汽車空調出風口設計與裝配流水線工作研究

周秋生

摘 要：我國汽車產業面臨激烈的競爭態勢，內飾零件制造的利潤空間也在逐步縮減，企業必須加強對汽車生產過程的成本控制，以增強自身汽車產品的市場競爭力。本文以汽車空調出風口裝配流水線為研究對象，探討汽車空調出風口裝配的優化、平衡工序，以較低的成本提高汽車空調出風口裝配效率，從而降低企業運營成本，提升汽車空調出風口的制造質量。

關鍵詞：汽車 空調出風口 裝配 流水線

中圖分類號：U468 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（a）-0096-02

在我國汽車產業內飾零件生產企業競爭日趨激烈、利潤空間日益縮減的背景下，要想獲得最大利潤就需要重點關注汽車生產過程的成本控制。以汽車空調出風口裝配制造為例，對汽車空調出風口制造裝配流水線的成本優化控制研究，通過對裝配工序的優化、平衡應用，較好地縮減裝配時間和成本，更好地提升汽車空調出風口裝配產品的質量和效率，增強企業的市場競爭力。因此，在當前汽車內飾零件生產企業發展過程中，空調出風口制造裝配流水線的積極推廣是具有重要的意義。

1 汽車空調出風口系統概述

汽車空調主要是依賴于發動機的動力消耗方式，實現對汽車內部環境的合理調節和控制，其內部裝置主要包括制冷、暖風、通風、加濕、空氣凈化、控制系統等，采用手動、半自動、全自動的控制方式。汽車空調出風口是空調的輸出終端，實現對風量和風向的合理調節控制，以滿足汽車空氣循環和制冷控制的需求。通常來說，汽車空調出風口設計在儀表板中控臺和左右兩側的位置，根據其位置設計的角度不同，可以分為中央、兩側、后座出風口，出風口的總成主要包括以下構件：（1）撥鈕機構。撥鈕機構主要采用人工手動操作的方式，通過撥動出風口的葉片，從而實現對出風口方向、出風量的調節和控制。（2）撥輪機構。這主要是用于對出風量的大小、開關的控制和調節，以滿足使用者的需求。（3）殼體機構。這一結構用于對儀表板等零件的支撐和固定。（4）水平（垂直）葉片機構。該機構是調節出風口的水平或垂直的單一方向，使乘客滿足舒適性的要求。（5）風門機構。類似于閥門的開關功能，用于實現對出風的開關控制。另外，考慮到部分客戶的個性化要求，還設計出香水出風口、柔和氣流出風口等，體現出空調出風口的人性化功能。

汽車空調出風口大多是由塑料材質制作而成，并在塑料外觀面板上進行了噴漆、鍍鉻、水轉印等工藝處理，因此，還要注重對汽車空調出風口的外觀零件質量檢驗，避免出現汽車空調出風口的外觀缺陷。

2 汽車空調出風口設計與布置

2.1 出風方向的設計

汽車空調出風口的最小截面積通常為35cm2，4個出風口分別設置于靠近駕駛員側和副駕駛員一側，以滿足乘客的舒適性需求。出風方向設計要考慮如下內容：（1）空調出風口在座椅的前面位置時，左右吹風極限位：左側風口要吹到駕駛員的右側肩膀，中間風口要吹到駕駛員左側肩膀和乘坐人員右側的肩膀，右側風口要吹到乘坐人員左側的肩膀。（2）上下吹風極限位：駕駛座椅向前滑動并與儀表板表面相切時，中間風口和兩側風口上要吹到乘坐者的頭部頂和下要到乘坐者H點位置，但現各主機廠設計不完全相同，有的向上要高出頭頂150mm，向下可到H點上150mm（或腹部）。

2.2 出風口對氣流方向的調節控制

在座椅前置時，出風口的覆蓋范圍最小，當進行吹風范圍的縱向調節時，可以優先考慮向上的吹風角度，采用增添輔助出風口的設計方法，以滿足向下吹風的角度和效果。同時，出風口對于氣流的橫向調節要覆蓋人體的左右方向，側出風口的設計要滿足吹過人體眼橢圓的內側要求；中間出風口則要滿足向外吹過眼橢圓的外側要求。

2.3 出風口的風量設計

汽車空調出風口的有效出風口面積是指實際出風方向垂直的平面開口處氣流的投影面積，不同的車型有不同的有效出風口面積，即大中型車輛為3870～4516mm2；小型車為3225～3870mm2，長與寬的尺寸要大于44.5mm。同時，當出風口吹向極限位置時的有效出風面積應當為最大出風面積的75%，可能進行簡化的CFD計算和分析。

3 汽車空調出風口裝配流水線工作研究

汽車空調出風口裝配的零部件較多，如出風口殼體、水平或垂直葉片、撥輪骨架及彈簧、導滑齒條、面板及面板飾條等。在汽車空調出風口裝配流水線的生產過程中，要將產品生產所需的一系列作業進行順序分組，將其分配于不同的工作站點（工位）之中，分析出風口裝配的作業方法和動作，使之滿足生產節拍的負荷要求并保證空閑時間最小，從而實現汽車空調出風口裝配流水線的平衡，提高產量，降低生產成本。

3.1 空調出風口裝配流水線工序標準時間測定

汽車空調出風口裝配流水線涉及的具體工序主要有：垂直葉片組（內葉片組）裝配和格柵組（外葉片組）裝配、撥鈕組件裝配、殼體裝配、撥輪組件裝配和風門組件裝配及總成檢驗和包裝?？梢詫ρb配流水線開展動作分析，采用作業測定技術的方法，測定各項裝配操作的標準時間及流水線時間，以消減裝配流水線中的無效時間。

3.2 運用動作經濟原則實施作業優化

可以采用動作經濟原則，對汽車空調出風口裝配流水線的動作進行分類，將動作劃分為無附加值、必須輔助性的無附加值、高附加值的動作，刪除和合并無附加值的動作，從而使汽車空調出風口的總裝配時間大幅度縮短。

3.3 運用動素分析實現作業優化

可以采用動素分析的方式，科學合理地組織操作人員、對象和工具，優化作業程序，使操作更為便捷高效，減短長距離拿零件，緩解工作疲勞的現象，員工所需的零件就在一臂之內。以裝配格柵到大面板及裝配殼體到大面板的工位為例，由于大面板的體積較大、難于固定，如果操作不合理就會導致卡腳出現變形的現象，為此，可以采用工裝的策略和防錯及產品裝配導向結構，還要求零件在來料時定置定位定向放置，方便大面板裝配，從而實現作業優化裝配。

3.4 運用工藝程序分析實現工序優化

可以采用工藝程序分析工具，對汽車空調出風口的工序進行分析，對各道工序進行分析和研究，實現對各工序的重排、簡化和合并，使各工序處于更加平衡的狀態，更好地縮短總裝配時間，改進和優化整個流水線提高生產效率，如直線流水線變為“U”流水線。

3.5 依據計劃節拍實現流水線平衡

可以根據汽車空調出風口裝配生產流水線的節拍、工位、空閑時間等，建構和計算裝配流水線的有效作業時間、單件產品裝配時間、有效設備周期及對應的節拍，從而達到節省裝配人工成本的目的，如：直線流水線變為“U”流水線。

其裝配生產流水線的平衡原則為：（1）盡量減少工序，使各工序的作業時間在流水線節拍之內。（2）各工序損失時間要盡量減小，減少不必要的動作，并保持均勻。從而使汽車空調出風口裝配流水線獲得較好的平衡。

另外，物流安排、原料、防錯、設計、裝配工裝等方面也是影響汽車空調出風口裝配質量的因素。

綜上所述，隨著汽車產業的迅猛發展態勢，汽車內飾零件生產和制造成為不可忽視的部分，由于市場競爭激烈，汽車內飾零件設計、生產和制造利潤空間日益縮減，以汽車空調出風口的設計和制造裝配為例，要結合使用者的具體需求，進行合理的汽車空調出風口設計，并應用工作研究的方法理論，進行汽車空調出風口裝配流水線的優化、平衡分析，以較好地節約空調出風口裝配流水線成本，提高空調出風口裝配效率，滿足使用者的需求。

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