汽車變速箱裝配線的維修管理研究

□ 侯 瑞

上海汽車變速器有限公司 上海 201807

1 研究背景

隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,變速箱裝配線逐步趨向于全面自動化[1]。制造執(zhí)行系統(tǒng)[2]、工業(yè)機器人、伺服壓機等替代了傳統(tǒng)人工裝配方式,解決了效率低、勞動負荷大、節(jié)拍慢、精度低等問題。隨著自動化程度的提高,生產(chǎn)節(jié)拍、產(chǎn)品質量和設備綜合效率[3]的要求也在提高,給設備維修帶來了前所未有的壓力。

筆者對汽車變速箱裝配線的維修管理進行研究,為其它領域的設備維修管理提供參考。

2 設備特點

裝配線維修的策略不同于集成度較高的機加工設備[4],設備功能的獨特性和部件的多樣化使裝配線維修管理必須具有預見性措施,通過熟悉設備特點、關鍵備件儲備、保養(yǎng)維護到位、能源鎖定等措施,來滿足快節(jié)拍、高產(chǎn)量裝配線的維修管理要求。

汽車變速箱裝配線最大的特點是非標設備多。全線按軸系、殼體等分有十幾、幾十,甚至上百個工位,每個工位的裝配對象獨立,因此絕大多數(shù)設備都是針對裝配元件而設計的,如圖1所示中間軸軸承壓裝工位。汽車變速箱裝配線所涉及的備件范圍較大,除伺服壓機、可編程序控制器、閥島等關鍵部件的廠家不同之外,接近開關、磁性開關、光電開關、氣缸等部件的尺寸與型號繁多,絲杠、凸輪、齒輪等多采用定制設計,壓頭、工裝等采用裝配專用件。上述現(xiàn)象在較大程度上提高了備件管理的難度,降低了維修效率。

▲圖1 中間軸軸承壓裝工位

3 維修關鍵點

3.1 關鍵備件

對于節(jié)拍快、產(chǎn)量高的總成裝配線,不允許長時間停機,即每周停機時間應短于2 h。由此,對于線上設備的關鍵部件,必須有科學的備件儲備,以免因采購周期長導致長時間停機。

關鍵備件可分為采購件和自制件。自制件一般為裝配線上所用的工裝,長期使用后,易磨損和受破壞,需及時進行更換[5]。采購件按各工位的使用數(shù)量進行備件的采購和補庫。

為了制定合理的關鍵備件儲備計劃,筆者以某裝配線為參考,統(tǒng)計了關鍵部件3 a來的更換率。更換率為更換數(shù)除以部件使用數(shù)。汽車變速箱裝配線關鍵部件3 a更換率如圖2所示。

將3 a更換率達50%以上的關鍵部件定義為易損件,更換率50%以下的部件定義為非易損件。易損件基本屬于自制件,采購件則大多為非易損件。將非易損件的更換率折算至每年,得到非易損件更換率,如圖3所示。

▲圖2 汽車變速箱裝配線關鍵部件3 a更換率

▲圖3 汽車變速箱裝配線非易損件更換率

非易損件每年更換率最高為6%左右。取經(jīng)驗安全因子為1.5,則非易損件可按10%左右進行備件的采購和儲備。

對于基本屬于自制件的易損件而言,其成本比采購件低,一般在現(xiàn)場設置備件柜。若點檢時發(fā)現(xiàn)磨損或變形,可以及時進行更換。易損件壓頭如圖4所示。

3.2 圖紙與程序備份

作為驗收條件之一,圖紙與程序備份是汽車變速箱裝配線設備維修的重要工具[6]。圖紙對象以機械為主,包括零件圖、裝配圖、氣路圖、液壓圖、設備布局圖,電氣部分則有接線圖和電氣元件布局圖。其中,零件圖主要為易損件提供制造圖樣和參數(shù),而裝配圖、氣路圖、設備布局圖、接線圖等則便于在維修時快速定位故障源。圖紙以紙質版和電子版兩種形式存儲歸檔,紙質版存放于現(xiàn)場班組和工廠檔案室,電子版存放于企業(yè)共享文件夾中,便于快速查找。

▲圖4 易損件壓頭

程序備份是保證裝配數(shù)據(jù)一致性、連續(xù)性和完整性的重要手段,當出現(xiàn)系統(tǒng)錯誤、驅動器故障、上位機硬盤損壞等問題時,可以快速有效地恢復數(shù)據(jù)[7]。汽車變速箱裝配線上程序備份的對象包括可編程序控制器程序、制造執(zhí)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)、結構化查詢語言數(shù)據(jù)、工業(yè)機器人程序、擰緊系統(tǒng)程序、電動執(zhí)行器程序、人機接口程序、上位機Ghost程序等。汽車變速箱裝配線每條支線配有獨立的移動硬盤,用于存放該條支線最新的程序備份。

4 需關注的問題

4.1 保養(yǎng)維護

保養(yǎng)維護不當是造成設備故障的主要原因之一。合理的保養(yǎng)維護能夠有效降低設備的故障率,避免停機造成的損失[8]。汽車變速箱裝配線的設備保養(yǎng)維護包括清潔、預防性維護保養(yǎng)和潤滑。

清潔不僅是對設備表面灰塵、油漬、金屬屑等的簡單擦拭,而且包括更換電柜箱空調系統(tǒng)過濾網(wǎng)、清洗更換液壓系統(tǒng)濾芯、更換排屑器過濾袋、更換校驗臺變速箱油等。

預防性維護保養(yǎng)指在設備未發(fā)生故障或損壞的前提下,對部件和結構進行系統(tǒng)性檢查、測試和更換,防止相關故障發(fā)生[9]。設備定期檢查和部件周期性更換是實現(xiàn)設備預防性維護保養(yǎng)的核心內(nèi)容,并且是強制性措施[10]。

潤滑作為設備保養(yǎng)的重要措施,不但可以使設備的使用壽命延長,而且可以使設備的運轉效率提升,對生產(chǎn)和管理都有重要意義。潤滑不僅僅是簡單的抹油和抹脂,更是一座連接設備維護保養(yǎng)、裝配線設備綜合效率、產(chǎn)品質量、油化品成本管理的多維度橋梁。潤滑不到位,影響產(chǎn)品質量及裝配線的運行,嚴重時會造成設備損壞。潤滑過度,除對部分設備造成不良影響外,還會引起油化品過度消耗,導致成本增加。科學合理地制定設備部件的潤滑周期,需要以對設備特點進行研究和總結為基礎[11]。

制定標準化維修指導書、預防性維護保養(yǎng)指導書、設備潤滑指導書、設備點檢表、能源鎖定指導書等全員生產(chǎn)維護文件是設備維修管理的重要內(nèi)容。以上這些文件是汽車變速箱裝配線維修工作開展的指導性文件,應力求實現(xiàn)科學的維修方法、合理的保養(yǎng)措施、正確的潤滑對象、到位的潤滑周期、定期的設備點檢、安全的維護保障,以強制性規(guī)范提高員工素質,緩解傳統(tǒng)企業(yè)文化沖突,改變原始重量輕質的維修理念,實現(xiàn)維修管理的變革[12]。

4.2 人員配置

根據(jù)多年經(jīng)驗,在汽車變速箱裝配線上的設備工程師崗位配置中,機械設備工程師與電氣設備工程師的人數(shù)比為1∶m,其中m為支線數(shù);而對于維修人員,機修工與電工的人數(shù)比為m∶1。進行上述配置的原因為,汽車變速箱裝配線的故障多為電氣問題,電氣工程師的維修頻率高于機械工程師,而保養(yǎng)維護過程中,機械部件的保養(yǎng)遠多于電氣部件,因此機修人員的配置比與工程師相反。

由于師徒帶教工作順利開展,汽車變速箱裝配線維修人員實現(xiàn)了素質的全面提升,維修工作不再出現(xiàn)唯我獨尊的局面,而是做到每人都可以獨擋一面。此外,經(jīng)驗交流、供應商培訓、定期理論學習等使維修人員的能力緊跟技術的發(fā)展,不斷提高。

4.3 快速響應

快速響應包括如下兩種情況:

(1) 設備出現(xiàn)異常時,現(xiàn)場操作人員第一時間通知維修人員,并作出正確的描述;

(2) 維修人員根據(jù)描述,攜帶相關工具迅速到達現(xiàn)場,初步評估后采取應對措施。

隨著技術水平的不斷提高,現(xiàn)場快速響應已從早期人工報單、電話報單、計算機報單發(fā)展至現(xiàn)在的移動電話應用程序報單。通過移動電話應用程序,操作人員不僅可以快速通知相關維修人員,而且可以上傳描述和照片,更加快速、準確、直觀地將設備異常表達出來。維修人員通過網(wǎng)頁或移動電話接到維修工單后,第一時間做出快速響應,根據(jù)描述初步判斷問題,并攜帶相關工具到達指定區(qū)域,大大減少了因交流、往返等原因造成的時間損耗。

4.4 驗收過程全面參與

全程參與設備的驗收工作,是維修工作順利過渡的關鍵。在設備到位后的試運行階段,維修人員第一時間介入,跟隨并協(xié)助供應商調試人員進行驗收前的最后調試和維護,這樣做一方面可以提前熟悉設備的結構、功能及特點,另一方面能夠參與解決調試過程中出現(xiàn)的問題。其間,維修人員通過與調試人員的交流、合作,向調試人員學習,初步認識設備的高風險項,如是否為首次使用新型元件或軟件、高精密部件裝配順序和要點、易損件位置和作用等,為日后的維修管理打下堅實基礎。

5 存在的不足

維修的最高追求是零故障,其根本在于重維輕修。近些年來,全員生產(chǎn)維護、預防性維護等維護保養(yǎng)措施已逐步實施,但傳統(tǒng)維修管理理念仍根深蒂固。現(xiàn)場操作人員對設備保養(yǎng)不重視,管理部門對周期性更換成本控制過嚴,保養(yǎng)隊伍人員縮減,使維修工作在全員生產(chǎn)維護等理想化保養(yǎng)維護措施框架下顯得有些力不從心。

目前,對于精密部件、復雜機構、常見問題等設備維修的疑難雜癥,主要仍以外修或更換為主,缺少自主維修。缺少與供應商的交流,欠缺專業(yè)能力,自信心不足是無法做到自主化維修的主要因素,極大限制了維修技術的提高。

6 結束語

筆者對汽車變速箱裝配線的維修管理進行研究,總結了相關維修管理工作,介紹了設備特點,論述了維修關鍵點,分析了需要關注的問題,并給出了存在的不足,可以為其它領域的設備維修管理提供借鑒。

隨著近年來的發(fā)展,汽車變速箱裝配線的維修管理工作水平已經(jīng)得到顯著提高,通過維修理念轉變及對設備保養(yǎng)維護重視兩個方面,可以使維修管理工作不斷進步。

雖然仍存在傳統(tǒng)觀念重、自主化維修程度低等不足,但隨著智能制造的不斷發(fā)展,汽車變速箱裝配線的維修管理必將達到更高水平。