□ 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(guó)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(dòng)化[1]。制造執(zhí)行系統(tǒng)[2]、工業(yè)機(jī)器人、伺服壓機(jī)等替代了傳統(tǒng)人工裝配方式,解決了效率低、勞動(dòng)負(fù)荷大、節(jié)拍慢、精度低等問題。隨著自動(dòng)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(duì)汽車變速箱裝配線的維修管理進(jìn)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(diǎn)

裝配線維修的策略不同于集成度較高的機(jī)加工設(shè)備[4],設(shè)備功能的獨(dú)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(diǎn)、關(guān)鍵備件儲(chǔ)備、保養(yǎng)維護(hù)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(diǎn)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(gè)工位,每個(gè)工位的裝配對(duì)象獨(dú)立,因此絕大多數(shù)設(shè)備都是針對(duì)裝配元件而設(shè)計(jì)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(jī)、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(hào)繁多,絲杠、凸輪、齒輪等多采用定制設(shè)計(jì),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(diǎn)

3.1 關(guān)鍵備件

對(duì)于節(jié)拍快、產(chǎn)量高的總成裝配線,不允許長(zhǎng)時(shí)間停機(jī),即每周停機(jī)時(shí)間應(yīng)短于2 h。由此,對(duì)于線上設(shè)備的關(guān)鍵部件,必須有科學(xué)的備件儲(chǔ)備,以免因采購周期長(zhǎng)導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)。

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(zhǎng)期使用后,易磨損和受破壞,需及時(shí)進(jìn)行更換[5]。采購件按各工位的使用數(shù)量進(jìn)行備件的采購和補(bǔ)庫。

為了制定合理的關(guān)鍵備件儲(chǔ)備計(jì)劃,筆者以某裝配線為參考,統(tǒng)計(jì)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(dá)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(yàn)安全因子為1.5,則非易損件可按10%左右進(jìn)行備件的采購和儲(chǔ)備。

對(duì)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(chǎng)設(shè)置備件柜。若點(diǎn)檢時(shí)發(fā)現(xiàn)磨損或變形,可以及時(shí)進(jìn)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(yàn)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(duì)象以機(jī)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(shí)快速定位故障源。圖紙以紙質(zhì)版和電子版兩種形式存儲(chǔ)歸檔,紙質(zhì)版存放于現(xiàn)場(chǎng)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(cuò)誤、驅(qū)動(dòng)器故障、上位機(jī)硬盤損壞等問題時(shí),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(duì)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(jī)器人程序、擰緊系統(tǒng)程序、電動(dòng)執(zhí)行器程序、人機(jī)接口程序、上位機(jī)Ghost程序等。汽車變速箱裝配線每條支線配有獨(dú)立的移動(dòng)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(hù)

保養(yǎng)維護(hù)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(hù)能夠有效降低設(shè)備的故障率,避免停機(jī)造成的損失[8]。汽車變速箱裝配線的設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)包括清潔、預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)和潤(rùn)滑。

清潔不僅是對(duì)設(shè)備表面灰塵、油漬、金屬屑等的簡(jiǎn)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(yàn)臺(tái)變速箱油等。

預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)指在設(shè)備未發(fā)生故障或損壞的前提下,對(duì)部件和結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)性檢查、測(cè)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(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)的核心內(nèi)容,并且是強(qiáng)制性措施[10]。

潤(rùn)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(zhǎng),而且可以使設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率提升,對(duì)生產(chǎn)和管理都有重要意義。潤(rùn)滑不僅僅是簡(jiǎn)單的抹油和抹脂,更是一座連接設(shè)備維護(hù)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(rùn)滑不到位,影響產(chǎn)品質(zhì)量及裝配線的運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備損壞。潤(rùn)滑過度,除對(duì)部分設(shè)備造成不良影響外,還會(huì)引起油化品過度消耗,導(dǎo)致成本增加?？茖W(xué)合理地制定設(shè)備部件的潤(rùn)滑周期,需要以對(duì)設(shè)備特點(diǎn)進(jìn)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(hù)保養(yǎng)指導(dǎo)書、設(shè)備潤(rùn)滑指導(dǎo)書、設(shè)備點(diǎn)檢表、能源鎖定指導(dǎo)書等全員生產(chǎn)維護(hù)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(shí)現(xiàn)科學(xué)的維修方法、合理的保養(yǎng)措施、正確的潤(rùn)滑對(duì)象、到位的潤(rùn)滑周期、定期的設(shè)備點(diǎn)檢、安全的維護(hù)保障,以強(qiáng)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?cè)贾亓枯p質(zhì)的維修理念,實(shí)現(xiàn)維修管理的變革[12]。

4.2 人員配置

根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn),在汽車變速箱裝配線上的設(shè)備工程師崗位配置中,機(jī)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(duì)于維修人員,機(jī)修工與電工的人數(shù)比為m∶1。進(jìn)行上述配置的原因?yàn)?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(jī)械工程師,而保養(yǎng)維護(hù)過程中,機(jī)械部件的保養(yǎng)遠(yuǎn)多于電氣部件,因此機(jī)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(shí)現(xiàn)了素質(zhì)的全面提升,維修工作不再出現(xiàn)唯我獨(dú)尊的局面,而是做到每人都可以獨(dú)擋一面。此外,經(jīng)驗(yàn)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(shí),現(xiàn)場(chǎng)操作人員第一時(shí)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(dá)現(xiàn)場(chǎng),初步評(píng)估后采取應(yīng)對(duì)措施。

隨著技術(shù)水平的不斷提高,現(xiàn)場(chǎng)快速響應(yīng)已從早期人工報(bào)單、電話報(bào)單、計(jì)算機(jī)報(bào)單發(fā)展至現(xiàn)在的移動(dòng)電話應(yīng)用程序報(bào)單。通過移動(dòng)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(dá)出來。維修人員通過網(wǎng)頁或移動(dòng)電話接到維修工單后,第一時(shí)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(dá)指定區(qū)域,大大減少了因交流、往返等原因造成的時(shí)間損耗。

4.4 驗(yàn)收過程全面參與

全程參與設(shè)備的驗(yàn)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(yùn)行階段,維修人員第一時(shí)間介入,跟隨并協(xié)助供應(yīng)商調(diào)試人員進(jìn)行驗(yàn)收前的最后調(diào)試和維護(hù),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(diǎn),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(rèn)識(shí)設(shè)備的高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng),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(diǎn)、易損件位置和作用等,為日后的維修管理打下堅(jiān)實(shí)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(hù)、預(yù)防性維護(hù)等維護(hù)保養(yǎng)措施已逐步實(shí)施,但傳統(tǒng)維修管理理念仍根深蒂固?，F(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)設(shè)備保養(yǎng)不重視,管理部門對(duì)周期性更換成本控制過嚴(yán),保養(yǎng)隊(duì)伍人員縮減,使維修工作在全員生產(chǎn)維護(hù)等理想化保養(yǎng)維護(hù)措施框架下顯得有些力不從心。

目前,對(duì)于精密部件、復(fù)雜機(jī)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(duì)汽車變速箱裝配線的維修管理進(jìn)行研究,總結(jié)了相關(guān)維修管理工作,介紹了設(shè)備特點(diǎn),論述了維修關(guān)鍵點(diǎn),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(duì)設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)重視兩個(gè)方面,可以使維修管理工作不斷進(jìn)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(dá)到更高水平。