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浅谈总装混合动力汽车生产体制构建

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  摘 要:混合动力汽车的产品结构与传统燃油汽车相比,既有相似性,又具有一定的差异。为了保证混合动力汽车和传统燃油汽车能够混线生产,根据混合动力汽车的产品特性,按照相关规定,从三个方面打造总装混合动力汽车生产体制,实现混合动力汽车在总装投产。
  关键词:混合动力汽车;总装;生产体制构建
  中图分类号:U469.79  文献标识码:A  文章编号:1671-7988(2019)10-06-03
  Abstract: Compare with the HEV and traditional fuel vehicle, There are similarities as well as differences. In order to make sure that the HEV and traditional fuel vehicle can be assembled at the same production line, we build the Production System for HEV at assembly factory from Three Aspects according to the product characteristics of HEV and the relevant regulation, and then the HEV can go into production.
  Keywords: HEV; Assembly Factory; Production System building
  CLC NO.: U469.79  Document Code: A  Article ID: 1671-7988(2019)10-06-03
  前言
  环境污染问题越来越受关注,PM2.5值超标及雾霾天气严重影响人们的身体健康,国家在2015年发布新的燃油CAFE值,对于汽车的油耗要求越来越高。随着汽车保有量的日期快速增长,解决汽车行业污染势在必行,因此,近年来国家大力发展新能源汽车,混合动力汽车(HEV)是重要组成部分。
  混合动力汽车(HEV)通常是指采用传统的发动机和电动机作为动力源的油电混合动力汽车。与纯电动汽车(EV)相比,混合动力汽车(HEV)动力源主要还是发动机,但因为电动机的存在,油耗更低,续航里程更长,纯电动状态下甚至可以实现零排放[1]。鉴于混合动力汽车(HEV)在节能、环保及续航等方面的优势,混合动力汽车的导入生产非常必要。但是混合动力汽车与传统的燃油汽车在产品结构、制造工艺等有一定的差异,对总装的生产工艺及制造技术提出了新的要求。
  1 混合动力汽车生产的前提条件
  为了避免生产基地的产能过剩和重复性建设,一般采取混合动力汽车与传统燃油汽车共线的方式生产[2],但由于混合动力汽车的结构有异于燃油汽车,首要条件必须满足《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》的相关规定。
  根据《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》,总装要达到可以混线生产混合动力汽车的目的,必须满足以下条件[3]:
  (1)具备必要的生产条件和能力。第一,应有必要的生产场地、存储场地或设施及适宜、整洁的生产环境。第二,生产设备的加工精度和能力应当与产品特性要求相适合。应具有新能源汽车生产所必须的专用设备、工装和工具,制定和实施安全防护措施。
  (2)具备设计开发能力。第一,产品和制造过程设计开发的输入应当充分适宜;产品和制造过程设计开发的输出应当以能针对设计输入进行验证的方式提出,应当对其进行评审、验证和确认,并保存相应记录。第二,在实施产品和制造过程的设计更改(包括由供方引起的更改)前,应当重新进行评审(包括评审设计更改对产品组成部分和已交付产品的影响)、验证和批准,适当时应当征得顾客同意,并满足生产一致性要求和产品追溯性要求。
  (3)符合生产一致性要求,即与产品质量有关的人员应當具备相应的能力,严格按程序文件、作业指导书或相关工艺文件操作。应当建立和落实人员能力评价和考核制度,并保持适当的记录。
  2 构建总装混合动力汽车生产体制
  2.1 生产条件及能力
  2.1.1 硬件相关
  混合动力汽车相对于传统的燃油汽车,增加了电池总成、动力控制单元、高压电缆,动力控制单元冷却系统,电机驱动变速箱冷却系统等,传统的燃油汽车生产线并不具备安装这些新规零件的条件及能力,因此,需要对现有的生产线进行局部改造,在厂房内增加电池总成分装线及相关零件的存储区。
  另外,需增加电池总成检查装置,电池总成搬运辅具及台车,电池总成搭载辅具,电池总成与车身号匹配装置,动力控制单元投入辅具,动力控制单元冷却系统液体加注设备以及电机驱动变速箱冷却系统液体加注设备等,用于满足混合动力汽车的生产。
  除此之外,由于电池总成电压为高压,需准备必要的劳保用品,如绝缘鞋,绝缘手套,防护眼镜,绝缘工具等。
  2.1.2 软件相关
  软件相关包括人和物两个方面。人的方面,主要是习熟培训上岗,必须针对混合动力汽车的特点,对相关的员工进行必要的培训,包括装配习熟培训,安全培训,混合动力相关基础知识培训等,培训合格后才能上岗。物的方面,主要是质量管理程序及质量文件的制定,包括作业指导书,工程质量管理表,工程表,设备管理表等。
  2.1.3 安全生产要求
  由于总装具有多年的传统汽油车生产经验,对传统的汽油车生产过程中可能造成危险的风险源有着充分的认识及有效的管控,但是对于新导入的混合动力汽车,没有相关的生产经验,而且新增的电池总成电压可高达260V,存在触电等安全风险。因此,结合混合动力汽车的特点及总装的实际情况,制定了以下对策:   (1)作业区域的人员采用准入袖章制度,禁止无关人员入内;
  (2)作业区域地面铺设绝缘胶;
  (3)作业区域悬挂高压电警示标牌,目视提醒;
  (4)现场作业员工穿戴电工绝缘鞋、电工绝缘手套;
  (5)电池检测装置工位设定隔离板;
  (6)制作安全培训教程,对相关的人员进行全员培训并考核。
  2.2 设计开发能力
  这里所提到的设计开发能力,是指在混合动力汽车从设计到落实到总装生产这一过程中总装领域进行的一系列相关的设计开发活动,包括:
  (1)生技性的检证,即由总装的技术人员和装配人员检证研发部门设计开发的零件是否能够在总装生产线装配,若不能,将总装的意见和建议反馈研发部门,促使研究部门优化零件设计,满足总装生产线的装配要求。
  (2)零件规格变更识别。总装的技术员必须针对研发部门在不同阶段修改了零件的规格进行识别,并检证和验证变化点对总装的影响,若产生不良影响,则需反馈研发部门,重新考虑零件变更的可行性。
  (3)新设备、新夹具开发。针对混合动力汽车生产所需要的新设备、新夹具,总装的技术员需根据相关的零件图纸并结合生产现场的需求,进行设计开发导入,确保新设备、新夹具能够适用于混合动力汽车的生产。
  (4)相关质量文件的制定。混合动力汽车的作为全新导入的车型,需要新制定相关的质量文件以满足生产的要求,如作业指导书的制作,品质基准要求的制定,新设备和新夹具的管理规定,产品标识及可追溯性管理程序等。总装的相关技术人员必须按照相关计划完成质量文件的制定。
  以上一系列活动的展开方式实际上与传统燃油汽车大同小异,总装实际上已经具备了相应的能力,但由于混合动力汽车是新导入车型,需要根据混合动力的特点和实际业务调整业务的推进方式和方法。如用于电池搬运的夹具的设计,必须考虑绝缘的要求,又如导电部位相关零件的作业方法和步骤的设计必须优先考虑安全性再去考虑作业便利性等。
  2.3 生产一致性要求
  生产的一致性要求,主要是保证生产现场的实际操作与上层的指导文件一致,那么总装主要在以下两个方面对应:
  首先,与产品质量有关的人员应当具备相应的能力,严格按程序文件、作业指导书或
  相关工艺文件操作。落实到总装,具体包括:
  (1)员工的培训效果确认,明确是否能够达到上岗的要求。包括操作的习熟度,相关管理文件的理解程度,人员安全意识等。
  (2)混合动力批量生产后,员工是否严格按照相关质量文件要求操作,如是否严格按照标准作业指导书操作、包括作业顺序、作业手法要求、工具的使用以及其他辅助材料的使用等。
  其次,建立和落实人员能力评价和考核制度。为了保证质量的稳定,需定期对相关人员进行评价和考核,确保实际作业与上层文件持续保持一致。
  为了保证上述两个方面能够在总装具体落实,因此制定了相關的管理程序及管理表格进行标准化管理。相关的管理程序包括教育培训管理程序,工艺纪律检查管理程序,力矩管理程序,内部质量审查管理程序,工程训练管理程序,生产管理程序,混合动力汽车高压电池安全管理程序等。管理表格包括上岗考核记录表,工艺纪律抽查表,设备点检表,自主确认表,培训记录表等。
  3 结束语
  通过上述一系列的对策活动,混合动力汽车的生产体制构建完成并经过批量生产验证,目前运作良好,同时也促进了传统燃油车生产体制的优化。
  鉴于国家在大力推广节能汽车和新能源汽车,在未来的一段时期内,混合动力汽车甚至纯电动汽车与传统的燃油汽车混线生产必然成为主流的生产模式,因此,要根据混合动力汽车以及后续的纯电动汽车的特点,不断地对总装的生产体制和制造工艺进行优化,合理改造生产线,以低成本低投入高产出高品质为目标,推动节能汽车和新能源汽车的发展。
  参考文献
  [1] 邱先文.混合动力电动汽车发展状况分析及前景研究.小型内燃机与车辆技术,2017.
  [2] 黄青斌,陈平乐,慧杰.基于纯电动汽车总装混线生产的工艺研究.汽车工艺与材料,2016(10):37-43.
  [3] 新能源汽车生产企业及产品准入管理规定.中华人民共和国工业与信息化部,2017.
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