何科偉

重卡導(dǎo)流罩裝配問題現(xiàn)狀分析及工藝優(yōu)化

何科偉

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

導(dǎo)流罩是重卡的主要組成部分之一，可以降低車輛風(fēng)阻、噪聲及油耗。文章從工藝角度出發(fā)，介紹了重卡導(dǎo)流罩裝配工藝現(xiàn)狀，從裝配工序、工位、工時(shí)等方面分析存在的問題及不足，優(yōu)化導(dǎo)流罩支架材質(zhì)、裝配工序、人員定額、工藝布局等，提出導(dǎo)流罩裝配工藝上的優(yōu)化方案。該方案滿足公司整車裝車節(jié)拍，降低了裝配難度，提升了裝配效率。

重卡；導(dǎo)流罩；工藝現(xiàn)狀；裝配工序；工藝優(yōu)化

導(dǎo)流罩是卡車駕駛室裝配的主要零件之一，統(tǒng)計(jì)其結(jié)構(gòu)后主要由頂導(dǎo)流罩、左側(cè)導(dǎo)流罩、右側(cè)導(dǎo)流罩、導(dǎo)流罩支架組成，設(shè)計(jì)附件12種，假設(shè)每種零件裝配節(jié)拍減少1 min，就可為整車裝配降低12 min時(shí)間。每車每小時(shí)工時(shí)25元計(jì)算，每車在人力成本上可降低5元，全年按20萬輛計(jì)算，全年為公司降低人力成本100萬，因此，研究導(dǎo)流罩的裝配工藝很有實(shí)際意義。本文著重從導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)、裝配工藝優(yōu)化方便進(jìn)行探討[1]。

1 重卡車導(dǎo)流罩裝配工藝現(xiàn)狀

1.1 導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)

導(dǎo)流罩系統(tǒng)主要由頂導(dǎo)流罩、側(cè)導(dǎo)流罩和導(dǎo)流罩支架部分組成。如圖1所示，頂導(dǎo)流罩裝配在駕駛室頂部。側(cè)導(dǎo)流罩裝配在駕駛室后圍。導(dǎo)流罩支架用于連接導(dǎo)流罩和駕駛室本體。

1－頂導(dǎo)流罩；2－左側(cè)導(dǎo)流罩；3－右側(cè)導(dǎo)流罩；4－導(dǎo)流罩支架。

1.2 導(dǎo)流罩裝配方式

頂導(dǎo)流罩由支撐支架4處固定在駕駛室頂部。側(cè)導(dǎo)流罩由6～8個(gè)支架固定駕駛室后圍。導(dǎo)流罩和駕駛室本體處預(yù)埋螺母，用螺栓、平墊、彈簧墊圈固定方式。如表1所示。

表1 導(dǎo)流罩裝配位置及固定螺栓數(shù)量

名稱位置螺栓數(shù)量/個(gè) 頂部導(dǎo)流罩駕駛室頂蓋16 側(cè)圍導(dǎo)流罩駕駛室后圍24～32

1.3 導(dǎo)流罩裝配工藝

導(dǎo)流罩在內(nèi)飾線裝配，共分為4道工序，分布在4個(gè)工位。工序10是側(cè)導(dǎo)流罩支架裝配在駕駛室本體后圍上，工序20是固定側(cè)導(dǎo)流罩在支架上，工序30是把支架分裝在頂導(dǎo)流罩上，工序40是固定頂導(dǎo)流罩在駕駛室本體頂蓋上，如表2所示。

表2 改善前導(dǎo)流罩裝配內(nèi)容及工位

工序編號裝配內(nèi)容工位 10裝配側(cè)導(dǎo)流罩支架10 20裝配側(cè)導(dǎo)流罩12 30分裝頂導(dǎo)流罩支架18 40裝配頂導(dǎo)流罩20

1.4 裝配內(nèi)容、人員定額、工時(shí)

人員定額是指完成這項(xiàng)任務(wù)所需的最低人數(shù)，以保證任務(wù)的順利進(jìn)行和安全。工時(shí)則是指完成這項(xiàng)任務(wù)所需的時(shí)間，以計(jì)算出完成任務(wù)所需的總?cè)肆Y源。在內(nèi)飾線裝配導(dǎo)流罩時(shí)每個(gè)工序需要2名裝配工，分布在不同的工位，裝配內(nèi)容不同，產(chǎn)生了不同的工時(shí)。如表3所示。

統(tǒng)計(jì)導(dǎo)流罩裝配工藝人員需求為8人，工時(shí)統(tǒng)計(jì)為42 min，公司1小時(shí)工時(shí)產(chǎn)生費(fèi)用為25元，每車工時(shí)產(chǎn)生的費(fèi)用為42/60×25=17.5元。公司對車輛生產(chǎn)節(jié)拍要求為3.5 min/車，現(xiàn)有裝配工藝平均節(jié)拍=總工時(shí)/人員數(shù)=42/8=5.25 min/人，滿足不了導(dǎo)流罩生產(chǎn)節(jié)拍要求，需要對現(xiàn)有導(dǎo)流罩裝配工藝進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化[2]。

表3 導(dǎo)流罩裝配人員及工時(shí)定額

裝配內(nèi)容人員定額工時(shí)/min 裝配側(cè)導(dǎo)流罩支架210 裝配側(cè)導(dǎo)流罩212 分裝頂導(dǎo)流罩支架210 裝配頂導(dǎo)流罩210

2 重卡車導(dǎo)流罩裝配工藝優(yōu)化及改進(jìn)

重卡車導(dǎo)流罩裝配工藝優(yōu)化及改進(jìn)，從三個(gè)方面進(jìn)行方案實(shí)施。

2.1 導(dǎo)流罩支架材質(zhì)

將側(cè)導(dǎo)流罩支架由金屬件切換為塑料件，平均質(zhì)量降低2 kg。架拿取時(shí)間較金屬件整車降低了80秒左右[3]。

2.2 工藝工序

在內(nèi)飾線旁設(shè)計(jì)分裝區(qū)F1、F2工位，提前把支架分裝到側(cè)導(dǎo)流罩和頂導(dǎo)流罩上，并標(biāo)注流水號與車輛對應(yīng)，內(nèi)飾線裝配導(dǎo)流罩時(shí)以總成方式進(jìn)行配送裝配。裝配工藝卡和人員定額、工時(shí)如表4、表5所示。

表4 改善后導(dǎo)流罩裝配工藝卡

工序編號裝配內(nèi)容工位 10側(cè)導(dǎo)流罩和支架分裝F1 20頂導(dǎo)流罩和支架分裝F2 30裝配側(cè)導(dǎo)流罩分裝總成10 40裝配頂導(dǎo)流罩分裝總成12

表5 人員定額、工時(shí)

裝配內(nèi)容人員定額/個(gè)工時(shí)/min 側(cè)導(dǎo)流罩和支架分裝15 頂導(dǎo)流罩和支架分裝16 裝配側(cè)導(dǎo)流罩分裝總成24 裝配頂導(dǎo)流罩分裝總成26

2.3 工藝布局

對頂導(dǎo)流罩和側(cè)導(dǎo)流罩裝配工藝布局進(jìn)行優(yōu)化，將原來在內(nèi)飾線10、12、18、20工位裝配導(dǎo)流罩，優(yōu)化為在線旁成立F1側(cè)導(dǎo)流罩分裝區(qū)和F2頂導(dǎo)流罩分裝區(qū)，內(nèi)飾線僅規(guī)劃了10、12工位裝配導(dǎo)流罩，內(nèi)飾線以分裝總成裝配導(dǎo)流罩。如圖2、圖3所示。

圖2 導(dǎo)流罩裝配工序優(yōu)化前

圖3 導(dǎo)流罩裝配工序優(yōu)化后

3 導(dǎo)流罩優(yōu)化方案實(shí)施

3.1 物料配送規(guī)則

物流自動導(dǎo)引運(yùn)輸車（Automated Guided Vehicle, AGV）將零件配送到分裝工位、經(jīng)過分裝配送至裝配工位，配送頻率為3輛份/10 min。物料配送流程如圖4[4]所示。

圖4 為零件配送步驟

3.2 工位器具需求及布局

為了側(cè)導(dǎo)流罩和頂導(dǎo)流罩分裝，設(shè)計(jì)了5種工位器具。其中分裝臺2種，貨架3種。貨架可存放側(cè)導(dǎo)流罩10個(gè)，支架30個(gè)，頂導(dǎo)流罩支架10個(gè)。如表6所示。

表6 工位器具需求

內(nèi)容數(shù)量/個(gè) 頂導(dǎo)流罩分裝臺1 側(cè)導(dǎo)流罩分裝臺1 側(cè)導(dǎo)流罩貨架1 側(cè)導(dǎo)流罩支架貨架1 頂導(dǎo)流罩支架貨架1

規(guī)劃頂導(dǎo)流罩存放場地面積為4 m×6 m。存放10個(gè)頂導(dǎo)流罩。將工位器具和場地現(xiàn)場進(jìn)行定置如圖5所示。

圖5 工位器具、場地布局圖

3.3 導(dǎo)流罩裝配工藝優(yōu)化收益分析

1）裝配線體節(jié)拍

如表5所示，裝配側(cè)導(dǎo)流罩分裝總成節(jié)拍為4/2=2 min，裝配頂導(dǎo)流罩分裝總成節(jié)拍為6/2= 3 min，滿足公司對整車節(jié)拍3.5 min要求，消除了生產(chǎn)瓶頸點(diǎn)[5]。

2）裝配效率

側(cè)導(dǎo)流罩和頂導(dǎo)流罩優(yōu)化前裝配時(shí)間如表3所示為5 min和6 min。優(yōu)化后為2 min和3 min（每人每車次）。效率提升了250%和100%。

3）裝配工裝配感受

側(cè)導(dǎo)流罩支架由金屬件改進(jìn)為塑料件，質(zhì)量大幅降低，拿取方便，裝配舒適度得到提升。

4）人員需求和工時(shí)

工藝優(yōu)化前（表3）人員需求為8人，工時(shí)為42 min，工藝優(yōu)化后（表5）人員需求為6人，工時(shí)為21 min。如表7所示。

表7 導(dǎo)流罩裝配優(yōu)化前后對比

人員/個(gè)工時(shí)/min 優(yōu)化前842 優(yōu)化后621

降低人員需求2人，減少工時(shí)21 min，降低公司每車生產(chǎn)成本21/60×25=8.75元。

4 結(jié)束語

通過對重卡導(dǎo)流罩結(jié)構(gòu)、裝配工藝分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有裝配工藝無法滿足公司對整車節(jié)拍的要求，經(jīng)過分析裝配工序、人員定額、工時(shí)等，發(fā)現(xiàn)分裝與裝配基本同步進(jìn)行，工序不合理，制約導(dǎo)流罩裝配節(jié)拍。采用線旁分裝總成配送模式，分散導(dǎo)流罩裝配工序，使線體直接裝配導(dǎo)流罩總成件，線體裝配工序減少，裝配效率得到提升。通過改進(jìn)側(cè)導(dǎo)流罩支架材質(zhì)使裝配舒適性得到改善。線旁布局導(dǎo)流罩分裝工位的工位器具和貨架，規(guī)劃頂導(dǎo)流罩存放場地，使支架分裝工序人員減少，為公司節(jié)約了整車生產(chǎn)成本，提升了生產(chǎn)效率。

[1] 楊偉國.車身設(shè)計(jì)及制造工藝新技術(shù)研究[J].時(shí)代汽車,2023(2):131-133.

[2] 張娜.車身輕量化設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用[J].汽車實(shí)用技術(shù), 2023,48(5):180-183.

[3] 丁樂芳,張憲,官已駿.基于導(dǎo)流罩優(yōu)化的輕卡車型節(jié)油效果研究[J].汽車工程學(xué)報(bào),2020(11):425-430.

[4] 王文建.重型汽車混合裝配線平衡改善研究[J].重型汽車,2019(4):10-12.

[5] 王云柯.公司摩托整車總裝車間的產(chǎn)線平衡改善[J].科技通報(bào),2020(8):30-40.

Current Situation Analysis and Process Optimization of Heavy Truck Shroud Assembly

HE Kewei

( Shaanxi Heavy Duty Automobile Company Limited, Xi'an 710200, China )

The deflector is one of the main components of the heavy truck, which can reduce the wind resistance, noise and fuel consumption of the vehicle. From the process point of view, this paper introduces the current situation of the assembly process of the heavy truck deflector, analyzes the existing problems and deficiencies from the aspects of assembly process, the work position, working hours, etc.,optimizes the material of the deflector support, the assembly process, personnel quota, process layout, etc., and puts forward the optimization plan for the assembly process of the deflector. Meet the company's vehicle loading rhythm, reduce assembly difficulty and improve assembly efficiency.

Heavy truck;Shroud assembly;Process status;Assembly process;Process optimization

U466

A

1671-7988(2023)17-162-03

10.16638/j.cnki.1671-7988.2023.017.030

何科偉（1981－），男，工程師，研究方向?yàn)橹乜{駛室裝配工藝，E-mail:332168649@qq.com。