如何降低轮胎装配线设备故障对总装生产线效率的影响

甘涛　郭维夏　姜磊

摘 要：目前汽车制造主机厂的轮胎总成装配，主流方式是在总装车间建立轮胎装配线，完成轮胎总成装配后通过输送链输送至总装生产线旁进行装配。轮胎线设备故障处理通常耗时较长，在设备故障时，如何利用轮胎线的柔性及最优库存保障总装生产线效率不受影响，是总装车间长期研究的课题。本文通过对轮胎线的常见故障进行分析，给出轮胎线常见设备故障后的效率解决方案。

关键词：轮胎主线;轮胎辅线（备胎线）;总装生产线;设备故障;生产线效率;库存

1 前言

某合资企业轮胎线线首为两条较小的支线，L侧线员工将轮胎取件放到输送线，R侧线员工将轮毂取件放到输送线，两分支线在抓胎机器人处汇合，此时润滑机器人在轮胎上喷润滑液，再由抓胎机器人将轮胎和轮毂抓放到一起，输送至压胎机器人处，由压胎机器人压成轮胎总成件并进行自动充气，充气合格后轮胎送至轮胎主线中段的初检平衡机做动平衡检测，检测不合格由初检平衡机后的员工装配平衡块进行动平衡补偿，最后经过复检平衡机检查合格，由输送链输送至总装生产线装配，输送链上最大可容纳80个轮胎。

2 轮胎线常见故障

2.1 轮胎充气机故障

轮胎线充气设备受轮胎胎圈间距、胎侧柔软程度等因素影响，充气不合格故障是轮胎线第一高频故障点，轮胎线充气不合格时，需要断电、能量锁定后，人员进入充气隔离区域，从轮胎充气设备上取下轮胎总成后，重新通电才能恢复运行，由于轮胎注塑成型及批量装框的特点，一旦出现轮胎充不上气的情况，通常会在一批零件中持续发生充不上气的情况，能量锁定及设备修复、物料更换过程平均需要70分钟，轮胎线主线将处于持续停机状态，见图1。

2.2 轮胎线动平衡机故障

轮胎动平衡机受动平衡机抓胎卡爪动作参数和轮毂尺寸偏差的影响，平衡机卡爪与轮毂的配合经常会出现偏差，动平衡机故障是轮胎线第二高频故障点，轮胎动平衡机设备故障时，通常需要进行卡爪参数与当前使用批次轮毂尺寸进行适配调整。针对卡爪动作参数进行调整通常需要60min以上，期间轮胎线主线处于停机状态，会对总装生产线造成停线损失，见表1。

3 解决措施和效果分析

3.1 轮胎充气机故障

轮胎主线充气机故障后，轮胎主线停线。可以将轮胎装配及充气工序转移至轮胎辅线，在轮胎辅线完成压胎、充气后，将轮胎总成从主线充气机后侧转移至主线做动平衡测试，后工序同理在主线完成后正常输送至总装装配线。整个过程中辅线装配1个轮胎与完成一个轮胎总成充气的时间均为30秒，现场装胎与充气均为2台装胎机配备两名工人同时工作，相当于15秒钟完成一个轮胎装配及充气工艺。按前面的分析，轮胎充气设备修复通常需要70分钟处理时间，总装车间实际单件工时为ATT，轮胎线库存为N，输送链缓冲区上满时有22台车的轮胎，为了保证70分钟不影响总装装配线生产，必须保证轮胎输送链上的轮胎总成70分钟不断供。70min×60s/ATT≤3600s/（15s×5）+22+N，得出：N≥4200s/ATT-70，采用这种方法，配合库存N，可保证充气机故障不会造成总装装配线效率损失（多数主机厂ATT大于60，所以采用这种柔性生产方式，通常可将轮胎库存降低至0），见图2。

3.2 动平衡机故障

动平衡机故障后，将轮胎主线所有工艺完全转移至备胎线生产。备胎线生产轮胎主胎时，按照总装生产车型排序单进行上线生产，可采取4个主胎+1个备胎五个一组的上线方式;也可以采用4个主胎生产一批，然后一个备胎生产一批的方式，两种生产方式比较灵活，视车型复杂程度而定。前面介绍了辅线装胎和充气的单件工时为15秒，在辅线装胎充气完成后，进行动平衡测试，完成一个轮胎总成测试需要24秒（辅线瓶颈工位）。按前面的分析，动平衡机设备故障的修复时间为60分钟，60min×60s/min/ATT≤60×60/（24*5）+22+N，得出：N≥3600s/ATT-52。采用这种柔性生产策略，配合库存N（≥3600s/ATT-52），可保证动平衡机故障时不影响总装车间装配线生產。

4 结语

如何消除和减少设备故障，是制造企业长期、持续攻关难题，在设备故障无法消除的现状下，企业应该充分发掘线体柔性优势，调整生产策略。通过对生产线的柔性分析及设备故障时的生产策略规划，不仅可以减少设备故障对效率的影响，还能使备件、备品量降低到最低。

参考文献：

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[2]沈伟，杨怀高，陈俊.汽车轮胎装配线工艺及设备研究[J].装备制造技术，2015（9）：64-66.

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