汽車流水線拆解研究

吳振宇

摘 要：目前我國報廢拆解行業已逐漸完善，但拆解技術水平有待提高，存在發展瓶頸。針對目前情況，對報廢汽車（主要指乘用車）拆解工藝進行深入研究，通過提高自動化率，并應用流水線作業，設計完整的工藝流程，同時明確機械化設備選型需求，從而形成一套完整的報廢汽車拆解的解決方案。

關鍵詞：報廢汽車;自動化率;拆解工藝;流水線作業

0 前言

近幾年，我國汽車產業高速發展，報廢汽車的數量逐年增加，報廢汽車的處理已成為人們關注的焦點之一。根據國際經驗，汽車上的各種再生資源90%以上可以回收利用，玻璃、塑料等回收利用率可達50%，經過處理后的報廢汽車零部件有很高的使用價值。目前，汽車產業發達國家的汽車回收利用率相當高，德國、法國、美國等國家的報廢汽車再利用率已達到90%。大力推廣報廢汽車的再利用技術，既有助于節約社會資源，又有助于促進環境保護，符合構建節約型社會和和諧社會大方向。同時報廢汽車回收利用是汽車工業產業鏈的延伸，是完善整個汽車工業產業鏈的十分重要的環節。

1 報廢汽車回收拆解基本概述

1.1 我國汽車報廢拆解行業情況

我國報廢汽車的市場管理始于20世紀80年代初期，當時汽車保有量剛剛超過200萬輛。經過三十多年的發展，報廢汽車回收拆解行業的管理體系漸漸趨于完善。國家頒布了一系列法律法規，使報廢汽車回收拆解行業管理進入法制軌道。

1.2 報廢汽車回收利用流程

報廢汽車處理流程發起于報廢汽車的最終用戶，終止于最終處理公司（如鋼廠、橡膠廠、塑料廠等等）和維修企業（再制造零部件重新應用），其中，回收、拆解、再制造、破碎是連接報廢汽車和最終處理公司的四個核心環節。

收購公司從性質上屬于流通性環節，同時也是社會回收體系的一部分，主要負責從用戶手中收購報廢汽車，銷售給拆解公司。拆解公司主要負責對報廢汽車進行拆解，得到可翻新零部件、塑料、電子產品和車體等等，一般情況下，一個區域的回收、拆解環節多為一個拿到當地特許權的有資質牌照的公司。再制造公司也是需要再制造資質和牌照的，主要負責可翻新零部件的再制造。破碎公司負責對拆解后的無法再直接進行利用的車體進行破碎，加工成合格原材料，如廢鋼精料，作為原材料送至最終處理公司，如鋼廠。上述環節各司其職，構成報廢汽車循環利用的整體產業鏈。

其中回收拆解是報廢汽車處理的基礎。

對報廢汽車進行處理時首先需要經過的是拆解步驟，主要目的為抽取廢油（防止破碎過程中爆炸），拆除能夠重新利用的零部件、輪胎、塑料、電子電氣設備等等。在拆解過程中會用到廢液回收設備、安全氣囊引爆器、氟利昂抽取機、液壓剪等等設備。目前半自動人工拆解仍是報廢汽車拆解處理的主流方式，日本豐田等大型車企也在對自動拆解流水線進行開發，但完全基于逆向工程的自動拆解流水線比較“挑食”，對不同車型的適應性不高，通常只能對同系列車型進行自動拆解。

2 報廢汽車拆解工藝設計

報廢汽車拆解作業的組織是否合理，不僅影響到汽車拆解質量、生產效率、拆解成本，而且關系到汽車拆解任務的完成。

汽車拆解作業的組織方法，包括汽車拆解作業方式、作業流程及基本方法、勞動組織形式等。汽車拆解作業方式，一般分為定位作業法和流水作業法。

（1）定位作業法：汽車車架、駕駛室的拆解等，被放置在一個固定工位上進行作業，拆卸后的總成拆解，則可分散至專業組進行。

（2）流水作業法：汽車拆解作業是在間歇流水線上的各工位上完成的。

2.1 目前國內汽車拆解工藝

目前，國內仍然是以單工位的拆解為主，即定工位作業法，該方法一般效率較低，且大多是破壞性的拆解。報廢汽車回收拆解行業處在發展的初期，生產設施簡陋，拆解全靠氧氣切割，并且存在露天作業、拆解工人勞動強度大、技術含量低、零部件利用率低等問題，而且二次污染嚴重，社會效益不顯著。

人工拆解，不僅無法對報廢汽車進行拆解后的資源細分回收，造成大量的資源浪費，而且在拆解時無視環保，廢油、廢氣等隨意排放對環境造成很大的污染。

正規的報廢汽車自動化水平也不高，總體的業務量較少且不穩定導致了企業在做投資決策時十分謹慎。總體而言，報廢汽車回收拆解的零部件及材料附加值很低，環保拆解、科學拆解、資源利用率、工作效率等都有待提高。表2-1顯示了國內外的報廢汽車拆解業務的差距。

意大利 意大利菲亞特公司成立汽車拆解試驗中心、研究簡易拆解技術，為拆解廠家研制專業工具，編寫拆解手冊，按照他們的技術，只要20秒就可迅速拆下塑料油箱，10秒拆一根保險杠，拆下車窗和風擋也僅需10秒鐘。

2.2 基于流水線的拆解工藝設計

本研究基于國內報廢汽車拆解技術和工藝上存在的問題，通過提高自動化率，利用汽車工業裝配的逆向思維，創新性地對拆解工藝進行設計，并結合我國報廢汽車回收拆解行業適用的國家法律、法規，最后形成一套完整的、安全的、環保的、有較大包容性和柔性化的、基于流水線的拆解工藝流程。

本研究的工藝流程主要分為四部分，由四條主流水線組成，按照如下布置：預處理線→內飾拆解一線→底盤拆解線→內飾拆解二線。工位之間實現自動輸送，轉接點人工輔助。在安全操作的原則下，提高生產效率，降低勞動力成本。

（1）預處理線工序：根據國家法律法規要求，在對報廢汽車進行拆解前，首先要進行預處理工作：主要包括拆卸蓄電池和車輪、拆除危險部件（如安全氣囊等）、抽排液體（如燃料、制動液、機油、變速箱油、制動液、擋風玻璃洗滌液、制冷劑等）。

（2）內飾拆解一線工序：內飾拆解一線主要拆除車輛內部的整體模塊，主要包括車門、座椅、天窗、儀表板等零部件。

（3）底盤拆解線工序：底盤拆解線主要拆除車輛的底盤零部件及模塊化總成。

（4）內飾拆解二線工序：主要拆除儀表盤、空調系統、內飾地毯、膠條、安全帶等零部件，并清理車廂內部管線。

3 流水線拆解設備

目前國內汽車拆解設備需滿足以下幾個條件：

其一，低成本。目前，國內報廢汽車拆解項目的投資環境不明朗，各公司的預算投資并不大，而且高成本的設備直接影響了各再生資源公司的利潤，因此機運設備應在滿足功能的前提下，選擇投資小的設備。其二，柔性化。中國的汽車品種繁多，幾乎覆蓋全世界的汽車品牌，并且各品牌的差異明顯，針對國內報廢汽車種類的復雜情況，機運設備的選型上必須滿足柔性化，選擇通用性極強的設備。其三，間歇或低速運行。中國報廢汽車拆解行業情況復雜，各公司能收購的報廢汽車數量遠不及汽車生產工廠的綱領。就目前情況，一個再生資源公司能收到的報廢汽車數量是有限的，實際節拍較小，因此機運設備要能夠實現間歇運行或者低速運行。

下面就每條流水線進行具體分析：

3.1 預處理線

預處理工藝流程中存在高低工位，而且高低工位的高度差距比較大，故考慮采用兩種設備選型。

低工位主要工作內容是打開引擎蓋抽吸廢液，最佳的工藝高度約為400mm。此外還要滿足低成本、柔性化和間歇運行。

高工位的工作內容有：抽取燃油、機油和變速箱油，最佳的工藝高度約為1700mm（裙邊離地）。根據工藝高度的不同，增加適度的升降功能。

此外，該輸送線還能將預處理后車輛轉運到拆解工位，起到輸送的作用，滿足轉運功能。

3.2 內飾拆解線

內飾拆解線的主要工藝需要高度約為400mm，與預處理低工位設備選型相同。考慮到人機工程，設備可以安裝在水平面以下，方便工人拆解操作。

此外，考慮到報廢汽車的特殊性，存在無法拆除的可能，故在工藝方案布置中考慮增加拉出工位，即將無法在節拍時間內完成拆解工作的車輛移出拆解線，這樣可以避免拆解困難的車輛影響整條線體的運行，滿足節拍需求。

3.3 底盤拆解線

底盤拆解需要較高的工藝高度，滿足底盤拆解工藝需求。

底盤拆解中最重要的內容是發動機動力總成和前后懸架的拆除。由于這兩部分的重量較大，且拆解復雜，故需考慮增加輔助工裝。

4 結語

目前我國汽車報廢拆解行業的自動化率很低，大多為人工拆解。本文通過對汽車拆解工序研究，應用汽車制造行業的流水線作業方式提升自動化率，并對設備選型提出需求，最終形成一套可以提升汽車拆解自動化率的方案。

參考文獻：

[1]楊利芳，孟繼軍，張蓉.報廢汽車回收利用及無害化處理[J].廣州化工，2014（21）.