全承載客車生產(chǎn)廠區(qū)技術(shù)要求與布置設(shè)計

吳志兆

（金龍聯(lián)合汽車工業(yè)（蘇州）有限公司，江蘇 蘇州 215026）

隨著客車業(yè)的發(fā)展及客車安全要求，全承載客車需求越來越多。GB7258-2012《機動車運行安全技術(shù)條件》已明確要求11m（含）以上公路車輛全部采用全承載結(jié)構(gòu)[1]。全承載客車需求量大幅提高，我公司現(xiàn)有的老生產(chǎn)線已無法滿足全承載客車的生產(chǎn)需求。因此，公司決定在一期、二期的基礎(chǔ)上，規(guī)劃建立獨立的全承載客車生產(chǎn)廠房，主要生產(chǎn)10m以上大客車。

1 主要技術(shù)要求

工廠設(shè)計的工作制依據(jù)是全年工作300天，每周工作6天，每天工作8 h。全廠除涂裝車間采用兩班制外，其余車間均采用一班工作制[2]。

1.1 綜合要求

1）高起點、專業(yè)化，采用成熟可靠的新工藝、新設(shè)備、新材料；加強檢測設(shè)施手段的配備，以實現(xiàn)制造技術(shù)、產(chǎn)品技術(shù)與國內(nèi)外同行接軌。

2）設(shè)備選型要保證質(zhì)量，選用技術(shù)性能先進、優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能環(huán)保效果好的名牌產(chǎn)品；對生產(chǎn)線要有足夠的柔性，以適應(yīng)客車多品種的生產(chǎn)要求。

3）嚴格產(chǎn)品質(zhì)量控制。整車調(diào)試配備性能先進、種類齊全的檢驗調(diào)試設(shè)備。

4）工廠所有建筑物造型均應(yīng)滿足生產(chǎn)、生活功能的要求，符合衛(wèi)生、消防、抗震有關(guān)規(guī)定，堅固、經(jīng)濟適用、美觀大方、整體協(xié)調(diào)，與周圍現(xiàn)有環(huán)境相適應(yīng)。

5）總平面布置見圖1。根據(jù)廠區(qū)地形圖和生產(chǎn)流程，采用功能分區(qū)，做到物流短捷順暢，近期合理，遠期可行[3]。

1.2 工藝要求

1）側(cè)圍、頂蓋骨架總成焊接車間。該車間承擔5000輛10～12m客車的側(cè)圍、頂蓋總成的焊裝任務(wù)。

頂蓋骨架總成采用臥式拼裝胎具[4]，頂蓋骨架總成制作完成后，頂蓋蒙皮低位作業(yè)采用橫置流水線形式，中頂、側(cè)頂蒙皮全部采用機械張拉工藝，中頂蒙皮與側(cè)頂蒙皮的焊接采用電阻點焊工藝，端頭及側(cè)焊縫采用CO2氣體保護焊工藝。側(cè)圍骨架總成采用立式兩面焊接形式，CO2氣體保護焊工藝[5]。頂蓋骨架總成組焊、側(cè)圍骨架總成組焊全部采用專用工裝。頂蓋蒙皮低位作業(yè)采用通過工裝、點阻點焊專用設(shè)備。

車間內(nèi)運輸采用工藝車，大總成吊裝采用5 t行車，車間過跨運輸采用平板車轉(zhuǎn)運。

2）焊裝車間。該車間承擔全承載客車車身焊裝，車身總成按均衡流水線方式組織生產(chǎn)。車身六大片骨架合裝、左右側(cè)蒙皮張拉采用專用設(shè)備，其它工序采用通用設(shè)備；骨架焊接采用CO2氣體保護焊工藝。

車身焊裝線采用工藝車加導(dǎo)軌運輸系統(tǒng)；大型分總成工位間傳送及上線采用5 t行車吊運；小總成工序間手工搬運；焊裝車身與電泳車間的轉(zhuǎn)移采用10 t行車吊裝，專用電泳平板車加專用牽引車完成。車身總成采用檢驗樣架和量具進行檢測。車身焊裝線兩側(cè)設(shè)置空中動力網(wǎng)架，用于CO2、壓縮空氣、電線路等動力管線布線。

為改善車間環(huán)境，車間廠房采用屋頂跑樓式排風，CO2氣體采用集中供氣。

主要工藝過程：車身六大片骨架總裝→骨架校正→補焊修磨焊縫→內(nèi)封板裝焊→側(cè)蒙皮張拉→艙止口裝焊→造形蒙皮及平移艙門安裝→艙封板→艙門安裝→艙門修磨→電泳前交檢→電泳→隔音棉安裝→底盤件安裝→焊裝修整下線。

生產(chǎn)節(jié)拍35min，焊裝車間標準產(chǎn)能14輛/天（8 h），焊裝車間理論在制品數(shù)量根據(jù)公式“理論在制品=標準產(chǎn)能×項目提前期”，焊裝項目提前期1.75天，計算結(jié)果圓整后，焊裝車間的理論在制品26個，作為焊裝平面布置的依據(jù)。

3）涂裝車間。涂裝車間主要承擔客車車身的涂裝任務(wù)，主要包括車身焊接總成的電泳、涂密封膠、車身隔熱減振作業(yè)、車底防腐作業(yè)及發(fā)泡、中涂、面漆、圖案、罩光、下線涂黑密封作業(yè)。

整車陰極電泳統(tǒng)一采用公司整車電泳車間，主要包括預(yù)清理、前處理、磷化、電泳、烘干、冷卻6大步驟，16道工序，電泳線生產(chǎn)節(jié)拍為500 s，單班8 h可電泳整車50～55輛，具有年產(chǎn)35000輛車身、車架的生產(chǎn)能力。電泳過程為流水線生產(chǎn)，工件從電泳投入到電泳轉(zhuǎn)出共需要3.5 h。

涂裝車間工序間運輸采用工藝轉(zhuǎn)運車、地行車的運輸方式。

涂裝工藝過程：發(fā)泡→噴阻尼膠→車身表面清潔焊點處理→刮膩子大頂打膠→膩子自干打磨→噴中涂漆→中涂烘干→中涂打磨→噴涂面漆→面漆烘干→圖案制作→噴彩條漆→彩條漆烘干→水磨修整→罩光→罩光漆烘干→下線修整→噴底盤漆→油漆修整→特殊防腐。

噴漆室采用上送風、下排風的水旋式噴漆室，送風為經(jīng)過初、中過濾的空調(diào)風，含漆渣廢水經(jīng)漆泥處理裝置及廠區(qū)污水處理裝置處理后排放。烘干室采用熱風循環(huán)方式，電動對開門。烘干熱源采用天然氣，油漆烘干室配置直接燃燒廢氣處理裝置，余熱回用[6]。

采用工位集中設(shè)置的調(diào)漆系統(tǒng)，車間內(nèi)采用自動噴淋消防系統(tǒng)。對于易產(chǎn)生噪聲的各種涂裝設(shè)備，采取防噪聲措施?？照{(diào)裝置集中設(shè)置在空調(diào)平臺上，車間內(nèi)噪聲控制在85 dB以下。

涂裝車間各工序之間設(shè)有足夠的緩沖車位，以滿足不同車型生產(chǎn)節(jié)拍不一致調(diào)整需要。涂裝車間采用雙班制，車間標準產(chǎn)能14輛/天，車間理論在制品數(shù)量根據(jù)公式“理論在制品=標準產(chǎn)能×項目提前期”，涂裝項目提前期2.6天。計算結(jié)果圓整后，涂裝車間的理論在制品37個，作為涂裝平面布置的依據(jù)。

4）底盤件裝配及內(nèi)外飾總裝車間。該車間主要承擔客車的底盤件裝配及內(nèi)外飾材料下料、分總成及客車總成裝配等工作。

底盤件裝配工序間轉(zhuǎn)序采用高位寬軌工藝車、雙導(dǎo)軌形式。內(nèi)外飾裝配工序間采用地面單邊板式輸送鏈的輸送方式。涂裝下線到底盤件裝配車間轉(zhuǎn)序通過行車實現(xiàn)涂裝工藝車換高位寬軌工藝車。發(fā)動機及懸架總成的裝配采用專用舉升工裝完成；輪胎螺母擰緊采用專用輪胎螺母智能擰緊設(shè)備；底盤件裝配完落地采用四柱舉升機；空調(diào)裝配采用高位工作臺、電動液壓舉升設(shè)備完成；冷媒加注采用全自動真空冷媒定點加注設(shè)備。

底盤件裝配及內(nèi)外飾總裝工藝過程：發(fā)動機安裝→支架安裝→離合總泵轉(zhuǎn)向管柱安裝→懸架安裝→電氣喇叭及前組合燈→管路輔設(shè)連接→線束及輪胎安裝→蓄電池電源開關(guān)安裝→壓縮機及轉(zhuǎn)向燈→水箱安裝→空濾器安裝→排氣系統(tǒng)→空調(diào)安裝→地板及側(cè)燈→成型頂及艙門鎖→地板革及艙內(nèi)地板→壓條安裝→玻璃粘貼→行李架及門泵安裝→儀表臺安裝→內(nèi)飾件安裝→座椅安裝→調(diào)試打膠→修整下線。

生產(chǎn)節(jié)拍35min，標準產(chǎn)能14輛/天（8 h），底盤件裝配及內(nèi)外飾總裝車間理論在制品數(shù)量根據(jù)公式“理論在制品=標準產(chǎn)能×項目提前期”，底盤件裝配及內(nèi)外飾總裝項目提前期3.3天。計算結(jié)果圓整后，底盤件裝配及內(nèi)外飾總裝的理論在制品46個，作為總裝平面布置的依據(jù)。

整車調(diào)試區(qū)布置10條地溝，其中一條地溝配置前后液壓舉升設(shè)備，用作四輪定位檢測地溝。四輪定位采用激光定位測量儀。

2 廠區(qū)布置設(shè)計

2.1 總布置設(shè)計

平面總布置設(shè)計（見圖1）的原則：滿足生產(chǎn)工藝要求；遠近結(jié)合，注意節(jié)約用地，考慮工廠發(fā)展，滿足各項規(guī)范的要求；考慮工廠的綠化及美化。

廠區(qū)新建廠房包括焊裝車間、涂裝車間、底盤件裝配及內(nèi)外飾總裝車間、辦公樓、整車調(diào)試大棚等。焊裝車間、涂裝車間、總裝車間采用U型形式，涂裝車間設(shè)在焊裝車間和總裝車間的端頭南側(cè)，成為焊裝和總裝連接的樞紐。利用U型中間的空地建設(shè)整車調(diào)試大棚及辦公樓。辦公樓北側(cè)樓下區(qū)域布置臨時停車場。U型底端調(diào)試大棚的北側(cè)建一個員工廁所。其它倉庫、廠區(qū)道路（除本次建筑區(qū)域內(nèi)）、試車跑道、停車場等不再增建，統(tǒng)一有效利用主廠區(qū)原有資源。廠內(nèi)物料運輸采用電動叉車、平板牽引車等方式。

根據(jù)主導(dǎo)專業(yè)所提資料及生產(chǎn)工藝和使用功能要求，對該廠區(qū)各項新建建筑物設(shè)計如下：辦公樓建于U型廠區(qū)中央入口處，建筑面積816m2。平面布置：一層二層為辦公室、會議室、廁所，三層為更衣室、員工培訓(xùn)室；整車調(diào)試大棚建于U型廠區(qū)中央空地位置，大棚建筑面積1457.33m2，大棚內(nèi)側(cè)704.46m2作為內(nèi)外飾分裝存放區(qū)域，大棚外側(cè)作為整車調(diào)試地溝，建筑面積752.87 m2；內(nèi)外飾分裝存放區(qū)域北側(cè)200m2建員工廁所；辦公樓北側(cè)954.25m2區(qū)域布置臨時停車場。

2.2 其它公用設(shè)施設(shè)計

1）給排水工程。工廠給水采用生產(chǎn)、生活、消防各自獨立的系統(tǒng)，水源為城市自來水。廠區(qū)排水采用分流制，有組織排放；污水經(jīng)廠區(qū)污水管排入污水處理站處理后部分回用。雨水經(jīng)廠區(qū)雨水管排入市政雨水系統(tǒng)[7]。

2）通風及空氣調(diào)節(jié)。根據(jù)當?shù)貧夂顥l件及工藝要求，涂裝車間采用除塵系統(tǒng)，使有害氣體凈化達標后引至室外高空排放；焊裝車間采用局部機械排風系統(tǒng)，目的是為了排出CO2焊煙。

3）節(jié)能、消防與職業(yè)安全衛(wèi)生。除塵器風機等用電設(shè)備選用高效節(jié)能產(chǎn)品，通風系統(tǒng)管材及其它材料皆為不燃材料，易發(fā)生火災(zāi)危險的部位設(shè)有獨立的排風系統(tǒng)。

4）動力工程。根據(jù)工藝用氣品質(zhì)要求，壓縮空氣站配套冷凍式干燥機和過濾器。

5）電氣工程。本工程用電負荷為二級負荷。新建廠房供電電源由廠區(qū)內(nèi)1600kVA變壓器引出，車間采用三相五線銅牌母線輸送，用電負荷最大值1700A，車間設(shè)備電源電壓為380/220V。

6）環(huán)境保護工程。依法執(zhí)行環(huán)境保護設(shè)施與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用。對本次設(shè)計新增的各種污染物進行治理，保證達標排放。

3 結(jié)束語

廠區(qū)布置設(shè)計是利用有限的資源最大限度地滿足工藝技術(shù)等要求，在一定的范圍內(nèi)適度投入，使整個廠區(qū)物流順暢、各個環(huán)節(jié)過程產(chǎn)能吻合。在滿足法規(guī)、環(huán)保等要求的前提下，整體最優(yōu)。對工藝、工藝裝備、專用設(shè)備、機械化和自動化設(shè)備等的布置設(shè)計和選型都要具有一定的前瞻性。通過布置設(shè)計，眾多復(fù)雜因素相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。做好廠區(qū)布置設(shè)計，對節(jié)約投資和項目建成投產(chǎn)后取得良好的經(jīng)濟效益，以及保持可持續(xù)發(fā)展起著決定性的作用[8]。

[1]GB7258-2012，機動車運行安全技術(shù)條件[S].北京:中國標準出版社，2012.

[2]孫華，吳殿杰.越南大中型客車廠工程設(shè)計概述[J].客車技術(shù)與研，2004，26（6）:31-33.

[3]陳祖濤，趙淳媛.實踐工廠平面設(shè)計[M].長春:中國汽車工業(yè)公司技術(shù)經(jīng)濟情況研究所，1983.

[4]揚握銓.汽車裝焊技術(shù)及夾具設(shè)計[M].北京:北京理工大學(xué)出版社，1996.

[5]殷樹言，張九海.氣體保護焊工藝[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1989.

[6]機械工業(yè)部第四設(shè)計院.油漆車間設(shè)備設(shè)計[M].北京:機械工業(yè)出版社，1985.

[7]朱亦仁.環(huán)境污染治理技術(shù)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，1998.

[8]陳文弟.客車制造工藝技術(shù)[M].2版.北京：人發(fā)交通出版社，2008:525-562.