消防車部裝并聯式工藝方法的應用探討

摘要：在消防車行業多品種、小批量訂單式的生產背景下，通過分析目前消防車行業的企業現狀，尋找出既能滿足客戶個性化需求，又能較短時間內實現交付的方法。探討了一種基于部裝模式的生產工藝流程開發，提出了一種部裝并聯式的工藝方法，即以上下車模塊式的結構電氣液壓集成化工序劃分思想，實現以副車架為載體的部裝模式生產應用。通過該工藝方法的實踐應用，使消防車的總裝周期縮短20% 左右，生產組織更利于開展，為應對短交期的客戶訂單提供了一種解題思路。

關鍵詞：消防車企業；部裝并聯式；工藝方法；應用

中圖分類號：U468.6 收稿日期：2022-10-10

DOI：10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.02.010

1 消防車制造中的問題

1.1 多品種、小批量生產

某消防車生產企業近四年生產數量、型譜種類統計，年均生產約300 輛消防車，月均生產約25 輛消防車；約100 個型譜車型，平均每個型譜生產約3 輛消防車，供應商數量卻多達150 多家。由此可見，消防車輛生產集中度不高，造成生產廠商花費大量人力、物力進行小批量消防車的設計、生產、采購、申報公告、售后等相關工作。

由于消防車型號眾多，導致外協外購件的數量、種類眾多，供應商也是零星小批量生產，造成物料的供貨周期和供貨質量都受到影響，進一步導致在整車生產過程中異常較多，對生產周期產生不可預計的影響［1-2］。

1.2 消防車底盤到貨的波動性

某企業2021 年底盤到貨批次和數量見表1。由表2 可知，不管是進口底盤還是國產底盤，消防車的底盤到貨數量從月份上看極度不均，6 月和7 月份的峰值合計40～50 臺，但1 月、2 月和5 月到貨數量都是個位數，月度數量相差2～5 倍，差異太大。月度到貨底盤的數量不均給月度生產計劃造成難度，將會造成月度整機產出數量的不均。某些月份產出數量少，某些月份產出數量多，月度產出的大幅波動對生產組織、人員配備造成極大困擾。另外，若消防車其他外協外購物料都已回廠，但底盤無法到廠，將無法進行裝配，大量的回廠物料會占用大量的場地，在場地無法增加的情況下，會導致生產場地不足，影響其他車輛裝配。

2 消防車的結構及生產流程

2.1 消防車結構分析

消防車的分類方法有多種，目前常以《消防車第1部分：通用技術條件GB 7956.1-2014》［3］作為分類依據，消防車按結構分為三類：罐類消防車、舉高類消防車和特種類消防車。

罐類消防車結構一般可分為底盤部分、副車架部分、水罐部分、骨架箱體部分、水泵水路系統部分、蒙皮部分、附件部分、電氣部分、器材部分等組成，具體如圖1所示。

舉高類消防車結構一般可分為底盤部分、副車架部分、水罐部分、骨架箱體部分、水泵水路系統部分、液壓系統部分、蒙皮部分、臂架部分、附件部分、電氣部分、器材部分等組成，具體如圖2 所示。特種類消防車結構種類繁多，不做贅述，一般企業的銷量也比較少。

2.2 消防車生產流程介紹

一般消防廠商產品種類多，生產數量不多，基本都是混線生產，都是以底盤大梁和副車架為承力結構件，承載水箱、骨架、轉臺等零部件；舉高類消防車一般比罐類消防車多液壓系統部分和臂架部分，主要的生產流程大致相似。由此，以某公司YT32 消防車裝配工藝流程為例代表通用的生產工藝流程（圖3）。由圖3 可見，一般消防車的生產流程是等底盤到貨后，從底盤改制開始，將副車架、骨架、水箱與其裝配連接，再裝配回轉機構、支腿部分；再進行下車水路和液壓系統安裝；內部安裝完后，進行車身蒙皮安裝，再將上車梯架與下車安裝，整體安裝完后做整車油漆，涂裝完后進行整車附件、電氣系統安裝，全部裝配完后，整機下線，進行調試等。通過分析，基本是副車架、水箱、骨架三者裝配連接后即上機（圖4），整體裝配流程都是以底盤改制為始的串聯式生產，等底盤到貨后，再進行后續的物料裝配，其物料未裝配之前，物料缺件、物料質量等后續影響基本未知，整車生產周期受各種異常影響較大。

3 工藝方法的改善及應用

根據近兩年底盤到貨的批次和數量可見，底盤要么沒來，要么來一批。底盤未到，生產還需進行，員工隊伍要保持穩定，防止員工因任務不飽和而離職；底盤到一批，生產能力又跟不上，短時間內難以消化，造成生產任務的集中爆發，又擔心引起質量和安全事故。由此思考以底盤改制為首工序的生產流程是否適宜，探討有底盤和無底盤兩種生產模式的并存。

3.1 副車架部裝模塊

經過分析車輛的結構形式，都是以底盤和副車架為承力載體，探討一種模塊化方式的生產工藝流程，試行一種部裝并聯式的生產模式，即以上下車模塊式的結構電氣液壓集成化工序劃分思想，實現以副車架為載體的部裝模式生產應用。采用生產流程重組、車間布局調整、結構電氣液壓工序優化等措施，在沒有底盤或者底盤到貨逾期的情況下，開發底盤模擬工裝，以副車架為載體，提前完成骨架、水箱、液壓元件、膠管、硬管、水路元件、水管、蒙皮、下車電氣、線束等的裝配工作，等底盤到貨后，快速完成整車裝配，流程圖詳見圖5，副車架為載體的下車部裝圖詳見圖6，實例詳見圖7。

通過工藝流程的重新梳理，將整車裝配分為副車架部裝模塊、上車梯架部裝模塊、底盤改制模塊、掃尾模塊、附件安裝、電氣裝配、整車調試。底盤未到，先進行下車部裝和梯架部裝，這兩部分的部裝物料數量占整車的70% 以上，提前完成大部分整車裝配工作，底盤一到，可快速完成整車裝配，縮短整車裝配周期；其次，提前裝配可以提前發現缺件和質量異常等，便于異常問題的提前暴露和提前解決。

3.2 電氣總裝流程改善

原整車電氣系統總裝集中在車輛涂裝后，統一進行布線和器材安裝，由于車身蒙皮后，結構受限，布線不便，車底作業勞動強度大，且電氣現場做線、放線，費時、效率低，詳見表2。

通過梳理工序內容后，進行工序分解和前移改善，將整車線束進行分層分級設計，線束提前做成部裝，底盤、駕駛室、轉臺、支腿線束進行前移，在結構主體裝配時同步進行電氣裝配；現場放線線束改為線束對插式結構，將整體分拆成幾個單元工序，人工操作更方便和快捷。通過六臺車的試驗，作業效率都有明顯提升，平均提升5.27%，詳見表3。

4 結語

通過整車模塊化部裝項目研究，采用消防行業首創的部裝+總裝工藝流程，經過56 臺次車輛的相關工藝試驗，整車總裝周期可縮短20% 左右（表4），為應對短交期的客戶訂單提供了一種解題思路。

本技術是一種基于部裝模式的生產工藝流程開發的，本文提出了一種部裝并聯式的工藝方法，即以上下車模塊式的結構電氣液壓集成化工序劃分思想，實現以副車架為載體的部裝模式生產應用。采用生產流程重組、車間布局調整、結構電氣液壓工序優化等措施，在沒有底盤或者底盤到貨逾期的情況下，以副車架為載體，提前完成骨架、水箱、液壓元件、膠管、硬管、水路元件、水管、蒙皮、下車電氣、線束等的裝配工作，等底盤到貨后，快速完成整車裝配。

通過梳理電氣總裝工序的瓶頸內容，采用分層分級的結構化設計，進行工序分解和工序前移改善，使單一大工序逐項分解成小單元式的作業，達到省時和效率的提升。

參考文獻：

［1］侯業華F 公司消防車裝配線生產節拍改善研究與應用［D］濟南：山東大學，2016

［2］李晶關于消防車輛統型工作的幾點思考［J］消防技術與產品信息，2017（10）：48-51

［3］GB 7956.1-2014 消防車第1 部分：通用技術條件［S］

作者簡介：

吳寅生，男，1986 年生，高級工程師，研究方向為工藝研究和生產管理。