王云飛,謝國菊,郭振亞
(吉利汽車集團有限公司,浙江 寧波 315336)
隨著人們生活水平的逐步提升,汽車逐步從奢侈品發(fā)生了轉(zhuǎn)型。近幾年汽車工業(yè)得到快速的發(fā)展,各整車廠加大新工廠的建設(shè),以擴大產(chǎn)能,同時對老舊的工廠及老舊的車型進行更新?lián)Q代,以便實現(xiàn)生產(chǎn)布局和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整規(guī)劃,占領(lǐng)市場,促使系列產(chǎn)品的拓展和延伸。要實現(xiàn)布局調(diào)整,保證產(chǎn)品質(zhì)量,前期的過程研究及可行性分析是重點。本文以涂裝車間為例,闡述涂裝車間車型周轉(zhuǎn)過程中需要注意的細節(jié)以及車型導(dǎo)入的評估流程,以便提高生產(chǎn)設(shè)備的使用效率,為保證產(chǎn)品質(zhì)量打下良好的基礎(chǔ)。
在做車型周轉(zhuǎn)規(guī)劃方案之前,需統(tǒng)籌分析車型的相關(guān)信息,包括年度規(guī)劃銷量、周轉(zhuǎn)車型產(chǎn)品質(zhì)量要求(如車型尺寸、硬點數(shù)據(jù)、特殊工藝、漆膜厚度、顏色數(shù)量及類型)等。
以表1 錄入的年產(chǎn)24 萬輛的工廠為例,現(xiàn)生產(chǎn)A、B 兩種車型,若將C 車型導(dǎo)入,該工廠將出現(xiàn)產(chǎn)能不足的情況。在做導(dǎo)入規(guī)劃分析時,需因應(yīng)工廠的產(chǎn)能給出對應(yīng)的措施,從原有車型分流、導(dǎo)入車型分流、調(diào)整工作模式等方面加以解決。
表1 產(chǎn)能分析Table 1 Capacity analysis
每個工廠規(guī)劃初期均依據(jù)規(guī)劃車型設(shè)定最大通過尺寸及硬點尺寸,用以規(guī)劃線體長度、滑橇/吊具定位尺寸等,作為規(guī)劃的初始依據(jù)之一,如表2 所示。
表2 車型尺寸Table 2 Model size
通過產(chǎn)品數(shù)據(jù)的分析,并結(jié)合涂裝過程的特點(五門一蓋需加持限位工裝,保證開閉件的牢固及限位),確定兩大類工序的通過性,如涂裝線前處理電泳通過能力按掛件4 800 mm(長)× 2 200 mm(寬,帶工裝)×1 600 mm(高)設(shè)計,中涂、面漆通過能力按掛件4 800 mm(長)× 2 100 mm(寬,帶工裝)× 1 600 mm(高)設(shè)計,就能避免前處理、電泳輸送系統(tǒng)上的工件間距過小而造成相鄰最大工件出入槽及轉(zhuǎn)彎時發(fā)生碰撞。
針對以上數(shù)據(jù),導(dǎo)入車型的長、寬、高需滿足工廠建設(shè)的最大通過尺寸及允許質(zhì)量,此為其一。其二,由于涂裝車間采用滑橇/吊具定位輸送,車身硬點與滑橇/吊具的對應(yīng)也是影響通過的重要因素。底盤定位孔若與目前輸送設(shè)備的定位銷不匹配,調(diào)整主要有以下兩個方向:一種是優(yōu)化車身底盤定位孔位置,但對于成熟車型,此方案會帶來車身沖壓、焊接模具甚至工藝的變化,難以采納;另一種是改造輸送設(shè)備上的定位銷,此舉較易實現(xiàn)。如圖1 所示,由于定位點不同,增加A 位置定位點,而B 位置支撐調(diào)整至C 位置。
圖1 硬點改動實例Figure 1 A case of support modification
對于新規(guī)劃的工廠,因滑橇長度按照最長車型設(shè)計,所有生產(chǎn)工件/車型在橇體上承載時要考慮統(tǒng)一的支撐點與銷孔定位,如橇體隨車進入槽體,滑橇需具備鎖緊功能。至于橇體,需考慮人工操作,在前后設(shè)置格柵平臺,以滿足人員站在橇體上對機蓋及后背門進行作業(yè)的要求。
作為產(chǎn)品的信息要求,基地的制造能力需保證產(chǎn)品得以實現(xiàn),在確保最基礎(chǔ)的要求得到滿足的同時,降低操作的勞動量。
要根據(jù)所需要的電泳面積、涂膠長度、噴涂面積等,對機器人的能力進行分析。涂裝車間機器人涵蓋涂膠機器人及噴漆機器人。涂膠機器人分別是車底焊縫密封膠(UBS)機器人、車身底部抗石擊PVC 膠(UBC)機器人、車內(nèi)焊縫粗密封膠(IBS)機器人、細密封(FAD)機器人、車內(nèi)水性丙烯酸阻尼(SSD)膠機器人、車頂流水槽(RDA)涂膠機器人和裙邊涂膠(RPP)機器人;噴漆機器人分別是外表面噴涂機器人、內(nèi)表面噴涂及開門機器人。不管是涂膠機器人還是噴漆機器人,在現(xiàn)有節(jié)拍下滿足外觀要求的基礎(chǔ)上,機器人的能力提升是固定的,因此在得到產(chǎn)品的要求后要對機器人的能力進行核算。如A 車型的產(chǎn)品信息是:粗密封總長度約40 m(機艙約7 m,駕駛室約24 m,后背門約9 m);阻尼膠面積約2.5 m2;底部焊縫長度42 m;底部PVC 面積約5 m2;外板面涂面積12 m2,內(nèi)板面涂面積5 m2。在接收到以上信息后,需結(jié)合涂裝車間機器人的能力(如槍速、有效運行時間等)進行分析。
在做車型導(dǎo)入時應(yīng)該明確產(chǎn)品涂層的質(zhì)量要求,包括但不限于電泳涂層、中涂層、面涂層的涂料類型、膜厚等(如表3 所示);明確是否需要注(噴)蠟、注膠、套色等工序。
表3 某車型B1B2 工藝的漆膜厚度要求Table 3 Requirement of coating thickness for a model on a B1B2 painting line
新基地規(guī)劃信息涵蓋產(chǎn)品的質(zhì)量要求,與當(dāng)期的設(shè)備能力相關(guān)聯(lián)。由于不同時期的產(chǎn)品質(zhì)量要求存在差異,對于車型的周轉(zhuǎn)導(dǎo)入,尤其是新車型的導(dǎo)入,需保證產(chǎn)品質(zhì)量要求的實現(xiàn)(如漆膜、門蓋密封膠的防腐、耐久性等方面的提升),因此對當(dāng)前基地的制造工藝水平進行分析顯得尤為重要。
對比圖2 所示的不同工藝下的質(zhì)量可知,4C3B 的外觀數(shù)據(jù)優(yōu)于3C2B+中涂濕打磨工藝,更優(yōu)于3C2B工藝,而B1B2 的外觀相對較差,主要差別在于目視效果和感知質(zhì)量。因此在做車型周轉(zhuǎn)規(guī)劃時要針對產(chǎn)品質(zhì)量與擬導(dǎo)入基地的工藝能力進行工藝可行性分析。
圖2 不同噴涂工藝的流程Figure 2 Routes of different spraying processes
在車型導(dǎo)入后產(chǎn)品要求的質(zhì)量目標(biāo)能獲得實現(xiàn)的前提下,就需要分析過程穩(wěn)定保證能力是否符合要求,結(jié)合產(chǎn)品特殊特性及所識別的過程特殊特性進行過程能力的策劃、實施、測量、分析及改進。注意:此時的特殊特性是初始特殊特性,可能同時出現(xiàn)識別不全和過度識別的問題。
典型的特殊特性(很可能被識別出的特殊特性)有:電泳膜厚(產(chǎn)品特性,影響防腐),電泳槽液固體分(過程特性,影響電泳膜厚),電泳槽液溫度(過程特性,影響電泳膜厚、電泳粗糙度),電泳電壓(過程特性,影響電泳膜厚),DOI(產(chǎn)品特性,影響漆膜外觀),等等。
此時識別的特殊特性應(yīng)明確取樣的方式、方法以及計算方法,以便在后續(xù)的分析中做出有針對性的達成方案。初步識別的特性及相應(yīng)的過程能力目標(biāo)如表4 所示。
表4 特殊特性清單Table 4 List of special features
在做導(dǎo)入分析前,需對車型的特殊工藝進行匯總及分析。由于車型的特殊工藝需求(如套色、液態(tài)阻尼膠、內(nèi)腔發(fā)泡膠等,見圖3 和圖4)影響線體的布局及生產(chǎn)方式,因此要認真分析,尤其是新車型導(dǎo)入老基地。若新車型的導(dǎo)入存在特有的施工工藝,但導(dǎo)入基地?zé)o相應(yīng)的規(guī)劃設(shè)計,需結(jié)合平面布局圖、現(xiàn)場調(diào)研等進行綜合分析,考慮是否能實現(xiàn)產(chǎn)品的需求。因此,在產(chǎn)品導(dǎo)入前,要充分明確產(chǎn)品的需求,留足必要的改造預(yù)算,并依據(jù)要求來調(diào)整工藝路線,如圖5 所示。
圖3 液態(tài)阻尼膠機器人Figure 3 LASD spraying robot
圖4 內(nèi)腔發(fā)泡膠注膠位置Figure 4 Position for injection of sealing foam
圖5 工藝流程的調(diào)整Figure 5 Modification of process flow
車型的導(dǎo)入一般會帶入其特有的顏色,以滿足車型的個性化需求。導(dǎo)入基地的罐體數(shù)量、顏色產(chǎn)量、調(diào)漆間面積等將是決定車型能夠成功導(dǎo)入的關(guān)鍵,因此要明確基地具備顏色的生產(chǎn)能力(如圖6 所示),避免車型導(dǎo)入后由于罐體數(shù)量不夠,且沒有基建空間,導(dǎo)致無法滿足新車型的顏色需求。
圖6 顏色罐體的分布Figure 6 Distribution of color paste containers
顏色的實施性分析后常見的處置方式有:同色系顏色整合、替換小顏色、擴建調(diào)漆間、增加顏色罐體等。
隨著國內(nèi)生產(chǎn)能力擴充,汽車制造業(yè)擴建的能力將逐步降低,新車型的生產(chǎn)逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樵诂F(xiàn)有的基地上進行,而不是新建基地,整體的生產(chǎn)分析將成為重點。
通過實際車型周轉(zhuǎn)驗證及經(jīng)驗總結(jié),已規(guī)整多車型混線生產(chǎn)注意點,提高了生產(chǎn)設(shè)備的使用效率,降低了改造風(fēng)險,為實現(xiàn)“不斷、優(yōu)化和調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),形成寬系列、多品種的產(chǎn)品集群”提供了參考目標(biāo)。