汽车发动机高效生产线的设计

王祎

摘 要：在现代制造业当中，装配生产线是最为广泛的制造系统之一，而在生产线的设计和管理环节，装配线平衡将直接影响到生产线的运行效率和制造系统效能。因此，我们需要在生产环节进行优化和完善，不断改善装配线效率，在降低成本的同时保障生产过程的高效化，促进相关产业的稳定发展。本文也将以汽车发动机生产线作为主要切入点展开研究。

关键词：汽车发动机;高效生产线;设计

0 引言

在现代生产制造过程当中，产品由不同的零件所构成，所以产品装配线成为了最常见和最直接的生产方式。装配线由不同流水化的连续作业生产模式组成，按照各自的生产要求完成不同的装备工作。发动机作为汽车的核心部件之一，其生产过程直接影响到整车性能，对工艺和工序的优化设计具有重要的现实意义。

1 发动机的装配线与生产线

1.1 核心内涵

装配线本质就是在工作过程中按照产品的装配工艺路线进行排列，从而保障加工对象能够按照要求进行成品制造环节，和流水线一样通过各种工序转换为最终的产品。装配线由不同的工位所组成，各个工位也有固定需要完成的工序，每个工序所花费的时间基本相同。如果把主零件固定在操作台之后，其他零件可以附加完成整个装配环节。

此类生产线的专业化程度非常高，将不同内容细分至各个工位之时，每个工位的操作都具有专业性特点，在装备生产时按照相应的节奏完成工序内容。

1.2 主要分类

装配生产线按照生产单元移动状态，可划分为固定流水生产线和移动流水生产线，两者的主要区别在于生产单元是否固定。在大多数中小型机械产品或批量生产的发动机装配环节中多以移动流水线为主，且生产线上的产品需保障一定的数量要求。换言之，一条装配线之上需要维持不同的几种产品生产，在工艺、结构上保持相似之处。

1.3 装配线与生产线平衡问题

生产线平衡问题，一直以来就涉及到作业任务的分配，从而满足不同作业的时间和节奏要求目的让所有工作地的空闲时最小。因此装配线本身的复杂程度和产品装配时的工序之间存在必然联系，生产线工序越多说明生产效率越低，装配线越不容易达到最佳工作状态。所以要想让装配线达到一个最佳工作状态，就需要从工艺技术角度出发，了解不同作业元素之间的协调关系，将其按照最佳方式组合到工位工作当中。這里涉及到一个概念，即“周期”，指的是装配线上的产品时间规划问题，也是在整个生产环节的过程中最为重要的生产元素之一。以汽车发动机生产环节为例，当所有的零部件全部主席之后就应该按照既定工序流程将所有的零部件进行组合，完成装配工作。发动机性能的好坏本身取决于发动机在装配时的技术条件，相关操作人员需按照规定的作业方法保持装备线与生产线平衡，否则必然违反技术规范而产生不良效果。

2 汽车发动机高效生产线设计

2.1 生产线优化方案

生产线优化过程中，可以采用双边装配平衡方法来进行节奏与周期的规划，同时对现场管理工作进行有效改善编制现场作业标准。例如通过现场5s管理，让发动机装配生产线和其他生产线之间形成工作联动，协调相关部门成立废旧零部件回收体系，定时定期去清理废物或废品，将回收的零配件展开统一管理。在零部件的装配和摆放方面要始终按照先后顺序进行严格规划，做好生产现场的清洁和完善，避免生产以外的因素对生产环节出现严重干扰[1]。

而标准作业指导方案则可以对操作过程和实施方法进行标准化要求，操作人员在标准作业参考书的指导下可明确发动机装配过程中不同步骤的关键点与工艺检查方式，明确描述各个工作步骤应该使用的操作方法，确保装配时的零部件选择和材料规划等符合工艺要求。必要时可以将重要信息以图纸的形式进行注释。例如在某些难度较高的工序或瓶颈工序当中，要考虑这些工序对生产线产生的影响，，使得工序节拍时间维持在合理范围内。

2.2 生产线局部优化

通过对工位的分解和组合后我们可以获取不同的工序要求，得到装配任务之间的顺序安排。将这些信息进行整合分析后，可以把双边装配线的平衡问题按照一般工作要求进行调节，例如左右侧点火圈安装、通风软管安装、传感器安装、紧固螺栓安装等都可以进行技术改进。具体来看可以根据工位的实际要求，结合双边装配线平衡理论，对瓶颈工位或瓶颈工序进行优化[2]。另外为了保障装配生产线的生产效率从而降低生产成本，可考虑降低工位数量，将局部装配线的平衡率提高至最大化，不仅工作人员之间的工作负荷调度变得更加稳定，且整个生产过程比较均衡。

2.3 经济化操作原则

在发动机生产线的某些工位上，容易出现工人操作时产生无效动作，尤其是人-人操作中还会出现使用他人工具的情况，动素浪费现象比较明显。在经计划操作原则要求下，整条生产线上的工作人员要在操作动作上进行规范化要求，使之符合动作经济原则和行业标准。总体来看，经济化操作是一个循序渐进的过程，需要在满足生产节拍和周期的基础上进行优化，从而让生产线始终处于最佳状态，随着工业工程的发展和未来技术研究的深入，相关企业也会开始利用各种工艺流程对瓶颈工序展开优化提升生产质量，并根据现场工作要求采取合理改进措施[3]。

3 结语

我国汽车市场规模不断扩大，汽车企业的制造能力和生产能力大幅提升，我国的汽车产量在世界范围内也保持了良好的发展势头，近年来的增长速度越来越快、发动机作为汽车零部件中的重要组成部分，在现代生产制造环节的价值显著。通过对装配线和生产线的优化和完善，可以保证整个装配生产的工艺步骤按照生产计划要求进行，减少因人员操作失误或工艺安排不完善导致的质量缺陷。

参考文献：

[1]郑夏，程永康.基于动作分析的汽车发动机流水线作业过程分析与优化[J].科技信息，2012（03）：181-182.

[2]张国强.基于汽车发动机总装生产线自动输送控制系统的研究[J].现代经济信息，2019（08）：400.

[3]闫志明，王家勇.FANUC机器人在汽车发动机生产线上的应用[J].可编程控制器与工厂自动化，2014（04）：88-91.