汽车装配线线速提高的解决方案

维护为前提而制定，改造过程中对瓶颈点数据进行了详细分析，简化输送设备工艺动作，优化ＡＧＶ
（自动导航小车）运行路线、涂胶机器人动作等。以投入较少的改造成本产生最大化的效益，使生 产线效率提升了２０％，充分体现了汽车行业低成本、高价值的精益生产模式。 关键词：汽车装配线线速方案 中图分类号：Ｕ４６３．０６ 文献标识码：Ｂ
生产模式。■
４经济效益分析
通过上述系列提速改进工作，消除了运行瓶颈
ｂ．玻璃涂胶机（内饰２安装前挡风玻璃工位） 内饰二线风挡玻璃机器人涂胶机完成某车型前后 ２块风挡玻璃的玻璃涂密封胶的节拍是８３ ｓ，加上工 人取放玻璃等辅助操作的时间后不能满足４２辆／ｈ的 生产节拍要求。
ｃ．发动书几ＡＧＶ环线系统
２提速瓶颈分析
汽车装配线产能扩充改造的前提条件是在实施 前做透彻的评估测算，将每一个转接点和步骤分析 清楚，针对瓶颈点制定周全和切实可行的方案，并 考虑提速所带来的风险。为达到设备运行４２辆／ｈ
ｃ．发动机ＡＧＶ环线系统的改善 改善前：ＡＧＶ运行环线较长且转弯多，极大地 制约７ＡＧＶ的运行时间。除去装配、充电及等待的 时间，ＡＧＶ由装配位末端运行至装配位的时间大约
为３０ ｓ，需要４辆车才能满足４２辆／ｈ的需求，一旦
有１辆车发生故障，便会造成长时间停线。 改善后：ＡＧＶ运行环线改为矩形，减少２个拐角 并缩短了环线，由于ＡＧＶ在转弯时消耗很多时间，因 此经过改善后极大地缩短了ＡＧＶ的运行时间。除去装 配、充电及等待的时间，ＡＧＶＦｈ装配位末端运行至装
改造百度文库动。
１生产线概况
总装Ｂ线是由车身存储分配区（ＢＤＣ）、内饰一 线、内饰二线、底盘一线、底盘二线、终线及发动机 分装线共７个部分组成。ＢＤＣ是车身存储区，负责从涂
疲劳开裂，并最终导致齿轮轮毂的疲劳开裂。 ｃ．焊缝的熔深不足是导致从动齿轮疲劳开裂的主 要原因。而焊缝熔深的不足则与焊接过程中电子束倾 斜偏离接合缝有关。 ｄ．电子束的偏离不但导致焊缝熔深的不足，同时 在焊缝前端齿轮基体边缘处产生了大量的孔洞，这些
ｓ。此工位完成工作需耗时８９ ｓ，不能满足４２辆／ｈ 的生产节拍要求。在刻印铭牌期间操作者需做下列 工作。 取ＶＩＮ码刻印机头（步行）４ ｓ＿＋取机头到车身 （步行）４ ｓ一机头在车身夹紧６ ｓ一打印时间１８ ｓ一 打印结束放回原位４ ｓ一放回完毕到机头等待（步
行）３ ｓ一等待刻印铭牌完成时间１９
ｓ。
ｓ。３台小车同时运
行，平均１个循环耗时为２８６，３＝９５．３ ｓ，因此不能满
（１）ＢＤＣ输送节拍评价达至１Ｊ７８辆／ｈ，非提速 瓶颈。 （２）一号升降机升降过程有上位、中位、下位 ３个等待点，整个行程需要１
０２
足４２辆／ｈ的生产要求。
ｄ制动液冷媒二合一加注机
制动液加注循环时间：旋开壶口及接头１ Ｏ ｓ一取 枪４ ｓ、夹紧２ ｓ一加注４７ ｓ一放枪４Ｓ，共用时６７
式皮带升降机等组成，主线采用摩擦驱动方式。内饰
右，非提速瓶颈。 （４）二号升降机的整个行程在８０ ｓ以内，非提
速瓶颈。
（５）底盘线的慢链输送线驱动电机只有一号慢 链的使用频率已经达到５５ Ｈｚ，是提速瓶颈。 （６）终线板链的驱动电机使用频率为３７ Ｈｚ左
右，并非提速瓶颈。
（７）工艺设备如下。 ａ．打码机 工位节拍分析：拆车门铰链取随车卡、扫描随
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万方数据
５４｜汽车工艺与材科ＡＴ＆。Ｍ
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．生
产
装
善
配位的时间大约２０ Ｓ，只需３辆车便能满足４３辆／ｈ的
需求。当有１辆车发生故障时，可以下线维修而不影 响生产线继续运行。 改善前、后的ＡＧＶ线路见图５。
（ａ）改善前
图６改造后的二合一加注机
问题，设备运行稳定，将节拍由设计３５辆／ｈ改进到 ４０辆，ｈ，并在爬坡运行时提升到４２辆，ｈ。生产线线 速提速改造项目成本投入约２６万元人民币。其中包 括：剪式升降滚床改造成本２０万元、更换１号链驱动 电机５万元、进口冷媒制动液二合一加注机增加１台
生
产
装
置。
汽车装配线线速提高的解决方案
摘要：以总装车间Ｂ线设计节拍ＥＩ）３５辆／ｈ提升到４２辆／ｈ线速提高的解决方案为例，综合分析了 汽车装配生产线线速最大能力，识别出输送设备系统、工艺设备的节拍提升瓶颈，并结合工艺需求 详细阐述了一系列瓶颈改造的可行性解决方案。该方案以保证设备的正常使用寿命及不增加日常
（ｂ）改善后
增压泵及管路１万元，合计２６万元。节拍由３５辆，ｈ提 高到４２辆／ｈ，没有增加任何生产线操作人员，而产出 的经济效益却是巨大的。按照２００９年新增３８ ７５５辆 车的产能计算，产生的经济效益为８ １０９万元。并且 设备运行稳定，停线率低于目标值。从整体数据来看 提速改造是成功的。
图５改善前、后的ＡＧＶ线路
■
上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司
胡茗
顾滨
在某微型车生产企业的整车２０７＝ｊ辆产能提升项 目中，总装Ｂ线项目于２００８年９月启动。总装Ｂ线原 设计节拍３５辆／ｈ，由于市场的旺盛需求，公司果断 决策挖掘总装最大产能输出，提升Ｂ线产能最大输 出，目标为４２辆／ｈ。制造部设备团队进行了系统的 技术论证、分析及识别瓶颈设备，开展了一系列的
ａ．一号升降机。 ｂ．机运一号链。
节约１９ ｓ时间，一号升降机整个行程时间为１０２—
１９＝８３ Ｓ，可达到４２辆／ｈ节拍要求。
ａ．更改升降机１的动作 原３－１－位动作取消，改由剪式升降滚床完成中位 转接，节省原２Ｔ位到３工位之间往返的加速、减速时
间约１ ７ Ｓ，提高转接速度和效率。一号升降机提速前
ｃ．Ｔ艺设备：打标机、玻璃涂胶机、发动机 ＡＧＶ、制动液冷媒二合－ａｎ注机。
（８５．７ ｓ俩），需要按汽车装配工艺流向分析输送系统。
发动机ＡＧＶ环线系统配备３台ＡＧＶ小车。上件时 间３４ ｓ一上件位至待机位７３ ｓ一待机位至装配起始
点３５ ｓ一上升１ ０ ｓ一装配８２ ｓ一下降１ ０ ｓ一行走至上
件位４２ ｓ。单台小车完成环线工艺操作运行时间为
３４＋７３＋３５＋１ ０＋８２＋１ ０＋４２＝２８６
３１．９ ３１．９ ４７．７ ６８．６
Ｌ
锁紧关闭
７ ８
夹。劈打开 滑板ｉ｛｝出
２ １４．７
７０．６ ８５．３
ｌｉ
图２一号升降机提速后时序图
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生 ±
产
装 装
菩 营
【ａ
Ｊ改进前
【ｂ
Ｊ改进后
图３升降滚床改进前、后对比
更换后的剪式升降滚床采用丝杠轴承与剪刀架配 合组成，与液压式同类设备相比具有以下优点。 ａ．占地面积小。 ｂ．结构简单牢固。 ｃ．工作原理易懂。 ｄ．维修方便。 ｅ．耐用性及稳定性强。 ｆ．．升降速度快。 ｇ．对环境温度要求低。 ｈ．无液压渗漏等缺点。 （２）机运一号链的提速 通过测算，底盘线一号链在３５辆，ｈ时的使用频 率已经达到５５ Ｈｚ，变频调速很难达到要求，需要更 换一号链的驱动电机（主、备用各１台）。，ｆａ５．５ ｋＷ
ｄ．进口冷媒制动液二合－／Ｊｏ注机提速优化 原来加注冷媒的时候，只有１台增压泵用作增 压、补液和回吸。在高线速的情况下，当移动单元一 和单元－Ｎ时加注时，由于加注压力不够，导致系统 不能通过自检，无法进行加注。现在增／ｊｎｌ台增压泵 用于提高加注压力和回吸残液，并对管路和程序做了 相应的改善，保证了加注管路有足够的加注压力，分 担了回吸的作用，同时也保证了原来的增压泵能够有 足够时间用于补液，从而避免了压力和补液跟不上加 注的情况。 原加注机移动单元一、单元二分开加注的线速为 ４０辆／ｈ，每辆车需时间９０ Ｓ，等待时间５ Ｓ。现加注机 移动单元一、单元二同时加注的线速为４３辆／ｈ，每辆 车需时间８３ Ｓ。改造后的二合一加注机见图６。
更换为７．５ ｋＷ，方可满足提速要求。
后要等待汽缸举升到位，旋转夹紧打开后才可以涂底 漆，工作完成后还要等待汽缸下降到位后输送链才能 运行。升降汽缸整个过程为１ ０ Ｓ。经现场反映升降汽 缸作用不大，并且还会干扰员工操作。现在通过取消 真空吸盘升降，取消升降汽缸及其上升、下降信号， 取消旋转夹紧及其到位信号，玻璃放到位后员工可以 直接涂底漆后踩踏板，输送链运行。提高了运行节 拍，满足提速要求。机器人输送链改进见图４。
双链的滑板提前在升降机的中位点等待，这样可以
因为一号升降机取消下位动作，现有普通滚床升 降高度达不到中位点位置，为配合一号升降机的动作 变更，需要更换普通的升降滚床（ＮＳＧ一４）为剪式 升降滚床，使双链的滑板提前在升降机的中位点（２ 工位）等待接一号升降机的车身，以节约转接时间， 升降滚床改进前、后对比见图３。
ａ）提速前
图１一号升降机提速前后对比
ｂ
Ｊ提速后
时序豳 序号
１
动作 空滑板进入 锁紧打开 央蟹ｆ｝ｌ台
步骤时间／ｓ 器计时间／ｓ
１３．５ １３．５
１０Ｓ
２０Ｓ
３０Ｓ
４０Ｓ
５０Ｓ
６０Ｓ
？０Ｓ
８０Ｓ
９０Ｓ
２ ３ ４ ５ ６
２ ２２．４ １３ ９．８ ２０．９
１５．５
七
▲
上升到高位
顶起车鼻 移栽机带车伸出 移栽机空载近回 下降到位
车卡１４ ｓ一刻印铭牌时间５８ ｓ一更换铭牌操作１７
线按工艺顺序依次有打码机、前悬挂、中门助力机械 手、玻璃涂胶系统等工艺设备。内饰二转底盘一使用 四柱升降机将车身转接到Ｃ型吊具上面，转接处设置缓 冲区。底盘一、底盘二采用积放链输送系统。底盘工 位主要有后桥发动机合装小车、轮胎螺母拧紧机和轮 胎助力装置等工艺设备。终线采用平板链式输送线， 底盘二线输送过来的车身通过吊具缓慢打开装置后慢 慢将车身输送到同步运行的平板链上面。终线是汽车 装配的最后工序，各种液体加注也是在此区域完成， 比如冷媒、制动液、防冻液、洗涤液、助力转向液和 汽油等。装配完成的整车直接开到检测线进行性能检 测、淋雨试验、道路试路、最终检验，然后入库。
图１０齿轮表面金相组织（５００×）
孔洞在实际工作中引起的应力集中效应，对疲劳开裂 亦有影响。
起源于电子束焊接焊缝的边缘，为多源性扭转正应力
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装
备
装到总装的转运及车型排序。内饰一、内饰二使用滑 板线形式，ＢＤＣ主要负责喷漆后车身的储存、编组和 输送，按生产计划编排，计算机控制完成车型的储存 和排序后车身分别进入不同的生产线。ＢＤＣ转内饰一 使用又式移栽机、双柱单侧升降机附带滚床功能的形 式将车身转接到滑板上面再运到内饰一线体。内饰线 线体采用矩形框架形式，空滑板利用地下通道返回，承载 车身的滑板则在地面上输送车身到内饰二线。整个滑 ’板系统由快速驱动、主驱动、反转驱动、滑板、地轨 系统、升降滚床、链式移行机、夹紧定位装置及滚床
ｓ。
ｓ，节拍刚刚达到
３５辆／ｈ，是提速瓶颈问题之一。
冷媒加注循环时间：取枪８ ｓ一夹紧８ ｓ（单元一 为２０ ｓ）一加注６３ ｓ一放枪８ ｓ，共用时８７
ｓ。
（３）滑板线的输送电机使用频率在３０ Ｈｚ左
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置
经过测定，二合－ａｎ注机不能满足４２辆／ｈ的生产 节拍要求。 通过上述分析，为满足４２辆／ｈ的生产节拍需要提 升以下设备性能。
图４涂胶机输送链改进
（３）工艺设备的提速 ａ．打码机改造 通过节拍分析可知，提高铭牌刻印的节拍是打码 机提速的关键。然而调整铭牌刻印参数不能满足刻印 工艺要求，如提高刻印针头运行速度将导致刻印字体 变形。为此调整打码机刻印方式，将“气动刻划式” 改成“气动冲击点阵式”。由此提高了打印速度，节 拍提高至８４ ｓ，辆，满足提速要求。 ｂ．风挡玻璃机器人涂胶机输送链改进 取消第一工位举升汽缸。原第一工位放置玻璃
后对比见图１。一号升降机提速后时序图见图２，由图 ２知可满足４２辆／ｈ的节拍要求。 ｂ．升降滚床形式优化
３提速解决方案
（１）提升一号升降机节拍 ＢＤＣ转内饰一线的一号升降机在上位等待点（１ 工位）需要与叉式移栽机配合，此处无节拍提升空 间。因滑板进升降机前的双链节拍远远高于４２辆／ｈ， 所以考虑将升降机的下位点取消，以节约时间，使
５结束语
提速项目完成后，整条生产线线速已达到净输 １ｔｔ，４２辆／ｈ，２０１ ０年年度生产下线高达２４万辆，处于 国内领先技术水平。整条生产线加检测线总投资７ 千万元人民币，在投入较少的改造成本、只改造一 小部分设备、不增加操作人员的情况下，通过系统 分析、技术改进，达到产能输出最大化，效益最大 化，充分再现了微型车行业低成本、高价值的精益