汽车总装通过性分析
2018-11-21钟志良张瑞军宋卫涛
钟志良 张瑞军 宋卫涛
(北京汽车研究总院有限公司)
狭义的汽车总装通过性分析是指在新车型开发初期或量产车型转换生产地点前,通过校核整车参数与总装生产线参数等内容,判断汽车从总装首工位流至总装末工位的可行性。广义的汽车总装通过性还要对生产纲领、生产节拍、工艺路线、物流配送及共线车型差异等内容进行综合分析。总装通过性分析是总装同步工程的重要一环,能够提前发现、解决新车型或转产车型与总装生产线的匹配问题,从而有利于提高产品质量、减少开发成本和缩短开发周期[1]。文章以某新车型为例,说明汽车总装通过性分析的基本流程和分析要点。由于该车型在分析时除车身外产品数模不全,且生产纲领没有明确定义,因此只进行了狭义的总装通过性分析。
1 基本流程
狭义的汽车总装通过性可以根据总装工艺布局,分段、顺序地进行分析,其基本流程,如图1所示。总装工艺布局不同,总装通过性分析的流程也会随之产生些许差异。
图1 汽车总装通过性分析的基本流程
2 分析要点
2.1 输入物整理
汽车总装通过性分析需要以下输入:
1)整车参数,包括车身形式、外形尺寸、轴距、轮距、轴荷及整备质量等。当同一车型存在多个配置时,应选取整车参数最大的配置进行分析。
2)白车身定位基准,非承载式车身车型还需考虑车架定位基准。
3)总装工艺布局,包括总装生产线工位排布、总装生产线转挂方式等。
4)总装各段生产线参数,包括允许通过工件的最大外形尺寸、最大质量、最大轴距范围及最大轮距范围等。
5)总装滑橇、支具、吊具的数模和图纸。
2.2 油漆车身储运(PBS)线分析
油漆车身储运(PBS)线总装通过性的分析要点包括:涂装线能否顺利转挂到PBS线、油漆车身外形尺寸是否超出PBS线的允许值、油漆车身质量是否超出PBS线的允许值、PBS线滑橇能否通用。
由于与白车身差别不大,油漆车身质量可以采用白车身质量,油漆车身外形尺寸可以在白车身基础上适当考虑涂装时支撑开闭件的工装。分析各段生产线外形尺寸的总装通过性时,均应考虑工件在输送载体(滑橇、支具、吊具等)上的位置,并特别留意生产线的拐角部位[2]。
在对某新车型进行总装通过性分析时发现,该车型油漆车身的定位孔在黄圈处,PBS线滑橇的定位销在红圈处,位置不一致,如图2所示。为保证该车型的通过性,需对现有滑橇作适应性改造,或者移动油漆车身定位孔。由于移动定位孔在设计上难以实现,经讨论,决定采用改造滑橇的方案。
图2 汽车总装无法共用PBS线滑橇示意图
2.3 内饰线分析
内饰线总装通过性的分析要点包括:PBS线能否顺利转挂到内饰线、内饰线间能否顺利转挂、工件外形尺寸是否超出内饰线的允许值(需考虑车门的开启,车门开启过程中与周边物件的最小距离为100 mm)、工件质量是否超出内饰线的允许值、内饰线支具或吊具能否通用(需考虑门盖的开启以及外后视镜等凸出物,门盖在最大开启角度时的外轮廓以及外后视镜等凸出物与内饰线支具或吊具的最小间隙为60 mm)。
由于新车型开发初期数据不完整,内饰线和底盘线的工件质量可以用“整备质量×a”进行估算。内饰线a值通常取0.35,非承载式车身车型的底部吊装线a值通常取0.45,承载式车身车型的底盘线a值通常取0.7。转产车型也可用上述a值进行估算。
在对某新车型进行总装通过性分析时发现,该车型车门开启时宽度超出内饰线的工艺滑车安全线(在该内饰线不拆卸车门),生产过程中容易造成磕碰,如图3所示。为保证该车型的通过性,可以改造工艺滑车,使工艺滑车安全线外移230 mm,或者增加车门分装线,但增加车门分装线对场地、设备、工艺、物流及人员等改动太大。经讨论,决定采用改造工艺滑车的方案。
图3 汽车总装内饰线车门开启时宽度超标示意图
另外,该车型车身的定位孔在黄圈处,内饰线支具的定位销在红圈处,位置不一致,如图4所示。为保证该车型的通过性,需对现有支具作适应性改造,或者移动车身定位孔。经讨论,决定采用改造支具的方案。
图4 汽车总装无法共用内饰线支具示意图
2.4 底盘线分析
承载式车身车型的底盘线与底部吊装线连成一体,合称为底盘线;非承载式车身车型的底盘线指底盘分装线。
底盘线总装通过性的分析要点包括:工件外形尺寸是否超出底盘线的允许值(非承载式车身车型的底盘线还需考虑车架的翻转)、工件质量是否超出底盘线的允许值、底盘线支具或吊具能否通用(承载式车身车型还需考虑外后视镜等凸出物,该类凸出物与吊具的最小间隙为60 mm)。
在对某新车型进行总装通过性分析时发现,该车型车身的定位孔在黄圈处,底盘线吊具的定位销在红圈处,位置不一致,如图5所示。为保证该车型的通过性,需对现有吊具作适应性改造,或者移动车身定位孔。经讨论,决定采用改造吊具的方案。
图5 汽车总装无法共用底盘线吊具示意图
2.5 最终线分析
最终线总装通过性的分析要点包括:底盘线能否顺利转挂到最终线、整车外形尺寸是否超出最终线的允许值(需考虑车门的开启,车门开启过程中与周边物件的最小距离为100 mm)、整车质量是否超出最终线的允许值、整车轮距是否超出最终线的允许范围(针对双板链式最终线)。
2.6 调整线分析
调整线总装通过性的分析要点包括:整车外形尺寸是否超出调整线的允许值(需考虑车门的开启,车门开启过程中与周边物件的最小距离为100 mm)、整车质量是否超出调整线的允许值、整车轮距是否超出调整线的允许范围。
2.7 检测线分析
检测线总装通过性的分析要点包括:整车外形尺寸是否超出检测线的允许值(需考虑车门的开启,车门开启过程中与周边物件的最小距离为100 mm)、整车质量是否超出检测线的允许值、整车轴距是否超出检测线的允许范围、整车轮距是否超出检测线的允许范围。
2.8 淋雨线分析
淋雨线总装通过性的分析要点包括:整车外形尺寸是否超出淋雨线的允许值(此处校核时,外后视镜、车顶天线等凸出物应计入整车外形尺寸)、整车质量是否超出淋雨线的允许值、整车轮距是否超出淋雨线的允许范围。
2.9 终检线分析
终检线总装通过性的分析要点包括:整车外形尺寸是否超出终检线的允许值(需考虑车门的开启,车门开启过程中与周边物件的最小距离为100 mm)、整车质量是否超出终检线的允许值、整车轮距是否超出终检线的允许范围。
由于最终线至终检线均按整车参数校核且分析要点类似(差别主要在于是否需要考虑轴距和外凸的零部件),通常把这几段生产线的分析内容放在一张表中。某新车型最终线、调整线、检测线、淋雨线、终检线总装通过性分析的相关数据及结论共表存放,简洁明了,如表1所示。
表1 某新车型最终线至终检线总装通过性分析的相关数据及结论
2.10 分装线分析
需分析总装通过性的分装线包括仪表板分装线、车门分装线、动力模块分装线、后桥分装线、顶盖分装线、轮胎分装线及玻璃打胶线等。
分装线总装通过性的分析要点包括:工件外形尺寸是否超出分装线的允许值、工件质量是否超出分装线的允许值、分装线的支具、吊具及夹具等能否通用等。
由于某新车型在项目初期数据不完整,并未开展分装线的总装通过性分析。
2.11 其他分析要点
在整车数据完整的情况下,各段主线和分装线还应分析助力设备的抓取形式和允许尺寸、加注设备加注口的形式和尺寸、油液的牌号和加注量、特殊紧固工具(如车轮拧紧机)的形式和扭矩以及检测设备的软件是否需要升级等。如果新增零部件的质量在8 kg以上,应考虑增加助力设备[3]。
当某段主线或分装线的工件质量虽未超出允许值但达到允许值的90%以上时,应组织设备工程师和工艺工程师进行评估,以避免生产线老化造成的影响。
2.12 报告编制
总装通过性分析报告应包括整车参数、生产线参数、分析内容、结论、建议方案及改造估价等部分。针对通过性不满足的部分,分析报告应着重说明原因并给出解决方案,同时列出需新建、改造的生产线、设备和工装并进行估价。因此,某新车型在总装通过性上存在的PBS线滑橇无法共用、内饰线车门开启时宽度超标、内饰线支具无法共用、底盘线吊具无法共用等问题,均应在分析报告中重点说明。
3 结论
通过某新车型的案例可以看出,总装通过性分析可以有效发现新车型或转产车型与总装生产线的匹配问题,从而为新车型导入或车型转产提供有力保障。当数据不全时,可以先进行粗略的分析,待后期数据完整后再将分析细化。针对分析发现的问题,如果是转产车型,优先考虑更改工艺的方案;如果是新车型,制定方案时需要综合考虑改动量、技术难度、改动周期和改动成本等要素。