如何降低輪胎裝配線設備故障對總裝生產線效率的影響

甘濤 郭維夏 姜磊

上汽通用五菱汽車股份有限公司重慶分公司 重慶市 404100

1 前言

某合資企業輪胎線線首為兩條較小的支線，L側線員工將輪胎取件放到輸送線，R側線員工將輪轂取件放到輸送線，兩分支線在抓胎機器人處匯合，此時潤滑機器人在輪胎上噴潤滑液，再由抓胎機器人將輪胎和輪轂抓放到一起，輸送至壓胎機器人處，由壓胎機器人壓成輪胎總成件并進行自動充氣，充氣合格后輪胎送至輪胎主線中段的初檢平衡機做動平衡檢測，檢測不合格由初檢平衡機后的員工裝配平衡塊進行動平衡補償，最后經過復檢平衡機檢查合格，由輸送鏈輸送至總裝生產線裝配，輸送鏈上最大可容納80個輪胎。

2 輪胎線常見故障

2.1 輪胎充氣機故障

輪胎線充氣設備受輪胎胎圈間距、胎側柔軟程度等因素影響，充氣不合格故障是輪胎線第一高頻故障點，輪胎線充氣不合格時，需要斷電、能量鎖定后，人員進入充氣隔離區域，從輪胎充氣設備上取下輪胎總成后，重新通電才能恢復運行，由于輪胎注塑成型及批量裝框的特點，一旦出現輪胎充不上氣的情況，通常會在一批零件中持續發生充不上氣的情況，能量鎖定及設備修復、物料更換過程平均需要70分鐘，輪胎線主線將處于持續停機狀態，見圖1。

2.2 輪胎線動平衡機故障

輪胎動平衡機受動平衡機抓胎卡爪動作參數和輪轂尺寸偏差的影響，平衡機卡爪與輪轂的配合經常會出現偏差，動平衡機故障是輪胎線第二高頻故障點，輪胎動平衡機設備故障時，通常需要進行卡爪參數與當前使用批次輪轂尺寸進行適配調整。針對卡爪動作參數進行調整通常需要60min以上，期間輪胎線主線處于停機狀態，會對總裝生產線造成停線損失，見表1。

圖1

2018年輪胎充氣故障情況統計

3 解決措施和效果分析

3.1 輪胎充氣機故障

輪胎主線充氣機故障后，輪胎主線停線。可以將輪胎裝配及充氣工序轉移至輪胎輔線，在輪胎輔線完成壓胎、充氣后，將輪胎總成從主線充氣機后側轉移至主線做動平衡測試，后工序同理在主線完成后正常輸送至總裝裝配線。整個過程中輔線裝配1個輪胎與完成一個輪胎總成充氣的時間均為30秒，現場裝胎與充氣均為2臺裝胎機配備兩名工人同時工作，相當于15秒鐘完成一個輪胎裝配及充氣工藝。按前面的分析，輪胎充氣設備修復通常需要70分鐘處理時間，總裝車間實際單件工時為ATT，輪胎線庫存為N，輸送鏈緩沖區上滿時有22臺車的輪胎，為了保證70分鐘不影響總裝裝配線生產，必須保證輪胎輸送鏈上的輪胎總成70分鐘不斷供。70min×60s/ATT≤3600s/（15s×5）+22+N， 得 出：N ≥ 4200s/ATT-70，采用這種方法，配合庫存N，可保證充氣機故障不會造成總裝裝配線效率損失（多數主機廠ATT大于60，所以采用這種柔性生產方式，通常可將輪胎庫存降低至0），見圖2。

3.2 動平衡機故障

動平衡機故障后，將輪胎主線所有工藝完全轉移至備胎線生產。備胎線生產輪胎主胎時，按照總裝生產車型排序單進行上線生產，可采取4個主胎+1個備胎五個一組的上線方式；也可以采用4個主胎生產一批，然后一個備胎生產一批的方式，兩種生產方式比較靈活，視車型復雜程度而定。前面介紹了輔線裝胎和充氣的單件工時為15秒，在輔線裝胎充氣完成后，進行動平衡測試，完成一個輪胎總成測試需要24秒（輔線瓶頸工位）。按前面的分析，動平衡機設備故障的修復時間為60分鐘，60min×60s/min/ATT≤60×60/(24*5)+22+N，得出：N≥3600s/ATT-52。采用這種柔性生產策略，配合庫存N（≥3600s/ATT-52），可保證動平衡機故障時不影響總裝車間裝配線生產。

表1

圖2

4 結語

如何消除和減少設備故障，是制造企業長期、持續攻關難題，在設備故障無法消除的現狀下，企業應該充分發掘線體柔性優勢，調整生產策略。通過對生產線的柔性分析及設備故障時的生產策略規劃，不僅可以減少設備故障對效率的影響，還能使備件、備品量降低到最低。