冷鏈運輸裝備柔性化生產(chǎn)線工藝規(guī)劃研究

陳文興 童利 趙安林 袁寧

摘 要：冷鏈運輸裝備以冷藏集裝箱為代表，是我國冷鏈市場的主要運輸工具，需求量大，本文根據(jù)冷藏集裝箱的結構特點，分析了國內(nèi)外現(xiàn)有冷藏集裝箱生產(chǎn)線的生產(chǎn)特點和現(xiàn)狀，研究了適用于20英尺-53英尺多種冷藏集裝箱柔性化批量生產(chǎn)的工藝布局，實現(xiàn)多品種冷藏集裝箱的混流生產(chǎn)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了投資回報率。

關鍵詞：冷藏集裝箱;工藝規(guī)劃;柔性化

一、引言

冷藏集裝箱作為國內(nèi)外冷鏈市場最為普遍的運輸工具，需求量大，中集、勝獅等集裝箱專業(yè)供應商均建設了冷藏集裝箱批量生產(chǎn)線，通過調(diào)研和交流，識別現(xiàn)有冷藏集裝箱生產(chǎn)線的工藝布局仍存在一定提升空間。

二、冷藏集裝箱產(chǎn)品結構

本文中以40英尺冷藏集裝箱為例進行闡述。40英尺冷藏集裝箱主要用于裝運需要冷藏運輸和保鮮的食品和其他物品，由底架、側(cè)板、頂板、前框、后框、后門、制冷機組和風道、電氣裝置及線路等結構組成。

三、國內(nèi)外冷藏集裝箱生產(chǎn)現(xiàn)狀

經(jīng)調(diào)研交流，目前現(xiàn)有冷箱生產(chǎn)工藝布局主要包含部件生產(chǎn)、部件發(fā)泡、箱體總裝等幾部分，主要包含T地板生產(chǎn)線、底架鋼結構生產(chǎn)線、薄板生產(chǎn)線、發(fā)泡生產(chǎn)線、前端生產(chǎn)線、后框生產(chǎn)線、門板生產(chǎn)線、箱體總裝生產(chǎn)線、打砂油漆生產(chǎn)線、內(nèi)裝交驗生產(chǎn)線等，如圖2所示。

目前國內(nèi)外在冷藏集裝箱生產(chǎn)特點：已大量使用了自動化流水線、電動葫蘆及地軌轉(zhuǎn)運小車進行物料轉(zhuǎn)運;對于長直焊縫已實現(xiàn)了焊接專機或焊接機械手的自動化焊接工作;信息化程度較低。

四、冷藏集裝箱生產(chǎn)工藝規(guī)劃研究

1.規(guī)劃原則

充分考慮20英尺-53英尺所有冷藏集裝箱的產(chǎn)品結構特點，結合現(xiàn)有生產(chǎn)方式，資源，凝練了規(guī)劃原則，實現(xiàn)效益、效率的最大化。

（1）資源共享原則，結合現(xiàn)有生產(chǎn)工裝、設備及場地等生產(chǎn)資源，減少重復投資。

（2）技術繼承性和制造技術升級原則，結合長期的生產(chǎn)技術資源，同時考慮制造技術升級，提高效率，降低成本。

（3）柔性化原則，引入模塊化、柔性化理念，采用柔性化工裝，減少轉(zhuǎn)產(chǎn)費用。

（4）方便管理原則，場地相對集中，便于管理。

（5）安全環(huán)保、綠色制造原則。

（6）前瞻性原則，理念前瞻性、物流前瞻性、技術前瞻性、裝備前瞻性等。

2.工藝流程

根據(jù)冷藏集裝箱的產(chǎn)品結構，生產(chǎn)工藝流程如圖3所示。

3.生產(chǎn)線劃分

針對冷藏集裝箱各部件的結構特點，生產(chǎn)過程可劃分為10條生產(chǎn)線，詳細分析各條生產(chǎn)線的工藝流程對于各條生產(chǎn)線的規(guī)劃要求進行詳細的闡述。

（1）T地板生產(chǎn)線

作業(yè)內(nèi)容：完成7件T地板的縱向拼裝并焊接。生產(chǎn)線特點：自動化流水線，工件完工后自動傳送至下工位;縱向拼接焊縫采用自動焊;T地板鋸切采用自動定位切割。節(jié)拍：30分鐘/臺。

（2）底架鋼結構生產(chǎn)線

作業(yè)內(nèi)容：完成鵝頸槽、底側(cè)梁、底橫梁、波紋板等配件的組裝焊接。生產(chǎn)線特點：自動化流水線，工件完工后自動傳送至下工位;波紋板拼焊、波紋板與底橫梁搭接焊等長大焊縫的焊接使用自動焊。節(jié)拍：32分鐘/臺。

（3）薄板生產(chǎn)線

作業(yè)內(nèi)容：主要完成外側(cè)板、內(nèi)側(cè)板、外頂板等板材的拼接及組裝。生產(chǎn)線特點：自動化流水線，工件完工后自動傳送至下工位;各板的拼接焊縫使用自動焊;防磨板采用自動組裝和打膠工藝。節(jié)拍：31分鐘/臺。

（4）發(fā)泡生產(chǎn)線

作業(yè)內(nèi)容：完成底架組成、側(cè)板組成、頂板組成、前墻板組成等部件的發(fā)泡成型。生產(chǎn)線特點：生產(chǎn)線具有自動移動和壓緊功能;發(fā)泡完成過自動移動小車流入下工位。環(huán)境：發(fā)泡生產(chǎn)線比較特殊，對環(huán)境要求高：溫度≥18℃;相對濕度≤80%;無揚塵;通風換氣。節(jié)拍：35分鐘/臺。

（5）前端生產(chǎn)線

作業(yè)內(nèi)容：完成各角柱、前端橫梁、角件、封板等配件的組裝和焊接。生產(chǎn)線特點：工位間部件轉(zhuǎn)運采用自動化橫縱向移動裝置;各角柱長直焊縫采用自動焊;各角件與角柱之間的環(huán)焊縫采用機械手自動焊;各角柱組焊采用智能化在線檢測矯正系統(tǒng)，在生產(chǎn)中實時檢測。節(jié)拍：30分鐘/臺。

（6）后框生產(chǎn)線

作業(yè)內(nèi)容：完成各端柱、端框、角件、門檻等配件的組裝焊接。生產(chǎn)線特點：工位間部件轉(zhuǎn)運采用自動化橫縱向移動裝置;各角柱長直焊縫采用自動焊;各角件與角柱之間的環(huán)焊縫采用機械手自動焊;各角柱組焊采用智能化在線檢測矯正系統(tǒng)，在生產(chǎn)中實時檢測。節(jié)拍：30分鐘/臺。

（7）門板生產(chǎn)線

作業(yè)內(nèi)容：完成門板組成的組焊及發(fā)泡。生產(chǎn)線特點：工位間的部件轉(zhuǎn)運采用自動化橫縱向移動裝置;長直焊縫采用自動焊。節(jié)拍：32分鐘/臺。

（8）箱體總裝線

作業(yè)內(nèi)容：完成底架組成、側(cè)板組成、前端組成、后框組成、頂板組成等箱體大部件的組裝焊接。生產(chǎn)線特點：自動化流水線，工件完工后自動傳送至下工位;總裝工位、頂蓋組裝工位組裝時采用自動化橫縱向移動裝置吊運配件;頂板、側(cè)板、側(cè)梁等長直焊縫采用自動焊。節(jié)拍：34分鐘/臺。

（9）油漆涂裝線

作業(yè)內(nèi)容：主要完成箱體的打砂、油漆涂裝。生產(chǎn)線特點：油漆涂裝生產(chǎn)線為自動化流水線，前工位完工后自動傳送至下工位。節(jié)拍：35分鐘/臺。

（10）內(nèi)裝交驗線

作業(yè)內(nèi)容：完成風道、冷機、電氣等箱體內(nèi)裝配件的組。生產(chǎn)線特點：自動化流水線，前工位完工后自動傳送至下工位;底角封等長大焊縫的焊接使用自動焊。節(jié)拍：30分鐘/臺。

4.工藝布局

根據(jù)上文對冷藏集裝箱的產(chǎn)品結構和各條生產(chǎn)線分析，總體平面布置圖如圖4所示。

5.工藝規(guī)劃關鍵因素

本規(guī)劃主要在下述因素中重點考慮：

（1）自動化流水線，無天車吊運，配件及整箱生產(chǎn)均實現(xiàn)了自動轉(zhuǎn)運。

（2）U型線的總體物流理念，實現(xiàn)大物流循環(huán)與小物流循環(huán)的有機結合，極大提高了物流效率，例如圓弧車頂?shù)男∥锪餮h(huán)等。

（3）空間化裝備和物流，最大程度節(jié)約生產(chǎn)場地，例如平板發(fā)泡的底?？臻g循環(huán)。

（4）智能化物流裝備的應用，例如自動轉(zhuǎn)運裝置、旋轉(zhuǎn)橫移裝置、自動化拉箱裝置等。

（5）工位器具的標準化、系列化設計。

五、結語

通過上文對冷藏集裝箱批量生產(chǎn)工藝規(guī)劃，可達到冷藏集裝箱年產(chǎn)6000臺的生產(chǎn)能力，且能夠滿足20英尺-53英尺多品種冷藏集裝箱的混流生產(chǎn)。本工藝規(guī)劃方法分步實施，可以表明，本規(guī)劃方法具有先進性，減少了投資，提高了投資回報率。

作者簡介：陳文興（1983- ），男，高級工程師，碩士研究生