汽車頭道密封條壓裝系統(tǒng)節(jié)拍提升研究

斯紅　王瑛穎

摘 要：為確保整車系統(tǒng)密封性以及駕駛舒適感，現(xiàn)市面上的中高端車型普遍通過(guò)在四門上加裝頭道密封條來(lái)確保整車隔音性能。鑒于密封條壓裝工藝有最小時(shí)間的限制，使得壓裝工位節(jié)拍較低，制約門預(yù)裝線和主線產(chǎn)能。本文著重研究頭道密封條壓裝系統(tǒng)節(jié)拍提升方案，突破產(chǎn)能瓶頸。

關(guān)鍵詞：汽車 頭道密封條系統(tǒng) 輸送設(shè)備（EMS） 工位節(jié)拍

1 引言

汽車作為一輛整車系統(tǒng)而言，在高速行駛過(guò)程中是一個(gè)復(fù)雜的組合式噪聲源;發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)、高速行駛中汽車輪胎在地面上的滾動(dòng)、車身與空氣的作用等，都將產(chǎn)生汽車噪音。為此汽車密封性的好壞將直接影響駕駛員的駕駛體驗(yàn)感（舒適性和安全性）?，F(xiàn)階段市面上大多數(shù)汽車都是由一道或幾道密封條共同組成車身密封系統(tǒng)來(lái)確保整車密封性;其中頭道密封條作為汽車車門密封系統(tǒng)的重要組成部分，在整車密封性能評(píng)價(jià)當(dāng)中占更處于主導(dǎo)地位。

2 汽車頭道密封條壓裝系統(tǒng)簡(jiǎn)述

頭道密封條是安裝在車門外框或側(cè)框上的一條用于隔音、防水、防噪的密封條;通常有粘貼和卡扣等兩種安裝形式。密封條對(duì)車門的關(guān)啟也起到緩沖作用，關(guān)門更加順暢、輕松，而且有效防止汽車在高速行駛中發(fā)生抖動(dòng)。

汽車頭道密封條壓裝工藝主要包括四門門框清潔（清潔劑干燥）、密封條壓裝（保壓）工序。工位操作工拿取一次性紗布，粘取少量揮發(fā)性清潔劑，對(duì)四門門框進(jìn)行清潔;待清潔劑自然風(fēng)干，四門進(jìn)入頭道密封條壓裝工位，由壓裝機(jī)械手進(jìn)行保壓壓裝。頭道密封條壓裝工位工序首先由操作工將密封條放置到壓盤上，其次轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)，壓盤伸出并在車門上定位壓緊密封條（保壓），最后釋放車門壓盤縮回。

3 頭道密封條壓裝工位傳統(tǒng)布局方案

國(guó)內(nèi)外各整車廠門線預(yù)裝線頭道密封條工位普遍采用傳統(tǒng)工藝布局方案，即按照整車裝配工藝先后順序，先進(jìn)行前門頭道密封條壓裝工藝，再進(jìn)行后門的頭道密封條壓裝工藝。該工藝布局方案符合傳統(tǒng)正序思維邏輯順序;但存在諸多不足，如工位間距較長(zhǎng)、占用場(chǎng)地較大、存在產(chǎn)能瓶頸等問(wèn)題。為更好分析傳統(tǒng)工藝布局方案細(xì)節(jié)，本文將列舉上汽大眾某工廠總裝車間門預(yù)裝線頭道密封條壓裝系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)分析。門預(yù)裝線主要由拆門工藝段、二層堆棧庫(kù)區(qū)（Buffer）、門線總成工藝段（27個(gè)工藝工位）、裝門工藝段等組成;主要設(shè)備包含有升降機(jī)、一次吊具（EMS小車）、轉(zhuǎn)換撬和二次門吊具（Door hanger）等;EMS小車控制單元為德國(guó)LJU公司792系列控制器及相關(guān)DKZ技術(shù)，考慮到篇幅限制，本文在此不詳細(xì)介紹LJU和DKZ等相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)。

頭道密封條壓裝系統(tǒng)位于門線總成工藝段起始位置，其由清潔工位、前門密封條壓裝工位、后門密封條壓裝工位組成（圖1，圖2，圖3，圖4）。密封條壓裝系統(tǒng)主要工藝參數(shù)如：四門清潔時(shí)間（>35s）、清潔液干燥時(shí)間（>20s）、密封條設(shè)備壓裝保壓時(shí)間（>42s）、EMS小車運(yùn)行啟停時(shí)間約2s（經(jīng)驗(yàn)值），最高速度30M/min（理論最高值）。

針對(duì)密封條壓裝節(jié)拍式工位而言，工位節(jié)拍時(shí)間包含了吊具車組駛?cè)霑r(shí)間、工藝壓裝時(shí)間、吊具車組駛出時(shí)間。在工藝壓裝時(shí)間不變的情況下，通過(guò)壓縮吊具車組駛?cè)耄偝觯r(shí)間，設(shè)計(jì)1#、2#、3#、4#工位吊具同進(jìn)同出節(jié)拍方式運(yùn)行，可有效減少了吊具車組的駛出時(shí)間（或吊具駛?cè)霑r(shí)間），進(jìn)而壓縮工位節(jié)拍（吊具車組駛?cè)霑r(shí)間+工藝操作時(shí)間）時(shí)間（圖5）。

計(jì)算可知前門密封條壓裝工位（2#工位）節(jié)拍時(shí)間約73s，后門密封條壓裝工位（3#工位）節(jié)拍時(shí)間約56s，都大于主線節(jié)拍時(shí)間55s，存在產(chǎn)能瓶頸。

備注：以上計(jì)算值均基于所有理論參數(shù);實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)狀況中，1#、2#、3#、4#工位吊具難以實(shí)現(xiàn)30M/min高速同進(jìn)同出（實(shí)際會(huì)出現(xiàn)吊具依次滯后情況），具體優(yōu)化方案詳見(jiàn)LJU相關(guān)技術(shù)資料。

4 頭道密封條工位創(chuàng)新布局方案

為徹底解決傳統(tǒng)工藝布局方案中工位間距較大的問(wèn)題，創(chuàng)新方案大膽打破傳統(tǒng)固定正序思維邏輯，進(jìn)行逆向思維，將前后壓盤機(jī)械手進(jìn)行對(duì)調(diào)，先進(jìn)行后門頭道密封條壓裝工藝，再進(jìn)行前門的頭道密封條壓裝工藝;同時(shí)將清潔工位（1#）以及過(guò)渡工位進(jìn)行對(duì)調(diào)（圖6）。該工藝布局巧妙的壓縮了工位間距，減少工位運(yùn)行時(shí)間，從而提升工位節(jié)拍。

Tb-c=S/V=4.1M÷30M/min≈8.2S

備注：考慮到吊具車組前端到達(dá)b點(diǎn)后整個(gè)吊具已在密封條壓裝工位圍欄之內(nèi)（有光幕進(jìn)行安全隔離），運(yùn)行速度可以相對(duì)提高。為此吊具從b處運(yùn)行至c以最高速度30M/min進(jìn)行;既確保生產(chǎn)安全的同時(shí)提高了生產(chǎn)節(jié)拍;

吊具到達(dá)2#號(hào)工位c處后，進(jìn)行左右后門頭道密封條壓裝工藝（工藝時(shí)間42s）;

Tc-d=S/V=4.1M÷30M/min≈8.2S

備注：吊具在2#號(hào)工位處完成左右前門密封條壓裝后，以最高速度運(yùn)行至3#號(hào)工位d處，進(jìn)行左右前門頭道密封條壓裝工位?？紤]到該行程全處在安全圍欄內(nèi)，為此運(yùn)行速度設(shè)計(jì)為最高值30M/min;

以上可知，前門密封條壓裝工位（2#工位）節(jié)拍時(shí)間約53s，后門密封條壓裝工位（3#工位）節(jié)拍時(shí)間約53s，都小于主線節(jié)拍時(shí)間55s，突破產(chǎn)能瓶頸。

5 傳統(tǒng)工藝布局與創(chuàng)新工藝布局對(duì)比

對(duì)比傳統(tǒng)和創(chuàng)新工藝布局方案可知，創(chuàng)新方法的亮點(diǎn)在于巧妙的通過(guò)將前后壓盤進(jìn)行對(duì)調(diào)，進(jìn)而壓縮了工位間距。首先，通過(guò)對(duì)調(diào)清潔工位和過(guò)渡工位順序，壓縮了吊具駛?cè)?#工位的工位間距（4100mm）;其次，通過(guò)對(duì)調(diào)前后壓盤順序（先前門壓盤再后門壓盤），壓縮了吊具駛?cè)?#工位的工位間距（4100mm）。通過(guò)以上兩種優(yōu)化，巧妙的壓縮了2#、3#工位吊具駛?cè)耄ɑ蝰偝觯r(shí)間，壓縮工位節(jié)拍（圖7）。

6 結(jié)論

對(duì)比傳統(tǒng)密封條壓裝系統(tǒng)工藝布局方案，創(chuàng)新方案打破傳統(tǒng)固定正序思維邏輯，進(jìn)行逆向思維。通過(guò)將前后壓盤機(jī)械手對(duì)調(diào)的倒置工藝壓裝順序（即先壓裝后門再壓裝前門），巧妙的壓縮前后門吊具運(yùn)行間距，縮短工位間吊具運(yùn)行時(shí)間，減少了工位節(jié)拍時(shí)間進(jìn)而提升工位節(jié)拍，克服了產(chǎn)能瓶頸。創(chuàng)新方案使得在不額外增加過(guò)渡工位的情況下，克服車型配比限制，具備連續(xù)壓裝工藝能力，提高了單班整車產(chǎn)出量，降低了單車生產(chǎn)成本?，F(xiàn)階段該創(chuàng)新方案在國(guó)內(nèi)整車廠中也位列前茅;其為今后門線頭道密封條節(jié)拍提升改造提供新思路新方案。