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同步工程在整车开发与装配过程中的应用

2016-12-09刘翠巧王海云乔宝华

汽车实用技术 2016年7期
关键词:总装螺母线束

刘翠巧,王海云,乔宝华

(陕西重型汽车有限公司,陕西 西安 710200)

同步工程在整车开发与装配过程中的应用

刘翠巧,王海云,乔宝华

(陕西重型汽车有限公司,陕西 西安 710200)

文章作者通过自身对实际整车开发、装配过程的了解,从产品开发设计阶段SE前期输入和工艺同步工程实施内容两个方面对同步工程在整车开发与装配过程中的应用进行了阐述。

整车开发;装配;同步工程

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-198-03

前言

目前我国汽车产业发展迅猛,竞争日益激烈,车型换代周期越来越短,如何加快产品研发速度,缩短开发周期,降低研发和制造成本,快速适应市场需求与变化是每个汽车企业都在研究的课题。本文根据整车开发与装配过程的实际情况,对同步工程在整车开发阶段及装配阶段的应用进行了部分分析及阐述。

1、同步工程的基本概念

同步工程(Simultaneous Engineering,SE)亦称工艺同步工程(Process Simultaneous Engineering,PSE),是对整个产品开发过程及其相关过程进行并行作业的系统化工作方法,因此也称为并行工程。即开发初期就考虑到整个产品生命周期内的所有因素(包括质量、成本、进度和用户要求),以避免后续因部门的需求导致产品设计不断更改的一种系统方法。

2、SE的重要性

在总装SE实际工作中,国内汽车企业因相对缺乏新车型正向开发经验,大多是在产品数模冻结、下发后才进行分析校对,而此时整车零部件整体结构已经定型,由于欠缺工艺前期输入,缺少工厂现状评估及尺寸工程支持,造成实际分析后设计结构却无法满足车间生产或者可生产性差等现象,一方面导致产品数模需要大面积地反复修改,大大拖延了整个项目的研发进度;另一方面导致产品需要预期外的投资才能满足生产,甚至生产后质量无法保证、可维修性差等。因此,总装SE分析在整车零部件开发和制造过程中起着举足轻重的作用。

3、产品开发设计阶段SE前期输入

3.1 通过性

目前,总装生产线都是多平台、多车型、多线体混线生产,要实现多产品混线生产,整车在生产线的通过性显得非常重要,在产品设计的初期就要对设计人员提出合理的要求。整车生产通过性体现方式主要集中在驾驶室本体(白车身)吊具、驾驶室总成(装配有内外饰件、功能件的驾驶室)吊具、生产线吊具、生产线支撑、生产线网架、驾驶室及整车下线返修托举和转运等。在产品数模冻结之前要重新核实其通过性,以防造成不必要的设计更改及预期外的车间改造。

3.2 模块化

模块化生产是汽车制造业发展的必然趋势。采用模块化生产方式有利于提高整车的零部件质量、装配质量,缩短整车在线生产节拍,降低生产线成本。总装车间装配工艺的模块化主要包括电瓶箱模块、前端模块、动力总成及前悬架模块、后桥总成及后悬架模块、管束模块、冷却模块、仪表台模块、车门模块、上杂品箱模块、散热器面罩模块等。在产品开发初期,总装SE根据工艺路线、生产方式、现有产品生产瓶颈等提出模块化需求。

3.3 操作性/工艺性

1)各类管路(包括水管、油管、线束等)在装配或对接时,应有足够的操作空间空间,且自身两端带有管路、线束走向标识。需要使用管夹进行紧固的管路、胶管两端应带有管夹装配位置标识线,且装配位置要求应保持一致;线束在车辆上固定点、连接点、过孔很多,设计时需要考虑标准件固定形式、定位要求、线束分支点与连接头距离、线束过孔的保护、线束过孔护套在线束上具体位置、线束接插头防错、防脱落结构、线束与车身拐弯位置固定等。

2)例如动力总成、仪表台总成等重要部件与车身联接时,要求设计有导向螺栓或定位销。

3)整车设计时应避免采用螺栓和螺母组合拧紧的方式紧固零部件,即联接2个或2个以上的零部件时,不推荐在拧紧过程中设计一边用扳手固定螺栓(螺母),另一边用气动或电动扳手拧紧螺母(螺栓)的结构,该结构不方便操作,增加装配时间,也需要较多的操作空间,且在拧紧力矩较大时存在安全隐患,设计时应考虑一端为焊接螺母(螺柱、拉铆螺母),另一端装配螺栓(螺母)的形式。

4)在零部件设计时,要考虑操作空间、工艺性等要求,主要涉及到装配人员的手部操作空间、套筒、连接杆及枪具的操作空间,如果需零部件顺利装配,就必须保证这些在装配过程中涉及到的操作空间符合装配空间的要求,另外要考虑员工的作业环境及状态,不能让员工处于存在安全风险的作业环境中操作,也不能让员工保持一个比较费力的状态持续作业。

5)各平台油液加注口尺寸、位置要求一致,且结构相同或相近,要考虑加注空间及可操作性,要求在连接加注机或密封性测试设备测试头与加注口或通气口时,不需要拆卸其它零部件,便能够顺利实现作业。

6)前/后风挡、侧窗玻璃等如果需要涂胶,玻璃上应有涂胶位置标识。

7)存在多种零部件套装时,应该将对应的标准件及装配图纸与最后一种套装的零部件归档在一起,避免造成设计明细混乱。

8)各平台、各车型之间零部件相互借用需要考虑是否影响后续各部门需求。

9)所有零部件的装配从人机工程角度考虑,应该是在操作者的可视范围内实现,所有操作不能被其他的零部件遮挡,,同时产品结构应尽量避免需要操作者身体蹲下、倾斜、局部肢体扭转等不符合人体结构的操作行为及动作,将增加作业人员的装配难度及劳动强度。

10)装配在同一工序且其功能相近却又有所不同的零部件,必须考虑零部件的防错设计,例如可以用明显的外观颜色防错、结构件不对称防错、零部件的配合间隙公差防错、零部件的配合结构防错、零部件外形结构差异化防错、零部件定位点偏离防错、干扰定位点防错、导向定位防错等。

3.4 通用性

1)各平台、各车型之间标准件、堵塞、塑料紧固带等常规连接件、密封件种类最好实现通用;

2)相同或类似零部件装配、搭接结构保持一致;

3)拧紧连接件所使用的工具与现有工具可通用。

4、工艺同步工程实施内容

4.1 结构设计初期工艺输入

在整车结构设计初期,对整车装配车间进行工厂评估和尺寸工程评估,对现有车型生产过程中存在的装配难点、瓶颈点以及风险点进行梳理,作为经验材料输入给设计部门,并从工艺角度给设计提出合理要求及建议。

4.2 结构设计阶段工艺分析

在整车结构设计阶段,装配工艺人员需要进行零部件干涉分析、装配工艺检查等工作,对存在问题的地方可与设计人员反复进行讨论评审,在数模冻结下发之前解决掉发现的所有问题。

4.3 试制样车工艺检查

装配工艺人员在整个试制过程中全程跟踪,对样车工艺重点及难点进行分析、装配可行性进行验证,收集试装过程中出现的问题并反馈至相关部门,编制装配流程图,简单的图片工艺。

4.4 小批量试制工艺准备

样车试制完成后,工艺人员开始为批量生产做准备,根据实际生产线现状编制车型工位工序表,整车BOM,完成工位定制,编制过程流程图、PFMEA、控制计划、生产准备工艺,根据需求完成生产线改造,准备需要新增的工装、工具、工位器具。

4.5 小批量试制

小批量试制时,装配工艺人员在整个试制过程中需要全程跟踪,对样车工艺重点、难点及工艺可行性进行验证,收集试装过程中出现的问题并反馈至相关部门,根据实际情况做出相应调整,修订过程流程图、PFMEA、控制计划、生产准备工艺。

4.6 批量生产工艺准备

根据小批量试制后改进结果修订过程流程图、PFMEA、控制计划,编制正式生产工艺文件、岗位作业指导书签字下发车间,核查批量生产所需要的新增的工装、工具、工位器具到位。

5、结束语

通过应用同步工程可以实现低成本、短周期、高品质的产品开发要求,但是总装同步工程是一个庞大的系统工程,包含的内容很多,因此在新车型开发过程中要尽可能全面的考虑产品整个生命周期中的所有因素,包括产品质量、成本、周期、制造技术以至客户的要求等。只有这样同步工程才能发挥它应有的作用,此项工作还需要我们在实际应用中不断的实践、总结。

[1] 李俭.浅谈汽车车身制造工艺同步工程[J].汽车工艺与材料,2010,8.

[2] 郑德权,赵福全,回金楷,等.总装工艺模块化装配设计[J].汽车工艺与材料,2010(10):6—13.

[3] 余传海.总装同步工程中工艺前期输入对整车开发的影响汽车工艺与材料,2013.3.

[4] 常思勤.同步工程在汽车行业中的应用[J].世界汽车,1996,4.

Application of Simultaneous Engineering in the process of vehicle development and assembly

Liu Cuiqiao, Wang Haiyun, Qiao Baohua
( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co. Ltd, Shaanxi Xi’an 710200 )

In this paper, the author through their own understanding of the actual vehicle development, assembly process, from product development design phase SE upfront input and process synchronization of two aspects of project content of synchronous engineering application in vehicle development and assembly process are expounded.

complete vehicle development; assemble; simultaneous engineering

U462.1

A

1671-7988(2016)07-198-03

刘翠巧,就职于陕西重型汽车有限公司汽车总装配厂。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.062

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