研究發動機柔性制造策略及工藝

安鵬

摘 要：本文在產能和產品的規劃方面，從發動機的結構以及存在的基本特點出發，對我國以及國外主要行業內部的汽車制造體系和制造模式進行了分析，找出了具體實例，并且也闡述了關于混線生產這種較為柔性的制造工藝。差異性的發動機加工工藝以及裝配工藝之間的不同點進行了分析和對比，以此找出混線柔性生產的主要特點，最后給新產品的開發提出了相關的建議。

關鍵詞：發動機；柔性制造；策略；工藝

中圖分類號： TH165 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）10-177-2

0 引言

汽車發動機的工藝改進和探索，可以讓汽車的生產和使用進入一個新的階段，并且極大減少汽車在生產過程中出現的問題，用較為先進的辦法給生產和開發提供更多的空間，以此促進汽車生產效率的提升。

1 發動機柔性制造的工藝現狀

伴隨著機械制造業的大跨步前進，我國的產品在創新和深化探索方面有了突出的發展，在市場中，對于汽車產品的要求也呈現出更多的樣式。發動機的機器加工和生產制造之間一定要適應市場需求的而變化，在柔性系統生產方面具備一定的高技能。以往的柔性生產，一般是建立在一個平臺之上，工件的大小和定位的點保持不變，只是對個別的工件進行尺寸的研究，發生較小的變化。常用的辦法是在讓缸孔的直徑以及曲軸的軸拐尺寸發生改變，這樣才能有效的讓排量發生變化。但是此種方式的局限是只能在比較小的范圍內進行，因此與市場需求之間還有很大的距離。傳統的方式較為單一，逐漸會為多平臺的混線生產方式所代替。某企業在發動機生產過程中使用的就是這種多平臺的3C件，共線生產模式，但是這種方式的生產在汽車的爬坡過程中存在諸多的問題，只有對問題進行具體性的分析才能夠不斷改進生產方式，讓柔性制造發揮更好的作用[1]。

2 關于柔性制造的策略分析

為了能夠讓發動機生產制造適應國內外市場的需要，因此發動機生產也需要在發動機制造的需要方面滿足各大需求，每一種類型的汽車所采用的策略是不相同的，因此本文主要對其中幾種進行分析和研究：

首先，不同地點之間的3C零件總成的配送，然后由主機廠來裝配發動機。這種方式的優勢是投資的成本比較低，尤其是在一個公司中選擇異地配送的方式，不僅僅降低了投資，而且還能夠有效地對現有機的加工產能進行發揮。但是這種方式也存在一定的弊端，主要是零件在加工、運輸以及包裝盒防銹的過程中一定要保持一定的清潔度，否則加工件的質量一旦出現問題就難于進行生產和使用。當前某公司的轎車配備的事型號為GEN3型的發動機，但是因為此公司所能夠發揮的加工能力是有限的，并且采購整機的成本還比較高，這樣他們選擇在國外采購加工零件，然后在主機廠裝配發動機，節約了很大的成本。圖1為GEN3型發動機。

其次，異地配送發動機總成，在整車廠進行裝車。此種方式也是一種投資低的方式，但是每一臺的成本就會在無形當中逐漸增加。如果一個企業按照每年所需要的30萬元計算，并且每一臺的成本按照150元計算，那么每年在這方面所花費的就是4500萬元，這僅僅是在運輸過程中的花費。在整車要求不高的情況下，完全可以采取這種形式，能夠最大限度的滿足不同品種之間平臺發動機的需求。在當前階段中，很多主流的汽車公司都采用這種方式。常見的由某公司的GSV發動機[2]。圖2為GSV發動機曲軸。

3 關于柔性制造工藝的具體分析

3.1 加工工藝

發動機在生產和加工過程中，柔性生產最大的目標就是可以不更換任何一種硬件，只要在每一次換型以后，加工所用的首件是合格的就可以。因此要真正的實現加工的柔性生產或者是共線生產加工，一定要對毛坯工件進行研究，大小尺寸必須完全相同，定位的工具和定位的方式也需要按照新的設計來確定，如果要想滿足不同切換件之間的差異性就需要設計師和工程師在設計發動機的過程中使用柔性的生產制造工藝，保障兩種加工件在機床上的孔位或者基準點定位以及夾緊點之間的設計具有一致性。若是兩種產品的定位和銷孔的位置不同，在運行以后需要使用更換定位銷的方式讓兩個不同的發動機實現柔性的生產[3]。

3.2 基準轉換的減少，在方案允許全線的情況下使用同一個基準

在加工定位過程中，基準不一致可能產生的問題是公差積累尺寸存在問題。三坐標的基準若是同樣的，那么要盡最大努力把吃訊和基準測量之間保持在同一個標準上，這樣做的方式是為了避免不同尺寸轉換之間可能存在的誤差問題，并且也比較容易發現生產過程中的問題產生的原因，進而更加有效地解決問題。例如，在缸體C14，在OP30工序加工完成以后，孔位位置確定，那么后來的工序就可以全部的使用定位孔進行相應順序的加工[4]。

3.3 裝配工藝的運用

裝配工藝是發動機柔性生產過程中不可或缺的一個步驟，那么要想讓發動機的裝配更加順利就應該考慮到發動機的柔性和能夠拓展的空間。發動機裝配主要分成內部裝配、外部裝配以及分裝的工藝，在自動化設備中會存在自動的打號機器，多個軸的擰緊機器以及氣門間隙的專用裝備等等。要根據市場的不同形式變化，對發動機的裝線進行更多柔性的施加，并且最大限度的拓展發動機制造的空間。例如，發動機在托盤方面的設計，發動機專用的柔性設計以及工藝布局方面的規劃等等，最后用冷試的方式對發動機的裝配進行測試。

4 結束語

綜上所述，本文對柔性制造策略在發動機生產方面的實現進行了分析和研究，并且也選擇了舉例的方式對發動機的柔性生產進行闡述，從不同的角度和不同的方面研究出

最佳的生產方式。另外，發動機在工藝布局方面還需要不斷創新，對托盤等進行創新的設計，磨合實驗臺的裝置等方面。

參 考 文 獻

[1] 胡玉梅，胡冽，王述建，等.考慮車身柔性的發動機懸置參數分析與優化[J].汽車工程，2011，33（6）：507-511.

[2] 段繼豪，史耀耀，張軍鋒，等.航空發動機葉片柔性拋光技術[J].航空學報，2012，33（3）：573-578.

[3] 房長興，羅和平，高志永，等.發動機缸體加工工藝研究[J].機械設計與制造，2013，3（3）：262-264.

[4] 史宏斌，鐘偉芳，朱達善，等.固體發動機柔性噴管擴張段剛度分析[J].固體火箭技術，2011，22（2）：16-18.