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车身规划大纲 规划设计院车身部 1 效率 成本 质量指标 效率规划指标 投资成本规划指标 质量规划指标 2 效率指标要求 3 投资成本核算 4 质量招标要求 5 产能规划要求 6 产能规划要求 A方案分析 主线 A分装 B分装优点 主线产能等于分装产能之和 理论上满足节拍需求 分装不会产生投资和纲领上的浪费 分装线设备投资相对较低 占用面积小 分装设备利用率高 存在问题 生产组织方式 在二个车型的分装均达到设计纲领情况下 主线才能出现满负荷生产 同时生产比例必须是1 1的关系 主线才能出现满负荷生产 否则主线无法达到设计产能要求 同时这种配比生产必然影响后续车间的生产计划 现生产计划跟随销售计划 生产计划不可能实现1 1的生产方式 主线可能根本达不到设计纲领要求 同时为了实现主线的生产计划 分装生产计划必须作好配比 同时冲压件和外协件必须作好配比 一旦某个分 7 产能规划要求 装出现问题 主线同样生产困难 特别是分装排序生产必须作好大量的存储才能实现 生产组织会相当困难 需要一个生产指令平台来传递生产信息 当产能不匹配时另一个分装的人员会产生闲置 人员组织安排困难 主线投资大 实际收效低 真正产出比可能很小 实际效率很低 一般不到80 典型案例 A21线B方案分析 主线 A分装 B分装 总产能优点 主线产能等于分装产能 生产组织比较简单 可实现任意混流或批量混流生产 分装由于和主线节拍一致 不需要存储 分装共线生产设备共用数量少 单线人员生产 人员组织和生产安排简单 存在问题 8 产能规划要求 该方式采用2套分装夹具 或2种车型共分装夹具 1套设备的方式设计 前一种方式要求自动化切换水平必须非常高 切换时间在30秒以内 或者要求产品设计要非常好 几个产品夹具必须同时进行设计 制造 调试 才能达到夹具共用的结果 车间生产必须有一套自动化生产指令平台来支撑 保证分装和主线能够匹配 为保证生产质量 车间的物流必须是配送制 必须严格按照生产计划配送相关资源 两套夹具 一套生产设备 夹具投资必然增加 同时为满足在100秒内切换分装夹具 必须提高夹具的自动化率 投资增加 工艺路线和产品规划必须同时进行 车形结构在同一平台上才能实施 典型案例 BJ现代 甲子型生产方式 丰田共用CROWN和REIZ夹具 9 产能规划要求 C方案分析 主线 A分装 B分装 分装总产能1 2优点 分装产能之和大于主线产能 理论上满足节拍需求 不同分装线设备独立 工装设备可以自动化程度较低 可实现小批次生产切换 对人员进行切换 生产组织方便 存在问题 投资巨大 一套主线 2套分装 只能满足分装产能的1 2 分装设备利用率最多50 一条分装生产人员可实现批次切换 人员少 如要任意切换必须两班次人员 人员比较多 单车工时很低 两条等同主线产能的分装占用面积大 面积利用率低 典型案例 长城项目 10 D方案分析 主线 A分装 B分装 总产能优点 主线产能等于某个分装产能 生产组织比较简单 可实现任意混流或批量混流生产 分装由于和主线节拍一致 不需要存储 存在问题 车间生产必须有一套自动化生产指令平台来支撑 保证分装和主线能够匹配 为保证生产质量 车间的物流必须是配送制 必须严格按照生产计划配送相关资源 两套夹具 两套生产设备 夹具投资必然增加 但设备利用率可以得到很大提高 典型案例 通用南厂我们的建议 结合我公司实际车型结构 建议采用D方案实施多车型混线方式 物流面积 为保证生产线能够正常运转 在生产线规划时 必须考虑一定的物流配送区域 一般车型越多 物流面积越大 规划时按照一个班次的存储量考虑面积 一般20万辆纲领物流存储面积在3000m2左右 产能规划要求 11 车身工艺分配 平面布置要求 厂房的建设要求 主线规划原则 分装线规划原则 12 厂房建设要求 一般要求 厂房标高 最低下悬标高10m 若不考虑厂房内车身存储可降至8 5m 厂房柱网 一般采用轻钢厂房结构 立柱加12t工艺载荷24X18或24X12柱网地面载荷 一般5t 特殊地面10t 压合模存储区域 吊点负载 一般采用吊点均布 2 5t 吊点 每品屋架承载10t 12t 吊点间距3m厂房通讯和照明 换气量3次 h 自然 强制排风 采用工位送风 冷风 厂房照明 要求150Lx天车 天车选择在16吨 20吨 净空间在2 5 3m 安博或科尼产品净空可用2 5m 13 主线规划原则 国内厂家参考 自动化原则 稼动率和效率优先原则 安全原则 夹具设计原则 供应商选择原则 14 国内厂商参考 15 自动化原则 保证车身精度原则 降低劳动强度原则 提高生产效率原则 保障焊接质量原则 机器人利用率要求 自动输送 16 保证车身精度原则 在keyUB工位 机舱 地板合拼工位 优先采用机器人或自动焊接 确保连接焊点可以全部焊接 在MBframingstation 合拼 优先采用机器人或自动焊接 确保连接焊点在100 120个 17 保证车身精度原则 在MB轮罩与侧围 包裹架与侧围补打工位 优先采用自动焊接或机器人焊接 在车身完成焊接后可以考虑采用机器人测量车身尺寸点 保障精度和尺寸一致性 18 降低劳动强度原则 在人工不便操作工位 如MB侧围与后地板 前地板与后地板 前地板与机舱 侧围与顶盖等使用大焊钳或操作姿态较困难的的焊接工位优先采用自动化或机器人焊接系统 焊枪喉深大 人工操作困难 19 提高生产效率原则 在补焊工位 人工操作困难 如MB侧围与地板 侧围与门槛 侧围与顶盖的功能工位可优先选择自动化或机器人焊接 提高整条生产线的效率 减少工位数 弧焊工位 车身外表固定位置 如顶盖与侧围工位弧焊 可优先采用机器人焊接 提高效率 保障外表件的美观性 对于车身内部焊接 弧焊 不建议采用自动焊 考虑焊接可达性和可操作性 顶盖自动焊接 效率是人工的两倍 20 保证焊接质量原则 对于多车型混线或采用不同材质 镀锌钢板 高强钢板 需要焊接参数实时切换 优先采用机器人或自动焊接系统 对于三层以上钢板 喉深或喉宽大于600以上优先考虑中频焊机 对于自动焊接系统 AutoGun或DummyGun 需增加自动电极修磨系统 保障车身焊接质量 中频焊接设备 工频焊接设备 21 机器人利用率要求 机器人利用率在85 以上 保障其工作负荷 22 自动输送 多车型 产能超过10万 年的生产线 优先考虑采用skid 滑橇 滚床的输送原则 以保证多车型的共用性 滑撬返回优先考虑采用自动返回线 一般考虑空中返回 空滑橇在空中返回 23 自动输送 多车型 产能低于10万 年的生产线 优先考虑采用skid 滑橇 滚床的输送原则 保证多车型的共用性 同时优先考虑采用半自动或手动返回 单车型 产能低于10万 年的生产线 优先考虑shuttle输送方式 Skid一般考虑采用型钢或方钢管 保证整体刚性和美观性 Shuttle优先考虑采用铝合金轨道形式 保证整体刚性和美观性 半自动或手动返回 24 稼动率和效率优先原则 Buffer的考虑原则 Buffer的功能要求 线间存储原则 预装方式 25 BUFFER的考虑原则 多车型生产线为保证任意混流或小批量生产的连续生产 必须在生产线上考虑部分分总成的存储量 同时可解放部分生产辅助人员 一个人员可一次性投放5 10件总成 负责3 5个buffer 减少生产线人员配制 自动化生产线buffer和存储量可参考下表 26 BUFFER的考虑原则 27 BUFFER的考虑原则 28 BUFFER的考虑原则 非自动化线可优先采用工位器具存放方式 对生产线考虑部分工位器具存放面积 同时考虑生产线踏台和人员操作方便性 部分工位器具加顶升机构 大件采用pickup或葫芦吊运 机舱 采用pickup或搬运小车 可循环存储5 8件 前 后地板 采用pickup 助力臂 葫芦形式上件 优先采用工位器具存储 侧围 采用pickup或助力臂上件 小件 采用工位器具 对前后顶横梁采用顶升工位器具上件 顶盖 采用工位器具存储 助力臂或真空吸盘上件 工位器具顶升 29 BUFFER的考虑原则 转运发动机舱 后地板等的PICKUP示意图 30 BUFFER的考虑原则 采用pickup来转运存储机舱 31 BUFFER功能要求 车型识别 缺件报警 不同材质识别 积放式上件 生产线还需要和BUFFER互锁 能够及时报警 为保证生产线的正常运转 BUFFER必须具有以下的功能要求 32 预装方式 为提高生产线的生产效率 以后所有车型要求采用搭扣形式进行予装配 示意如下 33 安全原则 自动上件 人和机隔离加上相关保护措施 34 夹具设计原则 地板定位原则 主拼工位定位原则 35 地板定位 U B总成支撑定位点不低于8个点 采用3 4定位销 clamppin 勾销 原则上SE阶段就能提出多车型共用性要求 共用支撑定位点 尤其勾销 在不能共用前提下采用升降或翻转形式来切换 一般不超出2个车型 升降功能 36 主拼定位 多车型混用生产线 3 4车型 纲领在15 20万 年 一般采用OPENGATE或翻转形式 若分期投入则优先选择OPENGATE形式 可减少现场调试和已有生产线停线时间 film 37 主拼定位 多车型混用生产线 1 2车型 生产车型产品差异性大 纲领在10万以内 一般采用串联性主拼工位 可节约大量投资 如果产品差异性小 如两厢版与三厢版 优先考虑共用夹具 38 主拼定位 多车型混用 投资要求低 低档次 纲领大的车型 20万 年 优先选择2 1形式 一个四转体 一个固定式 结合4ROBOT AutoGun 或DummyGun 形式 39 主拼定位 主拼工位夹紧点不少于30点 BSide 可参考示意图 主拼工位焊点一般不少于80点 可参考示意图 40 主拼定位 气动元件 一般选择气 电结合控制方式 优先考虑选择增力气缸 41 顶盖工位 多车型切换 优先选择可切换形式 采用夹具 搬运抓具一体 可切换方式 1 2车型 优先选择一套夹具 可设计成2车型共用夹具 顶盖夹具定位要求 优先考虑框架式结构 两侧平移 同时需对侧围进行二次夹紧 抓具和定位夹具一体 对抓具的定位 图片需要重新处理 42 气动元件选择 主线气动元件优先选择 夹紧气缸采用方形增力气缸 如Tunkers Destaco等 并采用电 气控制形式 抓具或其他气缸可选择圆形缸 电 气控制形式 并有断气自锁功能 其他辅助气动元件如气管 阀选择通用型产品 SMC CKD Fosto 43 补打工位 若有自动焊或机器人必须有定位夹紧夹具 一般支撑夹紧点不得少与8个 定位销2个 定位面4个 定位销2个 44 供应商选择 45 工序拆分原则 工序图卡 工序拆分必须有节拍计算作为依据 输出以下文件 46 工序拆分原则 焊点分布 47 工序拆分原则 工位设备明细时序图 48 工序拆分原则 焊钳选择 49 分装线规划原则 门盖分装线和装配线的规划原则侧围规划大纲机舱线规划大纲后地板规划大纲 50 门盖分装线和装配线的规划原则 国内厂家参考门盖物流方案规划门盖压合方案考虑涂胶方案规划钢结构规划夹具考虑自动化方案调整线夹具规划调整线规划 51 国内厂商参考 52 门盖物流方案规划 门盖生产线物流量大 要求布置在冲压件库附近 降低冲压件运输量 门盖总成输送到调整线物流量大 一般多车型共用车身调整线 建议采用EMS输送到调整线 吊具可吊在工位器具上 工位器具的支点一致性较好 如门盖和调整线输送采用空中悬链 则门盖和调整线可以分开布置 门盖生产线若不采用空中输送 优先考虑和车身调整线在同一个位置 53 门盖压合方案考虑 54 涂胶方案规划 低端车 手工涂胶中高端车 有出口欧美标准 机器人涂胶 55 钢结构规划 总成 双边焊接 采用门型钢结构部件 单边焊接 采用L型钢结构 56 夹具考虑 夹具结构形式 门盖夹具建议采用转塔结构 门盖夹具要求 顶升 旋转 双边焊接 门盖铰链装配 采用夹具定位焊接和装配气动元件 SMC或CKD Festo圆形缸 57 自动化方案 焊装自动化压合自动化 机器人上件 自动涂胶 压合自动采用机器上件 焊接 自动焊接 58 侧围规划大纲 国内厂家参考自动化输送原则夹具方案规划原则钢结构形式侧围物流规划原则 59 侧围规划大纲 60 自动化输送原则 多车型 高挡车3 4车型切换 采用平移轨道 移动夹具结构形式 分总成 BS 采用PICKUP将车身吊走 机器人焊接焊点 人工或助力臂上件 Pickup 61 自动化输送原则 两车型 中高档车型 采用机器人上件和焊接 30 40 自动化 人工助力手上件方式 夹具采用平面旋转方式或机器人取件 高级车型 62 自动化输送原则 单侧围成线 中低档车型 采用人工上件 shuttle或皮带轮自动输送 5 10 自动化 单侧围成线 低档车型 小批量 采用人工上件 皮带或手推雪橇上线 人工返回 63 焊接自动化原则 提高生产效率原则 在侧围补打工位可优先选择机器人焊接 2 4台机器人 提高工作效率 降低人员强度原则 在侧围总成搬运工位 可优先考虑机器人焊接完毕后换抓手将侧围总成抓取放入工位器具或采用PICKUP形式将工件放入储存区 优先选择顺序 PICKUP 助力臂 机器人 64 夹具方案规划原则 夹具结构形式 3 4多车型 高档或中高档车型 批量较大 大于10万辆 可采用夹具移动形式布置 两车型 高档或中高档车 批量较大 大于10万辆 可优先选择转塔结构 机器人焊接单车型按国内常规布置方式夹具控制方式批量大 中 高档车型 选择夹具和输送一体 电 气形式 增力气缸 具有气动顶升功能 低端车型 夹具和手动输送一体 气动形式 圆形气缸 两厢型 三厢型可优先考虑共用夹具 夹具供应商选择 参考主线 65 钢结构形式 主工位若采用手动焊接 内板 或内板后部 总成 外板总成 侧围分总成等采用双边焊接 传统龙门型钢构其余分拼可优先考虑L型钢结构 66 侧围物流规划原则 侧围线一般考虑在主线两侧 便于物流输送 考虑10 15辆份的存储 根据分装能力确定 侧围存储量可存在空中或地面 优先考虑在二层空中 67 侧围物流规划原则 侧围生产线中侧围内板 外板物流输送量比较大 在生产线布置中考虑部分存储量 2 3个工位器具 考虑整体物流中 应充分考虑内外板的输送路线 不宜太长 优先考虑叉车输送 68 机舱线的规划大纲 国内厂家参考自动化输送原则焊接自动化规划原则夹具规划原则钢结构形式 69 机舱线的规划大纲 70 自动化输送原则 考虑到机舱的复杂性和操作难度 机舱线优先考虑单车型生产 对共用度较高的车型可考虑机舱生产线共用 机舱生产线有限采用shuttle或皮带输送方式 自动前进和后退 高档车 产能较大 对于低端车型 纲领较小 可优先选择葫芦输送或手动前进skid输送方式 71 焊接自动化规划原则 提高焊接效率原则 在机舱补打工位可考虑4 6台机器人焊接 2 3工位 降低人员的劳动强度 提高焊接效率 同时可提高机舱总成的焊接质量和机舱的精度 降低人员劳动强度原则 在机舱补打工位采用部分的机器人或自动焊 在机舱总成工位优先选择机器人抓件上总成 或PICKUP形式 降低人员劳动强度 对于高档或中档批量较大 大于10