发动机生产线优化实例分析

1、改造及优化前的状况

（1）工艺方面：该装配线平面为环行布置，总长80M，共设置工位28个，每个工位间距1M，共设置关键工位5个，对配合间隙、力矩进行在线控制，线体旁边设置大小不一的固定料架20多个。其中，曲轴箱、飞轮和变速器等工位上线装配采用500KG单臂吊人工吊装，时间节拍难以保证。

（2）时间节拍：由于前期未对整个生产线及外涉接口进行通盘考虑，在时间节拍上未达到均衡生产，库存积压较多，周转时间慢，从而导致制作了大量的成品盛具车、转运托盘，耗时加班等以应对生产。

（3）控制设备：在过程中对关键工位质量参数的控制上，多采用比较原始的扳手人工控制及最后的热试检查。比如：缸盖螺栓力矩用力矩扳手人工控制、轴向间隙采用百分表或者塞尺等，对一般工位力矩控制采用气动风枪预紧，再由人工用力矩扳手控制，造成力矩一致性较差，间节拍难以控制；对压装零部件多采用手动压装，这就造成产品合格率不高、返工量大，增加制造成本。

（4）总成分装：一条缸盖及活塞、连杆总成分装线进行分装，其余零部件在流水线上完成装配。

总之，在未对其进行改造前，发动机总装线分装零部件较少，有两条分装线及工作台，其余零部件在总装线上装配完成，生产效率低下，质量控制难度加大。最大的缺陷是未设置返修段和返修工位。

2、装配线改造及优化

在考虑发动机装配线改造时，首先应考虑装配线的工位设置和平面布置，平面布置时主装配线、分装线及工位器具布置是否合理并保证物流畅通，作环型水平布置，保证装配线便于维修。装配线必须设置返修段和返修工位，另外还要进行模块化设计，并且在工艺设计时保证各工位之间的工时平衡；应有分装工位工件与主线发动机的对应关系及通畅的信息传递；装配线及其设备中的运动单元（如上升、下降、移动和迥转等）运行平稳可靠；装配线手动操作工位都必须设有托盘防退装置，以确保作业的方便性；托盘放行采用脚踏开关来实现；装配线手动操作工位必须设有求救开关及工位离线开关；当托盘退出装配线时，返修通道要有返修指示信号灯，提示相关人员来处理。基于以上考虑，我们对原装配线进行了颠覆性的改造，在工艺平面布置、控制设备及物流等方面都进行了重新规划及改造。

（1）发动机装配线结构形式的改造

 装配线采用可互换的标准段构成，工位平均间距设置为2M（可根据不同的型式进行增减），装配线输送速度约在10～20M／MIN。装配线托盘以现有具体的主力机型为主，再兼顾今后拓展机型发动机。在不需对托盘做较大调整的情况下，通过调整托盘支撑点就能满足装配要求；对托盘挡停器布置及控制要求在自动设备工位的挡停器具有互锁功能，防止误操作损坏设备；输送线及设备自动控制系统发生故障时，配置了手工操作的功能，装配线手动工位工件对辊道累计定位精度要求控制在±3MM范围内，需要二次定位的半自动工位及自动工位工件对设备的定位精度要求控制在±0.2MM范围内。输送线电控柜管线走向要方便维修，管线布置应整齐、牢固和无颤动，输送线的驱动电机采用联挂方式，由一根总线至控制柜，在托盘上安装ID卡，通过读写头对重要及关键数据进行数据的采集、交换。

（2）工艺改造

装配线设置为环行布置，总长160M，共设置工位78个，其中10余个关键工位，关键工位质量参数全部采用专用设备控制，比如拧紧机、气门间隙测量机和静扭矩测量等。

线体旁设置活动盛件车，取代先前的固定料架，方便了物流发料，拓宽了物流通道，对装配线的作业指导书按员工的操作习惯变更为手顺书，对每一步作业时间节拍进行了规定；在线体旁设置了活塞连杆分装线、机油泵、进排气歧管和缸盖罩等工作台10余个，在原来的基础上增加8个，基本达到了在总装配线上不装配单个零部件，提高了生产效率；对缸体、变速器和飞轮等较重的零部件采用机械手抓举或者平衡吊上线，减轻了人员劳动强度；对原缸盖分装线的改造则采用总线控制结构的非同步柔性输送线，直线布置，装配线由可互换的标准段构成，分装线上的工具设置在线体旁布置，操作安全方便，托盘设计不带回转台，缸盖分装夹具对缸盖的定位精度控制在±0.3MM范围内。

（3）信息传递系统的改造

信息传递系统的改造，涵盖了主机厂的几大工艺车间：从车身进入焊接车间到整车装配下线的每一个节点的时间节拍，都可在信息传递系统上查阅，以便发动机装配车间根据实际情况调整作业计划，降低库存实现直供。根据以上情况，发动机装配线改进了时间节拍信息的取样点，由以前取样点选择在车身进入焊接车间开始，经过涂装，再到总装车间发动机上线工位为止所耗费的总时间来设置发动机装配线的时间节拍，改为将取样点信息选择在车身进入涂装车间上线处，经涂装区、返工区，再到汽车总装线发动机工位所需要的总时间节拍，与发动机装配线完成装配经测试合格的时间节拍一致，可实现发动机直供，降低库存。时间节拍的平衡是指工位与工位之间或控制设备之间消耗时间尽量一致并控制在10％～20％范围内，这样每个工位在节拍（即相邻两产品通过装配线尾端的间隔时间）内都处于繁忙状态，完成最大的工作量，从而使各工位的闲置时间最少。