汽車變速箱裝配線的維修管理研究

□ 侯 瑞

上海汽車變速器有限公司 上海 201807

1 研究背景

隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,變速箱裝配線逐步趨向于全面自動化[1]。制造執(zhí)行系統(tǒng)[2]、工業(yè)機器人、伺服壓機等替代了傳統(tǒng)人工裝配方式,解決了效率低、勞動負荷大、節(jié)拍慢、精度低等問題。隨著自動化程度的提高,生產(chǎn)節(jié)拍、產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備綜合效率[3]的要求也在提高,給設(shè)備維修帶來了前所未有的壓力。

筆者對汽車變速箱裝配線的維修管理進行研究,為其它領(lǐng)域的設(shè)備維修管理提供參考。

2 設(shè)備特點

裝配線維修的策略不同于集成度較高的機加工設(shè)備[4],設(shè)備功能的獨特性和部件的多樣化使裝配線維修管理必須具有預(yù)見性措施,通過熟悉設(shè)備特點、關(guān)鍵備件儲備、保養(yǎng)維護到位、能源鎖定等措施,來滿足快節(jié)拍、高產(chǎn)量裝配線的維修管理要求。

汽車變速箱裝配線最大的特點是非標(biāo)設(shè)備多。全線按軸系、殼體等分有十幾、幾十,甚至上百個工位,每個工位的裝配對象獨立,因此絕大多數(shù)設(shè)備都是針對裝配元件而設(shè)計的,如圖1所示中間軸軸承壓裝工位。汽車變速箱裝配線所涉及的備件范圍較大,除伺服壓機、可編程序控制器、閥島等關(guān)鍵部件的廠家不同之外,接近開關(guān)、磁性開關(guān)、光電開關(guān)、氣缸等部件的尺寸與型號繁多,絲杠、凸輪、齒輪等多采用定制設(shè)計,壓頭、工裝等采用裝配專用件。上述現(xiàn)象在較大程度上提高了備件管理的難度,降低了維修效率。

▲圖1 中間軸軸承壓裝工位

3 維修關(guān)鍵點

3.1 關(guān)鍵備件

對于節(jié)拍快、產(chǎn)量高的總成裝配線,不允許長時間停機,即每周停機時間應(yīng)短于2 h。由此,對于線上設(shè)備的關(guān)鍵部件,必須有科學(xué)的備件儲備,以免因采購周期長導(dǎo)致長時間停機。

關(guān)鍵備件可分為采購件和自制件。自制件一般為裝配線上所用的工裝,長期使用后,易磨損和受破壞,需及時進行更換[5]。采購件按各工位的使用數(shù)量進行備件的采購和補庫。

為了制定合理的關(guān)鍵備件儲備計劃,筆者以某裝配線為參考,統(tǒng)計了關(guān)鍵部件3 a來的更換率。更換率為更換數(shù)除以部件使用數(shù)。汽車變速箱裝配線關(guān)鍵部件3 a更換率如圖2所示。

將3 a更換率達50%以上的關(guān)鍵部件定義為易損件,更換率50%以下的部件定義為非易損件。易損件基本屬于自制件,采購件則大多為非易損件。將非易損件的更換率折算至每年,得到非易損件更換率,如圖3所示。

▲圖2 汽車變速箱裝配線關(guān)鍵部件3 a更換率

▲圖3 汽車變速箱裝配線非易損件更換率

非易損件每年更換率最高為6%左右。取經(jīng)驗安全因子為1.5,則非易損件可按10%左右進行備件的采購和儲備。

對于基本屬于自制件的易損件而言,其成本比采購件低,一般在現(xiàn)場設(shè)置備件柜。若點檢時發(fā)現(xiàn)磨損或變形,可以及時進行更換。易損件壓頭如圖4所示。

3.2 圖紙與程序備份

作為驗收條件之一,圖紙與程序備份是汽車變速箱裝配線設(shè)備維修的重要工具[6]。圖紙對象以機械為主,包括零件圖、裝配圖、氣路圖、液壓圖、設(shè)備布局圖,電氣部分則有接線圖和電氣元件布局圖。其中,零件圖主要為易損件提供制造圖樣和參數(shù),而裝配圖、氣路圖、設(shè)備布局圖、接線圖等則便于在維修時快速定位故障源。圖紙以紙質(zhì)版和電子版兩種形式存儲歸檔,紙質(zhì)版存放于現(xiàn)場班組和工廠檔案室,電子版存放于企業(yè)共享文件夾中,便于快速查找。

▲圖4 易損件壓頭

程序備份是保證裝配數(shù)據(jù)一致性、連續(xù)性和完整性的重要手段,當(dāng)出現(xiàn)系統(tǒng)錯誤、驅(qū)動器故障、上位機硬盤損壞等問題時,可以快速有效地恢復(fù)數(shù)據(jù)[7]。汽車變速箱裝配線上程序備份的對象包括可編程序控制器程序、制造執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化查詢語言數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人程序、擰緊系統(tǒng)程序、電動執(zhí)行器程序、人機接口程序、上位機Ghost程序等。汽車變速箱裝配線每條支線配有獨立的移動硬盤,用于存放該條支線最新的程序備份。

4 需關(guān)注的問題

4.1 保養(yǎng)維護

保養(yǎng)維護不當(dāng)是造成設(shè)備故障的主要原因之一。合理的保養(yǎng)維護能夠有效降低設(shè)備的故障率,避免停機造成的損失[8]。汽車變速箱裝配線的設(shè)備保養(yǎng)維護包括清潔、預(yù)防性維護保養(yǎng)和潤滑。

清潔不僅是對設(shè)備表面灰塵、油漬、金屬屑等的簡單擦拭,而且包括更換電柜箱空調(diào)系統(tǒng)過濾網(wǎng)、清洗更換液壓系統(tǒng)濾芯、更換排屑器過濾袋、更換校驗臺變速箱油等。

預(yù)防性維護保養(yǎng)指在設(shè)備未發(fā)生故障或損壞的前提下,對部件和結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)性檢查、測試和更換,防止相關(guān)故障發(fā)生[9]。設(shè)備定期檢查和部件周期性更換是實現(xiàn)設(shè)備預(yù)防性維護保養(yǎng)的核心內(nèi)容,并且是強制性措施[10]。

潤滑作為設(shè)備保養(yǎng)的重要措施,不但可以使設(shè)備的使用壽命延長,而且可以使設(shè)備的運轉(zhuǎn)效率提升,對生產(chǎn)和管理都有重要意義。潤滑不僅僅是簡單的抹油和抹脂,更是一座連接設(shè)備維護保養(yǎng)、裝配線設(shè)備綜合效率、產(chǎn)品質(zhì)量、油化品成本管理的多維度橋梁。潤滑不到位,影響產(chǎn)品質(zhì)量及裝配線的運行,嚴重時會造成設(shè)備損壞。潤滑過度,除對部分設(shè)備造成不良影響外,還會引起油化品過度消耗,導(dǎo)致成本增加。科學(xué)合理地制定設(shè)備部件的潤滑周期,需要以對設(shè)備特點進行研究和總結(jié)為基礎(chǔ)[11]。

制定標(biāo)準(zhǔn)化維修指導(dǎo)書、預(yù)防性維護保養(yǎng)指導(dǎo)書、設(shè)備潤滑指導(dǎo)書、設(shè)備點檢表、能源鎖定指導(dǎo)書等全員生產(chǎn)維護文件是設(shè)備維修管理的重要內(nèi)容。以上這些文件是汽車變速箱裝配線維修工作開展的指導(dǎo)性文件,應(yīng)力求實現(xiàn)科學(xué)的維修方法、合理的保養(yǎng)措施、正確的潤滑對象、到位的潤滑周期、定期的設(shè)備點檢、安全的維護保障,以強制性規(guī)范提高員工素質(zhì),緩解傳統(tǒng)企業(yè)文化沖突,改變原始重量輕質(zhì)的維修理念,實現(xiàn)維修管理的變革[12]。

4.2 人員配置

根據(jù)多年經(jīng)驗,在汽車變速箱裝配線上的設(shè)備工程師崗位配置中,機械設(shè)備工程師與電氣設(shè)備工程師的人數(shù)比為1∶m,其中m為支線數(shù);而對于維修人員,機修工與電工的人數(shù)比為m∶1。進行上述配置的原因為,汽車變速箱裝配線的故障多為電氣問題,電氣工程師的維修頻率高于機械工程師,而保養(yǎng)維護過程中,機械部件的保養(yǎng)遠多于電氣部件,因此機修人員的配置比與工程師相反。

由于師徒帶教工作順利開展,汽車變速箱裝配線維修人員實現(xiàn)了素質(zhì)的全面提升,維修工作不再出現(xiàn)唯我獨尊的局面,而是做到每人都可以獨擋一面。此外,經(jīng)驗交流、供應(yīng)商培訓(xùn)、定期理論學(xué)習(xí)等使維修人員的能力緊跟技術(shù)的發(fā)展,不斷提高。

4.3 快速響應(yīng)

快速響應(yīng)包括如下兩種情況:

(1) 設(shè)備出現(xiàn)異常時,現(xiàn)場操作人員第一時間通知維修人員,并作出正確的描述;

(2) 維修人員根據(jù)描述,攜帶相關(guān)工具迅速到達現(xiàn)場,初步評估后采取應(yīng)對措施。

隨著技術(shù)水平的不斷提高,現(xiàn)場快速響應(yīng)已從早期人工報單、電話報單、計算機報單發(fā)展至現(xiàn)在的移動電話應(yīng)用程序報單。通過移動電話應(yīng)用程序,操作人員不僅可以快速通知相關(guān)維修人員,而且可以上傳描述和照片,更加快速、準(zhǔn)確、直觀地將設(shè)備異常表達出來。維修人員通過網(wǎng)頁或移動電話接到維修工單后,第一時間做出快速響應(yīng),根據(jù)描述初步判斷問題,并攜帶相關(guān)工具到達指定區(qū)域,大大減少了因交流、往返等原因造成的時間損耗。

4.4 驗收過程全面參與

全程參與設(shè)備的驗收工作,是維修工作順利過渡的關(guān)鍵。在設(shè)備到位后的試運行階段,維修人員第一時間介入,跟隨并協(xié)助供應(yīng)商調(diào)試人員進行驗收前的最后調(diào)試和維護,這樣做一方面可以提前熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能及特點,另一方面能夠參與解決調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題。其間,維修人員通過與調(diào)試人員的交流、合作,向調(diào)試人員學(xué)習(xí),初步認識設(shè)備的高風(fēng)險項,如是否為首次使用新型元件或軟件、高精密部件裝配順序和要點、易損件位置和作用等,為日后的維修管理打下堅實基礎(chǔ)。

5 存在的不足

維修的最高追求是零故障,其根本在于重維輕修。近些年來,全員生產(chǎn)維護、預(yù)防性維護等維護保養(yǎng)措施已逐步實施,但傳統(tǒng)維修管理理念仍根深蒂固?，F(xiàn)場操作人員對設(shè)備保養(yǎng)不重視,管理部門對周期性更換成本控制過嚴,保養(yǎng)隊伍人員縮減,使維修工作在全員生產(chǎn)維護等理想化保養(yǎng)維護措施框架下顯得有些力不從心。

目前,對于精密部件、復(fù)雜機構(gòu)、常見問題等設(shè)備維修的疑難雜癥,主要仍以外修或更換為主,缺少自主維修。缺少與供應(yīng)商的交流,欠缺專業(yè)能力,自信心不足是無法做到自主化維修的主要因素,極大限制了維修技術(shù)的提高。

6 結(jié)束語

筆者對汽車變速箱裝配線的維修管理進行研究,總結(jié)了相關(guān)維修管理工作,介紹了設(shè)備特點,論述了維修關(guān)鍵點,分析了需要關(guān)注的問題,并給出了存在的不足,可以為其它領(lǐng)域的設(shè)備維修管理提供借鑒。

隨著近年來的發(fā)展,汽車變速箱裝配線的維修管理工作水平已經(jīng)得到顯著提高,通過維修理念轉(zhuǎn)變及對設(shè)備保養(yǎng)維護重視兩個方面,可以使維修管理工作不斷進步。

雖然仍存在傳統(tǒng)觀念重、自主化維修程度低等不足,但隨著智能制造的不斷發(fā)展,汽車變速箱裝配線的維修管理必將達到更高水平。