冷鏈運(yùn)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(yùn)輸裝備以冷藏集裝箱為代表，是我國冷鏈?zhǔn)袌龅闹饕\(yùn)輸工具，需求量大，本文根據(jù)冷藏集裝箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，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(diǎn)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(shí)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(bào)率。

關(guān)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?zhǔn)袌鲎顬槠毡榈倪\(yùn)輸工具，需求量大，中集、勝獅等集裝箱專業(yè)供應(yīng)商均建設(shè)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(jié)構(gòu)

本文中以40英尺冷藏集裝箱為例進(jìn)行闡述。40英尺冷藏集裝箱主要用于裝運(yùn)需要冷藏運(yùn)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(jī)組和風(fēng)道、電氣裝置及線路等結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(yàn)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(diǎn)：已大量使用了自動(dòng)化流水線、電動(dòng)葫蘆及地軌轉(zhuǎn)運(yùn)小車進(jìn)行物料轉(zhuǎn)運(yùn);對于長直焊縫已實(shí)現(xiàn)了焊接專機(jī)或焊接機(jī)械手的自動(dòng)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)方式，資源，凝練了規(guī)劃原則，實(shí)現(xiàn)效益、效率的最大化。

（1）資源共享原則，結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)工裝、設(shè)備及場地等生產(chǎn)資源，減少重復(fù)投資。

（2）技術(shù)繼承性和制造技術(shù)升級原則，結(jié)合長期的生產(chǎn)技術(shù)資源，同時(shí)考慮制造技術(shù)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(fèi)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(shù)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)特點(diǎn)，生產(chǎn)過程可劃分為10條生產(chǎn)線，詳細(xì)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(jìn)行詳細(xì)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(diǎn)：自動(dòng)化流水線，工件完工后自動(dòng)傳送至下工位;縱向拼接焊縫采用自動(dòng)焊;T地板鋸切采用自動(dòng)定位切割。節(jié)拍：30分鐘/臺。

（2）底架鋼結(jié)構(gòu)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(diǎn)：自動(dòng)化流水線，工件完工后自動(dòng)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(dòng)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(diǎn)：自動(dòng)化流水線，工件完工后自動(dòng)傳送至下工位;各板的拼接焊縫使用自動(dòng)焊;防磨板采用自動(dòng)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(diǎn)：生產(chǎn)線具有自動(dòng)移動(dòng)和壓緊功能;發(fā)泡完成過自動(dòng)移動(dòng)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(yáng)塵;通風(fēng)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(diǎn)：工位間部件轉(zhuǎn)運(yùn)采用自動(dòng)化橫縱向移動(dòng)裝置;各角柱長直焊縫采用自動(dòng)焊;各角件與角柱之間的環(huán)焊縫采用機(jī)械手自動(dòng)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(shí)時(shí)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(diǎn)：工位間部件轉(zhuǎn)運(yùn)采用自動(dòng)化橫縱向移動(dòng)裝置;各角柱長直焊縫采用自動(dòng)焊;各角件與角柱之間的環(huán)焊縫采用機(jī)械手自動(dòng)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(shí)時(shí)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(diǎn)：工位間的部件轉(zhuǎn)運(yùn)采用自動(dòng)化橫縱向移動(dòng)裝置;長直焊縫采用自動(dòng)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(diǎn)：自動(dòng)化流水線，工件完工后自動(dòng)傳送至下工位;總裝工位、頂蓋組裝工位組裝時(shí)采用自動(dòng)化橫縱向移動(dòng)裝置吊運(yùn)配件;頂板、側(cè)板、側(cè)梁等長直焊縫采用自動(dòng)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(diǎn)：油漆涂裝生產(chǎn)線為自動(dòng)化流水線，前工位完工后自動(dòng)傳送至下工位。節(jié)拍：35分鐘/臺。

（10）內(nèi)裝交驗(yàn)線

作業(yè)內(nèi)容：完成風(fēng)道、冷機(jī)、電氣等箱體內(nèi)裝配件的組。生產(chǎn)線特點(diǎn)：自動(dòng)化流水線，前工位完工后自動(dòng)傳送至下工位;底角封等長大焊縫的焊接使用自動(dòng)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(jié)構(gòu)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(guān)鍵因素

本規(guī)劃主要在下述因素中重點(diǎn)考慮：

（1）自動(dòng)化流水線，無天車吊運(yùn)，配件及整箱生產(chǎn)均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。

（2）U型線的總體物流理念，實(shí)現(xiàn)大物流循環(huán)與小物流循環(huán)的有機(jī)結(jié)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)泡的底模空間循環(huán)。

（4）智能化物流裝備的應(yīng)用，例如自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)裝置、旋轉(zhuǎn)橫移裝置、自動(dòng)化拉箱裝置等。

（5）工位器具的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計(jì)。

五、結(jié)語

通過上文對冷藏集裝箱批量生產(chǎn)工藝規(guī)劃，可達(dá)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(shí)施，可以表明，本規(guī)劃方法具有先進(jìn)性，減少了投資，提高了投資回報(bào)率。

作者簡介：陳文興（1983- ），男，高級工程師，碩士研究生