汽車發(fā)動機(jī)高效生產(chǎn)線的設(shè)計

王祎

摘 要：在現(xiàn)代制造業(yè)當(dāng)中，裝配生產(chǎn)線是最為廣泛的制造系統(tǒng)之一，而在生產(chǎn)線的設(shè)計和管理環(huán)節(jié)，裝配線平衡將直接影響到生產(chǎn)線的運(yùn)行效率和制造系統(tǒng)效能。因此，我們需要在生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化和完善，不斷改善裝配線效率，在降低成本的同時保障生產(chǎn)過程的高效化，促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。本文也將以汽車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線作為主要切入點(diǎn)展開研究。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機(jī);高效生產(chǎn)線;設(shè)計

0 引言

在現(xiàn)代生產(chǎn)制造過程當(dāng)中，產(chǎn)品由不同的零件所構(gòu)成，所以產(chǎn)品裝配線成為了最常見和最直接的生產(chǎn)方式。裝配線由不同流水化的連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)模式組成，按照各自的生產(chǎn)要求完成不同的裝備工作。發(fā)動機(jī)作為汽車的核心部件之一，其生產(chǎn)過程直接影響到整車性能，對工藝和工序的優(yōu)化設(shè)計具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 發(fā)動機(jī)的裝配線與生產(chǎn)線

1.1 核心內(nèi)涵

裝配線本質(zhì)就是在工作過程中按照產(chǎn)品的裝配工藝路線進(jìn)行排列，從而保障加工對象能夠按照要求進(jìn)行成品制造環(huán)節(jié)，和流水線一樣通過各種工序轉(zhuǎn)換為最終的產(chǎn)品。裝配線由不同的工位所組成，各個工位也有固定需要完成的工序，每個工序所花費(fèi)的時間基本相同。如果把主零件固定在操作臺之后，其他零件可以附加完成整個裝配環(huán)節(jié)。

此類生產(chǎn)線的專業(yè)化程度非常高，將不同內(nèi)容細(xì)分至各個工位之時，每個工位的操作都具有專業(yè)性特點(diǎn)，在裝備生產(chǎn)時按照相應(yīng)的節(jié)奏完成工序內(nèi)容。

1.2 主要分類

裝配生產(chǎn)線按照生產(chǎn)單元移動狀態(tài)，可劃分為固定流水生產(chǎn)線和移動流水生產(chǎn)線，兩者的主要區(qū)別在于生產(chǎn)單元是否固定。在大多數(shù)中小型機(jī)械產(chǎn)品或批量生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)裝配環(huán)節(jié)中多以移動流水線為主，且生產(chǎn)線上的產(chǎn)品需保障一定的數(shù)量要求。換言之，一條裝配線之上需要維持不同的幾種產(chǎn)品生產(chǎn)，在工藝、結(jié)構(gòu)上保持相似之處。

1.3 裝配線與生產(chǎn)線平衡問題

生產(chǎn)線平衡問題，一直以來就涉及到作業(yè)任務(wù)的分配，從而滿足不同作業(yè)的時間和節(jié)奏要求目的讓所有工作地的空閑時最小。因此裝配線本身的復(fù)雜程度和產(chǎn)品裝配時的工序之間存在必然聯(lián)系，生產(chǎn)線工序越多說明生產(chǎn)效率越低，裝配線越不容易達(dá)到最佳工作狀態(tài)。所以要想讓裝配線達(dá)到一個最佳工作狀態(tài)，就需要從工藝技術(shù)角度出發(fā)，了解不同作業(yè)元素之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，將其按照最佳方式組合到工位工作當(dāng)中。這里涉及到一個概念，即“周期”，指的是裝配線上的產(chǎn)品時間規(guī)劃問題，也是在整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的過程中最為重要的生產(chǎn)元素之一。以汽車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)環(huán)節(jié)為例，當(dāng)所有的零部件全部主席之后就應(yīng)該按照既定工序流程將所有的零部件進(jìn)行組合，完成裝配工作。發(fā)動機(jī)性能的好壞本身取決于發(fā)動機(jī)在裝配時的技術(shù)條件，相關(guān)操作人員需按照規(guī)定的作業(yè)方法保持裝備線與生產(chǎn)線平衡，否則必然違反技術(shù)規(guī)范而產(chǎn)生不良效果。

2 汽車發(fā)動機(jī)高效生產(chǎn)線設(shè)計

2.1 生產(chǎn)線優(yōu)化方案

生產(chǎn)線優(yōu)化過程中，可以采用雙邊裝配平衡方法來進(jìn)行節(jié)奏與周期的規(guī)劃，同時對現(xiàn)場管理工作進(jìn)行有效改善編制現(xiàn)場作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。例如通過現(xiàn)場5s管理，讓發(fā)動機(jī)裝配生產(chǎn)線和其他生產(chǎn)線之間形成工作聯(lián)動，協(xié)調(diào)相關(guān)部門成立廢舊零部件回收體系，定時定期去清理廢物或廢品，將回收的零配件展開統(tǒng)一管理。在零部件的裝配和擺放方面要始終按照先后順序進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)劃，做好生產(chǎn)現(xiàn)場的清潔和完善，避免生產(chǎn)以外的因素對生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)嚴(yán)重干擾[1]。

而標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)方案則可以對操作過程和實(shí)施方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化要求，操作人員在標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)參考書的指導(dǎo)下可明確發(fā)動機(jī)裝配過程中不同步驟的關(guān)鍵點(diǎn)與工藝檢查方式，明確描述各個工作步驟應(yīng)該使用的操作方法，確保裝配時的零部件選擇和材料規(guī)劃等符合工藝要求。必要時可以將重要信息以圖紙的形式進(jìn)行注釋。例如在某些難度較高的工序或瓶頸工序當(dāng)中，要考慮這些工序?qū)ιa(chǎn)線產(chǎn)生的影響，，使得工序節(jié)拍時間維持在合理范圍內(nèi)。

2.2 生產(chǎn)線局部優(yōu)化

通過對工位的分解和組合后我們可以獲取不同的工序要求，得到裝配任務(wù)之間的順序安排。將這些信息進(jìn)行整合分析后，可以把雙邊裝配線的平衡問題按照一般工作要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，例如左右側(cè)點(diǎn)火圈安裝、通風(fēng)軟管安裝、傳感器安裝、緊固螺栓安裝等都可以進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)。具體來看可以根據(jù)工位的實(shí)際要求，結(jié)合雙邊裝配線平衡理論，對瓶頸工位或瓶頸工序進(jìn)行優(yōu)化[2]。另外為了保障裝配生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本，可考慮降低工位數(shù)量，將局部裝配線的平衡率提高至最大化，不僅工作人員之間的工作負(fù)荷調(diào)度變得更加穩(wěn)定，且整個生產(chǎn)過程比較均衡。

2.3 經(jīng)濟(jì)化操作原則

在發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線的某些工位上，容易出現(xiàn)工人操作時產(chǎn)生無效動作，尤其是人-人操作中還會出現(xiàn)使用他人工具的情況，動素浪費(fèi)現(xiàn)象比較明顯。在經(jīng)計劃操作原則要求下，整條生產(chǎn)線上的工作人員要在操作動作上進(jìn)行規(guī)范化要求，使之符合動作經(jīng)濟(jì)原則和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?？傮w來看，經(jīng)濟(jì)化操作是一個循序漸進(jìn)的過程，需要在滿足生產(chǎn)節(jié)拍和周期的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，從而讓生產(chǎn)線始終處于最佳狀態(tài)，隨著工業(yè)工程的發(fā)展和未來技術(shù)研究的深入，相關(guān)企業(yè)也會開始利用各種工藝流程對瓶頸工序展開優(yōu)化提升生產(chǎn)質(zhì)量，并根據(jù)現(xiàn)場工作要求采取合理改進(jìn)措施[3]。

3 結(jié)語

我國汽車市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，汽車企業(yè)的制造能力和生產(chǎn)能力大幅提升，我國的汽車產(chǎn)量在世界范圍內(nèi)也保持了良好的發(fā)展勢頭，近年來的增長速度越來越快、發(fā)動機(jī)作為汽車零部件中的重要組成部分，在現(xiàn)代生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的價值顯著。通過對裝配線和生產(chǎn)線的優(yōu)化和完善，可以保證整個裝配生產(chǎn)的工藝步驟按照生產(chǎn)計劃要求進(jìn)行，減少因人員操作失誤或工藝安排不完善導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭夏，程永康.基于動作分析的汽車發(fā)動機(jī)流水線作業(yè)過程分析與優(yōu)化[J].科技信息，2012（03）：181-182.

[2]張國強(qiáng).基于汽車發(fā)動機(jī)總裝生產(chǎn)線自動輸送控制系統(tǒng)的研究[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2019（08）：400.

[3]閆志明，王家勇.FANUC機(jī)器人在汽車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J].可編程控制器與工廠自動化，2014（04）：88-91.