許績彤,陳楠
(1.廣汽零部件有限公司,廣東 廣州 510620;2.廣州華望汽車電子有限公司,廣東 廣州 510434)
微電機(jī),是指直徑小于160mm的電機(jī),微電機(jī)作為基礎(chǔ)性的電子器件廣泛存在各種機(jī)電設(shè)備中,汽車制造商為了提高汽車使用的舒適度,改善操控體驗,已經(jīng)并將繼續(xù)應(yīng)用越來越多的電機(jī)驅(qū)動來代替手動控制。普通汽車中一般配備20~30個微電機(jī),而高檔汽車中使用的微電機(jī)能達(dá)到80個甚至更多,汽車微電機(jī)需求量日益上升。本文主要基于精益生產(chǎn)思想,以某汽車零部件公司汽車微電機(jī)自動化生產(chǎn)線為例,對設(shè)備前期規(guī)劃設(shè)計進(jìn)行探究,為電機(jī)企業(yè)采購生產(chǎn)設(shè)備時,能更優(yōu)質(zhì)地達(dá)成設(shè)計目標(biāo)提供參考。
生產(chǎn)線前期規(guī)劃是一項系統(tǒng)工程,企業(yè)各個職能部門應(yīng)有合理的分工和協(xié)調(diào)的配合。為避免部門之間的責(zé)任推諉,應(yīng)指定一個主要責(zé)任部門或成立項目組作為牽頭單位。企業(yè)高管、銷售部門、產(chǎn)品研發(fā)部門、工藝部門、設(shè)備部門、制造部門、質(zhì)量部門、安全部門、物流部門、采購部門等需參與其中。
2.1.1 制定設(shè)計要求
需要制定整條生產(chǎn)線總體設(shè)計及制造目標(biāo),限定設(shè)計及制造條件,為將來完成驗收打下基礎(chǔ)。
本項目總體設(shè)計要求是:(1)可生產(chǎn)全系列A產(chǎn)品,換模時間少于20分鐘;(2)生產(chǎn)線占地面積不得超過長30米,寬10米范圍;(3)生產(chǎn)節(jié)拍小于10秒;(4)生產(chǎn)員工小于8人;(5)可分線生產(chǎn),也可整線生產(chǎn);(6)設(shè)備稼動率大于85%;(7)產(chǎn)品直通率大于90%;(8)自簽訂合同起6個月完成整線驗收。
2.1.2 制定安全要求
安全是生產(chǎn)的第一要素,為規(guī)范設(shè)備操作規(guī)程,需要制定整條生產(chǎn)線的安全要求,使設(shè)備供應(yīng)商設(shè)計時有條例可依,保障設(shè)備和人員在生產(chǎn)中的安全。
本項目安全要求是:(1)所有設(shè)備機(jī)械、電氣、環(huán)保衛(wèi)生保護(hù)符合GB3805安全要求;(2)所有設(shè)備符合某汽車零部件公司安全點檢要求。
2.1.3 制定工藝流程圖
分析現(xiàn)有汽車微電機(jī)半自動生產(chǎn)線問題點,結(jié)合全自動生產(chǎn)線特點,重新制定基于精益生產(chǎn)思想的單件流工藝流程圖,并在同設(shè)備供應(yīng)商就實際設(shè)計制造能力的溝通中不斷優(yōu)化工藝流程。A系列產(chǎn)品包括轉(zhuǎn)子總成、端蓋總成、外殼總成3大分總成,3大分總成裝配成電機(jī)總成后再裝配驅(qū)動器部分。其中,以轉(zhuǎn)子總成裝配為例,見圖1。
2.1.4 制定各工序要求
按照工藝流程圖的順序,參照產(chǎn)品圖紙、控制計劃及特殊特性清單,對每個工序制定產(chǎn)品質(zhì)量要求、防錯防漏要求、產(chǎn)品及過程數(shù)據(jù)要求、換型要求以及一些其他的特別要求,示例見圖2。
圖1 轉(zhuǎn)子總成工藝流程圖
需要分析現(xiàn)有汽車微電機(jī)半自動生產(chǎn)線的問題點及產(chǎn)品質(zhì)量要求,對工序要求作詳細(xì)說明,不能明確的工藝參數(shù)需要提前通過實驗驗證來確認(rèn),關(guān)鍵工序、高精度工序、高風(fēng)險程度工序必須重點說明,以此來保證設(shè)備供應(yīng)商理解產(chǎn)品質(zhì)量要求,不再犯同樣的錯誤。同時,制定各工序要求也讓設(shè)計評審和設(shè)備驗收時有條例可依。
2.1.5 制定零件包裝及上料要求
制定零件包裝及上料要求時,需做到以下幾點:(1)先整理所有零件現(xiàn)有的包裝情況;(2)評估現(xiàn)有零件結(jié)構(gòu)設(shè)計是否可實現(xiàn)自動上料且做到防漏防錯防變形,若不滿足則需要同產(chǎn)品研發(fā)部門探討更改產(chǎn)品設(shè)計;(3)基于精益生產(chǎn)原則,需要同設(shè)備供應(yīng)商探討及權(quán)衡現(xiàn)有零件包裝、每次上料可滿足的生產(chǎn)時間、員工上料方式與強(qiáng)度、上料穩(wěn)定性、設(shè)備占地大小及成本幾者之間的利弊關(guān)系,保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,減少浪費。零件包裝及上料要求示例見圖3。
圖2 工序要求示例
2.2.1 編寫技術(shù)方案說明
為提高評標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化程度,甲方需要在招標(biāo)前制定出乙方技術(shù)方案填寫表,如圖4。乙方需要根據(jù)前期規(guī)劃設(shè)計情況填寫技術(shù)方案說明,并積極與甲方溝通,以追求更符合設(shè)計原則和設(shè)計要求的方案,并為投標(biāo)報價作充分準(zhǔn)備。
2.2.2 編制平面布局圖
乙方需要在滿足甲方場地要求的前提下,繪制平面布局圖并基于精益生產(chǎn)減少浪費的思想不斷優(yōu)化。
2.2.3 編寫動作節(jié)拍分析
甲方需要在招標(biāo)前制定出乙方技術(shù)方案中的具體動作節(jié)拍分析表,如圖5,乙方需要根據(jù)技術(shù)方案進(jìn)行每個動作的分解計算節(jié)拍時間,以便提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計問題。
圖3 零件物料包裝及上料要求示例
圖4 乙方技術(shù)方案說明示例
圖5 動作節(jié)拍分析說明示例
中標(biāo)后,設(shè)備供應(yīng)商已確定,甲方需與乙方最終確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計和零件來料包裝是否更改,乙方開始3D結(jié)構(gòu)設(shè)計。
乙方3D設(shè)計完成后,甲方需組織汽車微電機(jī)自動化生產(chǎn)線項目組各部門成員與乙方一起評審,集思廣益,規(guī)避曾出現(xiàn)過的問題點,依照設(shè)計要求對設(shè)備的工藝布局、產(chǎn)品制造精度、生產(chǎn)節(jié)拍效能、智能化水平、人機(jī)工程、動作有效性與可靠性、設(shè)備可維護(hù)性、設(shè)備制造與運行成本、外觀設(shè)計與工作環(huán)境的適配性等要素進(jìn)行評價。
良好的前期規(guī)劃設(shè)計會為接下來的生產(chǎn)制造、維護(hù)保養(yǎng)、降本增效、改造升級等各方面都提供便利。本文基于精益生產(chǎn)思想,對汽車微電機(jī)自動化生產(chǎn)線項目進(jìn)行前期規(guī)劃設(shè)計,有利于項目的順利導(dǎo)入,同時,也為其他產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)線導(dǎo)入提供了良好借鑒。