本文通过对总装内饰线进行产能节拍分析,从输送设备的原理及运行方式等方面入手,对各种可能的节拍提升方案进行论述与论证。通过结合现场实际,选择最适宜的方案进行实施并验证,最终以较小的投入实现了产能节拍提升。
随着我国汽车行业的快速发展,国内汽车市场销量飙升,现有生产线的产能提升改造成为当下的首要任务。我公司某总装车间担负着五大系列车型的总装配及检查检验的生产任务。随着产量的需求,产能已不能满足市场的需要,提高产能迫在眉睫。内饰线作为总装生产的第一工序,提产的需求十分迫切。
内饰生产线布置及现状
1.内饰生产线布置
内饰线输送机采用摩擦驱动轮直接驱动滑板的结构型式,分内饰一线(中心距L=253m)和内饰二线(中心距L=253m),共设置66个有效工位,工位间距6130mm,滑板上表面标高为-0.003m,两线间的过渡采用滑板升降机,从空中过渡输送以保证地面通道的畅通。所使用的滑板设备有主驱动、快速驱动、刹车驱动、滑板升降机、液压升降台、旋转台和滑板移出装置以及夹紧定位机构等。滑板上带有支撑车身的支架,车体支撑件的材质为聚氨脂。滑板长6130mm,宽3000mm,输送线成矩形布置,输送线头尾中心长253m;两线间距14m,每条线设两组主驱动装置及一套刹车驱动连续输送,采用变频调速,速度调整范围0.6~4.7m/min,全线共79个滑板,并设置专门的滑板维修区。为提高设备的可靠性,输送系统的单元设备电机减速机、气动元器件、升降机以及滚床皮带均采用进口产品。升降机电机减速机采用一用一备方式。
内饰一、二线间的快速输送采用快速摩擦驱动和旋转台直接过渡的形式,使得设备结构简单、单元数量减少,可靠性提高、故障率低。
车身储存线至内饰一线的车身转挂由一台叉式移载升降机来完成。内饰线至底盘线的转挂由升降机来完成。空滑板由液压升降滚床降低至最低位后,由快速摩擦驱动、旋转台输送从地面下过通道,返回到内饰一线上件处(液压升降滚床上)等待下一循环,具体布置及工艺如表所示。

2.内饰线工段工艺内容
该工段负责车身的条形VIN码、标牌、铭牌的打刻、各种线束、地毯、内外饰和前后风挡玻璃等装配及相关件的分装。
3.摩擦驱动装置
摩擦驱动装置按结构方式不同可分为主摩擦驱动、快速摩擦驱动以及刹车摩擦驱动。摩擦驱动装置主要包括摩擦轮、活动支架、固定支架和驱动电动机减速机等部件。摩擦轮由内层芯轮及外层胶轮组成,芯轮通过平键与电动机减速机直联。活动支架中弹簧的弹力产生摩擦驱动所需的正压力,在摩擦胶轮磨损而外径变小时能够通过调整调节弹簧的压缩量,保证摩擦轮与台车间的正压力不变。
(1)主驱动装置 主驱动装置用于驱动整条滑板线,布置在滑板线的起始端,用8台主驱动装置压在滑板的两个侧边同时驱动。主驱动装置采用电动机直连摩擦轮,碟簧组压紧,摩擦轮采用进口。输送减速机型号为K87R57DT90L4/BMG/HF/V/TF/1.5kW/(4.8r/min)/M6/A/270,摩擦轮直径D为300mm。
(2)反转轮(刹车驱动装置) 采用电动机直连摩擦轮、碟簧组压紧。通过编码器可以自动根据主驱动的输送线速度调整自己的输出线速度。反转轮采用单边动力驱动的形式,另一边采用压滚装置压紧。
(3)快速驱动 结构形式与反转轮相同,但速度比反转轮快,电动机减速机不同。

内饰输送线提速分析及对策
1.目标影响因素分析
由于该车间担负五大系列车型的生产,其累计年销售量将达30万台。故期望能提产达到30万台/年以上的能力,按照这样的目标,生产节拍将达到60s。
2.主要影响因素分析
根据表所示参数分析,影响产能的是线体速度(即滑板的运行速度),驱动电动机减速机为变频调速电动机,最大速度范围为0.6~4.7m/min,相对应的运行频率为6.6~52Hz,而滑板长(即站距)为6130mm。因此,目前状态下的线体最大运行节拍为:6.130÷4.7≈79s。
3.对策
要实现内饰线节拍的提升,提升滑板的输送速度,实现的途径可以通过提升滑板的输送速度来完成,即:更换大功率电机或增大摩擦驱动装置的驱动轮直径。
通过以上的分析,有2种方式可以提高内饰线的运行节拍。但更换驱动装置的电动机及减速机,投资大且采购周期长,故不予采纳。
产能提升方案的确定及实施
1.滑板运行速度计算
改造前,滑板运行速度为:
Vmax=4.8×0.3×π×52/50=4.7m/min(52Hz)
V=4.8×0.3×π=4.5m/min(50Hz)
Vmin=4.8×0.3×π×16.6/50=0.6m/min(6.6Hz)
改造后,要想实现节拍的提升,达到60s节拍,需要更换的摩擦轮直径D为:
D=6.13÷π÷4.8=0.391≈0.4m
由此可知,将摩擦轮更换为直径为400mm的摩擦轮后,滑板的运行速度能够满足60s节拍。
2.增大摩擦驱动装置的驱动轮直径
通过更换驱动摩擦驱动轮的直径能够加快滑板的运行速度,原状态摩擦轮的直径为300mm,最大运行节拍为79s,要想达到60s运行节拍所需要的摩擦轮直径为400mm。通过对摩擦轮的更换,实现了滑板运行速度的提升(见图1、图2)。
3.驱动轮更换安装要求
两驱动轮的中心线应水平,并与滑板的运行方向垂直;安装时校正位置,调整好后调节螺杆与地面基础焊接牢固。
4.实施后效果
经过阶段性的施工,内饰线的改造顺利完成了,将内饰线体近60个摩擦轮全部更换完毕。经过设备调试及试运行阶段,此方案顺利通过。
结语
产能提升是总装工艺中相对困难的工作,对实施人员的要求很高。除熟悉现场外,还要对各种设备非常熟悉。此次产能提升,更改驱动摩擦轮直径的方法是一种创新,该方式具有投资小、所需周期短以及日常能源消耗量小的优点,在总装产能提升工作中值得大力推广。在本次的产能提升工作中,投入很少却实现了产能的大幅提升,为企业创造了大量的价值,对个人的综合能力也有了较为显著的提升。