汽车工艺设计及验证

Expected Problems
NO.
1 2 1 2 3 4 5 6
Concerns (part, addendum)
Crack (Part) Neck (Part) Crack (Part) Crack (Part) Crack (Part) Impossible cut (Part) Wrinkles (Part) Productivity (Part)
小批量
工艺规划
工艺设计
工艺验证
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第二部分 同步工艺分析
1.同步工艺分析定义
SE（Simultaneous Engineering），即同步开发工程，是一种对产 品及相关过程进行并行、一体化设计的系统工作模式。 即工艺技术人员协同 其他部门人员一起，从产品开发初期就考虑到产品开发全周期中的一切工艺因 素，包括品质、成本、材料、加工、进度计划等，通过与设计部门人员的良好 协作及信息的及时交流，从而达到优化产品设计、降低开发成本并缩短开发周 期的目的。
The cause of trouble
Part shape Part shape Part shape Part shape Part shape Trim line Panel divides Panel divides
Detail sheet
1 2 3 4 5 6 7 8
3
7 8
6 7 4 5 8
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第二部分 同步工艺分析
4. SE分析输出
SE输出文件
产品设计优化
ECR（设计变更请求） 特殊公差分析 工艺流程初步规划 工艺路线初步规划
供应商支持
设备规划/需求 工装规划 车身件工序规划 车身件坯料估算
先期工艺设计
生产工艺流程 生产工艺路线 生产线规划/方案 工装规划/方案 投资估算 工艺规程编制
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第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
KO ST LR
SI
SC
OD
PT
DR
CP
DC
CC
LS
J1
FS
参考车分析
样车制作
参考车分析
参考车材料分析 特殊工艺分析 大型覆盖件草图 制造资源分析 初步生产线方案 新工艺新材料应用 分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
同步工程的宗旨： 将汽车实际生产中可能会发生的问题提前到产品设计阶段解决。
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第二部分 同步工艺分析
2.开展SE活动的目的
2.2 优化工艺,降低制造风险
产品设 计 风 能否制造？ 险
工装投入
能否制造合格？
能否批量生产？
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第二部分 同步工艺分析
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第二部分 同步工艺分析
4. SE分析输出
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第二部分 同步工艺分析 4. SE分析输出
工艺虚拟验证
Blank Material Using Simulation S/W
BSC3-05 0.8t Auto Form , Die Designer
2.开展SE活动的目的
2.3 降低开发成本
产品设 计
形状能否简化 工序能否减少 材料的多选性
？
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第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
KO ST LR
SI
SC
OD
PT
DR
CP
DC
CC
LS
J1
FS
参考车分析
样车制作
模型及主断面分析
工程化SE分析
SE总结
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4.2 焊接设备及工装
生产设备（通用）：电阻式点焊机、CO2焊机、螺柱焊机、机器人焊接系统/涂胶系统等。 生产工装（专用）：焊接夹具、门盖装具等。 输送设备（专用）：电动葫芦、往复式输送系统、滚床/滑橇输送系统、Pickup、升降
机等。
生产工具或辅具（专用）：气动焊钳、助力机械手、电动磨头、风动扳手、零件盛具等。
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
KO ST LR
SI
SC
OD
PT
DR
CP源自文库
DC
CC
LS
J1
FS
参考车分析
样车制作
参考车分析
参考车材料分析 特殊工艺分析 大型覆盖件草图 制造资源分析 初步生产线方案 投资估算
模型及主断面分析
工程化SE分析
SE总结
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第三部分 生产线/工装
2.生产线规划/设计/建设流程
初步制造方案
生产线工艺方案
生产线招标
生产线设备制造 生产线 扩初设计 生产线安装 工艺设备制造
试生产
生产线调试
生产线施工建设
工程施工设计
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第三部分 生产线/工装
3. 冲压生产线
3.1 冲压的一般工艺流程
落料及堆垛
1200
机械手 翼子板及门盖 类等中大型覆 盖件
1200
机器人 翼子板及门盖类等中大 型覆盖件
800
手工
800
手工
500
手工 一般结 构件
500
手工 一般结构 件
生产零件
大梁前段、中段、后段、 前罩内板、前壁板、 前、后碰撞横梁等中大 前壁板侧板、前、 型结构件 中、后立柱、
最大生 产能力 (3班制)
模型及主断面分析 工程化SE分析
车身分块分析 冲压成形性分析 外观间隙公差分析 装配断面分析 典型断面涂装性分析 工艺难点分析
SE总结
车身零件冲压成形性分析 定位基准的确定 生产线适应性分析 CAE分析(关重/复杂零件)
与设计人员进行沟通对接 SE问题的清理、追踪 SE问题的闭环管理
汽车工艺设计/验证
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一 二 三 四
概
念
同步工艺分析 生产线/工装 工艺技术文件 工艺验证
五
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第一部分 概 念 1.工艺的概念
什么是工艺?
生产者利用适合的工具或设备，在一 定的环境要求下，将原材料加工为合 格产品的方法。
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冲压件
焊接夹具
悬挂式点焊机 螺母焊机
MIG焊机
螺柱焊机
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第三部分 生产线/工装 4. 焊接生产线
4.3 焊接生产线现状
序号 项目 产品对象 CM5_P 6350系列 6350 CM5/CM9 CM5_P CM9系列 三工厂焊接生产线一览表 能力 投产时间 地点 设计纲领 实际能力 最大能力 2007年3月 5万辆/年 8万辆/年 232车间 天津福臻 2003年6月 6万辆/年 8万辆/年 232车间 天津福臻 1998年9月 20万辆/年 2007年10月 2008年6月 8万辆/年 5万辆/年 主要承制商
KO ST LR
SI
SC
OD
PT
DR
CP
DC
CC
LS
J1
FS
参考车分析
样车制作
参考车分析
参考车车身材料 大型覆盖件草图 制造资源分析 初步制造方案 新工艺新材料应用 分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
SE总结
样车制作
车身零件冲压成形性验证 零件刚度/强度验证及分析 工艺流程验证 焊接及总装工艺验证
第一部分 概
念
2.工艺设计的定义
在传统的机械制造行业，工艺设计主要是指工艺规程和
工艺装备设计的总称, 而在大规模的现代制造企业中，工艺设 计就不仅仅包含了依据产品设计要求制定产品制造过程的方法、 工装/设备规划、物流规划、操作规范、标准等内容，同时还 融入包含了对产品的先期可行性分析工作内容。
工艺设计是产品设计到产品制造的桥梁
3. SE分析阶段/内容
KO ST LR
SI
SC
OD
PT
DR
CP
DC
CC
LS
J1
FS
参考车分析
样车制作
参考车分析
参考车车身材料 大型覆盖件草图 制造资源分析 初步制造方案 新工艺新材料应用 分析
模型及主断面分析
工程化SE分析
SE总结
样车制作
车身零件冲压成形性验证 零件刚度/强度验证及分析 工艺流程验证 焊接及总装工艺验证
SE总结
模型及主断面分析
车身分块分析 冲压成形性分析 外观间隙公差分析 装配断面分析 典型断面涂装性分析 工艺难点分析
工程化SE分析
工艺性分析(冲\焊\涂\总) 定位基准的确定 生产线适应性分析 CAE分析(关重/复杂零件)
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第二部分 同步工艺分析
第三部分 生产线/工装 1.生产线的概念
生产线的节拍
W X D X T X 3600 X δ1 X δ2
设计产能 X［1+〔1-合格率〕］
（分钟/台车）
W——年工作日，标准设定为251天。 D——每天生产班次，在扩初设计时的一般取为2班制。 T——每班工作时长，2班时为8小时，3班制时一般为7小时。 δ1 ——开工率，按长安公司现有管理水平，设定为93%。 δ2 ——作业能率，一般设定为95%。
工艺性分析(冲\焊\涂\总) 定位基准的确定 生产线适应性分析 CAE分析(关重/复杂零件)
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模型及主断面分析 工程化SE分析
车身分块分析 冲压成形性分析 外观间隙公差分析 装配断面分析 典型断面涂装性分析 工艺难点分析
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
#NOTE
ALL
* We judged that the crack occurred when decreased by about 25% of thickness.
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第二部分 同步工艺分析 4. SE分析输出
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第三部分 生产线/工装
1.生产线的概念
生产线的概念
按工艺需求，配备生产某种产品（零、部件）所需要 的各种工艺装备、设备及各工种的工人，负责完成某种产 品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行 不同工艺加工的一系列组合。
生产线的组成 操作者 工具 工装 工艺设备 输送设备 检测工具/设备
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500万件/年
540万件/年
540万件/年
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第三部分 生产线/工装
4. 焊接生产线
4.1 焊接的一般工艺流程
后地板总成 前地板总成 前壁板总成 发动机仓总成 车架总成 左侧围总成 右侧围总成 白车体总成
白车调整线
门、盖生产线
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第三部分 生产线/工装 4. 焊接生产线
生产工具或辅具（专用）：端拾器（自动化生产需要）、风动磨头、零件盛具等。
液压机
机械压力机
带分料功能的端拾器
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第三部分 生产线/工装
3. 冲压生产线
3.3 冲压生产线现状（231车间）
生产线 A B C A1 D E F
型号
传输方式
1500
机械手 侧围外板、顶盖、 后地板等大型件
拉延成形
切边冲孔
整
形
入库
检
查
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第三部分 生产线/工装
3. 冲压生产线
3.2 冲压设备及工装
生产设备（通用）：机械式压力机或液压式压力机；机械式压力机效率高但投资
大，液压式压力机效率较低但拉延成形性好，投资较少。
生产工装（专用）：冲压模具、检具。 输送设备（通用） ：机器人、机械手、输送带。
第二部分 同步工艺分析
3. SE分析阶段/内容
KO ST LR
SI
SC
OD
PT
DR
CP
DC
CC
LS
J1
FS
参考车分析
样车制作
参考车分析
参考车材料分析 特殊工艺分析 大型覆盖件草图 制造资源分析 初步生产线方案 投资估算
模型及主断面分析
工程化SE分析
SE总结
模型及主断面分析
车身分块分析 冲压成形性分析 外观间隙公差分析 装配断面分析 典型断面涂装性分析 工艺难点分析
串行工程
市场分析 产品设计 制造过程 市场分析
并行工程
产品设计 制造过程
市场分析
市场分析
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第二部分 同步工艺分析
2.开展SE活动的目的
2.1 缩短开发周期
环节间存在内在的联系
产品 设计 市场 分析 工艺 设计
存在的问题贯穿项目始终
？
销售 服务
制造 运行
什么时候解决问题 投入小、收效大？
K≤1
生产线的产能 设计产能=
W × D × T × 3600 × k
节拍
k=
δ1 X δ2
［1+〔1-合格率〕］
从上面的公式可以看出，如单纯依靠增加作业时间来提高产能，理 论上实际产能可达到设计产能的1.5倍。如仍需继续提高产能，则必 须采用增加人员、设备或工位等方式提高节拍来达到。
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第一部分 概
念
3.工艺开发全过程
方案阶段
KO SI
整车 系统
设计/验证阶段
DR PT ST CP DC CC
投产启动阶 段
LR LS J1 FS
SC
OD
部件
同步工艺分析__S.E. 设计样车制作
SE问题回顾
工装规划/准备 生产线规划及建设/工艺设计
工装调试 工艺完善 工装样 车制作 试生产