胡衛(wèi)華,尹春梅
(奇瑞汽車股份有限公司,安徽 蕪湖 241009)
目前,汽車行業(yè)中各公司開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的速度越來(lái)越快、品種越來(lái)越多,為考慮到投資成本,涂裝車間也都要求更加柔性化建設(shè),能讓更多的車型在現(xiàn)有涂裝生產(chǎn)線上生產(chǎn)。而新車型在已建涂裝生產(chǎn)線上通過(guò)性分析的好壞,直接影響試制車身的成功,對(duì)工藝路線及車身涂裝規(guī)劃起著決定性作用。
新車型涂裝通過(guò)性分析通常是針對(duì)指定車型在指定車間,按指定的工藝生產(chǎn)的分析。車型變化,車間不同以及工藝變化都可能影響到新車型通過(guò)性分析的結(jié)果。
涂裝通過(guò)性分析是根據(jù)新車型數(shù)據(jù)和初定路線車間信息進(jìn)行分析,針對(duì)各分析內(nèi)容策劃達(dá)成措施。如果新車型數(shù)據(jù)與初定路線車間規(guī)劃設(shè)計(jì)要求有一定的差異,要滿足新車型生產(chǎn)需求就需對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行相應(yīng)的投資改造。
新車型在涂裝車間的通過(guò)性,狹義上講,即指車型在涂裝車間的設(shè)備通過(guò)性,包含在涂裝可行性分析之內(nèi)。廣義上講,指新車型在涂裝車間量產(chǎn)所需進(jìn)行的各項(xiàng)分析的綜合,包含前期樣車預(yù)可研,SE的部分內(nèi)容,工藝路線,機(jī)械化及非標(biāo)設(shè)備通過(guò)性,工時(shí),物流及可操作性等。本文重點(diǎn)介紹涂裝設(shè)備通過(guò)性分析。
新車型通過(guò)性分析原則:在進(jìn)行設(shè)備通過(guò)分析時(shí),通常需考慮將同一平臺(tái)車型策劃在同一生產(chǎn)車間。不僅可以達(dá)到工藝及設(shè)備的共用,減少投資,還能整合資源,保證用較少的資源得到最大化輸出、減少混亂,提高人員操作熟練度、保證車型涂裝生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性。
工藝設(shè)備通過(guò)性分析主要是根據(jù)初定路線車間的設(shè)備尺寸分析車型是否能通過(guò),是否有干涉,設(shè)備的工藝功能是否能滿足(例:設(shè)備承載重量、槽體通過(guò)、門(mén)洞通過(guò)、機(jī)器人仿形通過(guò)、離子桿通過(guò)、烘干爐爬坡、烘干加熱能力等),因此,必須要求新車型的最大尺寸、最大重量、最大面積不能超過(guò)初定路線車間的規(guī)劃要求。如果車身最大尺寸、最大重量超過(guò)生產(chǎn)車間規(guī)劃設(shè)計(jì)的最大尺寸、最大重量,一般是不能將此車型規(guī)劃在此車間進(jìn)行生產(chǎn)。工藝設(shè)備通過(guò)性分析主要是考慮設(shè)備干涉和功能性是否滿足兩個(gè)方面。
工藝設(shè)備干涉性分析主要是針對(duì)前處理-電泳槽體和烘干爐及強(qiáng)冷室、UBS噴膠室、噴漆室、打磨室、修飾室和噴蠟室等室體進(jìn)行通過(guò)性分析,特別是分析前處理電泳槽體、烘干爐爬坡及拐彎、室體門(mén)洞等是否干涉等,在分析過(guò)程中還需考慮到車型實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)和車型開(kāi)門(mén)尺寸,需將車型數(shù)模輸入到軟件中進(jìn)行生產(chǎn)模擬,分析設(shè)備通過(guò)性干涉。
圖1 前處理機(jī)械化方式為RODIP的入槽模擬分析狀態(tài)
圖2 烘干爐爬坡重心模擬分析狀態(tài)
前處理電泳槽體通過(guò)性分析需考慮車身在槽體中的運(yùn)動(dòng)擺動(dòng)時(shí)的干涉情況(圖1);烘干爐爬坡分析需考慮車身重心位置是否在滑撬前后滾輪之間,需分析是否會(huì)出現(xiàn)翻車情況(圖2);在各設(shè)備的拐彎處需分析轉(zhuǎn)彎是否與設(shè)備室體有干涉;在車型運(yùn)行通過(guò)各個(gè)設(shè)備門(mén)洞時(shí)需考慮門(mén)洞尺寸是否能滿足車型通過(guò)。在設(shè)備通過(guò)分析過(guò)程中,還需要結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況、車型運(yùn)行慣性、擺動(dòng)及重心偏移等因素的影響,分析設(shè)備干涉情況時(shí),需保留合理的余量。
設(shè)備功能性分析主要包括設(shè)備工藝能力是否滿足需求。通過(guò)進(jìn)行設(shè)備功能性分析是建立在新車型有數(shù)據(jù)超過(guò)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)規(guī)劃要求(如:面積、重量、顏色等)或新車型有新工藝的要求,生產(chǎn)線不具備新工藝功能條件的情況下進(jìn)行分析的。常規(guī)分析的內(nèi)容主要有電泳面積、噴涂面積、重量、生產(chǎn)顏色等內(nèi)容的核對(duì)分析。
首先需核對(duì)新車型電泳面積是否超過(guò)生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要求電泳面積,考慮新車型車身實(shí)際電泳面積與陽(yáng)極面積比不應(yīng)小于 1:4~5,即車身電泳面積不能大于生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要求的電泳面積,否則可能會(huì)影響電泳效果。如電泳面積超出極限要求就需考慮改造,可考慮電泳液切換為高泳透力電泳漆或增加陽(yáng)極面積等。其次,需根據(jù)噴涂面積大小分析機(jī)器人的能力,車身面積如果超過(guò)機(jī)器人噴涂面積會(huì)影響機(jī)器人的噴涂節(jié)拍、機(jī)器人的噴涂軌跡;如果車身超寬還會(huì)出現(xiàn)機(jī)器人碰杯的風(fēng)險(xiǎn)。此外,設(shè)備重量超重也需對(duì)所有設(shè)備的承重要求進(jìn)行核對(duì),并進(jìn)行烘干爐加熱能力的分析核對(duì)是否滿足要求。在生產(chǎn)顏色匹配上,新車型顏色策劃時(shí)首先需考慮沿用現(xiàn)有生產(chǎn)線顏色,如果有特殊要求,需要增加顏色,則需要核對(duì)生產(chǎn)線的輸調(diào)漆顏色是否足夠,如不足夠,需考慮用新增的顏色替換不常用的老顏色,整合顏色。
在進(jìn)行設(shè)備通過(guò)性分析時(shí),還需要考慮設(shè)備仿形的改造,通常需考慮機(jī)器人仿形修改,使機(jī)器人的最大噴涂范圍能有效覆蓋車身表面;離子桿仿形修改使鴕鳥(niǎo)毛擦凈機(jī)及離子桿最大行程不與車身產(chǎn)生干涉。此外,還需考慮各工序可操作性的問(wèn)題、設(shè)備輔具的共用性問(wèn)題等;可操作性會(huì)影響到通過(guò)性分析的結(jié)果或者產(chǎn)品的設(shè)計(jì);設(shè)備輔具的共用性不僅可以減少投資,避免錯(cuò)裝漏裝問(wèn)題的發(fā)生,還能在前期解決后期工裝設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)的問(wèn)題。當(dāng)然,一個(gè)新車型到現(xiàn)有車間生產(chǎn)通常都會(huì)有一定的不滿足項(xiàng)需要進(jìn)行改造,則需要求在策劃階段對(duì)改造方案進(jìn)行細(xì)化和鎖定投資,以便后期項(xiàng)目改造使用。
機(jī)械化設(shè)備通過(guò)性分析不僅需分析各個(gè)車身上下件點(diǎn)轉(zhuǎn)掛、吊具與滑撬轉(zhuǎn)掛點(diǎn)的產(chǎn)能節(jié)拍,還需分析新車型的重心、吊具孔、滑橇孔是否滿足相應(yīng)生產(chǎn)車間現(xiàn)有的重心范圍、吊具支點(diǎn)、滑橇支點(diǎn)位置等。機(jī)械化設(shè)備的通過(guò)性分析主要從機(jī)械化吊具、轉(zhuǎn)掛系統(tǒng)、滑撬輸送系統(tǒng)、升降機(jī)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。
機(jī)械化吊具主要分為前處理電泳吊具、PVC吊具和噴蠟吊具等。前處理電泳吊具主要分析吊具(滑撬)與車身涂裝用孔的匹配情況,主要有以下幾個(gè)要求:
(1)車身涂裝孔與吊具支點(diǎn)孔中心完全一致。若因?yàn)榭v梁位置無(wú)法達(dá)成,考慮支架等形式,則需要CAE對(duì)強(qiáng)度做分析(不適合RODIP翻轉(zhuǎn)形式)。
(2)車身前后孔高差與吊具前后支點(diǎn)高差差異建議小于50mm,如采用自行葫蘆結(jié)構(gòu)吊具車身與吊具間角度不宜超過(guò)2度,否則支點(diǎn)孔X向就需要偏移。
(3)如采用RODIP翻轉(zhuǎn)吊具,車身重心與吊具擺動(dòng)中心(RODIP翻轉(zhuǎn)中心)偏移在250mm以內(nèi);對(duì)擺桿式吊具,車身重心在運(yùn)動(dòng)時(shí)不能越過(guò)支點(diǎn)。
(4)車身任何部位不能與吊具產(chǎn)生干涉,如果干涉就要考慮改造可行性。
PVC吊具和噴蠟吊具主要需考慮車身重心是否在前后支撐之內(nèi)(安全距離是200mm以外,小于200mm時(shí)實(shí)際驗(yàn)證重心安全性);支撐塊與車身側(cè)圍受力處匹配的情況。噴蠟吊具需注意是否能安全打開(kāi)門(mén)進(jìn)行噴蠟。
圖3 某車型與吊具匹配模擬分析狀態(tài)
圖4 某車型與滑撬匹配 模擬分析狀態(tài)
轉(zhuǎn)掛系統(tǒng)的通過(guò)性分析主要考慮與帶車身的吊具(滑撬)及轉(zhuǎn)接的滑撬的匹配情況,考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的干涉情況以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重心的變化情況。
圖5 某車型轉(zhuǎn)掛模擬分析狀態(tài)
滑撬輸送系統(tǒng)的通過(guò)性分析主要分析滑撬與車身的匹配或干涉情況,分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中重心的變化情況以及輸送過(guò)程中與周圍非標(biāo)設(shè)備的干涉情況。
升降機(jī)通過(guò)性分析主要考慮升降機(jī)的速度,是否能滿足工藝節(jié)拍;考慮升降機(jī)是否能承載超重的新車型車身與滑撬;其次需分析車身重心是否在升降機(jī)皮帶允許范圍內(nèi),如果重心太偏有升降機(jī)傾斜變形風(fēng)險(xiǎn),影響生產(chǎn)。
以現(xiàn)有涂裝生產(chǎn)線為例,要滿足一款車型在此生產(chǎn)線順利進(jìn)行批量生產(chǎn),必須對(duì)其電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行以下幾大方面的改造:
(1)生產(chǎn)線如有考慮電氣自動(dòng)化識(shí)別等,通常分析前處理滑撬鎖緊,檢測(cè)是否能自動(dòng)鎖緊和檢測(cè),防止在前處理-電泳通過(guò)過(guò)程中,車身由于未鎖緊而掉入槽體中。
(2)電泳入槽前車身識(shí)別要求在電泳入口能自動(dòng)識(shí)別新車型,并不對(duì)其它現(xiàn)生產(chǎn)車型產(chǎn)生干涉。增加車型識(shí)別光柵,安裝位置合理不能影響車身的通過(guò),維護(hù)方便;程序控制部分,要能實(shí)現(xiàn)不同車型的需要,不影響現(xiàn)有車型的識(shí)別。
(3)在電泳下線轉(zhuǎn)掛處能自動(dòng)識(shí)別新車型,并不對(duì)其他車型產(chǎn)生干涉,進(jìn)行電泳吊具解鎖;轉(zhuǎn)掛時(shí)能夠根據(jù)車型識(shí)別系統(tǒng)順利實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)掛。
(4)UBS后轉(zhuǎn)掛車型識(shí)別要求能自動(dòng)識(shí)別新車型,并能將相應(yīng)的車型信息寫(xiě)入系統(tǒng)載體中。
(5)噴漆室內(nèi)離子桿處識(shí)別要求在車身通過(guò)時(shí)將離子桿頂部吹風(fēng)桿手工收回到頂部位置,防止出現(xiàn)識(shí)別錯(cuò)誤。
(6)機(jī)器人車型識(shí)別要求能自動(dòng)識(shí)別新車型,能進(jìn)行仿形噴涂,防止碰杯事故發(fā)生等。
設(shè)備通過(guò)性分析是整個(gè)通過(guò)性分析工作的重中之重,也是否決項(xiàng),一旦設(shè)備無(wú)法通過(guò)且無(wú)法改造或改造得不到預(yù)批,則直接判定路線失敗,需重新選擇路線或聲明項(xiàng)目涂裝不可行。因此,涂裝設(shè)備通過(guò)性分析尤其慎重。