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一、根据汽车制造的特点和长期规划的实践,我们认为总装设备规划和制造工艺的匹配性主要体现在下面几个方面:
1.1产品特性-制造工艺-设备规划之间的相关性
1.2新装配技术的应用-制造工艺-设备规划之间的相关性
1.3产品升级换代-制造工艺-设备规划之间的相关性
1.4过程失效模式分析-制造工艺-设备规划之间的相关性
1.5可借鉴的成功经验-制造工艺-设备规划之间的相关性
1.6质量控制环-制造工艺-设备规划之间的相关性
1.7相关法规-制造工艺-设备规划之间的相关性
二、产品特性-制造工艺-设备规划之间的匹配性实践(新装配技术的应用-制造工艺-设备规划之间的匹配性实践)
2.1当今汽车设计中大量采用了模块化,集成化的设计思路,一般而言整车主要有4大模块:
2.1.1底盘模块(包含发动机、变速箱、前桥总成、后桥总成、油箱、排气管、动力转向机等组件)
2.1.2驾驶舱模块(包含踏脚板总成、内舱线束总成、空调、转向拄、前围板、仪表板壳体、组合仪表等组件)
2.2.3车门模块(包含门内板总成、车门密封条、后视镜总成、车门玻璃、车门内饰总成等组件)
2.2.4前围模块(包含KU支架、散热器、冷凝器、前盖锁、保险杠骨架、双音喇叭等组件)
2.2设计思路的更改必然导致制造技术的革命,原有的装配模式已经不能适应于这一发展的需要,必须增加相应的预装来满足这一需要.为了与这种制造工艺相匹配,必须规划相应的工装设备。具体体现在:
2.2.1增加4大模块的预装线:
(1)底盘模块(装配自行小车,装配夹具,装配检具,控制检具等)
(2)驾驶舱模块(包含装配夹具,电器检测设备,装配检具,控制检具等)
(3)车门模块(包含车门头道密封条装配机械手,电器检测设备等)
(4)前围模块(包含装配夹具,大灯调整装置,调整检具等)
2.2.2模块预装后之后还需要用相应的设备装配到车身上,为此必须规划下列装配工艺设备:
(1)底盘安装举升台
(2)底盘固定螺栓装配机
(3)前围安装机械手
(4)驾驶舱安装机械手
(5)驾驶舱涂胶机器人
(6)车门拆/装机械手
2.3汽车发展的百年史也就是人类科技发展的百年史,汽车早已不再仅仅是代步工具,而是集成了人类最新科技成果的、能够满足人类各种需求的现代化商品。汽车功能的不断增加和不断地升级换代,都要靠可靠的装配及检测工艺来保障,而与工艺相匹配的工装设备是这一保障的重要砝码。
2.4以某车型为例,短短两年时间进行了多次的升级换代:发动机从原有的.8L5V一个品种发展到1.8L5V,2.0L2V,1.8T5V,2.8V6等多个品种、将原来的4档自动变速箱该为5档自动变速箱、机械式定速巡航该为电子式,机械油门该为电子油门、增加ESP(电子稳定程序)功能、组合仪表该为中文显示、增加倒车警告功能、增加电动天窗、电子防盗系统的升级换代、增加电加热座椅等等。
2.5所有的这些技术的更改都导致装配方式和检测内容的改变,而规划相应的工装设备是确保工艺顺利实施的重要一环。
2.6两年时间内相继对底盘预装线的装配夹具进行了多次改进、对在线电器检测和下线电器检测设备的检测内容和程序进行了多次的修改、对转鼓实验台的检测内容和程序进行了调整。所有的这些措施有效保证制造工艺的顺利实施。
三、FMEA-制造工艺-设备规划的匹配性实践
3.1按照常规在项目规划之前必须进行相应的潜在失效模式分析,以此作为项目规划的重要依据之一。通过分析得出的潜在失效模式的判定,可有效指导装配工艺的制定和相应设备的规划。下面以某项目轮胎螺栓装配机规划的实践为例加以论述:
3.2经过FMEA分析,认定轮胎螺栓的固定工艺参数的保证必须依靠专用的设备来保障。
四、质量控制环-制造工艺-设备规划的匹配性实践
4.1对于其他项目,质量控制与制造工艺及设备之间存在下面的关系
4.2可以看出,质量控制与制造工艺及设备规划是密不可分的:质量控制中发现的问题可以通过工艺和设备的改进来解决,反过来工艺和设备的改进又促进了质量的提高。这里举一个简单的例子:
最早在某车型雨淋测试中曾发现大批三角窗漏水现象,经分析认为是由于粘贴三角窗玻璃工序在装C-D柱内饰之前,而装C-D柱内饰时由于玻璃胶水尚未完全凝结,装配时用力不适当经常会将三角窗顶出,使得粘接不可靠造成漏水。完全依靠工人的操作无法从根本上解决问题。为彻底解决这一质量隐患,必须将装配工艺进行调整,将原先的前后风窗,三角窗同时粘贴的工艺该为先粘贴前后风窗,待C-D柱内饰装配好后再固定三角窗。经过批量实践,证实这一更改收到了良好的结果。但由于以前3种玻璃的涂胶过程是用一台设备完成,更改之后前后风窗玻璃的粘贴与三角窗的粘贴工位相差近60个工位,显然原有的一台设备是不可能满足要求,而人工涂胶也无法%达到节拍的要求和涂胶的技术要求,鉴于此必须在装三角窗的工位再增加一台涂胶设备,以满足生产的需要。从这个简单的例子可以清楚地看出三者之间的互动匹配关系。
五、相关法规-制造工艺-设备规划的匹配性实践
5.1同其他行业一样,汽车制造中必须遵行企业、行业及国家的相关的法规和标准,否则制造出的车辆将无法检验通过。某些合资企业,除了要执行国内的相关法规和标准之外,还要满足外资集团相关的规范要求,从而保证制造出了车辆能满足国内和国际的质量要求。
5.2下面举两个例子:
5.2.1在关系到车辆安全的零件(D/TLD零件)装配时,德国大众制定了《螺纹连接-设计、安装及过程保证》标准,上海大众也随之提出了应对生产者责任的《安全件文件管理规范(简称TLD)》。在这些规范对安全件连接的工艺要求和规范都有明确的定义。为了保证制造工艺遵循这些相关的规范,在规划中对于安全件精度可达到+/-3%的高精度电动拧紧工具,并且把所有高精度电动拧紧工具联网,每把拧紧工具每次拧紧的数据通过网络传递到中央服务器上,使得拧紧的数据能及时记录和存储,以便于实时监控,同时做到有椐可查。不但保证了装配的质量,而且对于以后实行召回制度提供了重要的数据依据。
5.2.2某轿车是某主机厂本世纪推出的最新款紧凑型轿车,其所执行的加液标准也是某集团最新版的加液规范。该规范对于加液流程,加液参数,加液过程控制都有详细的规定,是制定加液工艺的指南。而工艺的实施又必须靠相匹配的设备来实现。为此新增加10台加液设备。分别是:2台制动液加注设备、2台冷却液及风窗清洗液组合加注设备、3台空调加注设备、1台汽油加注设备、1台汽油分子回吸设备及1台踏板力测试设备。所有这些设备都是按照某主机厂最新的加液标准设计制造,采用了当今最先进的技术。其中特别值得一提的是新增的将逃逸出的汽油分子回吸的装置,可有效的防止在加汽油时汽油分子集聚,同时车间地面有抽风装置,并设有汽油气体浓度报警系统,当浓度高时自动切断加油。这些措施不但保证了发动机正常工作,而且确保车间内的安全,改善了工作环境。这些措施完全符合ISO标准要求,在ISO检查中得到一致好评,在全国汽车行业中处于绝对领先地位,与世界同步。如果在全行业推广将收到非常好的效果。
六、可借鉴的成功经验-制造工艺-设备规划的匹配性实践
6.1在工艺和设备规划工作中不但需根据产品的最新状况提出最新最具前瞻性的理念,还要善于运用以前规划中积累的可借鉴的成功经验,做到事半功倍。这对于在目前某主机厂产品更新换代速度不断加快,规划周期较之以往明显缩短的现状下开展工作具有重大指导作用。
6.2以某项目规划而言,其规划周期比某个项目规划缩短一半,而规划的工作量却没有减少。在产品技术资料严重缺乏和滞后,规划人员不足,进度紧张的情况下。对以往规划中的成功经验的借鉴和运用起到举足轻重的作用。
6.3规划员应善于找到和发现各产品之间共性的东西,从而迅速确定工艺规划和设备的思路和方向。就两款车型而言,虽然属于不同的级别,有着完全不同的底盘、不同的车身、不同的零件、不同的配置等等,但还是不难找出两者间的共同点:两者在设计中都使用了模块化的思路,整车都拥有四大模块(底盘,驾驶舱,前围,车门)、整车线束也都是集成化、相类似的电器功能、相近的加液标准,相同的螺纹连接标准和规范,相同的排放法规、相同的封性检测要求等等。所有这些共同点说明两款车型相类似的装配流程、装配工艺。工艺的相近性使得我们可以大胆地运用以往某车型设备规划中积累的宝贵经验,在最短的时间内确定工装设备规划的思路和方案,从而保障装配工艺的实施。
七、通过上面的论述可以看出对于总装规划而言,设备规划与制造工艺之间的匹配性有下面几个特点:
7.1必要性:装配工艺的正确实施仅仅依靠人工是无法完全实现的,必须靠与之相匹配的工装设备来保障。
7.2必然性:设备与工艺的相匹配是保证工艺参数的先决条件,二者的匹配是制造发展的必然结果。
7.3可行性:经过长期的规划实践,通过主机厂总装车间的生产实践,证明设备规划和制造工艺相匹配是完全可行的