同步工程在整車開發(fā)與裝配過程中的應(yīng)用

劉翠巧，王海云，喬寶華

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

同步工程在整車開發(fā)與裝配過程中的應(yīng)用

劉翠巧，王海云，喬寶華

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

文章作者通過自身對(duì)實(shí)際整車開發(fā)、裝配過程的了解，從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段SE前期輸入和工藝同步工程實(shí)施內(nèi)容兩個(gè)方面對(duì)同步工程在整車開發(fā)與裝配過程中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

整車開發(fā)；裝配；同步工程

CLC NO.:U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)07-198-03

前言

目前我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，競爭日益激烈，車型換代周期越來越短，如何加快產(chǎn)品研發(fā)速度，縮短開發(fā)周期，降低研發(fā)和制造成本，快速適應(yīng)市場需求與變化是每個(gè)汽車企業(yè)都在研究的課題。本文根據(jù)整車開發(fā)與裝配過程的實(shí)際情況，對(duì)同步工程在整車開發(fā)階段及裝配階段的應(yīng)用進(jìn)行了部分分析及闡述。

1、同步工程的基本概念

同步工程(Simultaneous Engineering，SE）亦稱工藝同步工程(Process Simultaneous Engineering，PSE)，是對(duì)整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程及其相關(guān)過程進(jìn)行并行作業(yè)的系統(tǒng)化工作方法，因此也稱為并行工程。即開發(fā)初期就考慮到整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)的所有因素（包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度和用戶要求），以避免后續(xù)因部門的需求導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)不斷更改的一種系統(tǒng)方法。

2、SE的重要性

在總裝SE實(shí)際工作中，國內(nèi)汽車企業(yè)因相對(duì)缺乏新車型正向開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，大多是在產(chǎn)品數(shù)模凍結(jié)、下發(fā)后才進(jìn)行分析校對(duì)，而此時(shí)整車零部件整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)定型，由于欠缺工藝前期輸入，缺少工廠現(xiàn)狀評(píng)估及尺寸工程支持，造成實(shí)際分析后設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)卻無法滿足車間生產(chǎn)或者可生產(chǎn)性差等現(xiàn)象，一方面導(dǎo)致產(chǎn)品數(shù)模需要大面積地反復(fù)修改，大大拖延了整個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)進(jìn)度；另一方面導(dǎo)致產(chǎn)品需要預(yù)期外的投資才能滿足生產(chǎn)，甚至生產(chǎn)后質(zhì)量無法保證、可維修性差等。因此，總裝SE分析在整車零部件開發(fā)和制造過程中起著舉足輕重的作用。

3、產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段SE前期輸入

3.1 通過性

目前，總裝生產(chǎn)線都是多平臺(tái)、多車型、多線體混線生產(chǎn)，要實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品混線生產(chǎn)，整車在生產(chǎn)線的通過性顯得非常重要，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初期就要對(duì)設(shè)計(jì)人員提出合理的要求。整車生產(chǎn)通過性體現(xiàn)方式主要集中在駕駛室本體（白車身）吊具、駕駛室總成（裝配有內(nèi)外飾件、功能件的駕駛室）吊具、生產(chǎn)線吊具、生產(chǎn)線支撐、生產(chǎn)線網(wǎng)架、駕駛室及整車下線返修托舉和轉(zhuǎn)運(yùn)等。在產(chǎn)品數(shù)模凍結(jié)之前要重新核實(shí)其通過性，以防造成不必要的設(shè)計(jì)更改及預(yù)期外的車間改造。

3.2 模塊化

模塊化生產(chǎn)是汽車制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。采用模塊化生產(chǎn)方式有利于提高整車的零部件質(zhì)量、裝配質(zhì)量，縮短整車在線生產(chǎn)節(jié)拍，降低生產(chǎn)線成本。總裝車間裝配工藝的模塊化主要包括電瓶箱模塊、前端模塊、動(dòng)力總成及前懸架模塊、后橋總成及后懸架模塊、管束模塊、冷卻模塊、儀表臺(tái)模塊、車門模塊、上雜品箱模塊、散熱器面罩模塊等。在產(chǎn)品開發(fā)初期，總裝SE根據(jù)工藝路線、生產(chǎn)方式、現(xiàn)有產(chǎn)品生產(chǎn)瓶頸等提出模塊化需求。

3.3 操作性/工藝性

1）各類管路（包括水管、油管、線束等）在裝配或?qū)訒r(shí)，應(yīng)有足夠的操作空間空間，且自身兩端帶有管路、線束走向標(biāo)識(shí)。需要使用管夾進(jìn)行緊固的管路、膠管兩端應(yīng)帶有管夾裝配位置標(biāo)識(shí)線，且裝配位置要求應(yīng)保持一致；線束在車輛上固定點(diǎn)、連接點(diǎn)、過孔很多，設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮標(biāo)準(zhǔn)件固定形式、定位要求、線束分支點(diǎn)與連接頭距離、線束過孔的保護(hù)、線束過孔護(hù)套在線束上具體位置、線束接插頭防錯(cuò)、防脫落結(jié)構(gòu)、線束與車身拐彎位置固定等。

2）例如動(dòng)力總成、儀表臺(tái)總成等重要部件與車身聯(lián)接時(shí)，要求設(shè)計(jì)有導(dǎo)向螺栓或定位銷。

3）整車設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免采用螺栓和螺母組合擰緊的方式緊固零部件，即聯(lián)接2個(gè)或2個(gè)以上的零部件時(shí)，不推薦在擰緊過程中設(shè)計(jì)一邊用扳手固定螺栓(螺母)，另一邊用氣動(dòng)或電動(dòng)扳手?jǐn)Q緊螺母(螺栓)的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不方便操作，增加裝配時(shí)間，也需要較多的操作空間，且在擰緊力矩較大時(shí)存在安全隱患，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮一端為焊接螺母（螺柱、拉鉚螺母），另一端裝配螺栓（螺母）的形式。

4）在零部件設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮操作空間、工藝性等要求，主要涉及到裝配人員的手部操作空間、套筒、連接桿及槍具的操作空間，如果需零部件順利裝配，就必須保證這些在裝配過程中涉及到的操作空間符合裝配空間的要求，另外要考慮員工的作業(yè)環(huán)境及狀態(tài)，不能讓員工處于存在安全風(fēng)險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)境中操作，也不能讓員工保持一個(gè)比較費(fèi)力的狀態(tài)持續(xù)作業(yè)。

5）各平臺(tái)油液加注口尺寸、位置要求一致，且結(jié)構(gòu)相同或相近，要考慮加注空間及可操作性，要求在連接加注機(jī)或密封性測試設(shè)備測試頭與加注口或通氣口時(shí)，不需要拆卸其它零部件，便能夠順利實(shí)現(xiàn)作業(yè)。

6）前／后風(fēng)擋、側(cè)窗玻璃等如果需要涂膠，玻璃上應(yīng)有涂膠位置標(biāo)識(shí)。

7）存在多種零部件套裝時(shí)，應(yīng)該將對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件及裝配圖紙與最后一種套裝的零部件歸檔在一起，避免造成設(shè)計(jì)明細(xì)混亂。

8）各平臺(tái)、各車型之間零部件相互借用需要考慮是否影響后續(xù)各部門需求。

9）所有零部件的裝配從人機(jī)工程角度考慮，應(yīng)該是在操作者的可視范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)，所有操作不能被其他的零部件遮擋,，同時(shí)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量避免需要操作者身體蹲下、傾斜、局部肢體扭轉(zhuǎn)等不符合人體結(jié)構(gòu)的操作行為及動(dòng)作，將增加作業(yè)人員的裝配難度及勞動(dòng)強(qiáng)度。

10）裝配在同一工序且其功能相近卻又有所不同的零部件，必須考慮零部件的防錯(cuò)設(shè)計(jì)，例如可以用明顯的外觀顏色防錯(cuò)、結(jié)構(gòu)件不對(duì)稱防錯(cuò)、零部件的配合間隙公差防錯(cuò)、零部件的配合結(jié)構(gòu)防錯(cuò)、零部件外形結(jié)構(gòu)差異化防錯(cuò)、零部件定位點(diǎn)偏離防錯(cuò)、干擾定位點(diǎn)防錯(cuò)、導(dǎo)向定位防錯(cuò)等。

3.4 通用性

1）各平臺(tái)、各車型之間標(biāo)準(zhǔn)件、堵塞、塑料緊固帶等常規(guī)連接件、密封件種類最好實(shí)現(xiàn)通用；

2）相同或類似零部件裝配、搭接結(jié)構(gòu)保持一致；

3）擰緊連接件所使用的工具與現(xiàn)有工具可通用。

4、工藝同步工程實(shí)施內(nèi)容

4.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期工藝輸入

在整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期，對(duì)整車裝配車間進(jìn)行工廠評(píng)估和尺寸工程評(píng)估，對(duì)現(xiàn)有車型生產(chǎn)過程中存在的裝配難點(diǎn)、瓶頸點(diǎn)以及風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行梳理，作為經(jīng)驗(yàn)材料輸入給設(shè)計(jì)部門，并從工藝角度給設(shè)計(jì)提出合理要求及建議。

4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段工藝分析

在整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，裝配工藝人員需要進(jìn)行零部件干涉分析、裝配工藝檢查等工作，對(duì)存在問題的地方可與設(shè)計(jì)人員反復(fù)進(jìn)行討論評(píng)審，在數(shù)模凍結(jié)下發(fā)之前解決掉發(fā)現(xiàn)的所有問題。

4.3 試制樣車工藝檢查

裝配工藝人員在整個(gè)試制過程中全程跟蹤，對(duì)樣車工藝重點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行分析、裝配可行性進(jìn)行驗(yàn)證，收集試裝過程中出現(xiàn)的問題并反饋至相關(guān)部門，編制裝配流程圖，簡單的圖片工藝。

4.4 小批量試制工藝準(zhǔn)備

樣車試制完成后，工藝人員開始為批量生產(chǎn)做準(zhǔn)備，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)線現(xiàn)狀編制車型工位工序表，整車BOM，完成工位定制，編制過程流程圖、PFMEA、控制計(jì)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備工藝，根據(jù)需求完成生產(chǎn)線改造，準(zhǔn)備需要新增的工裝、工具、工位器具。

4.5 小批量試制

小批量試制時(shí)，裝配工藝人員在整個(gè)試制過程中需要全程跟蹤，對(duì)樣車工藝重點(diǎn)、難點(diǎn)及工藝可行性進(jìn)行驗(yàn)證，收集試裝過程中出現(xiàn)的問題并反饋至相關(guān)部門，根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)調(diào)整，修訂過程流程圖、PFMEA、控制計(jì)劃、生產(chǎn)準(zhǔn)備工藝。

4.6 批量生產(chǎn)工藝準(zhǔn)備

根據(jù)小批量試制后改進(jìn)結(jié)果修訂過程流程圖、PFMEA、控制計(jì)劃，編制正式生產(chǎn)工藝文件、崗位作業(yè)指導(dǎo)書簽字下發(fā)車間，核查批量生產(chǎn)所需要的新增的工裝、工具、工位器具到位。

5、結(jié)束語

通過應(yīng)用同步工程可以實(shí)現(xiàn)低成本、短周期、高品質(zhì)的產(chǎn)品開發(fā)要求，但是總裝同步工程是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,包含的內(nèi)容很多,因此在新車型開發(fā)過程中要盡可能全面的考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的所有因素，包括產(chǎn)品質(zhì)量、成本、周期、制造技術(shù)以至客戶的要求等。只有這樣同步工程才能發(fā)揮它應(yīng)有的作用，此項(xiàng)工作還需要我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中不斷的實(shí)踐、總結(jié)。

[1] 李儉．淺談汽車車身制造工藝同步工程[J]．汽車工藝與材料,2010,8．

[2] 鄭德權(quán),趙福全,回金楷,等.總裝工藝模塊化裝配設(shè)計(jì)[J].汽車工藝與材料,2010(10):6—13．

[3] 余傳海.總裝同步工程中工藝前期輸入對(duì)整車開發(fā)的影響汽車工藝與材料,2013.3.

[4] 常思勤.同步工程在汽車行業(yè)中的應(yīng)用[J].世界汽車,1996,4．

Application of Simultaneous Engineering in the process of vehicle development and assembly

Liu Cuiqiao, Wang Haiyun, Qiao Baohua
( Shaanxi Heavy Duty Automobile Co. Ltd, Shaanxi Xi’an 710200 )

In this paper, the author through their own understanding of the actual vehicle development, assembly process, from product development design phase SE upfront input and process synchronization of two aspects of project content of synchronous engineering application in vehicle development and assembly process are expounded.

complete vehicle development; assemble; simultaneous engineering

U462.1

A

1671-7988(2016)07-198-03

劉翠巧，就職于陜西重型汽車有限公司汽車總裝配廠。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.07.062