B1 焊装主线机器人螺柱焊节拍达成改善2

1、课题类型课题类型：攻关型攻关型单单 位位：东风日产乘用车公司东风日产乘用车公司部部 门门：制造技术部制造技术部发发 表表：王永才王永才日日 期期：20102010年年1010月月现场管理“The power comes from inside”The power comes from inside”摘自摘自“日产生产方式本篇日产生产方式本篇 不懈地追求课题的显现化和改革不懈地追求课题的显现化和改革东风日产乘用车公司1/30B/M#190涂装一焊装冲压树脂总装涂装二一、焊装车间一、焊装车间NO1主线示意图主线示意图本次活动主要是针对汽车生产流水线上焊装主线本次活动主要是针对汽车生产流水线上焊装主

2、线车身补焊工位车身补焊工位#190#190号机器人螺柱焊节拍和故障问号机器人螺柱焊节拍和故障问题展开的题展开的二、主线工艺流程图二、主线工艺流程图东风日产乘用车公司三、三、HDHD工厂汽车生产工艺流程图工厂汽车生产工艺流程图职场背景介绍职场背景介绍 1-11-12/30东风日产乘用车公司活动组织介绍活动组织介绍 1-11-1焊焊装家族装家族长长： ：陈陈宁宁顾问顾问庄广校庄广校技技术术支援支援苏哓苏哓郝鹏郝鹏厂家厂家专业专业人人员员厂家厂家专业专业人人员员王王永永才才梁梁建建成成齐齐建建潮潮李李前前文文焊焊接技接技术术科科科科长长毕毕玉玉伟伟袁国成袁国成焊焊装装车间车间科科长长焊装技术焊装技术

3、骆骆和和飞飞焊装保全焊装制造焊装制造焊装IE活活动动组组织织推推进进改改善善对对策策确确认认原原因因分分析析改改善善对对策策实实施施原原因因分分析析改改善善对对策策实实施施现现状状把把握握反反馈馈改改善善效效果果确确认认现现状状把把握握反反馈馈改改善善对对策策实实施施改改善善效效果果确确认认二、活动前诊断：二、活动前诊断：一、组织基本状况一、组织基本状况 1 1、成立时间：、成立时间：1010年年8 8月月 2 2、活动类型：攻关型、活动类型：攻关型 1 1、课题攻关、课题攻关 2 2、QCQC能力能力提高提高 三、组织构成：三、组织构成： 1 1、见右图、见右图3/30英朗英朗XT新飞度新飞

4、度劲翔劲翔比亚迪比亚迪3风云两厢风云两厢荣威荣威350上海名爵上海名爵标致标致408新赛欧新赛欧风神风神H30新高尔新高尔马之达马之达玛驶玛驶东风日产乘用车公司课题背景课题背景 1-11-1一、生产形势一、生产形势 20102010年年8 8月高温假后，东风日产的月高温假后，东风日产的新车型新车型”玛驰玛驰” ” 顺利顺利SOPSOP量产；而玛驰车型在量产；而玛驰车型在HDHD工厂焊装车间工厂焊装车间的生产是在的生产是在NO1NO1线与其它线与其它4 4个车型翼达个车型翼达/ /骐达和骏逸骐达和骏逸/ /骊威共线生产的；新车型的增加，对东风日产骊威共线生产的；新车型的增加，对东风日产20102

5、010年年6565万量的销售目标提供了有力的保障，但同时也对与玛驰共线生产的生产线产能造成了严峻的万量的销售目标提供了有力的保障，但同时也对与玛驰共线生产的生产线产能造成了严峻的考验：即要保证考验：即要保证HDHD工厂工厂20102010年年5151万量的生产目标，焊装一线各车型必须要保证万量的生产目标，焊装一线各车型必须要保证46JPH46JPH（69S/69S/台）生产台）生产能力和生产线低设备故障率水平能力和生产线低设备故障率水平4/30B/M#190E/C1 E/C2F/L1F/L2B/S1 B/S2ROOF分拼线调整线涂装东风日产乘用车公司课题确定课题确定 1-21-2二、课题选定二

6、、课题选定1 1、自从玛驰、自从玛驰SOPSOP量产以后，车间制造部门就发现：量产以后，车间制造部门就发现：NO1NO1线每天需加班才能完成生产任务线每天需加班才能完成生产任务2 2、NO1NO1线，分拼线，分拼2 2条生产线对条生产线对1 1条主线，分拼节拍无问题，主线条主线，分拼节拍无问题，主线无无等待分拼现象等待分拼现象3 3、NO1NO1线，调整线为连续运转方式，运转速度无变化，但出现空工位，有等待主线现象线，调整线为连续运转方式，运转速度无变化，但出现空工位，有等待主线现象4 4、NO1NO1线主线交车处线主线交车处B/M#280B/M#280工位交车变慢，既而调查一主线各工位生产情

7、况，发现工位交车变慢，既而调查一主线各工位生产情况，发现B/M#190 B/M#190 机器人机器人 工位机器人螺柱焊在生产玛驰时，节拍不稳定，有超节拍的现象；同时，还有故障发生；工位机器人螺柱焊在生产玛驰时，节拍不稳定，有超节拍的现象；同时，还有故障发生；5 5、为了实现、为了实现5151万辆的生产目标，万辆的生产目标，HDHD工厂已经实施工厂已经实施10.5+10.5 3S/2G10.5+10.5 3S/2G的生产体制；如果生产节拍和正常的生产体制；如果生产节拍和正常 生产再不能保证，不仅增加了制造成本，更有可能导致全年的生产目标不能完成；生产再不能保证，不仅增加了制造成本，更有可能导致全

8、年的生产目标不能完成；因此，因此，必须必须 要消除要消除#190#190工位机器人螺柱焊的生产节拍不达标和故障现象工位机器人螺柱焊的生产节拍不达标和故障现象交车变慢玛驰生产螺柱焊故障及节拍不稳定,有超节拍现象5/30#190机器人螺柱焊是随机器人螺柱焊是随玛驰车型而投入生产的玛驰车型而投入生产的现状现状当前目当前目标标标杆标杆水平水平在描绘出希望达到的目标后定下当前目标 时时 期期与客户同步的水准与客户同步的水准永无止境永无止境与客户同期与客户同期课题的明课题的明确化和确化和改改革革课题的明确化课题的明确化和和改革改革ETPT1PT2SOP作准作业书作成教充训练达成料位布置完成4M管理指标全部

9、达成东风日产乘用车公司课题确定课题确定 2-22-2三、课题评价三、课题评价课题选定的评估公司公司NPWNPW思想方针思想方针公司新车试做公司新车试做-量产量产 流程流程6/30东风日产乘用车公司活动计划活动计划 1-11-17/30发动机仓侧驾驶室侧M5短钉短钉6个个M5长钉长钉6个个123B/M#190东风日产乘用车公司 一、一、NO1主线状态主线状态二、二、B/M#190状态状态 1.布局布局现状把握现状把握 1-21-22.主线特性主线特性1 1、工作方式：每个工位、工作方式：每个工位 是台车载着车体随动是台车载着车体随动 前进前进2 2、特点：一旦某一个工特点：一旦某一个工 位节拍超

10、时或发生故位节拍超时或发生故 障，则会造成关联整障，则会造成关联整 条线所有的工位出现条线所有的工位出现 等待，从而造成工时等待，从而造成工时 损失损失, ,而且无法弥补而且无法弥补, , 工时工时损失具有累积性损失具有累积性(2). 1台台RBW（1把螺柱焊枪焊接把螺柱焊枪焊接2种螺钉，种螺钉，6+6=12螺钉）螺钉）前立柱前立柱7点焊点焊前门框前门框13点焊点焊后门框后门框21点点(单侧单侧20+21点点) ）(1). 4台台RSW2.玛驰作业内容玛驰作业内容1.节拍：节拍：（ 60+9）=69S（作业作业60S，台车前进，台车前进9S）8/30东风日产乘用车公司 三、三、 B/MB/M主

11、线主线 各工位机器人节拍和故障各工位机器人节拍和故障现状把握现状把握 2-22-2单点焊焊接时间2.53S(经验值)单螺柱焊接时间4.55S(经验值)2 2、主线、主线B/MB/M所有机器人节拍（实测）所有机器人节拍（实测）1 1、单点焊接单位节拍、单点焊接单位节拍( (含机器人移动含机器人移动) )RSW&ARC60S(满足节拍),稳定无变化 主线主线B/MB/M机器人节拍机器人节拍螺柱焊实测螺柱焊实测4545台节拍统计台节拍统计RBW(RBW(仅仅B/M#190B/M#190该工位有螺柱焊机器人该工位有螺柱焊机器人) ) 5674.5S (不满组节拍) 分5段波动 （56，5961

12、，6465，69，7374） 实测45台焊接平均节拍 65.7S (45台总时间/45台) 实测45台超节拍60S频次 78% (超60秒台数/总记录台数35/ 45) 实测45台累计损失工时 257S (45台实测总工时-45*60) 每天双班300台推算工时损失 28Min （257/45/60*300）3 3、主线故障、主线故障RBW机器人螺柱焊故障：平均1次/2天, 工时损失15分/次9/30东风日产乘用车公司目标设定目标设定 1-11-11、单台焊接节拍、单台焊接节拍小组小组期望期望通过本次改善活动提升小组成员通过本次改善活动提升小组成员的的无形目标2、超节拍频次、超节拍频次3、工时

13、损失、工时损失&加班时间加班时间设设定定理理由由时时间间范范围围目目标标改改善善成成员员1010年年8 8月月17-917-9月月1 1 （2W2W）工位工时损失工位工时损失时间降低为零时间降低为零开拓者开拓者QC小组小组生产目标影响生产目标影响 生产成本增加生产成本增加螺柱焊机器人节拍&故障改善A A、节拍超时引起工时损失、节拍超时引起工时损失B B、故障引起工时损失、故障引起工时损失10/30东风日产乘用车公司 针对机器人螺柱焊焊接节拍不稳定针对机器人螺柱焊焊接节拍不稳定( (超时超时) )及故障的相关因素调查和分析及故障的相关因素调查和分析原因调查分析原因调查分析 1-8

14、1-8一、人：因为是机器人作业，人与生产节拍和故障无关，非节拍和故障的影响要因一、人：因为是机器人作业，人与生产节拍和故障无关，非节拍和故障的影响要因1、机器人系统 机器人移动速度：最大许可速度2000 设定1600，非节拍影响要因 机器人故障停顿：检查报警和故障记 录，无报警故障记录，非工时损失影 响要因 送料机一次侧气源压力：要求5KG 输入压力表实际显示4.6KG，是影响送钉从而影响节拍的要因二、设备：二、设备：(影响节拍和工时损失的因素影响节拍和工时损失的因素)2、螺柱焊接系统机器人机器人螺柱焊螺柱焊系统示意图系统示意图 螺柱焊焊接系统故障：螺柱焊系统螺柱焊系统机机器器人人系系统统R

15、ControllerI PendantRobotB GunFeeder hoseCableFeederB ControllerKey switchSegregator11/30异常的焊钉排列旋转盘处的卡钉状态A. 送料机系统： 排列输送槽&旋转盘故障：检查保全设备故障记录,发现有送料机卡钉故障记 录,卡钉导致螺柱焊接故障，,是导致工时损失的要因（故障及原因见下图说明）正常的焊钉排列正常的焊钉送钉东风日产乘用车公司原因调查分析原因调查分析 2-82-8X从送钉槽到输送软管之间的旋转盘,由于其送钉通道低，导致螺钉在旋转盘入口处卡住不能送入输送软管中12/30东风日产乘用车公司原因调查分析原

16、因调查分析 3-83-8X 分钉器故障：检查保全设备故障记录,发现有分钉器故障记录,卡钉导致螺 柱焊接故障，是导致工时损失的要因（故障及原因见下图说明）由于顶丝松动后，内部有1-2mm活动量，造成汽缸活塞杆未完成伸出，开关检测NG分钉器布局图分钉器布局图汽缸活塞杆和分钉块连接销侧面的顶丝松动13/30东风日产乘用车公司原因调查分析原因调查分析 4-84-8B. 螺柱焊枪故障：检查保全设备故障记录,发现有螺柱焊枪卡钉故障记录,卡钉 导致螺柱焊接故障，,是导致工时损失的要因（故障及原因见下图说明）螺柱焊枪焊接1000020000点左右后，焊渣及飞溅物将焊枪卡爪的出钉口堵住从而发生卡钉现象14/30

17、驾驶室侧M5长钉长钉6个个前立柱前立柱7点焊点焊前门框前门框13点焊点焊后门框后门框21点点东风日产乘用车公司原因调查分析原因调查分析 5-85-8三、料：三、料：一把螺柱焊枪焊接的两种M5（长分别是13和20）螺钉是标准件，与手工螺钉型号 规格相同，经确认检测，无异常，非影响节拍、故障和工时损失的要因因X螺钉规格和尺寸示意图螺钉规格和尺寸示意图1、螺柱焊机器人工作量 机器人螺柱焊焊接2种螺钉,各6颗,按照每颗焊接时 间经验值4.55S计算,节拍不会超过60S,螺柱焊机 器人工作量设定非节拍影响要因2、B/M#190B/M#190作业工艺规划及干涉区设定 R1906R1906螺柱焊在焊接驾驶室

18、内螺柱焊在焊接驾驶室内6 6个螺钉时分别与个螺钉时分别与R1901/R1901/ R1902 R1902有干涉区，而且通过实际观察，在有干涉区，而且通过实际观察，在R1906R1906焊接完焊接完 发动机仓内发动机仓内6 6个螺钉后，个螺钉后，等待3S等等R1902R1902出了干涉区才出了干涉区才 进入驾驶室内焊接驾驶室内的进入驾驶室内焊接驾驶室内的6 6个螺钉，因此，工艺规个螺钉，因此，工艺规 不合理导致了干涉区外的等待，不合理导致了干涉区外的等待，是影响节拍的要因B/M#190B/M#190布局示意图布局示意图(单侧单侧20+21点点) ）R1906R1906螺柱焊螺柱焊R1901/R1

19、902R1901/R1902点焊点焊R1903/R1904R1903/R1904点焊点焊15/30三、法：三、法：东风日产乘用车公司原因调查分析原因调查分析 6-86-83、螺柱焊焊接系统设定 为了防止因为送料机、分钉器或焊枪卡钉，或送料 机因为送料管太长&送料机气压太低，或示教姿态导致 送钉或焊接错误而造成停机，在此系统中设定了自动尝 试第2 次和第3次重新送钉，冲跑或消除前面的的送钉错 误， 从而不发生停机,同时自动记 录送钉信息 “NO/WRONG STUD”的功能焊焊枪枪焊焊接接作作业业过过程程示示意意图图 送料机重复送钉： 检查重复送钉记录，发现“NO/WRONG STUD“

20、记录信息很 多，而且，从有5种不连续的节拍时间(56，5961， 6465，69，7374），也说明机器人在焊接某几个螺 钉时发生了多次的重复送钉，导致螺钉焊接时间延长， 是影响节拍的”最主要要因“ 继续调查重复送钉原因. 螺柱焊系统具有自动检测和记录由伺服驱动的卡 头的推进距离D的功能，通过判断D来实现起弧焊接； 而D是由卡头夹持推进相对固定的距离D1(47mm M57mm M5x13) ) & &(812mm M5x20)12mm M5x20)和示教距离和示教距离X(X(经验值经验值2020mmmm左右左右) )；当；当 推进距离不在设定范围内推进距离不在设定范围内(24(

21、2427, M5x13和和2832, M5x20) 则自动重复送钉；在此范围内则起弧焊接；则自动重复送钉；在此范围内则起弧焊接；16/30卡头顶针螺钉板件东风日产乘用车公司原因调查分析原因调查分析 7-87-8A.卡头推进距离D 1 1）机器人示教距离： 检查卡头的推进距离记录，发现短 钉的距离记录有很多 不在设定范围 内，再检查机器人示教距离，示教 距离 20mm20mm左右，从而确定示教距离左右，从而确定示教距离 不是影响卡头推进距离的要因不是影响卡头推进距离的要因 继续调查卡头推进距离超标原因. 2）支撑支撑车体台车的精度车体台车的精度(影响板件位置影响板件位置）支撑车体的台车X方向的精

22、度也是影响卡头推进距离的因素，因此，检查台车X方向位置的精度，发现精度1mmmm，不是影响卡头推进距离的因素 继续调查卡头推进距离超标原因.17/30东风日产乘用车公司原因调查分析原因调查分析 8-88-8 3 3）车体前围板静态和动态精度：(板件位置) 车体前围板X方向的精度也是影响卡头推进距离的因素，因此，3D静态 检查车体前围板螺钉位置的精度，发现 精度波动1mmmm，不是影响卡头推 进距离的因素 B/M B/M #19#190 0布布局局示示意意图图18/30 车体前围板X方向在工位上由于有 四台点焊机器人与螺柱焊机器人 一起作业，卡头推进的记录数据比 台车误差和车体静态误差要大的多，

23、 所以推测，点焊造成的震动对车体 造成的位置偏差是影响卡头推进距 离从而重复送钉的”主要因素“东风日产乘用车公司主要要因确定主要要因确定 1-11-1通过对影响工时损失的设备故障和节拍多发超标的原因调查分析，确定如下主要要因因素通过对影响工时损失的设备故障和节拍多发超标的原因调查分析，确定如下主要要因因素1、螺柱焊与四台点焊机同时作业发生的震动引起车身位置误差造成螺柱焊多次送钉，是 影响节拍的最主要要因因素；2 2、工位工艺规划不良导致干涉区设置造成的等待损失也是影响节拍的第二要因因素、工位工艺规划不良导致干涉区设置造成的等待损失也是影响节拍的第二要因因素3 3、送料机的输入气压不足是引起重复

24、送钉从而影响节拍的要要因素、送料机的输入气压不足是引起重复送钉从而影响节拍的要要因素4 4、螺柱焊枪、送钉机构卡钉及分钉器故障是影响故障工时损失的要因因素、螺柱焊枪、送钉机构卡钉及分钉器故障是影响故障工时损失的要因因素19/30东风日产乘用车公司对策实施对策实施 1-41-4一、送料机卡钉故障对策：一、送料机卡钉故障对策：将送料机的旋转盘整将送料机的旋转盘整体垫高体垫高1MM1MM，使旋转，使旋转盘螺栓通道比送料排盘螺栓通道比送料排列输送槽稍高从而消列输送槽稍高从而消除了送料机旋转盘处除了送料机旋转盘处的卡钉的卡钉二、分钉器故障对策：二、分钉器故障对策：将汽缸活塞杆和分钉块连接将汽缸活塞杆和分

25、钉块连接销侧面的顶丝更换追加防松销侧面的顶丝更换追加防松螺母，消除顶丝松动螺母，消除顶丝松动三、螺柱焊枪卡钉对策：三、螺柱焊枪卡钉对策：制定作业始制定作业始业点检表，业点检表，要求作业员要求作业员每天用毛刷每天用毛刷进行焊渣飞进行焊渣飞溅物清理溅物清理20/30送料机1送料机2送送气气软软管管气源口气源口送料机1送料机2送送气气软软管管气源口气源口气源口气源口东风日产乘用车公司对策实施对策实施 2-42-4X四、送料机一次侧输入气源压力不足对策：四、送料机一次侧输入气源压力不足对策：4 . 增加一次侧汽源压力增加一次侧汽源压力, ,技术和成本方面都不可行技术和成本方面都不可行; ;3 增加空压

26、机单工位单独供气增加空压机单工位单独供气, ,不能连续供应气源不能连续供应气源, ,技术不可行技术不可行; ;1 1 将送料机送钉管直径由将送料机送钉管直径由1010改为改为1212，增加送气流量，弥补气压不足，增加送气流量，弥补气压不足; ;21/302 2 改变气源接入方式改变气源接入方式, ,增加送气量增加送气量改善前送料机接气方式改善后送料机接气方式改善后送料机接气方式东风日产乘用车公司对策实施对策实施 4-44-4X五、工艺规划不良导致的干涉区螺柱焊机器人等待对策：五、工艺规划不良导致的干涉区螺柱焊机器人等待对策：工艺重新规划，将工艺重新规划，将R1910/R1902RSWR1910

27、/R1902RSW与与R1906R1906螺柱焊干涉的前三角窗螺柱焊干涉的前三角窗6 6点焊与点焊与R2101/R2002R2101/R2002后立柱后立柱6 6点焊互换，从而点焊互换，从而消除了消除了R1901/R1902R1901/R1902与与R1906R1906干涉，重干涉，重新修改干涉区，并确认变化后的点焊新修改干涉区，并确认变化后的点焊机器人节拍在目标范围机器人节拍在目标范围60S60S内无变化内无变化 22/30东风日产乘用车公司对策实施对策实施 3-43-4X六、螺柱焊与四台点焊机同时作业发生的震动引起车身位置精度偏差重复送钉对策：六、螺柱焊与四台点焊机同时作业发生的震动引起车

28、身位置精度偏差重复送钉对策：1 1、通过多次不断的重新、通过多次不断的重新 示教，改变示教板件示教，改变示教板件 与卡头的距离与卡头的距离X X，从，从 而弥补因为震动而造而弥补因为震动而造 成的车体误差对卡头成的车体误差对卡头 推进距离的影响，消推进距离的影响，消 除重复送钉，减少节除重复送钉，减少节 拍时间和提高节拍的拍时间和提高节拍的 稳定性稳定性 2 2、工位追加夹具工位追加夹具, ,提高车身动态位置精度稳定性提高车身动态位置精度稳定性, ,对于多车型共线生产工位来说对于多车型共线生产工位来说, , 成本和技术上都不可取和不可行成本和技术上都不可取和不可行 23/30设备故障引起工时损

29、失改善设备故障引起工时损失改善东风日产乘用车公司 1 1、送料机、螺柱焊枪卡钉及分钉器设备故障的改善效果确认、送料机、螺柱焊枪卡钉及分钉器设备故障的改善效果确认效果确认效果确认 1-41-4 A.A. 故障对策后，通过手动操作螺柱焊机送钉 M5x13和M5x20各500次无卡钉 B.B. 对策后实际生产跟踪一周内无卡钉故障发生送料机、螺柱焊枪卡钉故障对策效果确认送料机、螺柱焊枪卡钉故障对策效果确认目标达成目标达成 2 2、设备故障造成工时损失的对策效果确认、设备故障造成工时损失的对策效果确认 分钉器故障对策效果确认分钉器故障对策效果确认 A.A. 故障对策后，通过每2天检查确认分钉块连 接销顶

30、丝无松动 B.B. 对策后实际生产跟踪一周内无故障发生问题对策后一周内确认无螺柱焊故障造成的工时损失，目标达成问题对策后一周内确认无螺柱焊故障造成的工时损失，目标达成 一、一、B/M#190B/M#190螺柱焊设备故障引起工时损失改善效果确认螺柱焊设备故障引起工时损失改善效果确认24/30X东风日产乘用车公司效果确认效果确认 2-42-4二、二、B/M#190B/M#190螺柱焊节拍不稳定超标引起工时损失对策效果确认螺柱焊节拍不稳定超标引起工时损失对策效果确认 1 1、工艺设计不良导致机器人干涉区等待不良对策效果确认、工艺设计不良导致机器人干涉区等待不良对策效果确认对策后通过观察对策后通过观察R1906R1906螺柱焊机器人作业等待螺柱焊机器人作业等待3 3秒现象消除，统计节拍改善前秒现象消除，统计节拍改善前 最小节拍由最小节拍由5656秒缩小到改善后统计节拍最小秒缩小到改善后统计节拍最小5353秒，见后单次节拍实绩统计表秒，见后单次节拍实绩统计表 2 2、节拍超标对策效果确认、节拍超标对策效果确认引起重复送钉的卡头推进距离引起重复送钉的卡头推进距离D自动统计的数据改善效果确认自动统计的数据改善效果确认 从下表中卡头推进距离从下表中卡头推进距离D的改善后统计数据，确认都在的改善