汽车工艺设计/验证
同步工艺分析
生产线/工装
工艺技术文件
三
一
二
四
概 念
工艺验证五
第一部分 概 念
1.工艺的概念
什么是工艺
?
生产者利用适合的工具或设备,在一
定的环境要求下,将原材料加工为合
格产品的方法。
第一部分 概 念
2.工艺设计的定义
在传统的机械制造行业,工艺设计主要是指工艺规程和
工艺装备设计的总称, 而在大规模的现代制造企业中,工艺设计
就不仅仅包含了依据产品设计要求制定产品制造过程的方法、
工装/设备规划、物流规划、操作规范、标准等内容,同时还融
入包含了对产品的先期可行性分析工作内容。
工艺设计是产品设计到产品制造的桥梁
第一部分 概 念
3.工艺开发全过程
FS
OD
DR CC LS J1CP整车整车
系统系统
部件部件
方案阶段 设计/验证阶段
投产启动阶
段
SC
SI LR
ST
PT
DCKO
同步工艺分析.
设计样车制作
工装规划/准备
生产线规划及建设/工艺设计
工装样
车制作
试生产
小批量
工艺完善
工装调试
SE问题回顾
工艺规划 工艺设计 工艺验证
第二部分 同步工艺分析
1.同步工艺分析定义
SE(Simultaneous Engineering),即同步开发工程,是一种对产
品及相关过程进行并行、一体化设计的系统工作模式。 即工艺技术人员协同其
他部门人员一起,从产品开发初期就考虑到产品开发全周期中的一切工艺因素,
包括品质、成本、材料、加工、进度计划等,通过与设计部门人员的良好协作
及信息的及时交流,从而达到优化产品设计、降低开发成本并缩短开发周期的
目的。
市场分析
产品设计
制造过程
市场分析
市场分析
产品设计
制造过程
市场分析
串行工程 并行工程
第二部分 同步工艺分析
2.开展SE活动的目的
同步工程的宗旨:
将汽车实际生产中可能会发生的问题提前到产品设计阶段解决。
产品
设计
市场
分析
工艺
设计
销售
服务
制造
运行
环节间存在内在的联系
存在的问题贯穿项目始终
?
什么时候解决问题
投入小、收效大?
缩短开发周期
第二部分 同步工艺分析
2.开展SE活动的目的
能否制造?
能否制造合格?
产品设 计
能否批量生产?
工装投入
风
险
优化工艺,降低制造风险
第二部分 同步工艺分析
2.开展SE活动的目的
产品设 计
降低开发成本
形状能否简化
工序能否减少
材料的多选性
?
KO STSI SC OD PT DR CP DC CC LR LS J1 FS
参考车分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
样车制作
SE总结
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
参考车分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
样车制作
参考车分析
参考车材料分析
特殊工艺分析
大型覆盖件草图
制造资源分析
初步生产线方案
投资估算
KO STSI SC OD PT DR CP DC CC LR LS J1 FS
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
SE总结
参考车分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
样车制作
参考车分析
参考车材料分析
特殊工艺分析
大型覆盖件草图
制造资源分析
初步生产线方案
投资估算
模型及主断面分析
车身分块分析
冲压成形性分析
外观间隙公差分析
装配断面分析
典型断面涂装性分析
工艺难点分析
KO STSI SC OD PT DR CP DC CC LR LS J1 FS
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
SE总结
参考车分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
样车制作
工程化SE分析
工艺性分析(冲\焊\涂\总)
定位基准的确定
生产线适应性分析
CAE分析(关重/复杂零件)
KO STSI SC OD PT DR CP DC CC LR LS J1 FS
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
参考车分析
参考车材料分析
特殊工艺分析
大型覆盖件草图
制造资源分析
初步生产线方案
新工艺新材料应用
分析
模型及主断面分析
车身分块分析
冲压成形性分析
外观间隙公差分析
装配断面分析
典型断面涂装性分析
工艺难点分析
SE总结
参考车分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
样车制作
参考车分析
参考车车身材料
大型覆盖件草图
制造资源分析
初步制造方案
新工艺新材料应用
分析
样车制作
车身零件冲压成形性验证
零件刚度/强度验证及分析
工艺流程验证
焊接及总装工艺验证
KO STSI SC OD PT DR CP DC CC LR LS J1 FS
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
模型及主断面分析
车身分块分析
冲压成形性分析
外观间隙公差分析
装配断面分析
典型断面涂装性分析
工艺难点分析
工程化SE分析
工艺性分析(冲\焊\涂\总)
定位基准的确定
生产线适应性分析
CAE分析(关重/复杂零件)
SE总结
参考车分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
样车制作
参考车分析
参考车车身材料
大型覆盖件草图
制造资源分析
初步制造方案
新工艺新材料应用
分析
工程化SE分析
车身零件冲压成形性分析
定位基准的确定
生产线适应性分析
CAE分析(关重/复杂零件)
SE总结
与设计人员进行沟通对接
SE问题的清理、追踪
SE问题的闭环管理
KO STSI SC OD PT DR CP DC CC LR LS J1 FS
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
样车制作
车身零件冲压成形性验证
零件刚度/强度验证及分析
工艺流程验证
焊接及总装工艺验证
SE总结
模型及主断面分析
车身分块分析
冲压成形性分析
外观间隙公差分析
装配断面分析
典型断面涂装性分析
工艺难点分析
第二部分 同步工艺分析
4. SE分析输出
SE输出文件
产品设计优化 供应商支持 先期工艺设计
ECR(设计变更请求)
特殊公差分析
工艺流程初步规划
工艺路线初步规划
设备规划/需求
工装规划
车身件工序规划
车身件坯料估算
生产工艺流程
生产工艺路线
生产线规划/方案
工装规划/方案
投资估算
工艺规程编制
第二部分 同步工艺分析
4. SE分析输出
Sam
ple
第二部分 同步工艺分析
4. SE分析输出
工艺虚拟验证
Sam
ple
第二部分 同步工艺分析
4. SE分析输出
第三部分 生产线/工装
1.生产线的概念
生产线的概念
按工艺需求,配备生产某种产品(零、部件)所需要的
各种工艺装备、设备及各工种的工人,负责完成某种产品
(零、部件)的全部制造工作,对相同的劳动对象进行不
同工艺加工的一系列组合。
生产线的组成
操作者 工具 工装 工艺设备 输送设备 检测工具/设备
W × D × T × 3600 × k
节拍
第三部分 生产线/工装
1.生产线的概念
生产线的节拍
生产线的产能
W X D X T X 3600 X δ1 X δ2
设计产能 X[1+〔1-合格率〕]
W——年工作日,标准设定为251天。
D——每天生产班次,在扩初设计时的一般取为2班制。
T——每班工作时长,2班时为8小时,3班制时一般为7小时。
δ1 ——开工率,按长安公司现有管理水平,设定为93%。
δ2 ——作业能率,一般设定为95%。
(分钟/台车)
δ1 X δ2
[1+〔1-合格率〕]
设计产能= k=
K≤1
从上面的公式可以看出,如单纯依靠增加作业时间来提高产能,理论
上实际产能可达到设计产能的倍。如仍需继续提高产能,则必须
采用增加人员、设备或工位等方式提高节拍来达到。
第三部分 生产线/工装
2.生产线规划/设计/建设流程
初步制造方案
工艺设备制造生产线安装
生产线招标
生产线调试
生产线工艺方案
试生产
生产线设备制造
工程施工设计生产线施工建设
生产线
扩初设计
第三部分 生产线/工装
3. 冲压生产线
冲压的一般工艺流程
落料及堆垛 拉延成形 切边冲孔 整 形
检 查入 库
第三部分 生产线/工装
3. 冲压生产线
冲压设备及工装
生产设备(通用):机械式压力机或液压式压力机;机械式压力机效率高但投资
大,液压式压力机效率较低但拉延成形性好,投资较少。
生产工装(专用):冲压模具、检具。
输送设备(通用) :机器人、机械手、输送带。
生产工具或辅具(专用):端拾器(自动化生产需要)、风动磨头、零件盛具等。
液压机 机械压力机 带分料功能的端拾器
第三部分 生产线/工装
3. 冲压生产线
生产线 A B C A1 D E F
型号 1500 1200 1200 800 800 500 500
传输方式 机械手 机械手 机器人 手工 手工 手工 手工
生产零件
侧围外板、顶盖、
后地板等大型件
翼子板及门盖
类等中大型覆
盖件
翼子板及门盖类等中大
型覆盖件
大梁前段、中段、后段、
前、后碰撞横梁等中大
型结构件
前罩内板、前壁板、
前壁板侧板、前、
中、后立柱、
一般结
构件
一般结构
件
最大生
产能力
(3班制)
500万件/年 540万件/年 540万件/年
冲压生产线现状(231车间)
第三部分 生产线/工装
4. 焊接生产线
焊接的一般工艺流程
前地板总成
前壁板总成 发动机仓总成 车架总成 白车体总成
白车调整线
门、盖生产线
后地板总成
右侧围总成
左侧围总成
第三部分 生产线/工装
4. 焊接生产线
焊接设备及工装
生产设备(通用):电阻式点焊机、CO2焊机、螺柱焊机、机器人焊接系统/涂胶系统等。
生产工装(专用):焊接夹具、门盖装具等。
输送设备(专用):电动葫芦、往复式输送系统、滚床/滑橇输送系统、Pickup、升降
机等。
生产工具或辅具(专用):气动焊钳、助力机械手、电动磨头、风动扳手、零件盛具等。
悬挂式点焊机 螺母焊机
MIG焊机 螺柱焊机
冲压件
焊接夹具
第三部分 生产线/工装
4. 焊接生产线
焊接生产线现状
第三部分 生产线/工装
5. 涂装生产线
涂装的一般工艺流程
前处理 电 泳 密封胶、PVC喷涂烘 干
中 涂
烘 干
烘 干面 涂烘 干总 装
焊接
第三部分 生产线/工装
5. 涂装生产线
涂装设备及工具
生产设备(通用):清洗系统、烘干系统、调输漆系统、涂胶系统、空气净化系统、喷漆
机器人系统等。
生产工装(专用):各类卡具等。
输送设备(专用):电动葫芦、悬链系统、滚床/滑橇输送系统、叉转系统、升降机等。
生产工具或辅具(通用):手动喷枪、打磨机、抛光机、注腊枪、挤胶枪等。
喷漆机器人系统 倒置滑橇输送系统
第三部分 生产线/工装
5. 涂装生产线
涂装生产线现状
第三部分 生产线/工装
6. 总装生产线
总装的一般工艺流程
内饰装配 底盘装配 最终装配 检查及路试
仪表台板分装 发动机分装 车门分装
入 库
第三部分 生产线/工装
6. 总装生产线
总装设备及工具
生产设备(通用):加注设备、玻璃挤胶设备、螺母拧紧设备、燃油气密检测设备、整车
检测线等。
生产工装(专用):分装夹具、发动机托盘等。
输送设备(专用):悬链输送系统、板链输送系统、滚床/滑橇输送系统、AGV小车、升
降机等。
生产工具或辅具(通用):风扳枪、扭力扳手、拉铆枪、电池枪、零件盛具等。
冷媒加注设备 AGV输送小车
第三部分 生产线/工装
6. 总装生产线
总装生产线现状
第三部分 生产线/工装
7. 与奇端对标
冲压
冲压车间 生产线 设备生
产厂家
工序 设备代号
冲压一车间
(车间面积
约
12000
平方
米)
1线 济南第二
机床厂
6序 J47-600/400-4000-2200 X 1(台)
J39-630A-3800-2000 X 5(台)
2线 6序 LD4-800/400-4000-2200 X 1(台)
J39-800-4000-2000 X 5(台)
3线 6序 LD4-1000/600-4500-2500 X 6(台)
4线 5序 LD4-1250/750B-4700-2500 X 5(台)
冲压二车间
(车间面积
约
18000
平方
米)
1-2线 4序 400T X 4(台)
3线 5序 JD39-630-4000-2000打头
4线 5序 JD39-630-4000-2200打头
5线 5序 LD4-1250/750B-4700-2500打头
冲压三车间 生产能力与冲一、冲二相当,首台1000t、1600t、2000t各1条
冲压四车间 主要为中冲
1. 长安冲压生产线自动化程度高于奇瑞;
2. 奇瑞生产能力高于长安;
3. 奇瑞冲压件生产是尽量自制,而长安则是以我为主辅以社会协作。
奇 瑞
长 安
第三部分 生产线/工装
7. 与奇端对标
冲压
台湾
国产
日本
韩国
冲
压
模
具
台湾、韩国模具国产模具 日本模具
低成本 高质量
第三部分 生产线/工装
7. 与奇端对标
车型
名称
纲
领
投资(夹具
和输送线)
自动化程度
主要供
应商
奇瑞
SQR71
60
5万 6500万元
车身线自动输送,其
他均电葫芦或人工搬
运,人工焊接操作
台湾福臻
集团
QQ 8万 3500万元
车身线自动输送,其
他均电葫芦或人工搬
运,人工焊接操作
天津福臻
东方
之子
5万 7500万元
车身线自动输送,其
他均电葫芦或人工搬
运,人工焊接操作
台湾福臻
集团
瑞虎 2万 4500万元
电葫芦或人工搬运,
人工焊接操作
台湾福臻
集团
A21 5万 8500万元
车身线自动输送,其
他均电葫芦或人工搬
运,人工焊接操作
日本富士
焊接
车型
名称
纲
领
投资(夹具
和输送线)
自动化程度
主要供
应商
CV6 5万 2850万元
1.主线和侧围线采用自
动输送;
2.主拼工作采用部分自
动焊.
韩国宇信
CV11 2万 2412万元
1.主线和侧围线采用自
动输送;
2.主拼工作采用部分自
动焊.
德国EDAG
CV8 2万 1005万元
1.主线和侧围线采用自
动输送;
2.主拼工位部分自动焊,
车架增焊2台机器人.
天津福臻
V101 3万 1500万元
1.主线和侧围线采用自
动输送;
2.主拼工作采用部分自
动焊.
天津福臻
B301 3万 1890万元
1.主线和侧围线采用自
动输送;
2.主拼工位部分自动焊,
车架增焊4台机器人.
天津福臻
奇 瑞 长 安
1. 自动化传输及自动焊:长安焊接生产线自动化程序高于奇瑞;
2. 单位产量投资:长安平均为640万元/万辆,奇瑞平均为1438万元/万辆;
3. 从奇瑞了解的情况,其新开发车型的主拼线均倾向于国外公司,如KUKA(瑞虎5)、日本富士
(A5)、柯马(A3)、韩国宇信等。
第三部分 生产线/工装
7. 与奇端对标
涂装
内容 奇瑞轿车二公司 长安五工厂(一期)
供应商 德国杜尔 日本大气社/德国杜尔(中涂)
生产纲领
设计纲领:15万辆/年
最大能力:22万辆/年
设计纲领:12万辆/年
最大能力:18万辆/年
前处理
前处理采用国际上最先进的RODIP-3(翻转清洗)运输系统;脱脂
带油水分离器、离心分离+Paper Filter飘浮物分离系统、铁粉除
去装置;磷化除渣系统采用先进的PS+Excel Filter自动除渣;主
槽补水加药系统自动进行;关重设备全部进口,除电泳槽外,槽
体、管道全部采用不锈钢。
输送系统采用C型吊具+积放悬挂链输送系统;脱脂带油水
分离器、离心分离+Paper Filter飘浮物分离系统、铁粉除去
装置; 磷化除渣系统采用先进的PS+Excel Filter自动除渣;
主槽补水加药系统自动进行;关重设备全部进口,除电泳
槽外,槽体、管道全部采用不锈钢。
电泳
阳极采用无缝圆筒式隔膜、采用底部裸露阳极系统;UF采用卷
式超滤膜;带自动清洗系统;RO反渗透纯水制备装置;电泳采
用最先进的RODIP-3(翻转清洗)运输系统;
阳极采用无缝圆筒式隔膜、采用底部裸露阳极系统;UF
采用中空纤维超滤膜,带自动清洗系统;RO反渗透纯水
制备装置。输送系统采用C型吊具+积放悬挂链输送系统。
中涂
身外表面中涂采用往复机高压静电喷涂;车身内口中涂采用静电
喷枪人工喷涂;采用了静电离子风吹灰+鸵鸟毛擦净设备。
车身外表面采用静电喷涂机器人自动喷涂;车身内口采用
静电喷枪人工喷涂;静电离子风吹灰。
面涂
1、身外表面金属底、清漆采用往复机高压静电喷涂
2、 车身内口金属底、清漆采用静电喷枪人工喷涂
3、采用了静电离子风吹灰+鸵鸟毛擦净设备,涂装一次合格率高
达93%。
1、车身外表面采用静电喷涂机器人自动喷涂
2、车身内口采用静电喷枪人工喷涂
3、静电离子风吹灰
输送系统
前处理、电泳机械化运输分开采用国际上最先进的RODIP-3(翻
转清洗)运输系统;车体清洗干净,磷化、电泳均匀无气袋,无
窜槽,电泳膜厚均匀,粗糙度可控制在以下;结合中面涂,
防腐蚀年限可达到12年以上;底盘PVC喷涂采用抱具(吊挂裙边
)+倒挂滚床输送;中面涂等采用滑橇输送;滑橇储存采用堆垛机
3层储存;各转接主要采用悬臂升降机,焊接-涂装、涂装-总装
及车间内部的各工序自动转接,十分平稳。
前处理、电泳采用C型吊具+积放悬挂链输送系统;底盘
PVC喷涂采用抱具(吊挂裙边)积放悬挂链输送;中面涂等
采用滑橇输送;焊接-涂装、涂装-总装转接采用叉式移栽
机+辅助升降机,车间内部转接采用悬臂升降机。
设备及工艺水平相当
生产能力奇瑞高于长安
第三部分 生产线/工装
7. 与奇端对标
总装
1. 奇瑞总装线厂房面积大于长安,物流安排及控制更顺畅;
2. 工艺设备、检测线水平相当;
3. 奇瑞总装线混线车型少于长安,生产均衡性易于保证。
第四部分 工艺技术文件
生产零件明细及形状
工 装
工具及设备
主、辅料
作业内容
作业前后注意事项
作业顺序
操作要点
对作业的要求
质量要求
简单图示
第五部分 工艺验证
对生产线所在生产环境及工艺装备的局部或整体功
能、质量控制方法及工艺条件的验证,确保该生产过程
是可操作,而且有再现性。
工艺虚拟验证:又称数字化工厂,是利用计算机模拟
仿真技术,对生产工艺、工装/设备、生产节拍等进
行验证的过程。
生产性验证:通过设计样车、工装样车、小批量生产
等实际生产过程逐步验证生产工艺、工装/设备、生产
节拍等并对此进行完善的过程。
谢谢 谢谢 大大 家家!!
坚持关注员工成长!坚持关注员工成长!
坚持开展培训工作!坚持开展培训工作!