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总装车间布置经验 KD业务部顾蕾 课程来源 课程目标1 认识和了解整车总装生产线布置方式2 探讨总装车间布置优缺点 汽车总装工艺 工艺流程介绍 分为四个主要部分 装配 调整 返修 检测 1 基本概括 一 总装车间的布置 总装线的布置对于装配的效率以及车间内的物流起着决定性的作用 不同的整车厂会根据实际情况 厂房的大小以及产量计划 合理布置总装线 一般而言 整车厂将总装车间分成4个工段 仪表板工段 前围工段 动力总成工段和车门工段 下面分别介绍各个工段及其完成的任务 车身和车门是分别冲压成型的 为了保持油漆颜色的一致性 在油漆过程中一般会将车门装载在车身上 在总装车间首先要将车门拆下来 然后进行电器线束 密封条等一些内饰安装 这样可以扩大工人的操作空间 同时又避免了工人在操作过程中可能造成的车门油漆刮伤等问题 而拆下来的车门则被输送到车门工段 接着 总装车间再在车身上安装仪表板和仪表板内的所有零部件 包括安全气囊 收放机 空调 加速制动踏板等重要的零部件 一般情况下 这些部件都由不同的供应商提供 1 1仪表板工段 一 总装车间的布置 发动机是汽车的心脏 而动力总成则囊括了发动机 离合器 变速箱 前后桥以及悬架等汽车底部重要的零部件 由于动力总成的组成零部件比较多 一般整车厂会将其设置为独立的一条 副线 工人们在副线上完成动力总成的装配 再由推车把此模块送到总装 主线 完成动力总成模块和车身的结合 1 2动力总成工段 一 总装车间的布置 在前围工段中 工人为汽车安装上大灯 冷凝器 散热器 前后保险杠 灯 轮胎等零件 根据质量和成本的考虑 每个整车厂所采用的安装自动化程度也不尽相同 一般使用机械手为前后风窗玻璃涂胶 涂好以后工人通过吸盘方式将玻璃安装到车身上 采用自动化方式可以便于控制精度 产量 但是维护成本也比较高 一旦出现故障会导致系统误差甚至生产线中断 给企业造成巨大的经济损失 1 3前围工段 一 总装车间的布置 许多整车厂将车门工段设置为又一个 副线 在总装车间的第一个工段 车门被拆下后就会输送到这里 装配许多高精度的集成电器零件 比如车窗升降控制器 音响 密封条 门内饰板 后视镜等 在完成装配和检测后 这些车门被一一对应地送回总装主线 并安装到原来的车身上 接下来工人将为每辆汽车加注动力转向液 空调制冷液 防冻液 制动液 汽油等 所有的加液工作都由设备自动完成 保证了整车的加注质量 1 4车门工段 一 总装车间的布置 一般来说 在总装线的最后部分 各整车厂会设置调整检验线 经过前面4道工序后基本成形的汽车将接受一系列的检查 然后进行4门两盖调整和整车的电器部件检测 接着进行车轮定位和灯光调整 以及动态的模拟检测 包括制动力测试等 之后一般会进行最后的密封测试 完成模拟的高强度雨淋试验 1 5调整 检测工段 一 总装车间的布置 工人是企业的核心 现在各个整车厂都非常重视员工的积极性 把工作任务和产品质量转移到企业员工的身上 充分发挥员工的主观能动性 以人为中心 权力下放 在总装车间设置若干工段 每个工段中按照装配模块分成若干个班组 班组长负责绩效考核以及生产任务的完成 实施全面质量管理 TQM 在班组内部实施阶段性的质量检验 每个工段末尾再进行本工段的质量检验 这样就可以及时地控制成品率 班组内发现的质量问题在班组内解决 这样就大大降低了企业的返修成本 也提高了效率 2 1工段化 班组化 二 总装车间的管理简介 生产能力是每个企业在规划阶段 根据产品的市场预期而设置的 生产能力的估算方法如下 M Fe S T其中M为年生产能力 Fe为单台设备年有效工作时间 h S为设备组内相同的设备数量 T为单位产品所需要的加工时间 h 件 设备都需要一定的保养维护时间 所以采用同类设备Fe的变化不大 因此单位产品所需要的加工时间与合理的工艺要求 工位布置以及工人的操作熟练程度有关 所以工艺合理 工人工作效率高都可以提高产能 目前的整车厂大都根据市场的需求制定生产计划 根据生产计划确定生产节拍 根据生产节拍便可以确定物流量 达到精益生产 2 2产能与节拍 二 总装车间的管理简介 2 3物流 准时生产 JIT 和顺序供货 JIS 二 总装车间的管理简介 准时生产JIT JustInTime 的基本思想为 在需要的时候 按需要的量生产并提供所需要的产品 也就是通过对库存的管理 达到无库存或库存量最小的状态 顺序供货JIS JustInSequence 简单地说就是JIT的一种特殊而极端的状态 在JIT的要求下 一些汽车零件供应商只能批量生产 顺序供货 在JIS的要求下 必须做到顺序生产 顺序供货 顺序生产 顺序供货这种模式要求整车厂要把它的生产节拍延伸到供应商的生产中 减少甚至最终取消供应商的仓库 使两者完全耦合 这种耦合对供应商的供货节拍 生产节拍 响应时间 质量保证等方面则有更严格的要求 2 3物流 准时生产 JIT 和顺序供货 JIS 二 总装车间的管理简介 对于总装车间内部 各汽车生产厂借助 看板 达到精益生产 总装车间发出生产指令 物流中心具体负责实施 当某工位用完一箱零件后 就把取货 看板 挂到看板架上 物流中心负责带着取货看板和空工位器具到上一道工位去取相应数量的零件 上道工位再从它的上一道工位领取相应数量的零件进行加工 以补充被取走的数量 依次类推 直到原材料供应部门 这样大大降低了储备数量 减少了总装车间的储物区域面积 看板 与在制品同时在一起存放 只要一看 看板 就可以知道在制品的品种和数量 通过实施看板管理极大地提高了生产物流和现场管理水平 先进的汽车制造企业通常采用订单化生产 这样既可以尽可能节省库存 也可以平衡销售市场的矛盾 畅销车型不再一车难求 滞销车型不再大量积压 为了达到这样的目的 现在大量的汽车总装车间都采用了柔性生产 在设计中的表现为 在生产线上实现了混线生产 同一条总装线可以完成两至三个车型的总装需要 而且每个车型也根据订单实现不同的装配要求 例如配置不同的型号和排量的发动机 电子设备和内饰等 如果汽车制造企业不使用柔性生产 则需要增加一条生产线 大大增加了设备和成本的投入 延缓了新车型上市的时间 此外 柔性生产线也迎合了 多品种小批量低成本 的汽车生产趋势 由于车型的不同 它们的外形尺寸 重量各有差异 所以在设计中要考虑兼容 考虑到最大件的外形尺寸和最重件的重量 在装配线的节距设计中 在吊具或托架中要考虑可以灵活转换 考虑最大车型的长度来制定装配线的节距 在设备的选型上也同样要考虑多种车型或经过简单切换即能完成任务的设备 在车间的周边设置集装箱泊位 对大件 重件实施及时供货 在每条装配线的末端均设有质量检测点来保证产品的质量 加强对于操作工人的培训 实施看板化生产 保证装配的精度和准确性 2 4柔性生产线 二 总装车间的管理简介 一汽 大众汽车有限公司总装车间 自1988年末开始设计准备工作至1994年8月1日第一辆Jetta轿车开下总装线而正式投产 先后经历了设计准备 工程预可行性研究 可行性研究 概念设计 详细设计 土建公用工程现场施工及现场施工配合指导 机械化输送设备及车间内上部钢结构现场施工及现场施工配合指导 非标准设备 专用工装 工位器具及专用工具制造和制造现场质量监督 各类国产 引进标准及非标准设备现场安装调试等建设全过程 从设计准备至建成投产前后近6年时间 它的建成对我国汽车工业的技术进步产生了巨大的影响 同时也是我国最大 技术上最先进的汽车总装厂之一 当Jetta轿车总装线投产后 随着一汽 大众合资企业的发展 Audi轿车的生产也由一汽方面的技术引进转为扩大合资范围 并于1995年12月签订合资协议 而后利用总装厂房南部建成一条AudiC3V6轿车总装线 由于AudiC3V6轿车在德国已升级换代为AudiC5轿车 产品装配形式发生了较大变化 由传统意义上的分装及总装改变为模块式装配 为适应新车型的装配 又对现有Audi总装线进行改造 增加各大模块的分装线 设计工作已全部完成 现场施工正在紧张进行中 计划1999年6月1日正式投产 Jetta轿车截止1998年底累计生产181997辆 AudiC3V6轿车1998年生产57 辆 该项目投产后取得了较好的社会效益和经济效益 1998年创利税8 9亿元 人均利税22 2万元 Jetta轿车市场占有率由过去的8 上升到1998年的13 并仍在稳步上升 3 1概述 三 一汽 大众汽车总装车间简介 Jetta轿车 年设计纲领15万辆 采用二班工作制生产 生产节拍1 5分钟 整车单台装配总工时为15小时 年设计纲领总劳动量225万小时 达产时设计工作人员总数为1580人 总装车间工艺投资总数为2409万马克及6754万人民币 设备总台数221台 条 其中国外引进设备48台套 Jetta轿车总装 分装 调试 返修所占面积37200m2 所需非标准专用工装 夹具 吊具及工位器具68种2248台 套 所需专用工具98种670把 件 均为国内设计制造 所需国内标准工具100种6687件 投产前一次性引进国外工具约30种386件 3 2总装车间主要数据 三 一汽 大众汽车总装车间简介 Audi轿车年设计纲领3 6万辆 采用二班工作制生产 生产节拍5 5分钟 整车单台装配总工时22 6小时 年设计纲领总劳动量8136 l0小时 达产时设计工作人员总数593人 工艺投资总数为13继 7万马克及3157万人民币 设备总台数98台 套 其中国外引进设备64台套 Audi轿车总装及分装所占面积17961m2 所需非标准专用工装 夹具 吊具及工位器具26种569台 套 所需专用工具约80种侧件 3 2总装车间主要数据 三 一汽 大众汽车总装车间简介 厂房及公用工程 一汽 大众总装车间主厂房采用空间式网架结构 墙体采用加气混土保温板 外墙面为压型钢板 厂房柱网采用 21 12 m矩型钢柱 主厂房长421 6m 宽189 4m 9个21m跨 建筑面积90317m2 座落在主厂房东侧并与主厂房局部连接的合资公司总部办公楼 兼做总装车间的生活间 采用四层框架式结构 建筑面积10699m2 总装主厂房和办公楼总建筑面积101016m2 总装主厂房上部空间网架下设置全自动消防喷淋系统 当厂房内任何一处温度超过60 时 该系统将在其发生火险处自动喷淋灭火 屋架上设有11个防火分区的排烟窗即自动打开 消防报警系统将同时工作 另外均匀分布在厂房立柱上的108个消火栓构成了消防系统的第二道防线 3 2总装车间主要数据 三 一汽 大众汽车总装车间简介 厂房及公用工程 设在厂房屋顶上南北各一排的通风机房共装有40台送风机组 其送风管路系统沿厂房屋架上的最上层敷设 并沿厂房柱子向下延伸到3 5m高度均匀分布 共设有360个送风口 上述系统的采用使车间内的总送风量达2 4 l06m3 h 夏季每小时换气次数3次 冬季新鲜空气补充量9 2 l06m3 h 每小时换气次数一次 厂房内冬季设计采暖温度为16 该系统的实施为密闭厂房的设计创造了前提条件 使厂房始终保持着微正压 车间内具有较好的清洁度和舒适的工作环境 总装车间的高低压供配电系统为上百台设备供电及均匀分布在车阅屋架上部的普通照明 另沿总装线 分装线 整车调试及分装工作地上方还设置了局部照明光带 其照度达500lx 并在整车终检线及AUDIT质量检测中心设有灯光 隧道 其照度为1000lx 构成了车间内的特殊照明系统 在总装线 分装线旁边及分装工作地上方均匀的分布了305个电源插座箱 为电动工具的憷用及设备的简易维修等提供了灵活方便的插接电源 3 2总装车间主要数据 三 一汽 大众汽车总装车间简介 厂房及公用工程 整齐的排列在屋架上三层 采暖通风 照明 动力 冷热水 通讯主干线 及屋架下三层 自动喷淋 动力支干管 动力介质支管线 的动力管线构成了全车间的公用动力管网系统 压缩空气总供应量为9000m3 h 一期工程为Jetta轿车15万辆的设备工装及工夹具提供1250个用气点 二期工程为Audi轿车总装线提供265个用气点 构成了随时可插接的灵活车间 车间内纵向南北两侧敷设用于现代信息管理的两条通讯主干线 为大容量的信息输人 输出及计算机联网等现代管理手段提供了前提条件 根据车间内总装线 各总成分装线 整车调试线等人员分布密度及关键技术点分别敷设并安装有调度电话 总装车间的设计指导思想是分一 二期工程 厂房和公用动力设施及主干管一次建成 期工程建一条年产15万辆的总装线 其余面积作为物流面积 待第一总装线达产后续建第二总装线 使其一 二期工程两条总装线具有年产30万辆的生产能力 并保留有少量物流配套面积 物流所需不足面积向厂房西侧扩建 3 2总装车间主要数据 三 一汽 大众汽车总装车间简介 工艺水平总装车间与涂装车间厂房由空中过廊平行对接 Jetta轿车总装线 输送及储存采用6 积放链 油漆后的车身总成通过空中过廊输送给总装车间 进人总装线第一车位前空中储存有70辆车身总成 总装线沿总装厂房长度方向迂回布置三段 工作段及迂回段为慢速链 长1500m 车身空中输送储存及吊具返回段为快速链 全长1300m 积放链的展开长度2800m 共设有4个驱动站 悬挂有240个车身吊具 总装线的有效工作车位数151个 每两个车位的中心距为5 486m 有效车位工作长度830 5m 总装线的设计节奏为1 5分钟 总装线的运行调速范围每分钟1 22 7 22m 装配后的整车采用靠模轨道并通过悬链与板式带同步装置平稳的降落到总装线后段地面双板式带上 为保证总装线安全平稳运行设有中央控制室 沿总装线的重要车位如 车身打号 仪表板装配 动力总成装配 后轴装配 车轮装配 座椅装配 各种油液品加注及发动机热启动等重要车位 还分别设有匆个急停开关 总装线上方设有屏幕显示 3 3Jetta轿车总装线工艺水平及主要工艺流程 三 一汽 大众汽车总装车间简介 工艺水平Jetta轿车动力总成由发动机 传动器 发电机 起动机 副车架 散热器 冷凝器 前横梁 前柱式悬柱等组成 动力总成分装采用环形地面链牵引小车式装配线 设有24个车位 线的展开长度96m 小车上带有多支点随行夹具 其运行速度与总装线柔性同步 分装后的动力总成通过垂直升降机转挂到空中4 积放链上 并转运到总装线旁动力总成输送举升线上 另外还配备有8台动力总成转运车 一旦积放链发生故障 用该转运车向总装线转动动力总成 在总装线下装动力总成车位布置动力总成输送举升线 该线为地面椭圆形链牵引带随行举升小车式装配线 它与总装线同步运行 使总装线上的车身与地面链上的动力总成举升工位保持相对 静止 将动力总成举升并装到车身上 为了克服制造和运行过程中所产生的机械误差 举升小车台面上设有纵向及横向滑杠系统 使举升小车上的夹具在水平方向的纵横向可移动100mm 其夹具可很快对准车身上的定位孔 以减少技术等工时间 液压举升小车设有快升 快降及故障急停开关 动力总成举升线旁设有2台动力总成返修车 一旦发现上线动力总成有质量问题可迅速撤走 经返修或更换有故障的零部件后 再上动力总成举升线装配 3 3Jetta轿车总装线工艺水平及主要工艺流程 三 一汽 大众汽车总装车间简介 工艺水平仪表板咸成分装采用台架式板式带 板式带长33 42m 设有13个工位 每一工位长度2 5m 板式带上装有随行夹具 为满足工艺要求 该夹具在装配运行过程中可将仪表板总成 在180 的范围内分四档旋转不同的角度 仪表板总成分装线靠近总装线装仪表板总成车位布置 分装后的仪表板总成通过转运车送至总装线上 车轮总成分装采用自动 半自动及手工相结合的连续流水装配输送线 传输设备采用皮带托辊式输送机连续输送 水平段采用机动辊道 下坡段采用重力辊道 爬坡段采用高摩擦力压花皮带 进人自动装配机前的过渡段采用积放式辊道 车轮气嘴总成压装采用气动压装机 并配备有备用车轮气嘴压装专用工具 进人车轮装配机的轮辋经自动喷润滑液润滑后与进人的轮胎总成进行自动辊套装 合装后的车轮总成快速推送到下一工位 并由快速充气机自动快速充气 经过中间储存及输送后通过半自动车轮动平衡机进行动平衡 手工装夹动平衡块 分装后的车轮总成通过空中传输辊道及皮带自动输送到总装线的车轮装配车位 并通过车轮分配器将每辆车所装的5个车轮自动按装配节奏分配到位 由于车轮分装是一条重要的分装线 在车轮分装线主线旁并联有一条备用车轮分装线 一旦主线发生故障迅速启用备用车轮分装线 如车轮总成空中输送系统发生故障 另配备有应急用车轮转运车 整条车轮分装输送线采用微机集中控制 3 3Jetta轿车总装线工艺水平及主要工艺流程 三 一汽 大众汽车总装车间简介 工艺水平车轮总成在总装线上的装配采用4头电动定值定扭矩组合扳手 另外在总装线上装动力总成及后轴等重要车位配有多台由SPC力矩控制系统控制的电动螺栓拧紧机 总装线上车身打号采用液压式半自动车身打号机 并配备有故障应急用手动车身打号机 总装线上整车各种介质的加注如 制动液 冷却液 风窗玻璃清洗液及R134a均采用安全可靠的真空加注设备 燃油加注采用电动计量加油机 整车综合电器检查采用新一代微机控制的综合电器检查仪表 ECOS 对整车电器部分的线路接通质量 电流 电压等数据进行检测 检查数据由打印机自动打印 在整车调试线上首先通过前轮定位仪检测车轮外倾角 其测量范围在 7 车轮前束角测量范围为 10 该设备的测量精度为1 每辆车通过设备检测时间由几十秒至1 5分钟 通过该设备检测的整车 将车轮定位角严格的控制在产品设计所规定的范围内 整车通过预热运转后进入车速制动试验台 该试验台采用高速模拟试验 对整车速度表进行检验 并做全惯性制动试验 分别测量四个车轮的制动性能和制动力 该设备也能对制动防抱死系统进行检测 以上检测设备均采用计算机控制 检测数据荧光屏显示并储存 整车还在经过怠速运转 排气分析等检测开出总装车间进行100 的路试 总装厂房与停车场之间设有封闭式汽车试车跑道 该试车跑道分别由试车准备路 扭曲路 波峰路 弯路 搓板路 振动路 故障分析路及停车检查路组成 其展开长度为911m 完全符合国际标准试车跑道路谱 3 3Jetta轿车总装线工艺水平及主要工艺流程 三 一汽 大众汽车总装车间简介 工艺水平经过路试的整车驶回总装车间 进行100 的密封性淋雨试验 整车密封性淋雨试验采用通过式淋雨吹干线 整车输送部分为镀锌钢板的地面双板式带 驱动电机采用变频调速电机 板式带的调速范围每分钟2 5 5m 整车在板式带上通过2个淋雨前的准备车位 然后进人布置有4个车位的淋雨室 淋雨室采用钢骨架及镀锌钢板 淋雨室内装有双排防潮灯 淋雨车位上 下 左 右装有三种喷射角度 120 60 20 不同喷射流量的喷嘴 四个车位总喷射流量为1800L min 每辆车淋雨时间为6分钟 淋雨后的整车进人3个车位的检查缓冲段 经检查后进入整车吹干室 2个车位的整车吹干室装有12组风机 通过布置在上 下 左 右四个方向的扁平吹嘴 吹掉车身上的水分后输送到有6个车位的整车密封性检修及转运段 淋雨吹干线的总长度90m 全线采用微机控制试验自动进行 经过密封性淋雨试验的整车驶入带有灯光 隧道 的整车终检线 对整车的内外观进行最终的装配完整性检查 整理及修饰 合格的轿车发放合格证发往停车场 有故障的轿车区别不同的返修项目送往返修工作地进行返修 为了保证车间的文明生产 防止工作场地环境污染 总装线上的发动机热启动 整车调试线上的预热运转及返修工作地的发动机调整采用随