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多车型共线生产的车身车间机运线规划浅析

作者:贝搏体育登路  来源:  时间:2021-11-20 09:59  点击:

  车身车间又称为焊装车间,生产的是整个汽车零部件的载体——白车身。车身是以钢制结构件构成的整车支撑部件,其制造成本约占汽车总成本的40%左右,焊接质量优劣对整车质量起着决定性作用。车身通常由300~600个形状复杂的冲压件及标准件,在70~100个工位上以快节奏焊接而成,辅以少量的焊接、胶接和螺接,焊点多达4000~6000个。

  车身车间机运线规划的重点是将工艺设备、输送设备、通道走廊和设备全生命周期等一系列因素有机协调,得出最佳方案,在满足生产要求的前提下,尽量减少物流搬运量和搬运时间,提高柔性化生产能力。

  机运线的方案规划和车间的工艺流程设计是一个并行的过程,方案规划以特定的工艺流程为前提,同时不同的机运线布局设计又反过来影响工艺流程的设计。上汽某工厂的车身车间采用工艺流程原则来进行布局设计,车身各个零部件按加工工艺顺序流经不同的工位,不仅能够达到特定的高生产节拍,同时可以给生产提供最大限度的制造柔性。

  在方案规划阶段,需要通过部门交流、历史资料和规划目标等来确定机运线的输入,根据输入因地制宜地规划最适合的方案。输入主要分为两类:第一类是与工艺相关的输入,如产品的变更、节拍要求变化、存储区大小的需求以及车型生产配比调整等;第二类是与国家标准和工厂规范相关的输入,如各类设备的国家标准、整车的通过性、机运技术规范和设备的选型标准等。工艺输入中最典型和常见的是工艺变更以及工艺能力不足提出的需求。

  A车型每天的产量较高,因此要求机运线具备快速通过、缓冲能力不小于30min的能力(即不少于20台车的存储量)。根据以上条件可以初步确定内总拼(FI)线到补焊(RL)线的机运需要有两条或以上的通道,其中一条路线短,用于快速通过;另外一条路线车身存储量大,两条线台车,根据以上需求进行规划(见图2)。

  在上汽车身车间A2车型导入的过程中,为了兼顾多种车型的生产配比,我们对整个侧围EMS输送线进行了柔性化设计,如图3所示,其中绿色为A、B和Z车型的老线路,红色为新增的A、A2和B车型线车型共用线路。在确保高节拍的B车型和A车型的正常输送外,在低节拍的Z车型侧围处增加了A2车型的侧围输送线,共线后的侧围机运线将可以实现B、A、Z和A2四种车型的柔性化,具备无级切换输送能力,同时确保A车型和A2车型能同时以高节拍生产。

  现代机运形式多种多样,例如根据输送形式可分为:地面输送(辊床输送线、滑板输送线和往复杆输送线等)和空中输送(摩擦输送线、EMS输送线和悬挂输送线等)。随着技术发展,机运线已经可以完成基本所有的运输形式,并且同一种运行轨迹亦可以通过多种设备达到,同样的运输形式又可以根据具体设置获得不同的生产节拍,因此机运线的设备选型对于生产线.输送设备的可选形式

  在实际生产中,节拍并不是一成不变的,因此柔性化对机运线的全生命周期必不可少,通常一条机运线面临的挑战包括:在新车型推出时需要能够达到较高的节拍;当车型陈旧后,线体的生产节拍能相应地降低;线体使用后,如何满足由制造需求产生的车型生产线节拍的变化;车型改款时,需要在原有生产线中兼容新的改款车型;车型增加时,需要在现有线体中兼容更多的车型。

  图4所示的是两种六辊长度的辊床输送方式,一种是五辊加一辊的输送设备,另一种是六辊的输送设备。两种方式都可以解决六辊长度的规划问题,在规划中就会面临设备的选型,事实上在规划中选择五辊加一辊的方式会更加适合,原因包括:相对于六辊辊床,标准设备五辊辊床制作周期更短;如果与预想尺寸不吻合,五辊辊床调整起来更灵活;旧的线体拆除后,标准件五辊辊床可以利旧。

  根据表3的横移方案评估,我们综合考虑利旧性、工作范围、空间利用率和投资费用等因素,在满足节拍要求的情况下,采用横移机方案既可减少规划空间,又不会增加太多费用,因此在A车型内总拼到补焊机运线的规划中,我们选用皮带横移机来存储而不是全部布置辊床。对比上汽车身车间A车身存储区和BLD车身存储区,同样存储14台车,皮带横移机需要约270m2,辊床和旋转辊床的组合需要约500m2,显然皮带横移机存储空间利用率高。

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