湖州市特种设备检测研究院 浙江省湖州市 313100
摘要：随着新技术的不断涌现和智能车间建设的需求，传统的车间工艺设计面临着挑战。如何将新技术应用到实际生产中，增强企业的核心竞争力，提高产品质量，是值得每一位工程技术人员不断研究的问题。
关键词：新技术；叉车装配车间；工艺设计；应用
1工艺设计内容及设计难点
1.1设计内容
本项目设计内容主要包括：
1）分析产品的装配工艺流程；
2）选择适用、先进的智能化工艺设备；
3）合理规划车间区域布局及物流路线；
4）确定车间工艺平面布置方案；
5）提出厂房的建设条件、智能化环境，以及生产所需的各种能耗需求。
1.2主要设计难点
在大批量、多品种的生产模式，以及企业信息化资源不足的条件下，装配车间工艺设计主要存在以下难点：
1）如何制定合理的模块化产品装配工艺，并实现装配工艺模块之间生产能力的匹配和设备负荷的均衡；
2）智能化工艺设备如何利用企业现有信息化条件发挥其智能化功能，并以可接受的性价比参与大批量、多品种的生产工艺过程；
3）在多工种作业的联合厂房内，装配车间物流组织受到多个外部条件的限制，如何兼顾各方约束实现车间内、外的物流畅通；
4）如何实现物流自动化、信息化、准时化，做到大批量、多品种的物料配送与装配作业的有效衔接，使其最大化发挥出系统生产效率。
2设计成果及设计难点的解决措施
2.1设计原则
1）按智能车间建设目标进行装配车间工艺方案设计，通过逐步完善先进的信息化技术及数字化装备实现生产过程的智能化管控以及信息可追溯；
2）车间设计方案要遵循分期实施的原则，在区域布局、投资分配、设备选用等方面要做到近期与远期的合理衔接；
3）按照产品生产工艺流程，结合批量需求，合理设置各作业模块；
4）关键工艺设备的选用要数字化、智能化，通过信息化手段实现互联互通；
5）合理组织车间物流，采用先进的智能化物流设备保证物流顺畅；
6）工艺设计考虑节地节能、环保卫生、材料供应等因素。
2.2主要工艺说明
2.2.1产品总装工艺流程
叉车总装工艺流程见图1。
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图1叉车总装工艺流程图
2.2.2主要工艺说明
根据生产纲领和分期实施计划，装配车间由装配工段和调试工段组成，其中，装配工段划分2个生产单元，即一期实施单元、二期实施单元（远期）。每个生产单元完成20000台叉车装配任务。
1）生产节拍
车间采用双班工作制，每年工作250d，每天工作时间8h。
年时基数：准=250d×8h×2班=4000h
生产节拍：τ=60准/N=（60×4000h）/40000台=6h
每个装配单元生产节拍：τ=60准/N=（60×4000h）/20000台=12h式中，τ为生产节拍，min；准为年时基数，h；N为年产量，台。
2）总装
产品总装工时分析：通过对工艺流程分析，最终确定总装工时（含线上调整检查）为200min。总装采用流水线形式。车间设置2条总装线，每条线完成15种型号产品的混线装配任务。线体为单板链式输送线，运行方式为间歇、连续可调。总装线工位计算：
（1）间歇式：
计算工位数：C=T/[（τ-Tn）nk]=200min/[（12min-0.5min）×1×0.9]=19.3个 拟采用工位数：22个 负荷率η=（19.3/22）×100%=88%
（2）连续式：
计算工位数：C=T/（τnk）=200min/（12min×1×0.9）=18.5个
拟采用工位数：22个
负荷率η=（18.5/22）×100%=84%式中，C为计算站数；T为每台产品总装配劳动量，min；Tn为传送带移动一次所需时间，min，传送带移动速率10m/min；n为平均工作密度；k为多品种调整系统系数，取0.9；η为负荷率。通过以上计算，总装线工位数量确定为22个工位。工位间距4.8m，总长约115m。
3）分装
对分装工时较大的部件，如车架、驱动装置、仪表架、护顶架、门架等部件采用流水线装配形式，其余部件均采用台位式装配形式，分装工作台为独具特色的集成式结构，即将操作台、电脑架、能源柱、标准件存放架等多功能集成于一体。
4）起重运输设备
总装线、分装线以及较重部件分装台全部配置智能起重设备。对于一些较大型工件的装配如机罩座椅、轮胎的安装设置助力机械臂，实现快速抓取物料，准确送至装配位置。
5）油品加注
油品加注全部采用集中供液系统+智能加注设备，产品所需油品通过室外地埋管线从厂区供油站输送到装配车间，再通过架空道输送至加油工位。生产线设置油品集中自动加注工位，根据油品的不同采用不同的加注方式，其中，液压油、柴油、发动机机油、变速箱油采用多合一定量加注机加注，防冻液、制动液采用真空加注机加注；加注系统具有防呆、防错功能，并实现智能化过程管控。
6）装配作业的螺栓连接
装配作业螺栓连接全部采用高效电、气动工具，关键部件的螺栓紧固如驱动装置与车架、配重与车架、门架与基础车等重要连接部件，选用单轴或多轴智能电动定扭工具，确保数据信息准确及质量可追溯。
7）尾气抽排
针对产品总装线车辆下线并运行到调试工段，方案采用了随动尾气抽排装置，即在该区域设置可移动的收烟小车（收烟罩+排烟管路），收烟罩与车辆发动机排气管连接，并随车辆同步运行，同时在装置离心风机的作用下，捕捉车辆排出的尾气，经过滤后排放至室外。
2.2.3车间工艺布局及物流方案
1）工艺布局
装配车间位于多连跨组成的联合厂房内，其中装配车间由1个竖向跨、2个横向跨组成，东西向长度约240m，南北向长度约60m，北侧设2层生产辅助用房，车间建筑面积约16000m2。
2）物流方案
车间物流通过智能物流管理系统实现少人化管理。车间物料有大型结构件、外协外购配套件，其中，结构件如车架、护顶架、门架由结构件缓存区通过空中输送线直送至相应的分装工位；外购大件由配套件库通过AGV按装配工位2h需求量分批次配送至装配工位；小件配送：一种是采取智能缺料报警，AGV补料；另一种是在配套库按产品型号进行零件的单套配选，由AGV将单套配小车配送至所需工位。
结束语
在整个设计过程中,也存在于过程的技术和设备方案比较的高采购成本或性能不够稳定,不得不放弃后悔,也存在于企业信息化建设滞后效应,不能充分发挥智能设备,等等,但在设计过程中充分考虑可以拓展性,为后续的持续优化留出足够的发展空间。
参考文献
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