• 汽车焊装生产线的柔性化分析
    发布日期:2018-05-10

      柔性化生产(Flexihility-Manufacturing),是目前国内外先进汽车制造企业广泛采用的一种灵活的生产模式。它既满足了汽车生产要求的规模效益,又保证了产品多元化的需求。这种先进的生产理念,以其时效优势及成本优势,极大的增强了企业的竟争一力。

      面对瞬息万变的市场,汽车生产企业对人们的消费需求愈加难以准确预测,因此,汽车企业的生产能力能否弹性地适应市场波动并进行适时地、快速地调整,对于企业处于市场竞争一的有利地位显得至关重要,这也是差异化市场竞争一中能否克敌制胜的关键所在。汽车市场的竞争一越来越集中在汽车产品的新换代和是否针对客户个性化需求上。企业面对如此变幻莫测的市场环境,传统汽车行业过去采用的大批量单车种专用线的生产模式已很难适应当前汽车业快速发展的要求,因此多品种的柔性化共用线生产方式越来越受到重视,广泛地应用在汽车生产中。汽车焊装生产是汽车加工工艺中相对复杂相对专业的制造过程,柔性化制造技术对车身焊装生产而言,显得尤为重要,因此如何实现“柔性化生产”是汽车柔性化生产的关键所在。

      一、焊装生产线的作用及分类

      焊装生产工序的主要任务是完成车象也称为白车身)的加工制造。对于轿车产品来说,车身焊装线一般是由地板总成线、左右侧围总成线、CRP(仪表台横梁+顶盖+后行李仓托架)线和门盖总成线、车身装配调整线等部分组成,各总成构件又由很多合件、组件及零傀大多为冲压件)组成。考虑到起初的开发投资、日后的生产物流、品质管理等因素,这些分总成线一般都建在主机厂附近的配套厂,汽车主机厂通常采用即时直供方式为主机厂焊装线服务。

      专有化焊装线,也称之为单一化焊装生产线,就是该焊装线只能为单一车型提供生产。若再开发新车种生产时,就   异地或迁移现有焊装线后重新建设新的焊装线。从而造成厂房、设备及公用动力设施重复投资造成浪费,生产效率很低;与之对应的柔性化焊装线,是指在相同的地方同一条生产线上可以同时满足多个车种的生产线,其通用设备和公用动力设施一次性投人享用,每次开发新车型时,只需增加部分专用设备模块,改造事先预置的通用设备,调试各种共用化程序即可。柔性化生产线避免了重复投资造成的浪费,而且缩短了技改时间,不足的是初期一次性投资高于固定生产线。

      二、柔性焊装生产线

      柔性焊装生产线的特征是大量使用工业机器人、数控焊钳、可快速换的工装设备和非同步输送带、可编程控制的自导车等自动化、模块化构件,其特点是能方便地适应几个基本车型及若干变型车的同时生产并易于适应以后的改型。

      柔性焊装生产线属于柔性制造系统(FMS一Flexible-Manufacturing-System),FMS的柔性是指对生产产品的技术柔性,即系统为不同的产品和产品变化而进行柔性设置,可以达到非常高的设备利用率,同时减少制造过程中零件的中间存储,提高对顾客需求的快速响应能力。

      与刚性焊装生产线相比,柔性焊装生产线主要特点为:(1)把作业分为几个工序;(2)不同批次的不同工序可以重叠投人;(3)完成工序加工时间快和不变;(4)全部加工工序自动化;(5)产品的焊接主要由焊接柔性制造系统完成;(6)组成系统构件构成模块化,可以随着需要进行柔性改造。

      德国的大众、宝玛格、日本的本山、瑞典的沃尔沃、   的卡特比勒等公司均大量使用车身柔性焊装生产线。其中德国Benz在Sindelfingen工厂布置有三条车身焊接总装线,三条地板总成线及相应的中地板、前后地板线等,共有焊接机器人1000余台,自动化率为95%,生产约10个车型,其柔性生产能力是非常惊人的。

      三、柔性化焊装生产线上的组成单元

      柔性焊装生产线是为了适应用户不同产量、不同生产率、不同自动化程度、不同工厂环境的要求而设计的。柔性生产系统是全球车身焊装技术发展的趋势。

      柔性组成单元主要包括:柔性焊装夹具,自动焊接装置,点焊设备,车身总成工位,自动输送机械,传送机构,升降机,折边机,机器人系统,电控系统以及辅助机构等。

      一、柔性焊装夹具

      为了适应不同车型,柔性夹具一般采用两种结构型式:

      一是固定式,它设置在各种车型断面相同或相似的位置;

      二是切换式,在不同车型断面相差很大的情况下,利用切换式夹具分别适应不同车型的定位夹紧,有旋转和移动两种方式。

      二、自动焊接装置

      由于手工焊接劳动强度大,生产率低,且焊接质量和可靠性难以保证,随着焊装生产线自动化程度的日益提高,它逐渐被自动焊接工艺所代替。自动焊接装置由自动焊钳及其附属设备组成,相比焊接机器人而言,它的投资少且焊接接近性好,是我国汽车车身焊接的发展方向。

      三、点焊设备及方式

      为了满足不同用户的对于投资成本和维护费用的不同要求,我们又可以根据成本以及焊接自动化程度,选择不同的焊接方式,主要有手工点焊、自动点焊、机器人点焊等几种方式。

      四、机器人系统

      在白车身焊装生产线中利用多轴机器人进行二氧化碳焊接、点焊、涂胶和上下料,大大提高了焊装生产线的自动化程度和生产效率。

      在汽车焊装线的控制中广泛应用可编程控制器PLC,它具有响应时间快、控制精度高、可靠性好、控制程序可随工艺而改变、易与计算机接口、维修方便等优点,而且体积小、寿命长,抗干扰能力强。


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