B1焊装主线机器人螺柱焊节拍达成改善2

课题类型：攻关型单位：东风日产乘用车公司部门：制造技术部发表：王永才日期：2010年10月"开拓者"QC小组焊装主线机器人螺柱焊故障消除及46JPH节拍达成改善现场管理“Thepowercomesfrominside”—摘自“日产生产方式本篇

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NO1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车身补焊工位#190号机器人螺柱焊节拍和故障问题展开的二、主线工艺流程图东风日产乘用车公司三、HD工厂汽车生产工艺流程图职场背景介绍1-12/30东风日产乘用车公司活动组织介绍1-1焊装家族长：陈宁顾问庄广校技术支援苏哓郝鹏厂家专业人员厂家专业人员王永才梁建成齐建潮李前文焊接技术科科长毕玉伟袁国成焊装车间科长焊装技术焊装技术骆和飞焊装保全焊装制造焊装制造焊装IE活动组织推进改善对策确认原因分析改善对策实施原因分析改善对策实施现状把握反馈改善效果确认现状把握反馈改善对策实施改善效果确认二、活动前诊断：一、组织基本状况

1、成立时间：10年8月

2、活动类型：攻关型

1、课题攻关

2、QC能力提高

三、组织构成：

1、见右图3/30英朗XT新飞度劲翔比亚迪3风云两厢荣威350上海名爵标致408新赛欧风神H30新高尔马之达玛驶东风日产乘用车公司课题背景1-1一、生产形势

2010年8月高温假后，东风日产的新车型”玛驰”顺利SOP量产；而玛驰车型在HD工厂焊装车间的生产是在NO1线与其它4个车型翼达/骐达和骏逸/骊威共线生产的；新车型的增加，对东风日产2010年65万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HD工厂2010年51万量的生产目标，焊装一线各车型必须要保证46JPH（69S/台）生产能力和生产线低设备故障率水平4/30B/M#190E/C1E/C2F/L1F/L2B/S1B/S2ROOF分拼线调整线涂装东风日产乘用车公司课题确定1-2二、课题选定1、自从玛驰SOP量产以后，车间制造部门就发现：NO1线每天需加班才能完成生产任务2、NO1线，分拼2条生产线对1条主线，分拼节拍无问题，主线无等待分拼现象3、NO1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、NO1线主线交车处B/M#280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；5、为了实现51万辆的生产目标，HD工厂已经实施10.5+10.53S/2G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；因此，必须

要消除#190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机器人螺柱焊是随玛驰车型而投入生产的现状当前目标标杆水平在描绘出希望达到的目标后定下当前目标

时期与客户同步的水准永无止境与客户同期课题的明确化和改革课题的明确化和改革ETPT1PT2SOP作准作业书作成教充训练达成料位布置完成4M管理指标全部达成东风日产乘用车公司课题确定2-2三、课题评价课题选定的评估公司NPW思想方针公司新车试做--量产流程6/30东风日产乘用车公司活动计划1-17/30发动机仓侧驾驶室侧M5短钉6个M5长钉6个123B/M#190东风日产乘用车公司一、NO1主线状态二、B/M#190状态1.布局现状把握1-22.主线特性1、工作方式：每个工位是台车载着车体随动前进2、特点：一旦某一个工位节拍超时或发生故障，则会造成关联整条线所有的工位出现等待，从而造成工时损失,而且无法弥补,工时损失具有累积性(2).1台RBW（1把螺柱焊枪焊接2种螺钉，6+6=12螺钉）前立柱7点焊前门框13点焊后门框21点(单侧20+21点)

）(1).4台RSW2.玛驰作业内容1.节拍：（60+9）=69S（作业60S，台车前进9S）8/30东风日产乘用车公司三、B/M主线各工位机器人节拍和故障现状把握2-2☆单点焊焊接时间2.5~3S(经验值)☆单螺柱焊接时间4.5~5S(经验值)2、主线B/M所有机器人节拍（实测）1、单点焊接单位节拍(含机器人移动)☆RSW&ARC≤60S(满足节拍),稳定无变化主线B/M机器人节拍螺柱焊实测45台节拍统计☆RBW(仅B/M#190该工位有螺柱焊机器人)

56~74.5S(不满组节拍)分5段波动（56，59~61，64~65，69，73~74）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、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1-11、单台焊接节拍小组期望通过本次改善活动提升小组成员的QC方法、知识和问题解决及解析能力无形目标2、超节拍频次3、工时损失&加班时间设定理由时间范围目标改善成员10年8月17-9月1（2W）工位工时损失时间降低为零‘开拓者’QC小组生产目标影响

生产成本增加螺柱焊机器人节拍&故障改善A、节拍超时引起工时损失B、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(超时)及故障的相关因素调查和分析原因调查分析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：(影响节拍和工时损失的因素)2、螺柱焊接系统机器人螺柱焊系统示意图

☆螺柱焊焊接系统故障：螺柱焊系统机器人系统RControllerIPendantRobotBGunFeederhoseCableFeederBControllerKeyswitchSegregator11/30异常的焊钉排列旋转盘处的卡钉状态送料机系统：

①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2-8X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3-8X

②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4-8B.

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10000~20000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驾驶室侧M5长钉6个前立柱7点焊前门框13点焊后门框21点东风日产乘用车公司原因调查分析5-8三、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X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4.5~5S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#190作业工艺规划及干涉区设定

☆R1906螺柱焊在焊接驾驶室内6个螺钉时分别与R1901/R1902有干涉区，而且通过实际观察，在R1906焊接完发动机仓内6个螺钉后，等待3S等R1902出了干涉区才进入驾驶室内焊接驾驶室内的6个螺钉，因此，工艺规不合理导致了干涉区外的等待，是影响节拍的要因B/M#190布局示意图(单侧20+21点)

）R1906螺柱焊R1901/R1902点焊R1903/R1904点焊15/30三、法：东风日产乘用车公司原因调查分析6-83、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/WRONGSTUD”的功能焊枪焊接作业过程示意图

☆送料机重复送钉：

检查重复送钉记录，发现“NO/WRONGSTUD“记录信息很多，而且，从有5种不连续的节拍时间(56，59~61，64~65，69，73~74），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(4~7mmM5x13)&(8~12mmM5x20)和示教距离X(经验值20mm左右)；当推进距离不在设定范围内(24~27,M5x13和28~32,M5x20)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7-8A.卡头推进距离D

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

20mm左右，从而确定示教距离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）支撑车体台车的精度(影响板件位置）支撑车体的台车X方向的精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≤1mm，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8-8

3）车体前围板静态和动态精度：(板件位置)

①

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≤1mm，不是影响卡头推进距离的因素

B/M#190布局示意图18/30

②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，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1-1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、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、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、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1-4一、送料机卡钉故障对策：将送料机的旋转盘整体垫高1MM，使旋转盘螺栓通道比送料排列输送槽稍高从而消除了送料机旋转盘处的卡钉二、分钉器故障对策：将汽缸活塞杆和分钉块连接销侧面的顶丝更换追加防松螺母，消除顶丝松动三、螺柱焊枪卡钉对策：制定作业始业点检表，要求作业员每天用毛刷进行焊渣飞溅物清理20/30送料机1送料机2送气软管气源口送料机1送料机2送气软管气源口气源口东风日产乘用车公司对策实施

2-4X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,技术和成本方面都不可行;3

增加空压机单工位单独供气,不能连续供应气源,技术不可行;1将送料机送钉管直径由ф10改为ф12，增加送气流量，弥补气压不足;21/302改变气源接入方式,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东风日产乘用车公司对策实施4-4X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R1910/R1902RSW与R1906螺柱焊干涉的前三角窗6点焊与R2101/R2002后立柱6点焊互换，从而消除了R1901/R1902与R1906干涉，重新修改干涉区，并确认变化后的点焊机器人节拍在目标范围60S内无变化

22/30东风日产乘用车公司对策实施3-4X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：1、通过多次不断的重新示教，改变示教板件与卡头的距离X，从而弥补因为震动而造成的车体误差对卡头推进距离的影响，消除重复送钉，减少节拍时间和提高节拍的稳定性

2、工位追加夹具,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,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失改善东风日产乘用车公司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效果确认1-4

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.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目标达成2、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

A.

故障对策后，通过每2天检查确认分钉块连接销顶丝无松动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，目标达成一、B/M#190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2-4二、B/M#190螺柱焊节拍不稳定超标引起工时损失对策效果确认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☆对策后通过观察R1906螺柱焊机器人作业等待3秒现象消除，统计节拍改善前最小节拍由56秒缩小到改善后统计节拍最小53秒，见