油改電車型涂裝調(diào)試

趙安偉，王圣男，王澤龍，周 華，劉 敏 （北京汽車股份有限公司，北京順義 101300）

0 引言

隨著能源資源的緊缺、各種污染的加劇，世界各國對汽車排放和材料回收利用的要求越來越嚴(yán)格，各種法規(guī)的要求不斷推出和更新，新能源汽車也因此應(yīng)運(yùn)而生。國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的引導(dǎo)不僅是各種補(bǔ)貼，更有積分政策的督促促使盡快量產(chǎn)和出售。電池技術(shù)門檻的跨越使電動(dòng)汽車成為新能源時(shí)代的領(lǐng)跑者，其中油車改電車成為各大企業(yè)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車開發(fā)生產(chǎn)的快速通道。

在產(chǎn)業(yè)競爭愈加激烈的時(shí)代，“快魚吃慢魚”也成為當(dāng)今市場競爭的特點(diǎn)之一，利用油車成熟的車身技術(shù)及油車生產(chǎn)工廠成熟的生產(chǎn)、檢測能力和高技能的員工隊(duì)伍，通過局部改型實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車的快速開發(fā)，成為傳統(tǒng)汽車生廠商競爭的有力工具。油改電汽車對于涂裝來說有其獨(dú)特的變化點(diǎn)，因而涂裝調(diào)試在傳統(tǒng)油車調(diào)試方式的基礎(chǔ)上也有著其獨(dú)特的特點(diǎn)，根據(jù)改型的多少，調(diào)試點(diǎn)和調(diào)試難度有所不同。

1 油改電車身的變化點(diǎn)

（1） 電池電力系統(tǒng)：傳統(tǒng)燃油車改造為電動(dòng)汽車最大的變化是驅(qū)動(dòng)部分的發(fā)動(dòng)機(jī)改為電動(dòng)機(jī)，相應(yīng)的增加三電系統(tǒng)以及和電動(dòng)車法規(guī)相關(guān)的適應(yīng)性改造等內(nèi)容。

（2） 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：新能源汽車時(shí)代的一大特點(diǎn)就是互聯(lián)網(wǎng)造車勢力的加入，為傳統(tǒng)汽車增加了更多的互聯(lián)網(wǎng)和智能化元素，因此傳統(tǒng)油車的中控、內(nèi)外飾等也不可避免地需要替換和增加智能互聯(lián)元素和外觀的科技感元素。

（3） 涂裝車身的變化：油改電最大的變化其實(shí)是總裝各種零部件及電池相關(guān)零件的變化，對于涂裝車身來說主要是底盤的變化以及為適應(yīng)智能互聯(lián)科技感等元素、法規(guī)要求等而做出的一些適應(yīng)性改造，如車底適應(yīng)電池安裝進(jìn)行的改款以及因此而帶來的一系列UBS（車底焊縫密封膠）、UBC（車底抗石擊膠）、車內(nèi)涂膠、膠堵、膠板的變化等。圖1為油車和電車外形的變化，由圖1可見，車身側(cè)圍頂蓋及機(jī)蓋車門等部位并無變化。

圖1 油車與電車外形（圖片來自于網(wǎng)絡(luò)）Figure 1 The shape of the oil vehicle and electricity vehicle（picture form the network）

2 油改電車身的涂裝調(diào)試

涂裝新車型調(diào)試常規(guī)的四大項(xiàng)包括：通過性調(diào)試——包括車身涂裝過線尺寸的適應(yīng)及輸送系統(tǒng)，如滑橇、吊具所需進(jìn)行的輸送改造等；自動(dòng)化調(diào)試——包括車身信號的自動(dòng)識(shí)別傳遞、各工位自動(dòng)化設(shè)備，如機(jī)器人的仿形調(diào)試等；工裝調(diào)試驗(yàn)證——輔助涂裝生產(chǎn)和工位操作的門蓋等涂裝工裝的設(shè)計(jì)和調(diào)試驗(yàn)證；顏色及外飾匹配——車型新顏色的噴涂調(diào)試及車身顏色與外飾件顏色之間的匹配調(diào)試，最后還有涂膠、膠堵、膠墊及各種工位工具器具等主要由人工來操作的培訓(xùn)指導(dǎo)等。

以下針對油改電車型的主要變化點(diǎn)的調(diào)試進(jìn)行分析和說明。

2.1 通過性

（1） 車身尺寸：油改電車型最大的優(yōu)勢就是尺寸通過性不需要調(diào)試，涂裝車身外形基本沒什么變化，一般不會(huì)更改門蓋及側(cè)圍，或僅對門蓋、側(cè)圍等做一些適應(yīng)性的增加支架、孔位變動(dòng)等小的改動(dòng)，車身尺寸不會(huì)發(fā)生變化，因此車身尺寸對涂裝生產(chǎn)線的適應(yīng)方面可無需考慮。

（2） 輸送設(shè)備：滑橇、吊具等輸送設(shè)備方面視車身的改動(dòng)部位而定，由于輸送設(shè)備的改造工作量大、費(fèi)用高且改造周期長，甚至?xí)ζ渌簿€車型的正常生產(chǎn)造成不良影響，另外，油改電對輸送支點(diǎn)的改動(dòng)需求并不大，主要是局部避讓或局部增加支架等需求，而這種局部輕微的調(diào)整對滑橇、吊具這類多車型共用的設(shè)備來說也是改造最困難的，至少要保證兩個(gè)支腿之間距離≥100 mm，以避免車型間的干涉（實(shí)際尺寸以車身結(jié)構(gòu)限制為準(zhǔn)），因此，應(yīng)盡量在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)避免對輸送支點(diǎn)等部位的改動(dòng)，或直接像全新車型一樣做較大的改動(dòng)。

（3） 車身質(zhì)量：另一個(gè)難點(diǎn)是車身質(zhì)量的增加，涂裝車間生產(chǎn)普通的轎車和SUV車型，設(shè)備承重在500～600 kg左右，隨著市場需求的變化，新車型的尺寸在逐漸加大，質(zhì)量也逐漸接近設(shè)備承重的上線，此時(shí)進(jìn)行油改電車型操作時(shí)，由于涉及法規(guī)或?qū)﹄姵匕惭b和防護(hù)的需求，會(huì)在車身上增加一些加強(qiáng)鋼板或支架等，使車身出現(xiàn)超重現(xiàn)象，這既不利于涂裝生產(chǎn)也不利于電動(dòng)車節(jié)能降耗的初衷，此時(shí)要通過合理設(shè)計(jì)進(jìn)行減重或鈑金減重、采用鋁合金和塑料件替換等方式予以解決。

2.2 自動(dòng)化調(diào)試

機(jī)器人仿形調(diào)試：根據(jù)各工廠機(jī)器人使用工位和數(shù)量不同，調(diào)試內(nèi)容和難度有所不同，下面以較典型應(yīng)用的幾種機(jī)器人進(jìn)行分析說明。

（1） 中面涂內(nèi)外板噴涂機(jī)器人：油改電車型的最大特點(diǎn)是門蓋及側(cè)圍的變化較小，尤其在輸送支點(diǎn)等同樣沒有區(qū)別的時(shí)候，對于噴漆機(jī)器人來說其變化可以忽略，機(jī)器人噴涂前的車型識(shí)別，如光柵識(shí)別等也無法區(qū)分，在實(shí)際對點(diǎn)調(diào)試確認(rèn)無誤后，油車與電車可以共用噴漆程序。

（2） UBS（車底焊縫密封膠）/UBC（車底抗石擊膠）噴涂機(jī)器人：為節(jié)約空間及盡量增大電池容量，電動(dòng)車的電池一般放置在車身地板的下部，因此，地板也是油改電車身結(jié)構(gòu)變化最大的地方（圖2）。UBS/UBC機(jī)器人就要按正常新車型調(diào)試一樣按照離線仿形→在線粗仿形→噴涂調(diào)試→離線/在線細(xì)調(diào)等步驟反復(fù)進(jìn)行調(diào)試，直到滿足產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)要求。

圖2 油車改電車底盤變化Figure 2 The change of the chassis from oil vehicle to electricity vehicle

UBS/UBC機(jī)器人調(diào)試的獨(dú)特之處是其照相定位系統(tǒng)，由于車身改動(dòng)小，照相定位所需的孔位往往沒有變化（有變化時(shí)需按全新車型進(jìn)行調(diào)試），可以直接進(jìn)行程序借用。

（3） 裙邊膠自動(dòng)噴涂：由圖1可以看出，電車在油車基礎(chǔ)上的改進(jìn)包括了裙邊飾板的添加，此時(shí)往往可以取消裙邊膠的噴涂調(diào)試，減輕涂裝調(diào)試的工作量。但有時(shí)考慮到法規(guī)和售后等需求，由于裙邊飾板會(huì)有部分外露區(qū)域，仍然需要在特定區(qū)域噴涂裙邊膠，由于不是裙邊的整體噴涂（整體噴涂可能會(huì)影響飾板的裝配），反倒會(huì)增加裙邊膠噴涂調(diào)試的難度，此時(shí)對噴涂精度要求更嚴(yán)。

車身信號識(shí)別：車身信號的識(shí)別傳遞是工廠MES（Manufacturing Execution System，制造執(zhí)行系統(tǒng)）系統(tǒng)和車間AVI（Automatic Vehicle Identification，自動(dòng)車輛識(shí)別）系統(tǒng)對接的基本功能，電車有獨(dú)立的車型代號，引入系統(tǒng)調(diào)整即可識(shí)別。

可能出現(xiàn)的問題是有多款改造電車時(shí)，例如同一款油車改款為扭力梁懸架和多連桿懸架的兩款電車時(shí)，兩款電車使用同一個(gè)車型代號，但由于懸架不同，涂裝UBS/UBC機(jī)器人將使用兩套噴涂程序，而同一個(gè)車型代號導(dǎo)致機(jī)器人無法識(shí)別區(qū)分。解決措施是參考天窗、非天窗車型，通過車身信息內(nèi)的特征值進(jìn)行識(shí)別區(qū)分，此類識(shí)別在總裝車間各類選裝中較常用，涂裝車間此類問題較少，需專門對AVI系統(tǒng)和UBS/UBC機(jī)器人程序進(jìn)行調(diào)整以識(shí)別區(qū)分，同一車型代號車身信息的懸架特征值區(qū)分見表1。

表1 同一車型代號車身信息的懸架特征值Table 1 Suspension characteristic value of the same model code body information

2.3 工裝調(diào)試

油改電車型門蓋的變化較小或無變化，因此工裝的通用性較強(qiáng)，但也存在適應(yīng)性改動(dòng)部位影響工裝通用的情況，需要在數(shù)模階段進(jìn)行同步工程分析，盡量減小對工裝安裝孔、面的調(diào)整，圖3為前防撞梁支架的變化，是為適應(yīng)前保險(xiǎn)杠變更而進(jìn)行的改動(dòng)，因而導(dǎo)致了涂裝工裝的重新開發(fā)。如圖3所示，油車工裝將支架包裹以實(shí)現(xiàn)工裝的定位，電車則需重新開發(fā)。

工裝的開發(fā)調(diào)試同樣遵循數(shù)模階段設(shè)計(jì)→數(shù)模上安裝驗(yàn)證→1～2個(gè)樣件實(shí)車調(diào)試驗(yàn)證→無問題則從小批量到批量逐漸實(shí)車過線驗(yàn)證、有問題則改進(jìn)后繼續(xù)1～2個(gè)樣件驗(yàn)證再小批量的流程步驟，進(jìn)行工裝的調(diào)試驗(yàn)證。

圖3 油車與電車工裝安裝孔、面的變化Figure 3 Changes in installation holes and faces from oil vehicle to electricity vehicle

2.4 顏色及外飾匹配

油改電車型為實(shí)現(xiàn)快速上市，除非有特殊需求，通常不會(huì)開發(fā)新顏色，如需新顏色開發(fā)則按傳統(tǒng)車型開發(fā)流程進(jìn)行，如顏色樣板→涂料開發(fā)→顏色確認(rèn)→投罐調(diào)試→標(biāo)準(zhǔn)色板→顏色樣車→多輪外飾匹配等。

2.5 涂膠等人工操作調(diào)試

人工操作工位重點(diǎn)是質(zhì)量和節(jié)拍，通過合理的工位排布、工具設(shè)計(jì)及人員增加、操作培訓(xùn)等方式進(jìn)行解決，操作較復(fù)雜時(shí)可安排培訓(xùn)、練習(xí)專用車身進(jìn)行離線操作訓(xùn)練。

3 結(jié)語

油改電車型的涂裝調(diào)試同樣體現(xiàn)了車型快速上市的需求，與全新車型相比，調(diào)試點(diǎn)少且調(diào)試難度小。通過對油改電車型涂裝調(diào)試特點(diǎn)的分析總結(jié)，可以進(jìn)一步完善涂裝調(diào)試需求、提高涂裝調(diào)試效率，并且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段即可根據(jù)其特點(diǎn)通過同步工程工作的分析反饋，進(jìn)一步減少涂裝調(diào)試的工作量及降低涂裝過程的開發(fā)成本。