān)負(fù)的責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn)也越來越大因此只有那些創(chuàng)新研發(fā)能力更強(qiáng)、管理水平更高的零部件供應(yīng)商才能在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。[1在中國制造 2025 和工業(yè) 4.0 的大背景下,為了適應(yīng)未來多元化的市場(chǎng),ECU 的生產(chǎn)工藝要求自動(dòng)化,智能化,定制化,低成本,這對(duì)傳統(tǒng)工藝提出了很多挑戰(zhàn),與此同時(shí),生產(chǎn)成本交付時(shí)間,客戶滿意度仍然是汽車零部件工廠關(guān)注的主要指標(biāo),如何在保證甚至提高這些指標(biāo)的基礎(chǔ)上適應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于企業(yè)發(fā)展至關(guān)重要,由此引出了本文的課題。
運(yùn)營和管理之中。精益生產(chǎn)的核心是消除一切無效勞動(dòng)和浪費(fèi),“精”指更少的投入,而“益”指更多的產(chǎn)出[4](圖 1.2)。精益生產(chǎn)的內(nèi)容涵蓋了準(zhǔn)時(shí)化(JIT)、自動(dòng)化(JIDOKA)、目視化管理(VSM)、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)(SW),零庫存零缺陷等生產(chǎn)管理概念[5]。準(zhǔn)時(shí)化(JIT)強(qiáng)調(diào)在一個(gè)連續(xù)流動(dòng)的生產(chǎn)過程中,每個(gè)過程只生產(chǎn)下一個(gè)過程中所需要的,避免過多的浪費(fèi)。自動(dòng)化(注:“自働化”是日本外來詞,加一個(gè)人字旁表示智能的含義,廣泛存在于精益生產(chǎn)的專業(yè)領(lǐng)域文章中,本文中的“自動(dòng)化”即表示這個(gè)含義),指的是機(jī)器能夠發(fā)現(xiàn)問題并且自動(dòng)停止。這個(gè)想法就是要將檢測(cè)異常情況與生產(chǎn)過程結(jié)合在一起。然后,機(jī)器可以自動(dòng)停止加工,從而防止異常情況通過生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)散[6]。這樣就可以讓操作員同時(shí)負(fù)責(zé)管理很多臺(tái)機(jī)器,同時(shí)能夠保證加工質(zhì)量。運(yùn)用這個(gè)概念推動(dòng)過程響應(yīng)和問題快速解決,更快的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)[7]。目視化管理(VSM),當(dāng)出現(xiàn)問題生產(chǎn)線停止時(shí),操作員和管理者在視覺上能夠監(jiān)控并有效掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。作為“目視化控制”的一個(gè)重要工具,汽車電子工廠廣泛使用安東監(jiān)控系統(tǒng)幫助操作員一眼識(shí)別生產(chǎn)線上的問題。標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)(SW),標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)幫助識(shí)別過程中浪費(fèi)及偏差,描述每一個(gè)過程最優(yōu)最可靠的操作順序并且確保過程中的每一步被清晰地定義,使用同樣的方式重復(fù)工作,標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是高效安全完成一個(gè)過程的最優(yōu)方式,通過執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),可以減少偏差,從而減少失誤并提高過程質(zhì)量及人機(jī)功效的狀況,強(qiáng)調(diào)過程和操作步驟中的安全,人機(jī)功效及質(zhì)量[8]。
圖 1.4 Medalist i3070 測(cè)試系統(tǒng)硬件組成試頭是執(zhí)行測(cè)試所需的硬件資源,最多包含四個(gè)重復(fù)的可擴(kuò)展模塊,每,一張控制卡,一張模擬輸入輸出卡以及最多九張通道資源卡;上位機(jī)算機(jī);測(cè)試夾具是待測(cè)產(chǎn)品與測(cè)試系統(tǒng)的接口。dalist i3070 系統(tǒng)中的激勵(lì)信號(hào)與測(cè)量儀器等,會(huì)經(jīng)由通道資源卡的試夾具的接口針,繞線和測(cè)試針而連接到待測(cè)器件上。測(cè)試的訊號(hào)就是待測(cè)器件上,再回到系統(tǒng)中而完成量測(cè)。當(dāng)要進(jìn)行下一個(gè)組件的量測(cè)時(shí)器打開,并在之后合上這個(gè)測(cè)試所需要的繼電器,因此新的路徑又會(huì)形器件測(cè)試,直至線路板上所有器件測(cè)試完畢(圖 1.5)。
【參考文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2885525
【學(xué)位單位】:吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:U463.6
【部分圖文】:
1.1 背景綜述ECU(Engine Control Unit 發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制單元)是汽車電子零部件的重要組成部分隨著智能汽車、車聯(lián)網(wǎng)概念的興起,汽車排放標(biāo)準(zhǔn)提高,油耗不斷降低,安全性,舒適性逐步加強(qiáng),對(duì)實(shí)時(shí)通訊,大數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笤絹碓礁,作為“汽車的大腦”,ECU 也有了技術(shù)更新的需求。在汽車運(yùn)行過程中,對(duì) ECU 處理發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的能力需求越來越大,ECU 上需要集成更快的芯片,更大的存儲(chǔ)器和帶寬更高的總線,總線設(shè)計(jì)在原有單一 CAN(Controller Area Network 控制器局域網(wǎng)絡(luò))的基礎(chǔ)上,增加至雙路或四路 CAN,甚至開發(fā)了更快速的 CAN-FD,F(xiàn)lex-ray 等新一代汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議,ECU 上的專用芯片處理速度越來越快,功耗和體積越來越小,線路板上測(cè)試點(diǎn)越來越少(圖 1.1)。生產(chǎn)工藝方面,伴隨國內(nèi)汽車市場(chǎng)的逐步成熟,消費(fèi)者對(duì)汽車的品質(zhì)要求也隨之提高必然導(dǎo)致整車廠對(duì)零部件供應(yīng)商技術(shù)水平和生產(chǎn)管理能力的要求也越來越嚴(yán)格,汽車三包等政策的落實(shí)使得整車廠與零部件供應(yīng)商對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量問題所擔(dān)負(fù)的責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn)也越來越大因此只有那些創(chuàng)新研發(fā)能力更強(qiáng)、管理水平更高的零部件供應(yīng)商才能在競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。[1在中國制造 2025 和工業(yè) 4.0 的大背景下,為了適應(yīng)未來多元化的市場(chǎng),ECU 的生產(chǎn)工藝要求自動(dòng)化,智能化,定制化,低成本,這對(duì)傳統(tǒng)工藝提出了很多挑戰(zhàn),與此同時(shí),生產(chǎn)成本交付時(shí)間,客戶滿意度仍然是汽車零部件工廠關(guān)注的主要指標(biāo),如何在保證甚至提高這些指標(biāo)的基礎(chǔ)上適應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)對(duì)于企業(yè)發(fā)展至關(guān)重要,由此引出了本文的課題。
運(yùn)營和管理之中。精益生產(chǎn)的核心是消除一切無效勞動(dòng)和浪費(fèi),“精”指更少的投入,而“益”指更多的產(chǎn)出[4](圖 1.2)。精益生產(chǎn)的內(nèi)容涵蓋了準(zhǔn)時(shí)化(JIT)、自動(dòng)化(JIDOKA)、目視化管理(VSM)、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)(SW),零庫存零缺陷等生產(chǎn)管理概念[5]。準(zhǔn)時(shí)化(JIT)強(qiáng)調(diào)在一個(gè)連續(xù)流動(dòng)的生產(chǎn)過程中,每個(gè)過程只生產(chǎn)下一個(gè)過程中所需要的,避免過多的浪費(fèi)。自動(dòng)化(注:“自働化”是日本外來詞,加一個(gè)人字旁表示智能的含義,廣泛存在于精益生產(chǎn)的專業(yè)領(lǐng)域文章中,本文中的“自動(dòng)化”即表示這個(gè)含義),指的是機(jī)器能夠發(fā)現(xiàn)問題并且自動(dòng)停止。這個(gè)想法就是要將檢測(cè)異常情況與生產(chǎn)過程結(jié)合在一起。然后,機(jī)器可以自動(dòng)停止加工,從而防止異常情況通過生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)散[6]。這樣就可以讓操作員同時(shí)負(fù)責(zé)管理很多臺(tái)機(jī)器,同時(shí)能夠保證加工質(zhì)量。運(yùn)用這個(gè)概念推動(dòng)過程響應(yīng)和問題快速解決,更快的實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)[7]。目視化管理(VSM),當(dāng)出現(xiàn)問題生產(chǎn)線停止時(shí),操作員和管理者在視覺上能夠監(jiān)控并有效掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。作為“目視化控制”的一個(gè)重要工具,汽車電子工廠廣泛使用安東監(jiān)控系統(tǒng)幫助操作員一眼識(shí)別生產(chǎn)線上的問題。標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)(SW),標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)幫助識(shí)別過程中浪費(fèi)及偏差,描述每一個(gè)過程最優(yōu)最可靠的操作順序并且確保過程中的每一步被清晰地定義,使用同樣的方式重復(fù)工作,標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)是高效安全完成一個(gè)過程的最優(yōu)方式,通過執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),可以減少偏差,從而減少失誤并提高過程質(zhì)量及人機(jī)功效的狀況,強(qiáng)調(diào)過程和操作步驟中的安全,人機(jī)功效及質(zhì)量[8]。
圖 1.4 Medalist i3070 測(cè)試系統(tǒng)硬件組成試頭是執(zhí)行測(cè)試所需的硬件資源,最多包含四個(gè)重復(fù)的可擴(kuò)展模塊,每,一張控制卡,一張模擬輸入輸出卡以及最多九張通道資源卡;上位機(jī)算機(jī);測(cè)試夾具是待測(cè)產(chǎn)品與測(cè)試系統(tǒng)的接口。dalist i3070 系統(tǒng)中的激勵(lì)信號(hào)與測(cè)量儀器等,會(huì)經(jīng)由通道資源卡的試夾具的接口針,繞線和測(cè)試針而連接到待測(cè)器件上。測(cè)試的訊號(hào)就是待測(cè)器件上,再回到系統(tǒng)中而完成量測(cè)。當(dāng)要進(jìn)行下一個(gè)組件的量測(cè)時(shí)器打開,并在之后合上這個(gè)測(cè)試所需要的繼電器,因此新的路徑又會(huì)形器件測(cè)試,直至線路板上所有器件測(cè)試完畢(圖 1.5)。
【參考文獻(xiàn)】
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1 李杰;;精益生產(chǎn)影響因素及實(shí)施過程分析[J];市場(chǎng)周刊(理論研究);2007年02期
2 鄧修權(quán),齊二石;精益生產(chǎn)方式拉動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序的研究[J];工業(yè)工程與管理;2000年05期
本文編號(hào):2885525
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