肖强 庞振西 吴健欢
摘 要:论文主要介绍了门线生产线的工艺设计,包括操作工艺、装车单、电检设备,同时对门线的整体规划布局进行科学的计算和分析,由此可以有效的提高车间的生产效率和质量水平。
关键词:总装;门线;工艺设计;布局规划;项目管理
1 项目简介
1.1 项目目标
宝骏总装自 2012年 11月投产以来,陆续生产 GP50、M150、CN112等车型,按 60JPH的生产节拍年产能输出达到 40万辆;随着日益增长的市场需求, 2014年在满足以上车型的基础上,生产线新增 GP50HB、 CN200两种车型。通过一段时间的运行,多种车型共用一条生产线的模式可以最大程度的满足客户对各类车型的精准需求,但是同时也逐渐显露出影响车间生产效率的一些问题,如内饰人员密集度高、下线车辆划伤比率高及线旁物料空间不足等。因此针对这些问题制定一些目标 :
1.1.1 提升車间生产效率
通过四门的拆分,把与车门相关的的装配内容分离主线,减轻了主线的负荷、减少了四门存在而产生的非增值时间浪费、解决部分的瓶颈工位、提升装配质量,将有效改善当前的运行状况。
1.1.2 为员工创建一个安全、方便的环境
在进行设计的时候,充分考虑人机工程学,如合适的操作空间、充分的光线,合理的布置休息区域,为员工创建一个安全、方便的环境。
1.1.3 确保布局具备一定的柔性
考虑到陆续会有 GP60、GP30等新车型上线,可能需要对生产线进行扩产,因此进行设计时,需预留有一定的空间。
2 工艺设计
2.1 门线操作流程设计
首先确认车门的各个装配零件的工艺要求。
2.1.1
测算每个零件的实际装配时间,车间统一的 TT(单件操作时间 )为 55s,每一个工位总的操作时间不应大于 55s。
2.1.2
各零件的安装顺序按下图所示装配,否则可能会出现操作工艺干涉问题。按照此两点要求,可初步确定门线的操作流程(如图 1所示)。
另外还有需要注意的地方,编排工艺时考虑工位零件物料的存放空间,保证在新车型上线时有足够的空间使用;工具方面如电池枪每工位应不超过 2把,电池枪过多不方便员工区分,有用错的风险,增加装配工艺的复杂性。
2.2 门线装车单设计
在设计门线之前,主线装车单上目视有
图1 车门分装流程图
整车的零件种类、型号等信息,用一张 A3纸打印后贴在发盖上,内容包括车门装配零件,而采用门线之后,门线的零件信息较少,包括线束、玻璃、后视镜等,因此考虑将门线的零件信息单独整合成一张装车单,用 A4纸打印。
2.2.1
门线装车单固定方式与主线装车单不同(使用美纹纸粘贴固定),采用线夹方式固定,因此装车单上端留有 30mm的空白区域,防止线夹固定后遮挡装车单的信息。
2.2.2
门线装车单上的车辆关键信息如总装序列号后四位、配置信息的数字采用黑体并最大化,便于员工读取和核对信息。
2.2.3
门线装车单零件内容版式与主线内容版式大体一致,车身颜色、内饰颜色、项目名称、批次号等工位通用信息统一放在第一排,零件信息采用左侧车门零件信息放在装车单的左侧,右侧车门零件信息放在装车单的右侧,方便员工识别,防止装错。
2.3 电检操作流程设计
电检操作工艺是门线启动自主创新设计的,目的是专门检测四门玻璃升降器、中控、转向灯、扬声器等电器功能。同时电检工位是门线的最后一个工位,对门线的整体装配质量起到把关的重要作用。
由于实现门分装工艺,在流水线上要满足这些电器检验功能必须额外供电。日常使用电源电压为 220V,而汽车使用的电源电压一般为 12V左右,因此还需要外接一个变压器,将常规的电压 220V转换成车用的 12V。考虑到各电器件的额定电压,一般将电压调至 13-13.5V,电压偏高,可以提高玻璃升降器的电机转速,降低玻璃升降的时间,有助于提升流水线的生产节拍。
有了电源,接下来就是给车门电器件供电,每一种车型中的每一个车门上的线束接头插针引脚定义(如图 2-1)都可能不一样,因此对应的都必须要匹配一个接头。目前在用的两种车型 CN200和 CN200S的后门接头插针定义一致,可以互相共用,前门则不一样,必须单独接线制作,因此,车门一侧需要 3个接头。制作一个集成的接线盒,将从变压器处转换出的 12V,并联 3组线路,每一组线路都对应一个车门的接头。
2.4 暗灯看板设计
暗灯看板对于生产线也是必不可少的一部分,它主要显示工段的运行信息,包括当前的产量,是否有设备故障,是否有工位需要支持等。
相对于主线,门线无工艺设备和质量检验 SIP站,因此暗灯看板上不需要显示急停、 SIP站和超限位信息,整体显示的信息内容较少,信息直白易懂。
3 平面布局规划
3.1 车间工艺段布局
车间生产线工艺段最先从内饰一工段开始,经由底盘工段之后,最后通过终线工段的生产。从内饰线头开始拆下整车的四个门,通过缓冲区到达门线工艺段,完成车门上的各零件的分装后,再通过缓冲区到达终线工段装配到车身上,如图 3-1。通过四门分装工艺,可以降低员工上下车的步行幅度和人员密集度,有效提高车间的装配质量和运行效率。
3.2 设备需求数量分析
门线吊具整条输送线的运行如图 3-2。每个车门吊具长度 4m,安装 212套吊具(通过测算主线各工艺段及缓冲区的车身数量,推算出门线需要的对应的吊具)。采用摩擦驱动维持门线不断的循环运转,吊具的数量保证在门线停线的情况下,主线各工段依然能保持一段时间正常走线,尽可能的减少对主线的影响。
整个门线输送链需要总计 212个吊具,如图 3-3。吊具分为一次吊具和二次吊具上下两部分,上部分为一次吊具,主要作用是与摩擦驱动轮接触,带动吊具整体沿着轨道行驶;下部分为二次吊具,主要作用是固定和承载四个车门,以及保证四个门可以正常开启和锁止,需要注意的两点是:
具的上的锁止装置必须将门固定到位,防止车门在输送链中运行时顛簸出现掉落情况;
2.固定车门的夹块材料选用应重点考虑,若材料偏硬,放置车门时会造车门接触位置脱漆,材料偏软,则会不能完全固定住车门,有掉落风险。图 3-4为车门与吊具的配合状态。
由于门线吊具输送链的车门从内饰开始输送到门线然后到终线,基本都是通过空中
1.介绍了门线设计前车间生产线的背景和门线设计后可达到的目标,阐明了门线设计建设的必要性; 2.介绍了门线设计的相关工艺设计,如工艺操作布局,装车单设计,电检设备制作等; 3.详细说明门线设计的吊具、
升降机等设备的布局规划与数量需求。
链路线运行,需要安装专门的升降机上下运行来维持吊具的流转,因此内饰拆门工位,终线装门工位,以及进入门线工艺段各需要升降机 2台 (左右侧各 1台 ),共计 6台。升降机安装完毕后需要不断的动态调试,保证升降机轨道与工艺段轨道对接平顺,否则吊具通过对接处时会出现猛烈的撞击声,同时会加速吊具和轨道的磨损。
3.3 人员需求计算
根据测算不同车型的车门各个零件装配工艺的实际时间,得出每个车型的车门装配时间,如图 3-5,GP50车型时间为 2291s, CN200车型时间为 2219s,平均操作时间为 2250s,按照车间工艺 55s 的周期时间,因此,需要的操作工为 45人。由于将车门装配工艺转移到门线后,因员工操作步行距离缩短及员工动作更加流畅,部分装配的工艺操作得
参考文献:
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