張寶紅

摘? 要：不銹鋼地鐵車(chē)輛具有耐腐蝕、免涂裝、維護(hù)成本低等特點(diǎn)，隨著設(shè)計(jì)和制造工藝水平的不斷發(fā)展，不銹鋼地鐵車(chē)輛的性能得到了極大提高，其價(jià)值也日漸凸顯[1]。文章結(jié)合不銹鋼地鐵車(chē)輛裝配工藝特性，從預(yù)組裝配作業(yè)、總組裝配作業(yè)和裝配試驗(yàn)作業(yè)三個(gè)階段入手，對(duì)現(xiàn)有裝配工藝過(guò)程進(jìn)行描述，分析其中不足之處并提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，旨在促進(jìn)裝配作業(yè)過(guò)程更加優(yōu)質(zhì)高效。

關(guān)鍵詞：地鐵車(chē)輛;不銹鋼;裝配工藝;優(yōu)化

中圖分類(lèi)號(hào)：U270.6? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）23-0119-02

Abstract： Stainless steel subway vehicle has the characteristics of corrosion resistance， no painting， low maintenance cost and so on. With the continuous development of design and manufacturing technology， the performance of stainless steel subway vehicle has been greatly improved， and its value has become increasingly prominent. Combined with the assembly process characteristics of stainless steel subway vehicle， this paper describes the existing assembly process from three stages： pre-assembly operation， general assembly operation and assembly test operation. The shortcomings are analyzed and the corresponding optimization measures are put forward in order to promote the assembly process to be more high quality and efficient.

Keywords： subway vehicle; stainless steel; assembly process; optimization

前言

隨著鐵路運(yùn)輸高速跨越式發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)軌道交通裝備制造業(yè)發(fā)展迅猛，國(guó)內(nèi)外對(duì)于城鐵車(chē)輛的需求數(shù)量不斷增加[2]。國(guó)內(nèi)企業(yè)與西門(mén)子、阿爾斯通和龐巴迪三家公司建立合作，通過(guò)引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的制造工藝技術(shù)，國(guó)內(nèi)工藝技術(shù)水平得到很大提升。不過(guò)總體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)地鐵車(chē)輛裝配工藝技術(shù)的發(fā)展尚不能滿(mǎn)足車(chē)輛制造水平提升的需求。因此需要持續(xù)進(jìn)行裝配工藝技術(shù)的優(yōu)化和提升，推動(dòng)國(guó)內(nèi)車(chē)輛制造水平的發(fā)展。

1 不銹鋼地鐵車(chē)輛裝配工藝概述

結(jié)合不銹鋼地鐵車(chē)輛裝配工藝應(yīng)用現(xiàn)狀，可發(fā)現(xiàn)在車(chē)輛生產(chǎn)制造中主要采用固定臺(tái)位和流水線(xiàn)兩種作業(yè)模式[3]。固定臺(tái)位模式：車(chē)輛裝配作業(yè)過(guò)程停留在固定臺(tái)位上，臺(tái)位作業(yè)人員和生產(chǎn)物料每天都是不同的，此類(lèi)作業(yè)模式臺(tái)位資源占用少、人員配置多、物流系統(tǒng)壓力大。流水線(xiàn)模式：車(chē)輛裝配作業(yè)過(guò)程在不同臺(tái)位上進(jìn)行流水，臺(tái)位作業(yè)人員和生產(chǎn)物料每天都是固定的，此類(lèi)作業(yè)模式臺(tái)位職能固定、人力資源利用率高、物流系統(tǒng)壓力小。

對(duì)比兩種作業(yè)模式發(fā)現(xiàn)，不管是固定臺(tái)位作業(yè)模式還是流水線(xiàn)作業(yè)模式，不銹鋼地鐵車(chē)輛裝配作業(yè)工藝流程基本是一致的。從車(chē)輛生產(chǎn)制造流程上大致可以概括為：車(chē)體制造～車(chē)體涂裝～整車(chē)裝配～整車(chē)調(diào)試～用戶(hù)驗(yàn)收。整車(chē)裝配作業(yè)分解為預(yù)組裝配作業(yè)、總組裝配作業(yè)、稱(chēng)重淋雨限界試驗(yàn)三大部分。

地鐵車(chē)輛裝配工藝設(shè)計(jì)流程一般遵循車(chē)內(nèi)～車(chē)頂～車(chē)底順序，裝配作業(yè)工藝流程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要對(duì)部件裝配、電氣組裝、涂裝及膠粘各個(gè)業(yè)務(wù)內(nèi)容進(jìn)行合理布置。車(chē)輛裝配工藝設(shè)計(jì)不僅可以有效提升裝配作業(yè)的工作效率，同時(shí)在保證軌道交通裝備產(chǎn)品的可靠性方面也發(fā)揮著積極的作用。

2 不銹鋼地鐵車(chē)輛裝配工藝設(shè)計(jì)思路

2.1 預(yù)組裝配作業(yè)

預(yù)組裝配作業(yè)采用軌道式流水作業(yè)模式，通過(guò)人工推動(dòng)方式來(lái)完成車(chē)輛的臺(tái)位轉(zhuǎn)換。

預(yù)組裝配作業(yè)車(chē)體處于高位，通過(guò)在假臺(tái)上加裝過(guò)渡梁實(shí)現(xiàn)車(chē)體工作高度的提升。在起落車(chē)臺(tái)位完成此作業(yè)過(guò)程，臺(tái)位需要配置架車(chē)機(jī)、天車(chē)、液壓升降車(chē)等設(shè)備。借助架車(chē)機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)車(chē)體提升至合適高度，利用天車(chē)、液壓升降車(chē)等設(shè)備將過(guò)渡梁安裝到假臺(tái)上。

預(yù)組裝配作業(yè)主要完成防寒材安裝、前端模塊安裝、制動(dòng)設(shè)備管路安裝、二次骨架安裝、風(fēng)道安裝、地骨安裝調(diào)整、地板安裝、地板布安裝、車(chē)窗安裝、車(chē)窗密封膠、貫通道安裝、車(chē)頂絕緣漆涂裝等工序的作業(yè)任務(wù)[4]。

預(yù)組裝配場(chǎng)地部件多組裝于車(chē)下部位，為了確保部件可以被順利運(yùn)送至安裝位置，可以通過(guò)氣墊運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行物料運(yùn)送。對(duì)比分析來(lái)看，使用氣墊技術(shù)具有以下突出特征：在搬運(yùn)過(guò)程幾乎不會(huì)產(chǎn)生摩擦，支持各個(gè)方向自由移動(dòng);能夠在狹窄的區(qū)域準(zhǔn)確定位和移動(dòng)，具備較強(qiáng)的高效運(yùn)動(dòng)能力;組合高度很小，磨損很小，有利于控制運(yùn)營(yíng)以及維護(hù)費(fèi)用。

2.2 總組裝配作業(yè)

不銹鋼地鐵車(chē)輛預(yù)組裝配作業(yè)完成以后車(chē)輛通過(guò)遷車(chē)臺(tái)牽引至總組裝場(chǎng)地開(kāi)始進(jìn)行總組裝配作業(yè)。

總組裝配作業(yè)主要完成枕內(nèi)電氣設(shè)備、枕外電氣設(shè)備、側(cè)墻版、間壁、側(cè)頂板、中頂板、立罩板、車(chē)門(mén)系統(tǒng)、座椅、扶手桿、空調(diào)系統(tǒng)、受電弓（受流器）、落車(chē)調(diào)整等部件的裝配作業(yè)和電氣設(shè)備的配線(xiàn)組裝、耐壓試驗(yàn)等工作。

總組裝配作業(yè)場(chǎng)地規(guī)劃為起落車(chē)臺(tái)位（有軌）和總組裝配臺(tái)位（無(wú)軌）布局，天車(chē)配置噸位為40t（可用于物料起吊和調(diào)運(yùn)，可以進(jìn)行車(chē)體整車(chē)吊裝），裝配作業(yè)過(guò)程在總組裝配臺(tái)位上進(jìn)行，地鐵車(chē)輛總組裝配采用固定臺(tái)位施工工序流動(dòng)模式。

以某不銹鋼地鐵車(chē)輛總裝任務(wù)為例說(shuō)明現(xiàn)有總組裝配工藝布局。項(xiàng)目要求每年地鐵車(chē)輛裝配數(shù)量控制在150輛，并且要求每臺(tái)地鐵車(chē)輛裝配周期需要嚴(yán)格控制在15天以?xún)?nèi)。依據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度及車(chē)間資源，采取12個(gè)組裝臺(tái)位設(shè)計(jì)方式，每側(cè)布置6個(gè)臺(tái)位，中間區(qū)域?yàn)槲锪线\(yùn)輸車(chē)運(yùn)行移動(dòng)通道。依據(jù)地鐵車(chē)輛自身的特性以及相關(guān)產(chǎn)品批量生產(chǎn)等基礎(chǔ)信息，最大程度上保證臺(tái)位利用率，同時(shí)嚴(yán)格控制倒車(chē)次數(shù)。

2.3 裝配試驗(yàn)作業(yè)

裝配試驗(yàn)作業(yè)場(chǎng)地主要由一條試驗(yàn)軌道構(gòu)成，軌道上布置整車(chē)稱(chēng)重試驗(yàn)臺(tái)、編組連掛區(qū)域、淋雨試驗(yàn)裝置、整車(chē)限界試驗(yàn)裝置等設(shè)施。在裝配試驗(yàn)作業(yè)主要完成整車(chē)稱(chēng)重、車(chē)輛連掛、淋雨限界等工作，裝配試驗(yàn)作業(yè)內(nèi)容作為整車(chē)裝配的最后階段，作為驗(yàn)證檢驗(yàn)裝配作業(yè)質(zhì)量最重要的工序，也是評(píng)價(jià)車(chē)輛性能指標(biāo)的重要途徑，是車(chē)輛裝配轉(zhuǎn)移至車(chē)輛調(diào)試工作的最終環(huán)節(jié)。

調(diào)試裝配場(chǎng)地的重點(diǎn)關(guān)鍵工序?yàn)檎?chē)稱(chēng)重試驗(yàn)，一般需要用到城軌車(chē)輛稱(chēng)重調(diào)載試驗(yàn)系統(tǒng)等相關(guān)設(shè)備與技術(shù)。城軌車(chē)輛稱(chēng)重調(diào)載試驗(yàn)系統(tǒng)主要包括車(chē)體調(diào)簧和轉(zhuǎn)向架調(diào)簧兩個(gè)部分，其中車(chē)體調(diào)簧可以經(jīng)由車(chē)體水平性試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而轉(zhuǎn)向架調(diào)簧則主要經(jīng)由調(diào)整一系彈簧來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種工藝技術(shù)應(yīng)用有利于車(chē)輛二系支承載荷分布得到一定程度的優(yōu)化。其優(yōu)勢(shì)不僅體現(xiàn)在可以促進(jìn)調(diào)簧操作的效率和精準(zhǔn)性，同時(shí)在保證整車(chē)重量在輪載上均勻分布、提升車(chē)體和轉(zhuǎn)向架的互換性等方面，均發(fā)揮著不可忽視的重要作用。

3 不銹鋼地鐵車(chē)輛裝配工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 現(xiàn)有裝配工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題

（1）總組裝配場(chǎng)地采用固定臺(tái)位組裝，車(chē)輛裝配作業(yè)過(guò)程停留在固定臺(tái)位上，臺(tái)位作業(yè)人員和生產(chǎn)物料每天都是不同的，臺(tái)位利用率低，人員需求數(shù)量較多，工藝資源配置需求量大，物流物料配送壓力大，生產(chǎn)組織壓力大。（2）總組臺(tái)位遷移采用天車(chē)吊裝作業(yè)，車(chē)輛吊裝過(guò)程中需要占用廠(chǎng)房空中作業(yè)空間，容易造成安全隱患，天車(chē)作業(yè)過(guò)程中吊裝通道上所有裝配操作均需要停止工作，妨礙裝配作業(yè)的正常開(kāi)展進(jìn)行。（3）車(chē)輛裝配作業(yè)在高位，過(guò)渡梁安裝拆卸在預(yù)組場(chǎng)地進(jìn)行，大大降低了生產(chǎn)效率，占用了生產(chǎn)場(chǎng)地資源，增加設(shè)備投入，增加人工成本，不便于安全生產(chǎn)和精益生產(chǎn)等。同時(shí)在總組裝配場(chǎng)地起落車(chē)臺(tái)位更換架車(chē)支撐，將假臺(tái)返回車(chē)體車(chē)間，整車(chē)在預(yù)組總組裝配場(chǎng)地內(nèi)需要進(jìn)行三次起落車(chē)作業(yè)，過(guò)渡梁需要在預(yù)組場(chǎng)地內(nèi)來(lái)回遷移，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程造成很大安全隱患，同時(shí)增加車(chē)間內(nèi)部的物料周轉(zhuǎn)成本。（4）組裝臺(tái)位之間設(shè)物料存儲(chǔ)區(qū)，車(chē)輛裝配過(guò)程中可能遇到臺(tái)位移動(dòng)受阻問(wèn)題，并且在裝配過(guò)程中存在一定的安全隱患。

3.2 裝配工藝問(wèn)題優(yōu)化建議

（1）總組裝配作業(yè)模式選用流水線(xiàn)作業(yè)模式，車(chē)輛裝配作業(yè)過(guò)程在不同臺(tái)位上進(jìn)行流水，臺(tái)位職能固定，臺(tái)位人員配置、生產(chǎn)物料、工具設(shè)備等資源都是相對(duì)固定的，便于生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行組織管理。流水線(xiàn)模式提升了臺(tái)位及人員的利用率，提升了車(chē)間的生產(chǎn)制造能力，更好的實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。（2）選用輪式運(yùn)輸車(chē)進(jìn)行整車(chē)臺(tái)位遷移，由于輪式運(yùn)輸車(chē)作業(yè)過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)前后左右各個(gè)方向的無(wú)差別移動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)多方位多角度的位置調(diào)整，可以在最大限度上保證在最小空間內(nèi)完成車(chē)體的臺(tái)位遷移工作。大大減少了車(chē)體遷移空間利用，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)體的平穩(wěn)移動(dòng)，減少了車(chē)體晃動(dòng)量，保證了裝車(chē)零部件的安全可靠。保證在不影響相鄰臺(tái)位作業(yè)的情況下完成遷車(chē)作業(yè)，最大限度的保證生產(chǎn)任務(wù)的正常進(jìn)行。（3）過(guò)渡梁安裝布置在車(chē)體車(chē)間交車(chē)臺(tái)位，車(chē)體車(chē)間可實(shí)現(xiàn)車(chē)體整體吊裝，可以減少設(shè)備采購(gòu)維護(hù)等費(fèi)用支出。同時(shí)，鋼車(chē)體涂裝的主要工作在車(chē)體底架部位，車(chē)體在高位便于操作員工進(jìn)行涂裝作業(yè)，提升工作效率，減輕員工工作強(qiáng)度，提升涂裝工作質(zhì)量。預(yù)組裝配場(chǎng)地釋放出空間可實(shí)現(xiàn)更合理的場(chǎng)地規(guī)劃布局。過(guò)渡梁在總組裝配場(chǎng)地起落車(chē)臺(tái)位進(jìn)行拆解，在更換架車(chē)支撐同時(shí)連同假臺(tái)車(chē)一并返回車(chē)體車(chē)間。這樣在裝配作業(yè)流程中起落車(chē)縮減為1次。過(guò)渡梁和假臺(tái)車(chē)一起在廠(chǎng)內(nèi)進(jìn)行流轉(zhuǎn)，便于物料循環(huán)配送管理，減少了裝配場(chǎng)地周轉(zhuǎn)運(yùn)輸，保障了裝配場(chǎng)地的生產(chǎn)安全。（4）物料存儲(chǔ)區(qū)優(yōu)化建議：第

一，撤掉物料通道使各個(gè)臺(tái)位實(shí)現(xiàn)有效連接。物料存放區(qū)域規(guī)劃在臺(tái)位車(chē)側(cè)位置，大長(zhǎng)物料定制規(guī)劃專(zhuān)用存放區(qū)域。第二，合理利用雙層走臺(tái)，上層走臺(tái)存放車(chē)頂物料，下層走臺(tái)存放車(chē)內(nèi)物料。采用這一布局模式，不僅可以充分利用資源增加物料存儲(chǔ)，而且物料更接近安裝位置，有效地提升車(chē)輛裝配的工作效率。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，不銹鋼地鐵車(chē)輛裝配工藝設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程，不同車(chē)輛類(lèi)型、不同場(chǎng)地資源可以選用不同的工藝方案。上文提出的優(yōu)化方案是針對(duì)現(xiàn)有車(chē)輛裝配作業(yè)過(guò)程的幾點(diǎn)優(yōu)化建議，在后續(xù)生產(chǎn)過(guò)程中需要持續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證分析。通過(guò)探索更高效的工藝技術(shù)、探尋更優(yōu)質(zhì)的工藝資源，不斷對(duì)裝配工藝設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，持續(xù)推動(dòng)地鐵車(chē)輛工藝技術(shù)水平的提升。

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