汽车通用化设计对汽车总装工艺的影响

论文题目

郑州交通职业学院

毕 业 论 文

汽车通用化设计对汽车总装工艺的

影响

所属系别 保和堂 专业班级 83级一般 姓 名 许仙 学 号 2009 指导教师 白娘子 撰写日期 212 年 4 月

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摘 要

对某些零件或部件的种类、规格，按照一定的标准加以精简统一，使之能在类似产品中通用互换的技术措施。经过统一后，可通用于某些产品中的零件或部件，称为“通用件”。然而对于汽车总装工艺而言，柔性化共线生产必然导致对原有生产线的通用性改造和新老产品生产工艺的优化融合。在产品设计的初期，在满足新车型产品定义所要求的功能实现和性能指标的前提下，对共线生产可能性较大的同级别、同档次的产品推行通用化的设计结构和产品工艺要求，可以降低硬件改造的投资成本、缩短工艺开发的周期、避免工艺瓶颈、改善管理和质量的控制。通用化工作只能综合地进行，才能获得最佳效果，而不能将这项工作局限在个别企业或一些企业范围内。本文结合部分实例，就同级别、同档次产品通用化设计对汽车总装工艺开发的影响进行探讨。

关键词：通用化设计；总装工艺；新车型；柔性化；共线生产

Abstract

For some parts or components of the types, specifications, according to certain standards to streamline unification, can in similar products of interchangeability technical measures. After after reunification, but gm in some products in the parts or components, called \But for the car assembly process is concerned, the flexibility of production line to the original production line will inevitably lead to the general reform and new and old products production technology optimization of fusion. In the early stages of the product design, new product definition model in meet the required performance index and the realization of the function of the premise, were more likely to production line with the level of the products with class, the implementation of universal design structure and the product process requirement, can reduce the cost of investment, hardware transformation process shorten the development cycle, avoid process bottlenecks, improve the management and quality control. Universal work can only be comprehensively, and to get the best effect, and can not be limited in the work of individual enterprise or some enterprise range. Combining with the part of the example, with the level of product design, the same grade generic car assembly process development influence is discussed in this paper. Keywords: universal design; Ga process; New models; Flexibility; Total production line

目录

目录 .......................................................... 2 1引言 ........................................................ 1 2汽车通用化的涵义 ............................................. 1

2.1含义 ............................................................ 1 2.2前提 ............................................................ 2 2.3目的 ............................................................ 2 2.4效果 ............................................................ 2 2.5产品通用化的发展方向 ............................................. 3

3通用化设计的实际应用及方法 ................................... 3

3.1系列开发的通用化设计 ............................................. 3 3.2单独开发某一产品（非系列产品）时 ................................. 3 3.3在老产品改造时 ................................................... 4 3.4企业做法......................................................... 4 3.5通用化的一般方法 ................................................. 4

4通用化设计在实际运用中的影响 ................................. 5

4.1通用化设计对工艺布局与物流储运的影响 ............................. 5

4.1.1工艺布局的影响 ............................................ 5 4.1.2物流储存的影响 ............................................ 5 4.2通用化设计对生产线机械化输送系统柔性化改造的影响 ................. 6 4.3通用化设计对生产设备柔性化改造的影响 ............................. 7

4.3.1产品结构的通用化 .......................................... 7

4.3.2产品工艺要求的通用化 ...................................... 8 4.4通用化设计对检测设备柔性化改造的影响 ............................. 8 4.5通用化设计对工装柔性化改造的影响 ................................. 8 4.6通用化设计对工具共用与选配的影响 ................................. 9

4.6.1标准件与力矩的通用 ........................................ 9 4.6.2减少特殊工具的选用 ........................................ 9 4.7通用化设计对工艺管理、员工培训的影响 ............................. 9

5总结 ....................................................... 10 参考文献 ...................................................... 1 致 谢 ........................................................ 1

1引言

产品通用化是现代化大生产发展的客观要求。随着产品规格、品种日益繁多，生产和需求反映在品种规格上的矛盾日益突出，因此，将作用相同、尺寸接近的各种零部件和技术文件，经过比较分析，合理归并，使其统一，既在技术上是可行的，又在经济上是合理的。

产品通用化是提高社会生产效率的重要方向之一。它能够减少生产重复现象，消除产品及其元件种类以及工艺型式的不适当的多样化。在通用化基础上增加批量，是建立专业化生产的有效条件，对采用先进设备、改善产品质量的更新速度，缩短掌握新技术的时间，增强市场竞争能力起着积极作用。由于产品结构中尽量采用通用件，可以简化产品设计、减少工艺准备的工作量，从而使生产组织和生产计划工作进一步完善。随之相伴的是各大汽车厂不断推陈出新，用新产品刺激和吸引消费者，以应对激烈的市场竞争。

而汽车新产品有以下特点：1．新结构较多，产品上市初期设计和工艺仍需改进和微调。2．平台化和系列化开发成为主流开发模式。3．销量难以准确预估，工艺路线的不确定性大。4．新技术不断涌现，但设计延续性仍较强。从中可以看出，新车型的不稳定、不确定性较强，但技术和设计有较大的延续性，在投产初期，总装柔性化共线生产是较为经济有效，并广泛采用的工艺模式。

对总装工艺而言，柔性化共线生产必然导致对原有生产线的通用性改造，以及新老产品生产工艺的优化融合，此过程需要产品和工艺相互配合、妥协。对于改善工艺开发过程而言，在产品设计的初期，在满足新车型产品定义所要求的功能实现和性能指标的前提下，对共线生产可能性较大的同级别、同档次的产品推行通用化的设计结构和产品工艺要求，是一种行之有效的办法。

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2汽车通用化的涵义

2.1含义

通用化是指在互相独立的系统中，选择和确定具有功能互换性或尺寸互换性的子系统或功能单元的标准化形式。对某些零件或部件的种类、规格，按照一定的标准加以精简统一，使之能在类似产品中通用互换的技术措施。经过统一后，

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可通用于某些产品中的零件或部件，称为“通用件”。

所谓产品产品通用化是指同一类型不同规格或不同类型的产品和装备中，用途相同、结构相近似的零部件，经过统一以后，可以彼此互换的标准化形式。显然，通用化要以互换性为前提，互换性有两层含义，即尺寸互换性和功能互换性。功能互换性问题在设计中非常重要。例如所设计的柴油机，既可用于拖拉机，又可用于汽车、装运机、推土机和挖掘机等。通用性越强，产品的销路就越广，生产的机动性越大，对市场的适应性就越强。

产品通用化就是尽量使同类产品不同规格，或者不同类产品的部分零部件的尺寸、功能相同，可以互换代替，使通用零部件的设计以及工艺设计、工装设计与制造的工作量都得到节约，还能简化管理、缩短设计试制周期。

2.2前提

通用化是以互换性为前提的。所谓互换性，是指在不同的时间、地点制造出来的产品或零件，在装配、维修时，不必经过修整就能任意地替换使用的性能。

2.3目的

通用化的目的是最大限度地扩大同一产品（包括元器件、部件、组件、最终产品）的使用范围，从而最大限度地减少产品（或零件）在设计和制造过程中的重复劳动。

2.4效果

通用化的效果体现在简化管理程序，缩短产品设计、试制周期，扩大生产批量，提高专业化生产水平和产品质量，方便顾客和维修，最终获得各种活劳动和物化劳动的节约产品通用化是现代化大生产发展的客观要求。随着产品规格、品种日益繁多，生产和需求反映在品种规格上的矛盾日益突出，因此，将作用相同、尺寸接近的各种零部件和技术文件，经过比较分析，合理归并，使其统一，既在技术上是可行的，又在经济上是合理的。

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产品通用化是提高社会生产效率的重要方向之一。它能够减少生产重复现象，消除产品及其元件种类以及工艺型式的不适当的多样化。在通用化基础上增加批量，是建立专业化生产的有效条件，对采用先进设备、改善产品质量的更新速度，缩短掌握新技术的时间，增强市场竞争能力起着积极作用。由于产品结构中尽量采用通用件，可以简化产品设计、减少工艺准备的工作量，从而使生产组织和生产计划工作进一步完善。

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2.5产品通用化的发展方向

产品通用化的主要发展方向，一般是：

（1）在基础产品的基础上，使各种用途的机器系列通用化。 （2）在各种不同的机器中，最大限度地采用同一类型的零部件。 （3）设计含有一般元件的典型方案，即工艺过程典型化。

通用化是一个综合过程。在此过程中，对产品制造的各个环节都会发生深刻影响。通用化不仅会完善纵向的联系，而且会完善横向的联系──它可减少各部门的企业内所生产的同类部件、零件和工具的型式尺寸的数量。因此，通用化工作只能综合地进行，才能获得最佳效果，而不能将这项工作局限在个别企业或一些企业范围内。

3通用化设计的实际应用及方法

通用化的实施应从产品开发设计时开始，这是通用化的一个重要指导思想。通用化设计通常有三种情况：

3.1系列开发的通用化设计

在对产品进行系列开发时，通过分析产品系列中零部件的共性和个性，从中找出具有共性的零部件，能够通用的尽量通用，这是系列内通用，是最基本和最常用的环节。

[3]

3.2单独开发某一产品（非系列产品）时

在单独开发某一产品（非系列产品）时，也尽量采用已有的通用件。即使新设计的零部件，也应充分考虑使其能为以后的新产品所采用，逐步发展成为通用

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件。

3.3在老产品改造时

在老产品改造时，根据生产、使用 、维修过程中暴露出来的问题，对可以实现通用互换的零部件，尽可能通用化，以降低生产成本，保证可靠性，焕发老产品的青春。

[4]

3.4企业做法

企业通常的做法是把已确定的通用件编成手册或计算机软件，供设计和生产人员选用。通用件经过多次生产和使用考验后，有的可提升为标准件。另外，以功能互换性为基础的产品通用，越来越引起广泛的重视，如集成电路和大规模继承电路的应用和互换。产品通用化所产生的社会经济效益，是其他标准化形式所无法取代的。

[5]

3.5通用化的一般方法

在对产品系列设计时，要全面分析产品的基本系列及派生系列中零部件的个性与共性，从中找出具有共性的零部件，先把这些零部件作为通用件，以后根据情况有的还可以发展成为标准件。如果对整个系列的产品中的零部件都经过认真的研究和选择，能够通用的都使之通用，这就叫全系列通用化。

在单独设计某一种产品时，也应尽量采用已有的通用件。新设计的零部件应充分考虑到使其能为以后的新产品所采用，逐步发展成为通用件。 产品设计的通用化程度在某种意义上可用通用化系数来衡量：

通用件件数（或品种数）

通用化系数＝

零件总件数（或品种总数）

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4通用化设计在实际运用中的影响

需要特别指出的是，本文所指的通用化并不等同于零部件的通用化，而是特指对总装工艺影响较大的设计结构和产品工艺要求，例如类似的布置布局、可共用的车身定位方式、统一的产品标识要求等，且通用化设计应该在产品分类的前提下进行，尺寸级别和定位档次差异较大的产品之间，不具备通用化设计的条件，对于工艺开发的改善也没有太大的现实意义。以下结合部分实例，就通用化设计对新车型总装工艺开发的影响进行探讨。

4.1通用化设计对工艺布局与物流储运的影响

4.1.1工艺布局的影响

新导入产品的差异结构和采用的新技术，是总装车间工艺布局调整最主要的诱因。如果新产品较好的采用了通用化的设计，部件虽然结构不同但采用了相同或者相似的方式与生产线结合，与设备结合，就可以尽量的共用原有的工艺布局，减少新增作业场地需求，避免大规模的改扩建主线和新增分装线体，最大限度的共用生产区域。

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例如A公司在原有微车生产线导入一款新型微客，新老产品结构相似，但副车架分装定位点分别设计在不同方向上（老产品在X向，新产品在Z向），使原有分装线体无法共用，只能再规划一片新的分装区域并设置相关的线体设备，对柔性化改造成了很大的困难。B公司也在副车架上遇到了问题，计划共线的两车型副车架结构相似，但老产品是整体框架式的，新产品是可拆分的框架，现有副车架分装线夹具改造的困难较大，总装工艺不得不在主线上为新车型安排副车间纵梁安装作业和零件存储的区域，降低了主线空间利用率。

4.1.2物流储存的影响

通用化的设计同样可以使物流仓储和物料转运受益。相似的体积形状可以大量共用存储和转运器具，即使改造，也降低了成本和难度，同时意味着不必因为产品结构的差异而新增各车型零部件专用的存储区域，从而节约了空间，降低了投入。

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