淺析總裝工藝在商用車新車型量產前的驗證重點

黃盛夏 丁國寶 陳程

東風商用車技術中心試制部 湖北省十堰市 442001

隨著我國汽車市場日趨飽和，汽車企業競爭異常激烈，如何提升整車競爭力是每個汽車工作者面臨的課題。為了保證車輛的競爭力，車輛在投產前，需要進行多次的試制、試裝驗證，一般分為騾子車試制、工程試制和試生產等幾個階段。新車型主要通過裝配驗證、評審驗證和實驗驗證等方式，暴露投產后可能出現的問題，及時進行設計更改和生產準備，確保新車型量產后達到各項目標。總裝工藝主要在工程試制和試生產兩個階段進行重點驗證，以盡可能提前發現并解決裝配問題，并做好相應的投產生產準備。

1 工程試制階段總裝工藝驗證重點

工程試制（Engineering Trial，簡稱ET）也稱S-LOT，一般在研發的試制部門完成，是按照設計部門提供的圖紙或數模將設計轉化為實物，或根據產品的描述，利用現有設備制作樣件、樣車。商用車的整車試制主要通過簡單的工裝，一般采用車架正裝形式進行裝配，為固定式工位或小流水線。

總裝工藝在此階段的主要職責為：在整車試制驗證過程中，分析問題產生的真正原因，解決通過裝配工藝調整可以消除的問題；將確認的設計問題反饋給設計部門并協助對策；關注在量產時的裝配工藝難點并提出改善建議等等。

1.1 整車匹配性驗證

不同車型可能匹配了不同的動力總成、駕駛室、電控系統等等；底盤零件品種數量多、布置形式也不相同，所以在工程試制過程中，整車匹配性的驗證十分重要。

整車是否可以按要求完成裝配并開動，是驗證整車匹配性的最主要標準。同時在整個裝配過程中，還需對整個裝配過程的細節進行驗證。

1.1.1 零部件間的匹配性驗證

據統計，零部件間不匹配在工程試制過程問題中所占比例最高，約占整個設計不良的半數左右。其中最主要的問題如：零部件之間安裝孔位不匹配、尼龍管和線束長度不合適、多系統之間零件不匹配等等。總裝工藝人員應分析問題，并快速制定臨時對策，見圖1。

1.1.2 干涉的驗證

干涉問題為整車裝配過程中的常見問題，總裝工藝人員需要在整車裝配過程中，分析出干涉的真正原因，能通過裝配調整解決的干涉問題，可在工藝固化后消除。在裝配中應關注細節，發現容易被忽視的干涉點，防止不良的流出。具體干涉情況有管線干涉、

1.1.3 可運動部件的狀態驗證

整車上有很多零部件是可運動的，即屬于動態的零件。在這些零部件運動的過程中，和其他部件之間的相對尺寸會大幅度改變，所以在裝配過程中要模擬運動部件的過程位置和極限位置，通過裝配調整到最合適狀態，以保證有足夠的可靠性。

圖1

（1）轉向系統（包括轉向拉桿、垂臂、車輪等）在汽車轉向操作時，會產生較大的位移，在左極限、右極限以及在運動過程中，容易和周圍零部件產生干涉。

（2）駕駛室在舉升下降過程中，會有較大程度的運動，容易和周圍相關零部件產生干涉，且在極限位置容易造成底盤連接駕駛室的管線緊繃等問題。

（3）懸架系統在車輛空載和重載時有不同的位置狀態，所以周邊零件需留有足夠的間隙。

（4）動力總成及傳動系統，在車輛行走時，發動機、變速箱會運行并振動、傳動軸會旋轉，所以周圍其他部件必須要保證足夠的間隙。

1.2 裝配效率驗證

在投產后的整車裝配成本中，影響最大的就是裝配效率，裝配效率的降低會影響車輛交付和整車成本。一些部件雖然可以裝配上，但裝配花費時間較長，就會降低裝配效率。所以在試制過程中，應盡量模擬工廠投產時使用的工具和裝配方法，對裝配的便利性進行驗證，以便提早發現問題并更改。

（1）工具擰緊空間不足。包括沒有使用工具或套筒的操作空間、只能用扳手或特制工具擰緊等等。

（2）人機工程困難作業。包括需要長時間深蹲、負重、彎腰、鉆車底、上車架、進入車架內側的作業等等。

（3）區分困難。包括管子無色標、多個零件外形相似、有多個裝配位置但無設計防錯等等。

（4）裝配便利性差。包括裝配過程中易與其他零件干涉、需多人配合長時間裝配、調整余量小需要強行裝配等等。

1.3 零部件加工精度驗證

一些零件需要和多個零件組合裝配，而每個零件均有制造公差，如果零件加工無法滿足設計公差，或者多個零件公差累積，會出現零件無法裝配的問題。這些問題分析難度大，周期長，所以必須在工程試制階段分析清楚，與設計和供應商充分溝通，使零部件加工精度在投產時不會影響整車裝配。

1.4 車型數據和圖紙匹配性驗證

新的車型會有很多新的數據結構和新的裝配圖紙，會出現數據多余或缺少、數據錯誤、圖紙標注錯誤、制造路線錯誤等問題。這些問題在試制階段很容易更改，而量產階段再更改周期較長，會給生產帶來一系列影響。所以在試制階段需要嚴格按照數據和圖紙裝配，以便發現問題并準確更改。

2 試生產階段總裝工藝驗證重點

試生產（Production Trial，簡稱PT）也稱為生產線試裝，一般是在總裝工廠的裝配流水線上進行，生產條件和投產車型一致，是新車型單臺或小批量的生產階段。

總裝工藝在此階段的主要職責為：驗證新車型在裝配線上的通過性，根據裝配便利性和節拍調整工藝布置和裝配方法、優化工具工裝，制定工藝文件和工藝要求，驗證工程試制后設計變更的可行性等等。

2.1 裝配線通過性驗證

商用車整車結構較復雜、布置形式較多，而裝配線為了保證裝配效率和柔性化生產，通常使用通用型的工裝工具。所以在新車型投產前，需要對新車型在裝配線的通過性進行驗證。通過性驗證通常從以下幾個方面展開判斷、制定判斷標準并記錄。

（1）吊具形式及承載能力：判斷目前生產線使用的各種吊具，是否能滿足新零件（通常為大總成件）的吊裝需要。

（2）裝配工具規格：判斷目前生產線使用的各種定扭工具（擰緊機、定扭風槍等），是否可以適用于新結構的擰緊，并達到規定的力矩要求。

（3）工裝尺寸：車架、駕駛室、發動機、車橋等大總成，需要用工裝支撐起來進行裝配，故需要判斷目前生產線使用的工裝，能否支撐起這些大總成件并進行高效裝配。

（4）裝配主線的整體通過性：由于生產線會存在一些形式的變化，比如車架翻轉、提升主線以用于高位裝配、零件輸送自行小車輔助裝配等，所以車輛在整個裝配過程中，姿態是在不斷變化的。在試裝過程中要對車輛的各個姿態進行確認，以保證車輛能完整通過生產線。

（5）新型油輔料生產準備：現在的總裝線基本都是使用定量加注機進行油輔料加注，每個定量加注機都有固定的輸送管道（從油庫輸送），如果新車型需要新型油輔料，需要驗證目前的生產線條件，能否滿足多種油輔料的混流生產。

（6）其他：判斷目前的標定設備、檢測設備、防銹工藝等等能否滿足新車型的要求。

2.2 生產節拍驗證及優化

對于零件定置、裝配順序及裝配方法，需要在試裝時進行驗證和確定。

首先應當考慮均衡裝配，將裝配作業分布到不同的工位和分裝點，使零件能夠最方便、最快捷的進行裝配，同時保證裝配作業的均衡性和裝配效率，使每個作業點的裝配時間在節拍之下。

當遇到裝配作業點無法滿足節拍要求，影響裝配效率的時候，優先考慮工藝優化來解決，當裝配工藝無法解決或工藝更改成本較大時，應與設計部門溝通進行設計變更。

2.3 工藝文件準備

在試裝前，需要根據設計文件、圖紙及要求編制工藝文件（管理工程圖、工程作業表、制動管路圖等）并下發到現場,對裝配工時、輔料定額等進行確定。在試裝時對工藝文件進行驗證并修改，在車輛投產前定版。

3 結語

在新車型投產前的工程試制和試生產兩個階段，通過不斷細化驗證重點、優化驗證方法，并加強各部門溝通、相互協作，才能使車輛在投產時，在質量、效率等多個方面達到最理想的狀態。