中车大连机车车辆有限公司 辽宁大连 116052
摘要：随着我国城市交通的日益发达，各大城市为缓解城市交通压力，均在大力发展轨道交通产业，对于各城市轨道交通车辆制造企业来说，既面临着机遇也面临着挑战，各企业要在行业竞争中处于优势地位，必须提高产能提升产品质量，而要达到这个目的，必须要对目前的车辆制造工艺进行优化。基于此，本文首先对地铁车辆装配工艺进行了概述，详细探讨了车辆装配工艺优化，旨在提高城铁车辆的装配质量。
关键词：城铁车辆；装配工艺；设计；优化
车辆装配作为地铁车辆制造的关键过程，其工艺的合理与否直接影响到车辆品质、生产周期和制造成本。近年来，随着轨道交通行业的快速发展，城铁车辆市场迅速扩大，各车辆制造企业面临着新的机遇与挑战。为了适应行业发展的需要，在竞争中处于优势地位，车辆企业必须对原有的地铁车辆装配工艺进行优化，以实现更大的经济效益和社会效益。
1 城铁车辆装配工艺
城铁车辆装配的工艺路线为：车辆进入装配车间→架车→组装作业→落车→连挂。由于地铁车辆具有技术更新快、单个项目的生产量小、车辆结构复杂、搬运不便等特点，因此不便于建立自动化程度较高流水生产线，而是采用固定台位的生产模式，同时由于车下作业较多，采用了高位架车的作业模式。操作者通过设备及工装的辅助将各车辆零部件装配到车体钢结构上，完成整车的生产。
地铁车辆结构复杂，装配工序较多，按照作业位置可以将组装工序分为车上工序、车下工序以及司机室工序三部分，车上工序主要在车体客室内部和车顶进行，车下工序主要在车体底架下进行，司机室工序主要在司机室内部进行。
1.1车上工序
车上工序可以分为内装、车上电气、车上钳工三部分。内装工序包括座椅、顶板、墙板、地板、扶手安装等，装配的要求主要是突出美观性和功能性；车上电气安装工序主要包括客室电气系统、广播系统、电器柜、照明系统等的安装，装配的要求主要是突出可靠性；车上钳工工序主要包括空调机组、受电弓、门系统及贯通道安装，装配的主要要求是安全性和可靠性。车上工序相互之间以及和车下工序之间根据装配逻辑关系并行或者相互交叉进行。
1.2车下工序
车下工序主要可以分为车下电气、车下钳工两部分。车下电气安装工序主要包括牵引系统、制动系统（电气）、辅助系统等的安装，车下钳工工序主要包括制动系统（空气）、车钩缓冲装置、中心销的安装。车下工序装配的主要要求是可靠性和安全性。
1.3司机室工序
司机室作为车辆运行的操作、控制中心，其装配工艺的合理与否直接关系到行车安全，按照专业可以分为内装、电气、钳工三部分。
2 车辆装配工艺优化
2.1工艺布局的优化
目前车辆装配多采用固定台位的生产模式，即在车体钢结构进入装配车间后，使用天车将车体起吊后落在马凳上。在整个装配过程中，车体位置保持不动直到装配完成，人员、设备和工装在各个台位之间流动。在这个过程中移动设备及工装花费大量时间，影响了装配效率。
实际上，在车辆装配过程中，各工序对应的都是固定的人员、设备和工具，因此，可以设置若干工位，各工位包含若干工序，车体再依次经过各个工位完成整车的装配。采用这种工艺布局主要需要对目前的工艺布局进行如下优化：
（1）取消马凳架车，在装配车间地面设置多条标准轨道，轨道和车体车间、调试车间相连。采用工艺转向架在轨道上架车及移车，沿着轨道设置若干工位。
（2）根据工序顺序、所需设备、工时将所有装配工序分配到若干工位，在各工位或者工位附近安置工装设备。
（3）车体通过工艺转向架依次经过各个工位，各工序对应的操作者固定在某工位完成装配工作任务。
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采用这种工艺布局方式，由于工装设备固定在了某工位，避免了人员、设备的不停移动，提高了工作效率。
2.2物料的配送及放置的优化
目前的物料配送都是通过叉车、货车甚至手推车进行，当物料到达车间之后料件都是在工序旁边就地摆放，容易造成物料的损伤和车间现场管理的混乱，之所以采用这种物料的配送及放置方式，主要在于目前采用固定台位的生产模式，料件的放置是按照车体所在的位置确定，装配进行到哪个工序就在车体旁放置哪个工序的料件。
当采用流水线布局时，由于已经明确各个工序所在的工位，因此可以设置固定的料件放置工装，同时考虑在车间和库房之间建立自动化或者半自动化的物料输送线，提高配送效率，规范车间现场管理。
2.3增加专用辅助设备、工装
在采用固定台位的车辆装配中，由于人员和设备需要在各台位之间流动，可以提高工作效率但是移动不便的大型辅助工装设备较少。采用流水线布局时，可以在部分工序增加部分专用的辅助设备和工装。
2.3.1空调机组安装设备优化
目前的空调机组安装时操作者通过蹬车梯上到车顶，然后使用天车起吊空调机组至车顶空调机组平台，调整到位后进行安装。这种装配工艺需要长时间占用天车，并且操作者在车顶作业缺乏安全保护措施，存在安全隐患。当采用流水线布局时，可以在空调机组安装的工位设置类车顶作业平台，在该平台上布置专用的空调机组起吊装置，从而达到减少作业人员、提高作业效率、保证操作者的人身安全的效果。
2.3.2车窗安装设备优化
目前的车窗安装通常采用电动升降车作为辅助设备，但是由于电动车的尺寸有限，在车窗的安装过程中，需要绕车体一直移动升降车。因此可以考虑在车窗安装工位设置半固定的作业平台，并在平台上设置固定的风管接口提供涂打车窗密封胶所需的压缩空气。
2.4落车工艺的优化
车辆落车是车辆装配的最后一个环节，车体和转向架的机械、电气、风路连接质量，关系车辆运行的可靠性和安全性。目前车辆的落车过程为：转向架移动到位→用天车和整车吊具起吊车体→移动车体至转向架上方→调整转向架和车体的位置使其对正→将车体落于转向架上→移出整车吊具→连接转向架和车体间的风管、电缆。目前的地铁车辆落车工艺存在以下问题:
（1）在落车过程中转向架和车体的位置需随时调整，耗费时间较多，并且需要长期占用天车，影响其他工序施工。
（2）使用整车吊具的过程中要十分小心避免吊具和车体擦刮。
（3）起吊车体的过程中需要两台天车进行配合操作，对天车工的技术要求较高，存在一定风险，并且在这个过程中需要的辅助人员较多。
当采用流水线工艺布局时，可以将最后一个工位设置为落车工位，在此工位设置包含车体架车单元和转向架架车单元的固定架车机。
采用固定架车机后的落车过程为：车体通过工艺转向架移动至设定位置→车体架车单元架起车体、车体和工艺转向架分离并移走工艺转向架→转向架移动至设定位置→转向架架车单元架起转向架→连接转向架和车体间的风管、电缆→车体架车单元降下→转向架架车单元降下。采用固定架车机后不再需要天车配合，只需要将转向架及车体移动至相应位置即可自动完成架车，提高了工作效率及落车质量。
3 结束语
综上所述，目前的城铁车辆装配工艺已经较为成熟，但是仍然存在工人劳动强度大，工作效率较低的问题。通过采用流水线布局等方式优化装配工艺，可以有效的提高装配效率和装配质量，便于车间进行精益管理，从而实现较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
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[2] 赫宏联，粟木功，张海燕. 中低速磁悬浮车辆装配工艺及优化[J].铁道车辆2012（09）
论文作者:姜雪薇,刘亮亮
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/13
标签：车体论文; 工序论文; 转向架论文; 车辆论文; 工艺论文; 天车论文; 作业论文; 《建筑模拟》2018年第27期论文;