汽车发动机装配线规划设计

李旭

摘   要：现阶段对于汽车发动机生产装配要求实现高精度、高效率、高柔性以及高质量，分别涉及到发动机装配技术、装配节拍、多机型同时装配以及装配精度，为满足上述要求，就需要设计一套科学合理的汽车发动机装配线规划。发动机作为汽车的核心，因而其装配线质量对发动机产量与质量会造成直接影响，随着当前社会经济的快速发展，对于车辆的需求越来越高，为了提高汽车发动机质量就需要依靠科学合理的装配流水线，以此来优化资源配置，提高生产质量与效率。鉴于此，本文对汽车发动机装配线规划原则与理念进行分析，并在该基础上探讨设备选择与质量控制，以确保发动机质量。

关键词：汽车发动机  装配线  规划原则  设备选择  质量控制

当前“国六”车已经开始逐渐取代“国五”车成为我国车辆标准，新政策的实施也提高了对于车辆安全系数以及排放的要求，因而需相应地提高汽车相关零配件质量。发动机作为汽车重要组成部分，随着技术的提高，目前所研发的新型汽车发动机不仅具有油耗小特点，同时提高了起初始速度，减轻了汽车负重。因发动机的组成零部件较多，制造技术可直接影响到发动机是否具备良好的性能，在此过程中装配工艺及其质量控制对发动机性能具有决定性因素。因此，需进一步加强对于发动机装配线的合理规划，以实现装配的高效率、高精度、高柔性以及高质量，降低成本，优化资源配置。

1  规划理念与原则

1.1 规划理念

生产商在规划设计汽车发动机的装配流水线时，需注意以下四点要求：（1）产品图纸设计与制作。在发动车生产过程中设计图纸作为其基础条件，能够确保成千上万上小零件在组成的过程中处于一个高效生产环境，因发动机较为复杂，在制造过程中若缺乏相应图纸作为基础，极有可能导致零部件的漏加工，对整车的运行及销售造成威胁，直接影响到车主人身安全。（2）生产纲领。需确保工作人员在生产过程中严格遵守与执行生产纲领相关要求，遵循工作大纲，确保工作的顺利开展。生产纲领的制定能够使工作人员在流水线装配工作中恪尽职守，确保工作质量与效率。（3）合理应用资金。生产线投资规模能够对产品质量造成决定作用，在流水线生产中生产商需进一步加大对于装配线的资金投入，只有提高产品质量才能够提高收益。生产线规模与投资规模属于正比例关系，对于大型汽车配件制造而言，其流水线运作的基本要求便是实现生产的智能化与科技化。（4）自动化程度。装配线自动化程度能够决定其生产效率，自动化流水线操作与传统人工操作相比，不仅可有效地节省人力，还能提高生产效率。同时生产设备质量也能在一定程度上优化生产效率与质量，优化资源配置，防止资源浪费。

1.2 规划原则

根据上述分析我们已知在设计规划汽车发动机装配线的同时需遵循包括产品图纸、生产纲领、投资规模以及自动化程度四项。但在分配资金的过程中，因需要加大对发动机装配质量起到决定性影响设备的投资比例，所以在规划设计的过程中还需遵循以下三点原则：（1）忽略人的因素。由于设备能够对于装配精度进行控制，因而设备可对装配质量起到重要影响。但作为人具有较多的不稳定性因素，具有较大随机性，为了能够实现对装配精度的可靠控制，确保装配质量，就必须在摆脱人在装配精度与质量中的影响因素。（2）多机兼容，柔性装配。如此才能够实现共享资源目的，从而减少投资，降低生产成本，最终提高企业的经济效益。但为了能够实现上述目标就需要确保装配工艺需可同时兼容多个机型，以此来实现共线装配目的，同时还需保证装配托盘与装配设备能够实现一机多用。（3）符合生产大纲要求。需科学合理地安排每一工序的工作量以及装配内容，同时尽可能地减少辅助时间。例如需确保物流的准确性与准时性，尽可能地缩短不必要的等待时间与提取零件步行时间，最终实现装配的标准化作业。

2  设备选择

在购置设备的过程中需根据实际的装配工作所规定的工位内容确定其所需设备，同时在购置的过程中还需要全面考虑到设备的质量、柔性、精度以及效率等。其中设备质量主要体现在设备具有较高的稳定性与可靠性;柔性则是需事先多机兼容，同时还具有便于操作以及方便维修特点;精度则是需确保发动机装配技术参数符合要求;效率则是可满足生产纲领的要求，实现节拍装配。具体要求如下。

2.1 符合人机工程

例如需适当地控制线体加托盘中心高度，根据当地员工平均身高要求进行设置，便于员工能够以舒适的角度进行作业，减轻劳动强度。同时针对如曲轴以及缸体等较大重量的零部件而言，需考虑到利用设备的半自动或自动进行上下料，通过该种方式来降低操作工人的劳动强度，同时也能在一定程度上提高企业的生产效率。

2.2 拧紧设备

因发动机的连接装配工作主要依靠的是螺栓，因而力矩值所具有的准确性与精确性能够决定发动机装配质量，因而在装配线中拧紧设备作为其关键设备，需要进一步加大对于关键设备的投资，保证设备功能，从而更好地符合生产实际需求。关于拧紧设备其主要的要求包括如下七点：（1）高精度，能够将精度控制在3%～5%之间，从而确保螺纹副拧紧力矩一致性，同时还能够调整拧紧轴间的轴距，从而实现柔性生产的目的。（2）具备防错功能，也就是能够避免操作人员出现漏拧、多拧或者重拧等不良现象的发生。（3）具备网络通信功能，可通过串口或者以太网（总线）形式以及生产线控制程序来实现互相通信的功能。（4）实现过程监控，于电动拧紧枪控制盒上对拧紧力矩进行实时显示，从而能够自动地判断拧紧合格与否，同时利用不同指示灯在拧紧枪对拧紧具体状态进行显示。（5）具备数据查询及统计值功能，可对拧紧数据及其过程曲线进行收集并储存。（6）具有编辑功能，可根据工艺生产的具体要求对紧固件拧紧步骤、角度、转速以及力矩进行设计与调整。（7）具有力矩超差报警功能，当拧紧力矩超过原先所设定范围时便会自动报警，以确保力矩处于设定范围。

3  质量控制

装配工作目的在于提高汽车发动机质量，发动机的质量高低能够对整车质量好坏起到决定作用，通过网络监测控制生产与工艺质量，对发动机产品相关数据进行收集，通过日常测试过程中发动机状况实施改进。利用计算机，对测试发动机采用PMC等软件实施数据分析，准确找出发动机关键部位可能存在的问题。可通过采集数据的拧紧装置应用于拧紧工序中，便于系统分析与统计工作，利用计算机对拧紧过程中 Cp与Cpk数值进行简单计算。工位加工过程中于关键部位可采用半自动及全自动设备箱配合工艺，来进一步提高发动机质量。

4  结语

综上所述，为确保汽车发动机质量，需要不断优化以及改进发动机装配线的工艺规划，根据现实情况对规划中涉及的細节进行全面且认真论证，旨在避免错误的发生，降低浪费，实现装配线最优的使用价值。随着当前新工艺与新技术的出现，也进一步推动了发动机装配技术朝着数字化与自动化方向发展。

参考文献

[1] 王霄，杨海燕.探究汽车发动机装配线规划设计[J].百科论坛电子杂志，2019（3）：739.

[2] 王桂英，韩东，庞晓飞， 等.汽车发动机装配线的SPC质量控制系统设计[J].中国农机化学报，2016，37（2）：174-179.

[3] 叶水珍，贺刚.汽车发动机装配线数据采集追溯系统的架构设计[J].机械设计与制造工程，2013（10）：38-42.

[4] 盛步云，闫志峰，殷希彦.基于系统仿真的发动机装配线工艺设计研究[J].组合机床与自动化加工技术，2018（6）：139-142，146.

[5] 延飞.基于发动机油泵装配线节拍优化及扩展改造技术应用的探析[J].自动化技术与应用，2019，38（5）：159-162.

[6] 覃波.机器视觉系统在汽车发动机装配线的应用研究[J].大科技，2019（16）：249-250.