MANUFACTURING AND PROCESS | 制造与工艺
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总装输送线优缺点对比
刘凯
豪驰智能汽车有限公司 山东省莱芜市 271123
摘 要: 基于总装工艺工程工作的相关经验,对总装输送线的类型、布置形式的优缺点进行简单对比,并对目前国内外汽车行业总装输送线的选型进行论述。
关键词:汽车;输送线;选型;布置形式
1 引言
随着科技水平的飞速提升,国内汽车行业有了蓬勃发展,无论是传统燃油汽车企业,还是新兴混合动力汽车、纯电新能源汽车等制造企业遍地开花,因此汽车输送线出现多样化选型和布置形式。本篇内容简述了总装输送线的结构类型、优缺点和布局特点,以及国内外总装输送线的布置案例,方便大家加深对总装输送线的了解。
2 总装输送线简介
输送线作为汽车制造的载体,承担了汽车零部件的装配、内饰外观的调整、安全检测及功能检测的任务。将各个模块零部件和标准件按照合理的工序排布,并依据规定的技术要求、质量要求,组装成一辆合格的整车。
总装输送线是由输送设备、转运设备及相关辅助设备构成,以组装整车为最终目标进行相应的布置。输送线的布置对于装配的效率和物流有决定性的作用。受投资规划及场地的影响,形成了多种工艺布置方式。常见布置形式主要有U型、T型、L型等。输送线主要包含内饰线、底盘线、最终线三条主线及动力总成、前悬、后悬、仪表、车门、轮胎六条分装辅线,用以满足工艺需求。
3 输送线的类型
输送线按输送结构不同主要包括:摩擦线(空中)、积放链输送、板式链输送、自行
小车、积放辊道输送、塑料模组带输送。
摩擦线是目前较为主流的输送设备,主
要为内饰线和底盘线使用。特点是噪音小,
汽车传动带故障率低,维修方便,可实现快速行走和积
放,成本较低。
积放链特点是成本低,故障率低,维修
方便,可实现爬坡、下坡,快速行走和积放。
缺点是汕污较多。同样多用于内饰和底盘线。
板式链一般有单板链、双板链、宽板链
三种形式。一般多用于内饰线、最终线、检
测线外观检查以及淋雨线。特点是噪音小,
运行平稳,成本低。缺点是维修不便。
自行小车一般用于总装底盘线,分为两
种形式:带剪式和不带剪式。特点是噪音小,
故障率低,可实现自动化,检修方便无油污。
缺点是制造成本较高。
塑料模组带是由塑料块组合,塑料或不
锈钢插销链接,通过链轮与链板紧密连接,
实现输送。一般用在内饰线、最终线和淋雨线。
特点是无噪音,性能可靠,无需维护,安装
简单。缺点是制造成本高。
4 输送线布局
输送线主流布局形式主要有:“U”型、
“T”型、“L”型。
总装输送线的布置工作需要结合生产线
体规划长度,在满足装配需求的同时,也要
保证物流路线畅通以及安全通道畅通,实现
生产面积最大化节约,满足总装工艺布局合
理性。
4.1 “U”型布局
其特点是:(1)物流配送时间缩短,效
率大大提升;(2)装配线侧面留有较大空间,
能够有效利用,留于外协件配套区与总成生
产区。工序分配更加灵活,生产更加平衡。(3)
员工劳动力得到有效利用,减少不必要的行
走浪费;(4)便于员工、管理者、技术等相
关生产保障人员之间信息沟通。缺点是该布
局占用较多的地面及空中面积。
4.2 “L”型布局
“L”型布局既保证了总装车间便捷的物
流条件,又兼顾了物流周转库房的布置,厂
房线体简洁整齐的布局形象;厂房具有良好
的通风采光环境,既美观又经济实用。
4.3 “T”型布局
“T”字区域是生产装配区,物流区域在
T字区域的两翼,且分装线也在物流区域内,
并与主线垂直,这就保证了物流运输距离短、
时间短、效率高,满足了生产线生产需求。
且在物流区域外有卸货区,便与物流区外协
件运输。缺点是受环境制约,需要保证充足
的生产线占地面积。
5 总装输送线设备选型
通常,PBS输送线多采用辊道滑撬形式,
投资成本较高。不占厂房用地面积,便于车
身缓存、调配流转、维修方便。也有部分车
企采用立体车库形式,占地面积较小,但相
对来说投资及成本更高。
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而对于内饰线及最终线,目前多数企业均采用宽滑板输送形式,受成本因素制约,也有只采用板式链的形式,或者内饰线宽滑板输送,最终链采用板式链。
底盘线基本采用积放链或者摩擦线两种形式,比较典型的有日韩企业的底盘线采用积放链,欧美企业多采用摩擦线。相比之下摩擦线的前期投资成本要高于积放链,但综合考虑钢结构、厂房及后续维护工作,二者成本接近。当企业拥有较高的产量时,为了提升装配效率,减轻劳动强度,部分企业也
会采取可升降旋转的输送线抱具,配合底盘一体化举升AGV 小车,以满足装配需求。此类输送线先进但投资高昂,一般多为欧美制造工厂所采用。
6 结语
就企业的外部环境来说,随着科学技术飞速发展,日新月异,经济快速发展,顾客的出行物质需求日益提升。作为汽车企业来说,必须采用更合理高效的输送线设备,进一步提升产品产量及质量,才能满足以上需
求。同时对内企业将而临劳动者减少,劳动成本增加,如何保障劳动者的操作效率及安全,诚少劳动强度,也是每个制造企业值得思考的问题。因此在规划选择输送线设备时,必须紧密联系产品特性和生产组织形式,综
合考虑企业本身的投资效益,后期维护工作,能源消耗等因素,从经济性,实用性,可靠性,安全性的角度进行选择,满足公司自身的发展需求即可。
3.2 仿真结果及分析
对汽车在干沥青路面制动过程仿真,设定车辆行进在最佳滑移率为0.2,轮速了50r/s 时开始启用防抱死系统。
3.2.1 仿真结果
以下曲线是系统模糊滑模控制法的仿真结果,如下图12-图15所示:
3.2.2 仿真结果分析
可以看出,在车轮制动过程中,我们所设计的ABS 系统模糊滑模变结构控制器能够
使车轮滑移率处于理想范围内,对于不同路况的最佳滑移率有很好的跟踪能力。同时,我们还可以看出车轮摩擦力此时达到较大值,车速平稳下降,制动力矩波动幅度较小,制动效果最佳。因此,我们认为本文所设计的控制器在整个制动过程中基本达到了预计的控制效果,能够有效防止车轮在制动过程中发生抱死现象。
4 结束语
本文主要对模糊滑模变结构控制法进行了研究,并设计出一种ABS 系统模糊滑模变结构控制器,通过MATLAB 软件,对该控制器进行仿真分析,取得很好效果,以此作为一种汽车制动时消除抖动的实用方法。
注:吉林省教育厅“十三五”科学技术
项目(编号:JJKH20170157KJ)。
作者简介
李赫: (1981.03—),男,汉族,吉林省吉林市人,
毕业院校:内蒙古工业大学,机械制造及自动化专业硕士研究生,现工作单位:吉林电子信息职业技术学院,汽车工程学院,教师。江薇: (1972.04—),女,汉族,吉林省通化市人,
毕业院校:四平师范学院,生物教育专业本科,现工作单位:敦化职业技术学院,教师。
图15 制动力矩仿真曲线
图14 滑移率局部放大曲线
参考文献:
[1]王聪.软开关功率变换器及其应用[M]:第1版.北京:科学出版社,2000.
[2]阮新波,严仰光. 直流开关电源的软开关技术[M]:第1版. 北京:科学出版社,2000.
[3] 张占松,蔡宣三. 开关电源的原理与设计[D].北京:电子工业出版社,2004.340-367.
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图13 滑移率仿真曲线