汽车发动机装配工艺及改进策略

文俊祥，丘岳栋，李敏虔，苏建明，马竹芝

（柳州五菱柳机动力有限公司，广西 柳州 545005）

0 引言

发动机是汽车生产过程中最重要的部件，其质量会直接影响汽车的质量以及安全性。假如汽车发动机的质量不合格，在行车过程中存在安全隐患的风险就会大大增加，对驾驶员和乘客的生命安全都会造成极大的威胁和安全隐患，因此，就需要严格控制发动机的装配工艺技术。但从当前的安装状况看来，汽车装配过程中仍然存有一些问题，不益于汽车行业持续发展，因此，在汽车发动机实际装配过程中务必按照相关规定进行发动机装配操作工作，以保证发动机装配质量合乎有关标准的规定，这样才能有效保障发动机的性能以及后期使用情况。对汽车发动机装配工艺的探寻，能够在较大水平上为规范操作做好强有力的铺垫，从而促进我国汽车行业长期稳定的发展。

1 汽车发动机装配工艺特点及现状

在汽车发动机装配中，其装配工艺的特性十分独特，发动机装配一般根据对应的装配精度和有关技术标准开展，就零件装配成构件的过程来讲，这是发动机制造的重要环节，对汽车发动机的总体质量有着至关重要的作用。在发动机的具体装配过程中，务必认真落实装配次序、装配方式和有关的精度规定，科学合理的装配标准能够明显降低工作量、节省装配成本费、提升装配进展和总体装配质量。此外，汽车发动机的装配是通过并行与串行联紧密结合的方式进行装配的，因而具备显著的工艺特点。发动机零件品种多，零件构造繁琐，装配工艺流程多，因此影响装配质量的要素有很多，那些明显的特性在装配过程的具体措施中得到了充分的反映。

在汽车制造业中，发动机作为汽车的重要动力，组成零部件数量多，结构复杂，特别是随着目前科学技术的发展，发动机的复杂性越来越高，对各种发动机制造工艺也提出了更高的要求，其中装配工艺作为一个重要工艺，主要是根据相应的零部件装配精度和技术要求来进行的，特别是随着汽车工艺复杂性的增加，相应的制造和装配工艺变得越来越困难，这种复杂的情况形成了一项艰巨的装配任务，因此发动机的影响因素和装配过程是复杂及动态的。只有科学的装配工艺，才能有效地降低装配人员的劳动水平和装配成本，有效地提高装配精度，提高装配效率和整体质量，因此，对汽车装配技术也提出了更高的要求，汽车装配技术已经逐步从传统的装配方式转变为灵活多样的装配方式，以有效地提高发动机装配工艺的质量，不仅满足人们的审美观，也能保证汽车制造的整体质量。目前发动机装配工艺的现状主要有以下几点：

（1）装配进度安排缺乏合理性。有效控制发动机装配进展是确保发动机装配质量非常重要的策略，因为发动机零件比较多，因此必须多个零件供应商乃至多个生产单位的配合才可以进行发动机的装配工艺，因为配件供应商常常在很短的时间内进行繁杂的任务过载生产制造，在时间和空间上对装配车间和其他协助单位带来了较大的考验，加上装配实际操作的重复性和装配情况下的视觉疲劳，会直接影响发动机的质量或存有不可预知的质量安全隐患，对中后期装配的装配质量也会造成很大的影响，进而没法确保装配质量的一致性。

（2）硬件设备不合格。发动机装配线的硬件设备大多属于非标设备，现阶段常见的不达标硬件主要是因为硬件生产制造商不符产品标准，对硬件设备计量检定不够重视或是欠缺相对应的硬件生产制造技术规范。次之，生产制造硬件的有关机械设备精密度较低，造成生产过程中硬件的规格尺寸和形状会出现一些偏差，造成发动机装配情况下没法与别的硬件相互配合。再次，相应从业者的专业能力不足，专业化水平不太高，以至于安装工作中非常容易出差错，导致不必要的返修和检修工作。由于社会经济的飞速发展，大家对发动机装配的需求也逐渐提升，不论是在装配方法上，或是在装配技术上，我们都需要与时俱进，以达到大家目前的要求[1]。

（3）工具存在差异性。必须在装配过程中使用的工具中存有微小的差异，装配工一味凭借于自身的经验，没有按要求应用和选择工具，如工艺要求使用25 N 的扭矩扳手上紧螺栓，装配工使用28 N 的扭矩扳手上紧，虽然扭矩只有3 N 之差，但最终还是造成装配质量不合格。

（4）测量精确度不高。只有精确测量零件，才能确保装配零件质量。当硬件测量精度不够时，会造成一些偏差，但有一些检验员在测量时只是借助工作经验，不重视实际测量，常常产生不规范的测量，导致不合格零部件溢出到装配现场，最后造成发动机装配出现问题。

（5）应用防错技术存在的问题。一些公司在发动机装配过程中应用了防错技术，但因为并没有严格执行发动机装配的标准和流程，造成发动机装配工程施工不规范，防错技术效果不佳，装配质量无法获得有效保证。

2 发动机装配过程控制的本质意义及控制特点

发动机装配工艺过程控制的本质就是发动机装配过程质量的控制。对于装配过程里的过程变异情况开展有效控制，这主要是为了避免因为过程变异就不再进行装配，达到积极主动预防的效果，进而确保发动机装配质量的稳定度和可靠性。发动机的具体装配过程是通过工作人员的专业能力、装配机器设备的水准、装配方式、零部件的质量、装配环境等因素决定的。在这些因素的管束下，装配质量控制的本质便是依照质量规定进行发动机装配，发动机装配过程质量控制的支撑技术是发动机装配质量控制建模和装配质量控制系统平台的搭建，对比后者，前者具有科学、智能、实用性特征，后者通过技术、传输数据、操控、数据库系统和有关系统等有关技术，创建硬件软件相融合的系统平台，完成发动机装配过程实时信息的收集、传送和装配质量控制点评。

发动机装配过程的控制特点主要有以下几点：

（1）目的性。汽车发动机装配过程控制特点之一为目的性，可以在控制质量标准以及稳定性方面体现，然后通过先进的技术手段解决生产过程中出现的误差。而且还能及时地作出调整，在动态中完成操作的失误，从而将经济损失以及质量损失降到最低。

（2）过程性。汽车发动机的制作是有过程性的，一般是质量控制伴随着装配过程，所包括的有“事后控制”等等，这些流程到最后都是为了检测发动机的质量，从而控制过程中会出现的问题。

（3）系统性。这里的系统，最少有两个以上的要素组成，它们相互联系、相辅相成，然后形成一个整体。而汽车发动机的装配过程要形成一个系统，这样才能将每个环节都扣在一起。

（4）实时性。由于汽车发动机装配过程需要不断更新，所以具备实时性的特点。而且装配误差也在各种设备中来回翻转，所以为不影响下面的工作继续进行，就要实时的关注各项动态。

3 汽车发动机装配工艺的优化策略

（1）重视发动机装配前的准备工作。发动机装配前准备工作对于确保产品的顺利生产非常重要，装配质量通常受到多种因素的影响，如工作人员技术实力、装配机器设备水准、装配方式、构成发动机的组件和装配环境的等因素，要加强发动机装配前准备工作，组织有关产品装配专业技术人员把握发动机装配环境、装配工艺标准、装配步骤、标准操作规程等一系列具体内容，便于为以后的安装工作做好坚实的基础。另外，可以创建虚似装配工艺方案，依据计算机的规定合理布局汽车零部件，该模块一般作为虚似整体规划的规范，注重零件中间的融洽，利用虚似装配生产制造可以实现零件精度最大化。假如虚似装配无法满足规范要求，就需要不断剖析设计方案，精确细腻地记录发动机制造数据和信息内容。此外，对装配过程中将会发生的难题提前做好分析，制定合理的应急预案。

（2）应用防错技术。在发动机装配过程中，装配偏差问题也比较多。现阶段常用的防范措施是人工估测和归类查验两种方法。一方面，假如公司选用生产线生产制造，人工估测会损耗很多的财力物力，提升管理人员的工作目标和抗压强度，造成工作人员在后期工作效率降低，非常容易发生工作失职，造成装配误差；另一方面，归类查验还会耗费大量的人力资源，工作任务太重，造成职工效率低下。因而，现阶段急需解决各公司对生产线进行更新升级，运用机械化生产和自动化生产必须配备相对水平较高的装配工艺，对生产线的零件能够及时归类，节约大量的人力物力，进而合理提升发动机的装配质量[2]。

（3）合理控制零部件装配的质量。在发动机的装配过程中，涉及到发动机的零部件有数百个，因而，在装配过程中，每一个构件都要依照相应的装配次序和需要的装配方式和精度要求开展装配，只有科学地执行装配过程和装配工艺，合理准确地检测零件的质量，就能够合理地降低人工要求，降低装配成本费，提高装配精度，进一步从总体上提升装配效率和质量。装配时，不可更改零件相互关系，应维持零件原来的生产制造关联，不可更改组装次序和方位，如发动机曲轴箱外壳和轴承盖、曲轴和连杆盖等都需要严格执行设置的标识开展生产加工，以确保产品工件原来的生产加工精度和部位精度。例如发动机上面有各种各样线束和管道，装配时要有效调节和安装，可是由于使用到的零件多，并且和水管之间的缝隙比较小，假如部位和视角操控不科学，安装后非常容易造成水管与别的零件干涉的问题。例如水管过盈配合装配时，在解决间隙配合难题的时候会放弃水管，更换零件。在装配过程中，必须确保零件的装配部位和视角十分精确，还必须维持适度的过盈配合和角度，不然非常容易出现质量故障或造成安全事故发生。

（4）加强工艺设计管理。装配生产线规划不但要规划工艺设计，还需要高度重视工艺设计管理，这样才可以保证以最少的运营成本得到最高的经济收益。

首先，物流配送管理应选用区域配送和看板配送，这样可以合理减少高科技成本费，保证配送的准时性和效率。另外，生产现场管理工作人员应定期维护管理个人简历和变动点，要实现品质管理促进制造，实现管理制造责任制，也就是实现谁制造谁做到管理的理念。根据这中管理方式，能够更好地管理汽车发动机装配生产线的工艺设计，保证工艺标准，并提高产品品质。

（5）控制工艺设计成本。①模块化设计：组装线通常是由标准模块组成，例如装配托盘、钢结构等等。如果产能增加或是减少，那么只需要做到增加或减少相应标准模块，这样就可以控制和降低设计成本与制造成本。②工艺灵活性设计：组装线设计应该充分考虑工艺调整的灵活性和兼容性。例如，托盘作为整个装配线上的动脉，应该充分考虑到其后续机型兼容性、柔性设计，确保可以进行快速切换的同时也能保证精度要求达标。③轻量化设计：设备轻量化不仅操作起来方便，而且其后续维护成本和改造成本都能有效减少。与此同时，设备轻量化对于其安装形式可以考虑到悬挂式和带轮移动式，这种方式对于设施要求较低，更好地降低了设备投入成本。

（6）维修技术人才培养。由于激励机制不健全、工资待遇低、人员培训不到位、维修工作条件恶劣等原因，设备维修管理人员和维修工人大量流失，对设备管理维修行业造成一定的影响。一般的维修工人仅仅依靠经验维修，没有良好的理论基础，在进行智能化设备的维修中往往难以适应。具有理论基础扎实、设备故障分析能力和动手能力强的自动化设备维修技术人才十分缺乏。这些因素也给先进自动化装配线维护和管理带来了困难，制约了自动化装配线最大效能的发挥，给企业带来了较大的经济损失。故需要通过政策调整，加强维修技术人才的培养，为企业输送大量优秀的设备维修管理人才，为企业自动化装备保驾护航。

4 结语

当今时代飞速发展，机械加工生产也在快速发展，汽车企业作为一种关键的企业类型，他们主要生产汽车及相应配件；而发动机是汽车的核心部件，其生产品质务必达到更高的要求。操作人员务必保证发动机装配全过程的安全系数，降低发动机生产难题。这就需要有效操控汽车发动机装配品质，根据对发动机装配工艺特点和质量管理的深层次探寻，能够合理处理汽车发动机装配中存在的不足，提升发动机整体装配质量，为制作高质量、高价值的动力总成保驾护航[3]。