五菱专用汽车总装车间生产线的设计

Equipment Manufactring Technology No．7，2010 五菱专用汽车总装车间生产线的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 王正通，邝志伟 (柳州五菱汽车工业有限公司，广西 柳州 545007) 摘 要：对专用车产品的结构、生产纲领、工艺布置、工艺装备等进行 了全面分析，充分考虑新产品的结构变化方向和市场需求的趋势， 提出一种全新的装配生产线设计理念，采用最经济、合理、见效快的设计方案，建造一务低成本 、简单、实用、柔性化强的生产线，实现 了生产纲领的目的，获得了良好的经济和社会效益。 关键词：装配生产线；柔性化；工艺分析；生产能力 中图分类号：U468．2 文献标识码：A 近年来 ，随着汽车消费市场需求的个性化和多样化 ，汽车 装配也从传统的单一品种、大批量生产向多品种、中小批量转 化。对汽车生产厂家而言，不仅对同一种产品需要提供不同的 配置，而且还要根据不同的消费结构在同一时期生产不同的 车型。从资本追求最大利润的特性来说，在同一条生产线上生 产多品种的汽车已经是不可避免。在当前市场竞争中，赢得用 户、满足用户需求，是企业的首要任务，因而低成本、简单、实 用、柔性化强的装配生产线也就应运而生。 广西柳州五菱专用汽车制造有限公司 (以下简称五菱专 用车)是广西柳州五菱集团所属的子公司之一 ，目前已成功开 发出五菱牌货柜车系列、大篷车系列、休闲车系列、旅游观光 车系列、电动车系列、自卸车系列、垃圾车系列、保温车系列、 冷藏车系列等产品，并通过了3c认证，同时具备承接用户特 殊订单改装车的能力。近年来，随着专用车市场需求不断增 加，五菱专用车已出现供不应求的局面，急需扩大产能。为此， 五菱专用车公司总装车间将投资建设一条轻微型专用车的装 配生产线。根据生产纲领 ，结合分期实施的生产状况，按照精 益生产的理念，合理布置生产线。生产线设计及工艺装备的选 择既注意工艺先进、可靠，满足生产需要，确保产品质量，又能 适应产品变型和多品种共线的柔性化生产方式。 1 设计要求 根据五菱专用车生产基地一期扩建总装车间总装线建造 项目规划 ，需重新设计制造一条装配线，整线要求实用、可靠、 美观、低投资、短周期；装配线既能全线使用，又能分线使用， 并且能实现部份混线生产。该线主要装配休闲车系列、旅游观 光车系列、电动车系列等产品。 2 设计原则 (1)符合全装、全混概念。满足休闲车、改装车、半装车、 全装车的装配要求，应设计成柔性化、自动化、能实现混线生 产的装配线； 文章编号：1 672—545X(201 0)07—0040—03 (2)符合可分、可合使用要求，能全线使用，又能分线使用； (3)装配线按年产量 10万台设计； (4)物流通道保证随时通畅； (5)全线生产节拍能调整为同步。； (6)装配上线人口与仓储区相连，下线出口与检测区相连； (7)有一定的观赏性，具备柔性化、自动化的装配线 ，以提 高五菱专用车公司的整体装配水平，满足客户日益增长的需求。 3 主要参数计算 (1)按专用车最大车型V2客车进行设计，外形尺寸：长 4．63 m，宽 1．856 m，高 2．34 m。 (2)参数选择： 工作班制 N=3班； 年工作天数 D=280天； 每班工作小时数 T=8 h； 工时利用率 Y=I； 生产纲领 H=100000台； 总装线上工时定额 h=4．3 h=258rain； 工人密度系数 B=0．8； 每个工位上的平均人数X=2人； 车长 L=4．63m； 线上两车间距 C=1．37 m。 (3)根据以上参数可计算出： 年时基数 F=N×D X T×Y=3×280 X 8×1：6720(h)； 生产节拍 t=60F／日=60X 6720／100000=4(min／台)； 总装线上工位数 ，=h／BtX=258／0．8 X4×2=40(个)； 工位节距 K：L+C=4．63+1．37=6(m) 总装线工作长度 = ，=6×40=240(m) 五菱专用车总装线实际总长度为248 m。 4 总装线工艺布置 五菱专用汽车属于轻微型车，其装配工艺大致分为内装 收稿 日期：2010-04—22 作者简介：邝志伟(1962一)，男，广西柳州人，高级工程师，主要从事汽车工艺工装设计研究工作。 《装备制造技术>)2olo年第7期 饰 、底盘、外装饰 3部份，所以我们也将生产线设计为三段式， 即地线～空线一地线，其中内饰线为 14个工位 ，底盘线左右 共 12个工位，最终线 14个工位； 装配生产线布局特点是：分段可 以独立、连线能成一体 ； 全线可根据车型装配需要分成 3部份，既可整线使用，义可分 段使用。 (1)内饰、底盘、最终线形成一整条装配线(如图 1)。 ————c======：—T——— — — ==：：=：：：= IL——--】 图1 整条装配线 具落位准确；中间区域快速升、降，保证工作节拍(如图5)。 图5 底盘线 (3)最终线。采用地板链，连续运动(如图 6)。 (2)分成二条装配线 ，内饰线加底盘线一条线 ，底盘线加 图6 最终线 最终线一条线(如图2)。 6 总装线的平面布置 匝亟巫垂 一 l }底盘线加最终线 图2 分为二条装配线 (3)分成二条装配线 ，内饰线一条线 ，最终线一条线 ，不 需用底盘线(如图 3)。 匹 >- ■ 一I 一 > ． 一 ! 圃 图 3 分为--条装配线 5 总装线的输送形式 五菱专用汽车总装生产线是按年 10万台的生产纲领设 计的，属于中批量生产 ，同时考虑今后产能提升 ，所以对全线 的生产节拍、自动化程度、运行效率提出了较高的要求，更要 控制好成本，我们对地面线的输送形式(包括滑撬式、轨道小 车式、地面板链式等)进行了全面分析，最后决定用地板链 ；对 于空中线的输送形式 (包括积放链悬挂式、自行小车环形链 式、移行机加推车机等)也进行了全面分析 ，最后决定用移行 机加推车机的形式。 (1)内饰线。采用地板链 ，带活动支撑脚，连续运动，两端 配置安全盖板，安全可靠 ，自动化程度更高，更美观(如图4)。 图4 内饰线 (2)底盘线。由两条空中悬挂吊具的积放链 、移行机加推 车机组成。四端可以上下车身，步进式驱动前移。移行机升降 采用双速控制，接近工件区及到上位区为慢速升、降，保证吊 五菱专用车总装车间主装配线厂房面积为 l44 rn x 24 m， 根据厂房面积、生产纲领、生产车型、装配工艺等特点，我们将 总装生产线布置成 U形，这样上线 口与仓储区相连，下线出口 与检测区相连，保证物流通畅(如图7)。 内饰装配线(带支撑脚) 匕===0 移 底盘一装配线 8 行 机 最终装配线 · 一 底盘二装 线 7 系统控制方案 图7 平面布置 (1)集中总控制柜 ，工业总线控制，带触摸屏更目视化， 控制安全性更高 ； (2)全线配置暗灯(ANDON)系统； (3)工位顶端配置 Et光灯照明、降温设施，移动设备配置 红色闪耀警示灯 ； (4)具有较完善的保护、联锁及故障显示功能； (5)具有短路及过载保护功能； (6)具有停电保持记忆功能，系统停电后保持当前各状 态 ．来电后继续执行停电前各动作，保证系统工作的连续性， 避免了由于停电而造成事故的发生； (7)各工位设有紧停按钮 ，紧急情况下 ，人工拍下该按 钮，全线断电，系统停止运行； (8)具有故障诊断指示及报警功能； (9)LED显示屏可显示不同生产线的状态、故障位置、生 产计划等信息，且可以通过录入在显示屏的信息发布区显示 滚动信息提示等操作。 8 辅助工艺装备 (1)为保证总装生产线的正常生产节拍，我们选用了国 产加注设备，主要有汽油加注机、冷却液加注机、制动液真空 Equipment Manufactring Technology No．7，2010 加注机、发动机机油加注机等。 (2)为降低装配工的劳动强度 ，体现省力 、高效、安全的生 产理念，我们选用了国产的助力机械设备，主要有后桥总成助 力设备、后纵臂总成助力设备、前挡风玻璃总成助力设备、电 池总成助力设备等。 (3)发动机装配我们选用了国产AGV小车，小车具有自 动和点动快速前进和后退(速度可调，两个方向同速)，点动上 升和下降(速度可调 ，两个方向同速)，高度限制 ，直线跟随装 配(速度可调)功能。 9 结束语 五菱专用车总装生产线投资少，建设周期短，月停线率在 1％以下，是目前国内外中等节拍生产线中投资最低、技术最 新、最稳定可靠的生产线，建设周期则是其他生产线的1／2左 右，而国内外普遍采用的自行小车环线形式的输送线，故障率 和维护成本则长期居高不下。该生产线 目前运行平稳，使用寿 命完全可以达到 10年以上，得到了使用单位的认可，也为同 行业中等节拍生产线提供了一个很好的典范，达到提供优质 产品、满足生产纲领、获得良好的经济和社会效益的目的。 参考文献： [1】戴 军 ，林茵茵．汽车总装配线改造工艺分析【J】．杭州机电之家 ， 2006，(3)：l5—17． 【2]2王仲饮．现代汽车制造厂总装车间工艺设计【J】．机械制造 ，2003， (4)：40—41． ‘ 【3】龚微寒．汽车装配线设计[J】．湖北汽车，1991，(4)：23—30． 【4】王灵仙．汽车总装线的设计与实践[J】．陕西汽车，2004，(8)：23-27． 【5】张文英．常见汽车总装线浅析及新型总装线的设想【J】．杭州机械， 1993，(1)：19—23． Assembly Line Design of Special Purpose Vehicle Factory WANG Zheng-tong，KUANG Zhi-wei (Liuzhou Wuling Automobile Industry Co．，Ltd．，Liuzhou Guangxi 545007，China) Abstract：In this paper，the products of spe cial purpose vehicle factory is totally analysised，including the production program，technological arrangement and process equips etc．A Hew design ideal of assembly line is presented which takes into account well about the sl~Ucture change of new products and market demands and trends．A low cost，Simple，Practical，flexible production line is bund up by using a economica1．reasonable．get quick Feturns design proposa1．Practice of this production line shows it c锄 fully satisfy the production program and gets a good economic and social benefits． Key words：assembly line；flexible；process analysis；productive power (上接第 22页) 参考文献： 【1】刘君华，贾惠芹，等．虚拟仪器图形化编程语言 LabVIEW教程[M】． 西安：西安电子科技大学出版社，2001． 【2】吴卫东．轮胎试验模态分析和用试验模态参数建立轮胎模型的研 究【D】．北京：清华大学，1996． [3】管迪华，代易宁，谢先海．利用试验模态参数建立轮胎滚动模型阴． 清华大学学报(自然科学版)，2003，(o8)：1138一l142． 【5]李德葆 ，陆秋海．工程振动试验分析[MI．北京：清华大学出版社 ， 2004． The Model Experiment PIatfOrm based on Virtual Instrument CHENG Guo-fei，LIU Yong (Zhongshan Torch Polytechnic，Zhongshan Guangdong 528436，china) Abstract：The model experiment platform Was built by the virtual instrument measurement technology，and model parameter identification program of the SSI (Stochastic Subspace Identification)and the Klosterman based on I_abVlEW Was develor~1．The actual application showed that the experiment platform is Success~I1． Key words：virtual instrument；LabVIEW ；motorcycle tire；model experiment 42