汽车总装工艺应用趋势的分析研究论文_贾建安,周国慧

汽车总装工艺应用趋势的分析研究论文_贾建安,周国慧

中国汽车工业工程有限公司

摘要:随着人们生活水平的不断提高,对汽车质量的要求也逐渐提高,所以要求汽车行业必须提升自身的汽车生产质量。本文以汽车总装工艺为理论基础,结合工程实际,从一名技术管理人员的角度重点分析了汽车总装工艺的相关技术问题,对实际的工作起到了一定的借鉴与指导意义。

关键词:总装;分析;自动化;柔性化

一、引言

随着世界经济的飞速发展,人们的生活水平也渐渐得到提高,这使得人们对汽车安全性、舒适性以及总体性能等方面的要求也日渐提高,随着科技的进步,汽车制造业的新工艺和新技术也在不断涌现,如今的汽车制造业正在朝着多样化、多元化的方向发展。各大汽车生产商越来越注重产品的外观、安全性能、驾驶感受等客户需要的驾驶体验,满足各个消费群的不同车型也越来越多,汽车厂商间的竞争越来越激烈,这就要求各汽车厂商要在汽车的产品质量和生产工艺上不断创新,运用先进技术和设备,提高自家汽车产品的质量,从而在激烈的竞争中站稳脚步脱颖而出。

二、总装工艺技术分析

汽车总装工艺是将来自于汽车零部件生产企业的数以万计的总成部件组装成完整汽车的全部工艺的总称,是汽车整车制造四大工艺过程中最后一个环节。业内常说的“采用质量上乘的零部件不一定能装配出一辆品质优良的汽车整车”充分揭示汽车总装工艺的重要性;当然,采用劣质零部件,无论总装工艺何等先进,也绝对装不出一辆好车。在汽车生产过程中,汽车总装发挥着基础性作用,是汽车生产质量得以提升的基础所在。汽车制造公司为了提升自身的竞争力,除每年都要推出新车型外,在产的车型还需要不间断的持续改进。新车型的导入,不可避免会带来部分工位工艺的变化;在产车型的改进有时也会带来装配工艺的变化。汽车总装线的设计应易于工艺的持续改进。汽车生产行业需要以总装工艺为基础,利用工艺流程及管理体系等措施,保证汽车总装线质量与生产行业的经济效益、社会效益。

2.1 模块化设计

为了简化总装工艺、提高总装效率,汽车总装已普遍实现了模块化生产,即将多个总成部件按照其装配关系或功能的关联性组合成一个个的装配模块。模块化生产在成本投入上与传统生产方式相比并没有明显的减少,但是模块化生产在生产过程中体现的优势却是传统生产工艺所不具备的。在汽车总装工艺技术中使用模块化设计,能方便汽车生产企业在进行零部件生产时对于不同车型进行统一生产,也方便在生产制造时融入新的生产技术,减少总装工位线长度,在一定程度上提高装配效率,有效降低汽车生产工时。首先是电子控制系统模块化,新时代的人们对精神思想层面的要求越来越高,汽车行业根据此需求研发推广了车联网技术,利用ECU的标准化把汽车的各项娱乐功能整合在一个系统中,实现了汽车的电子控制系统模块化。该模块主要整合了汽车内的操作功能、各项安全控制功能、车身操作功能以及其他的辅助驾驶功能等,然后利用内置的电子计算机系统对这些功能进行操作控制,为驾驶者提供更舒适更优越的驾驶体验和更安全的驾驶过程。其次是产品结构模块化,把汽车各结构与各个零部件组合起来变成模块称为产品结构模块化,汽车总装工艺中使用这一技术可以有效节省生产所需的时间,也可以优化制造工艺和生产技术,帮助汽车制造商减少生产成本,从而提高行业利润。

2.2自动化工艺

由于劳动力成本增加、产品更新换代速度快、汽车制造过程需要时间长等因素的影响,在汽车总装过程中对自动化的要求越来越高,使用自动化设备可以节省大量的劳动力成本和部分资源成本,还可以提高产品装配过程中的稳定性,提高产品质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一是前后挡风和全景天窗的涂胶工艺,前后挡风和全景天窗的涂胶过程采用自动化机械臂来完成,装有胶水的机械臂按照事先设定好的程序进行作业,比人工涂胶力度更稳定和可靠,涂胶效果更好,避免了人工涂胶时必然存在的偏差,而且可以防止人工涂胶时胶水长时间暴露在空气中受到的污染,提高汽车玻璃缝隙间的密封性。第二是自动化分装系统,自动化分装系统主要被应用于汽车轮胎的组装中,先是轮胎被生产线输送到合适的位置,然后通过自动化分装系统分辨出不同型号的轮胎,最后完成轮胎的组装和对轮胎规定的检测程序。这个系统拥有很高的自动化程度,如果推广使用就可以节省大量的劳动力资源,有效的降低汽车的生产成本和调试成本,同时保证汽车的产品质量。第三是自动化机械手装配,汽车总装工艺中的很多程序已经采用自动化的机械手装配替换传统的人工装配进行作业。这是因为高精度自动化装置的允许偏差值很低,基本可以忽略不计,使用自动化装置可以保证每个高精度装配的准确性,而且自动化机械手可以保证各个零部件稳固的固定在一起,同时也对汽车成品的质量有一定保障。自动化装置需要的操作人员很少,降低了劳动力成本。

2.3工装柔性化

在汽车组装过程中存在一些影响装配工人安全作业的因素,总装车间各项设备的人机性能不高,需要对其进行改进。设备的设计人员应该多进行实践考察,走进车间了解实际操作中遇到的不足,从工装柔性化的角度对设备进行改进升级,提高人机协调性。应将“以人为本”的理念贯彻到总装工艺设计的全过程,综合考虑机能集约化和改善装配作业姿势,在工艺设计中尽量避免较困难的作业姿势。第一是对车身吊具设备进行改进设计,汽车底盘装配时需要装配工人钻进车底进行操作,生产车间内汽车底部空间狭窄,不方便作业,同时存在一定危险性,因此应该对车身吊具设备进行改进和重新设计,多考虑装配工人在实际操作中遇到的情况,把车身吊具设备升级成可自动调节的高度,可以方便工人作业。第二是设计可调节的车身托盘,汽车各个配件的装配高度和装配角度不同,车间工作人员在进行装配工作时会遇到车身悬挂角度不适合装配人员位置的情况,这时就需要装配人员调整自己的姿势和位置配合车身位置对配件进行组装,存在一定的安全隐患。如果在悬挂车身时使用可调节的车身托盘,利用该装置根据需要调节车身的悬挂高度和角度,可以解决这个位置不匹配的问题,保障装配人员安全的同时也方便工人的组装工作。

2.4力矩控制智能化

在汽车总装工艺中一般使用电动拧紧装置拧紧力矩,随着更高精度的需求和自动化的发展,电动拧紧装置应用的技术也在不断进步,以前传统的方法是扭矩法,现在广泛采用的是扭矩+转角法或者屈服强度法,很明显后者在生产组装中更实用更便捷。同时,生产车间还使用统一的网络系统,其中的力矩数据化系统可以对力矩拧紧装置进行实时监测,还可以对监测到的数据进行储存整理和数据分析,更智能的对力矩拧紧装置进行控制,加强了总装过程中对各项装置的控制能力,使用先进的计算机系统对各项装置进行控制,确保力矩装配时不出现错误,保证最终产品的质量。

2.5同步工程技术

在汽车总装工艺技术广泛应用的同时,汽车制造业的同步工程技术也在发挥着越来越重要的作用。汽车的开发设计环节中与过去相比使用样车进行实验的次数越来越少,更多的使用了虚拟仿真产品在设计环节发现问题,解决问题,以减少后期生产制造的变动成本。汽车的同步工程技术在汽车的开发设计环节的应用是虚拟仿真分析,应用该技术对在开发汽车的装配合理性和汽车内各项设备进行分析,在开发阶段发现新品汽车存在的问题和不足,早发现早解决,尽量使最终产品的质量有保障,使汽车合理性和舒适性符合客户的要求。

三、结语

综上所述,汽车制造商间的激烈竞争要求各制造商制造的产品能使用更短的制造周期和更少的生产成本,提供更高质量的汽车,为了满足这些要求,制造商需要加大资金投入,购入大量新设备和新技术,为生产车间更新生产工艺,推动汽车总装工艺技术的应用和普及,使用更智能的生产线配置,制造出智能化、自动化、数字化的新型汽车,为人们的出行创造更方便的条件,提高国产汽车的装配水平和质量水平,提高中国汽车制造行业的整体生产效率,增强我国汽车制造的品牌效应。

论文作者:贾建安,周国慧

论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期

论文发表时间:2017/11/21

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