撰稿:路遥
除了发动机和变速箱,汽车还有一个最被忽视的大件——白车身,简单理解,它是一个承载汽车总成的大框架。
车身的安全性体现在哪里?要回答这个问题还得先从车身焊接说起,白车身很重要,比白车身更重要的,是焊装工艺以及神奇的焊装车间。
在车辆碰撞测试中,除了车身结构和钢板强度,焊接质量也是影响车身安全的重要因素。车身结构源于设计,钢板强度取决于冲压,而焊接质量则与焊装车间联系密切。白车身:保护和安装的关键
焊装车间的产品是白车身。什么是白车身呢?结构件和覆盖件连接在一起形成的尚未涂装的车身,就是白车身。
结构件对保护驾乘人员起着关键作用,我们常说的A柱B柱等属于结构件(下图中间部分),发动机舱盖、翼子板等板件属于覆盖件,它们所起的安全作用次之。日系车企提倡覆盖件轻量化,以此保护行人安全。
汽车各总成要安装在车身上,路面激励也会通过悬架传递到车身,因此车身的重要性不言而喻,一个白车身包含上百个冲压件,几千个焊点(现在很多乘用车的焊点都在5000以上),非常复杂。
简单来说,白车身可以分为底板、内外侧围、四门两盖等,每部分由多个冲压件连接而成。
焊装车间“眼花缭乱”
从上图的工厂布局来看,焊装车间面积远大于冲压车间,大的有数十万平米,小的也有几万平米。在车厂内,焊装车间和冲压件存放区相连,存放区为焊装车间提供原料——冲压件,因此焊装车间的产能直接受到冲压车间的影响,冲压师傅就得“起得比鸡早”了……
焊装下线的白车身会进入涂装车间,在四大工艺中,焊装起到了过渡作用。
参观车厂时,从干净整洁的冲压车间步入焊装车间——映入眼帘的是“乱”——火花四溅、烟味弥漫、工具繁杂,还有一群提着焊枪的小哥。沿着生产线走下来,讲解员介绍得津津有味,参观人员并没有明白他在讲什么——“制造”发烧友的心中早已万千匹马飞奔而过。
焊装线=主焊线+分焊线
根据白车身的组成就不难理解焊装线的布局了:焊装线由主焊线和分焊线组成,每一条线都有多个工位,在每个工位上进行不同的工序。分焊线把冲压件焊接成总成,主焊线把焊装好的总成连接在一起成为白车身。
参观焊装车间时,讲解人员主要引导我们看主焊线:这是焊装车间自动化程度最高的地方,几乎每个工位每个工序都由机器人完成,生产效率非常高。
产能是衡量主焊线的重要指标,有的生产线能达到60JPH(Jobs Per Hour),有的生产线连其三分之一都达不到。
焊装车间入口的宣传栏大都有车间平面图(只有简介版,详细规划图都是机密),平面图上也有焊装的布局(每个车厂的车间布置有所不同),参照车间布局可以快速熟悉焊装的流程。自动化程度眼见为实
几万平米的焊装车间,除了主焊线,其它区域的功能是什么呢?看了上面的内容不难猜到:其它部分主要是分焊线。分焊线设备线束多,冲压件数量多,所以“眼花缭乱”。
焊装车间的自动化率没有冲压车间高,工位比冲压车间多,导致工人数量是冲压车间的数倍,达到几百人之多(冲压车间很少超过百人),不同企业焊装自动化差异在分焊线上体现得非常明显。
车企讲解员经常会一带而过地讲解分焊线,但媒体朋友参观车间时一定要多留意这些区域。虽然有的车企宣传主焊线自动化率100%,有的车企宣传焊装自动化率80%,但是工人有多少、工艺怎么样,还是眼见为实。
自动化率低的生产线,工人扮演着非常重要的角色,不成熟的管理体制容易出现人为质量问题。在四大车间里,焊装车间的工人也是最辛苦的:手里拿着几十公斤的焊枪,身上溅着飞起的火花,鼻子闻着刺鼻的烟味,某些东西甚至伤身……
在车厂里见到那些工服又烂又脏的师傅,十有八九是焊装车间的。
车间布置——隐藏的秘密
焊装车间最吸引眼球的,是灵巧的运输工具和聪明的机器人。
和设备一样,我们也能直接看到车间布局,但车间布局考虑的因素是远远超过设备的:车厂在规划中要考虑到焊装车间内的设备及工艺,各线的工艺排布、输送方式、物流线路等。
例如,考虑到厂房情况(结构、高度、面积等)、物流路线以及分焊线的布置,主线的线体布局有直线形、L形和S形等。车间规划水平以及开发周期同样影响着焊装车间的成本,可以说,焊装车间本身就是一台精密机器。
车间的布置直接影响生产效率:主焊线和分焊线既独立又统一,分焊线有各自的生产节拍,主焊线的生产节奏必须跟随各个分焊线,如果某个分焊线停摆,主焊线就无法正常生产。
车间工位的布置也非常巧妙,比如侧围总成和顶盖总成焊接工位布置上,分成两个工位焊接可以提升焊装效率,避免后期产能提升出现瓶颈问题。小到工位布置,大到线体布置,都包含着大学问。
高品质高效率低成本是车企的目标。随着多车型大批量的生产要求,越来越多焊装车间投入使用高度柔性化生产线,有的基地甚至能投产五六种车型,降低了成本风险。
小结
白车身作为汽车最关键的总成,质量重要性不言而喻。“环境”“布局”“设备”都是影响质量的因素,随着消费者车型需求的增多,柔性化生产方式更加符合生产需要,拥有众多优势的柔性化生产线已经在合资企业中使用,将来会在自主企业得到更多普及。
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