机械设计制造及其自动化汽车制造厂设计实习报告

机械设计制造及其自动化汽车制造厂设计实习报告一、摘要

2023年7月10日至2023年9月5日，我在一家汽车制造厂担任机械设计助理实习生，负责协助完成发动机缸体装配线优化设计。通过为期八周的工作，参与制定并验证了三条装配线节拍提升方案，使单线生产效率从45件/小时提升至58件/小时，累计缩短装配周期3.2秒/件。核心工作包括运用SolidWorks进行装配干涉检查，完成23套夹具三维建模，并基于DOE实验优化了4个关键工位操作流程。实践过程中，将机械原理课程中的四杆机构应用于夹具设计，通过有限元分析确定了型材截面尺寸，使夹具重量减轻18%。提炼出模块化设计思路，将标准化元件应用于多线协同，验证了理论教学与工业应用的结合点，为后续生产线布局提供可复用方法论。

二、实习内容及过程

2023年7月10日入职，在汽车制造厂技术部实习。部门主要搞发动机总装线规划和设备改进，我被分到装配工艺组。初期跟着师傅熟悉产线，看到四条缸体装配线，每条线有12个工位，用的是电动夹具和气动推杆。师傅说目前单线产量45件/小时，客户要求提升。我参与测量了瓶颈工位，发现第5工位缸盖定位耗时最长，实测平均2.8秒/件。

第2周开始用SolidWorks画夹具方案。原设计是定制件，成本高且调试难。我提出用标准模块替代，比如用HSK刀柄座做定位芯，气动卡爪做夹紧。算了几次力矩，定位误差要小于0.02毫米。遇到问题是不知道气动卡爪的爆发力够不够，数据手册没明确值。最后去实验室借了力传感器，现场测了三次，峰值才11牛，比设计载荷小一半。

第4周参与DOE实验。针对第5工位，我们调整了定位销间距和推杆行程，做了8组测试。用Minitab分析发现，行程调整0.5毫米效果最明显，把周期缩短到2.1秒。这算我第一个独立成果，三条线改造后，单线产量稳定在58件/小时，比原标准快29%。师傅夸我思路还行，但说夹具强度还得算几遍，不能光看时间。

第6周挑战更大。有台自动清洗机老是出故障，客户抱怨清洗液飞溅。我跟着维修师傅检查，发现是喷头角度不对。清洗液压力有5巴，喷头设计角度65度，但实际缸体倾斜0.8度，导致液滴打偏。重新建模调整角度到60度，问题解决。这让我明白产线设计不能只看图纸，得考虑实际工况。

实习最后两周帮忙整理产线布局方案。看到三条线并行但空间挤，物流动线交叉多。我试着用甘特图模拟物料搬运，发现占位率超过70%，提出把工具架搬到线外，结果师傅说太麻烦客户了。这让我学到一个：设计要考虑落地成本，学校学的简化模型不行。

整个过程用到了四杆机构设计、有限元分析、DOE实验设计这些课上学的东西。但工厂里很多问题没人会直接教你，比如怎么跟维修组沟通，怎么平衡成本和效率。我印象最深的是夹具改造，从画图到实验，再到跟采购确认材料，每一步都要反复确认。虽然数据不完美，但确实帮产线提效了。

三、总结与体会

八周实习像把理论课的书本翻到了现实场景里。刚去的时候觉得发动机装配线那么复杂，自己学的那些知识肯定不够看。7月15号第一次进车间，看到真正的工业机器人手臂挥舞，比学校仿真的反应快多了。后来参与三条装配线节拍优化项目，从SolidWorks建模到用Minitab分析DOE实验结果，最后看到单线产量从45件/小时提升到58件/小时，这感觉比期末考高分还踏实。

这份工作让我明白，产线设计不能光画图纸。8月3号遇到那个自动清洗机问题，喷头角度0.8度的偏差导致清洗液飞溅，维修师傅说要是早发现早解决了。这事让我记着，做设计得懂现场，光靠理论计算不行。后来参与产线布局调整时，看到空间占位率超过70%，就琢磨学校学的模块化设计怎么落地，最后提出工具架外置的方案，虽然没被采纳，但过程让我学到了怎么平衡技术可行性跟实际成本。

这份实习最大的收获是心态变了。以前做课程设计觉得解决问题就行，现在知道设计要考虑周期、成本、维修便利性。比如9月1号提交的夹具改进方案，虽然把周期缩短了3.2秒/件，但师傅提醒我说要算上模具费用和调试时间。这种对整体的考量，是学校里没教但确实重要的东西。现在看产线仿真软件、六西格玛这些课程，都觉得跟实际结合更紧密了。

对职业规划来说，这次经历让我更想往工业工程方向发展。以前觉得机械设计就是画图纸，现在知道产线优化、精益生产这些才是核心竞争力。比如我参与的那个DOE实验，如果继续深造，就想把响应面法结合遗传算法用得更好。实习最后那周看的那些智能产线资料，提到数字孪生和AGV，感觉这就是未来的方向。打算下学期把液压气动证书考了，现在看相关书籍都觉得比以前容易进去了。

行业变化太快，比如现在都讲轻量化，材料替换设计得反复算NVH。9月5号离职的时候，师傅说产线改造是渐进式更新，但淘汰期会越来越短。这提醒我，以后不管是考研还是工作，都得持续学新东西。这份实习让我知道，真正的机械工程师不光要懂设计，还得懂制造、懂管理，这种认知转变比学会几个软件更有价值。

四、致谢

在此期间，感谢实习单位提供实践平台，让我接触真实的汽车制造流程。特别感谢导师悉心指导，在产线优化项目中给予关键建议，例如关于DOE实验方案设计的那几次讨