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汽车OEM主导着生产流程的严格管控
转载 :  zaoche168.com   2013年08月20日

  虽然机械臂、装运配送、以及挡风玻璃貌似没什么改变,但是汽车玻璃装配业却在近十年内发生了翻天覆地的变化。详情请看Malcolm Wheatley为您采写的报道。

  虽然汽车OEM主导着生产流程的严格管控,以尽量减少中间环节的漏洞,汽车玻璃配件厂商自己也在不断研发新的生产流程以显著降低与车身配合的尺寸公差。

  最新的汽车玻璃装配工艺是无支承部件玻璃安装(exposed edge),汽车玻璃用密封胶装车而不用压条、注塑或PVC/HDPE胶以弥合玻璃与凹槽的缝隙。整体注塑在防潮防尘方面起着重要的作用,而且对于玻璃制造产生的公差也较宽松,玻璃总成的一致性好,与车身配合较好。但同时它也增加了成本与玻璃总成的重量。如果在汽车玻璃在生产源头就降低公差,那么注塑环节的模具成本以及额外的装配重量也就减除了。事实上最新的技术趋势正是基于此种考虑。

  “无支承部件玻璃安装(exposed edge)在欧洲首度发明,不过现在美国也开始流行了,” Gardian Glass 公司OEM销售副总监Dave Kaufman说道,“这种安装最开始是出于款式新颖和角部外观审美的角度,但现在证明它降低风噪的功效也不错。”

安装镀膜玻璃所需的由特殊发泡材质制成的玻璃吸盘

  汽车玻璃行业不只是需要调整制造流程,近年来,玻璃装配过程中涉及的零配件的种类显著增多,这给物料和工序管理带来了更大的挑战。

  “不同车型的边窗、前后风档的玻璃种类和型号都不一样,这还没包括装配过程中需要的传感器和粘结辅料的不同。” Kaufman说道,“以往每个车型的玻璃装配只需要一两个零配件,现在变成了十个、八个。生产线旁堆垛显然是难以维继了,厂房与仓库没那么大的空间存储。对于玻璃配件商来说,按序生产变成了重头戏。”

装配挑战

  不但配件的选择增多,而且装配工艺方面也面临着新一轮的技术更新。上文描述的供应链问题只是其一,在生产底层的装配工艺目前也存在着种种问题。

  以真空玻璃吸盘为例,本来不存在高科技,属于传统装配工艺。但是由于这些吸盘的位置是汽车玻璃被吊运和固定时张力与冲力的主要承受力点。由于玻璃有破碎率,吸盘在作业过程中的吸吊保护就成为该工序的难点。

  据德国自动化专业公司J. Schmalz玻璃与太阳能产业经理Matthias Muller介绍,近年来在这方面诞生了几种工艺解决方案。首先,吸盘本身的材质就需要不断改良以增长服务寿命并降低保养频次。但是如果只注重材料的耐用性而忽略它的功能性,只能生产出低效的产品。

  “吸盘是直接接触玻璃的配件,因此必须保证对玻璃的无痕操作,同时又要能有较大且稳固的抓力以确保定点装配。”Muller解释道,“关键点在于它不能破坏玻璃镀膜。”

  Schmalz.公司的SAB玻璃吸盘的材质是一种叫HT1的材料,它不会在玻璃上留下任何痕迹,而且在吊运和装配过程中为抓取玻璃提供相当大的抓力并且力点位置精准,这在汽车玻璃装配应用中是非常重要的因素。

  除去这些橡胶吸盘产品以外,Schmalz.公司还有一款“真空吸附”吸盘。这些吸盘与玻璃的接触部分是由一种发泡材料制成的。这种吸盘,据Muller介绍,对于镀膜玻璃非常适用,配合与吸盘集成好的真空泵,可以轻松、高效完成汽车玻璃装配。

缩短生产周期

  正如Muller指出的,在汽车玻璃装配中,真空泵的效率与性能直接影响着玻璃装配效率。

  “玻璃装配流程的主要指标是尽量短的真空抽取时间以及尽量短的吊运玻璃到指定工位准备装车的时间。Muller说道,“装配玻璃这样的真空装配操作,抽真空的时间要尽量短,以便尽量减少玻璃在空中搬运的时间,放气时间要短以便插槽装配可以尽快开始。”

真空吸吊系统提升了玻璃总成效率

  为了实现这两个指标,一种“轻便型玻璃吊架”成为业界的最佳实践。轻便型玻璃吊架是文丘里管技术的延伸应用,其套组设备包括真空及排气的管道,压力检测系统,轻便型玻璃吊架与抓取系统相连,离吸盘尽可能的近。玻璃吊架、排气管和阀共同操作来缩短吊运与放气的时间。

  “同时,压力检测系统时时检测各部件是否正常工作,玻璃吊架与控制PLC系统之间直接对话,在真空抽取与释放完成并达到预定指标时,控制系统启动间接部件封装的指令,然后玻璃插槽装车开始。” Muller说道,“另外,我们建议用一种节省‘废气’的蓄能系统,当真空状态达到预设值时“废气”被保留在蓄能系统,这样可以节省90%的压缩气体。”

  实际上,Muller解释道,这个系统的诞生原本是由安全角度出发,如果抽真空过程中出现漏气并超过了安全值,真空泵会自动重新开始抽真空。

关注节能

  那么未来的发展是什么趋势呢?Muller认为更高效的节能以及装配过程更智能化将成为未来发展方向。比如,更集成、开放的I/O信息交互,可以将汽车玻璃的整个真空装配过程进行仿真、优化,并且在工作现场可以有更高级的控制系统进行监测,比如与生产底层的SCADA系统相联,检测装车时间,节阀控制,真空时间以及控制流程。

  “有了这些,就可以让我们知道且精确定位流程中的错误以及可以提升的细微处,” Muller说,“各部件的保养维护服务就可以事先规划好,成本昂贵的停机也就最大程度地避免了。”

  节能方面也还有很长的路要走。比如,可以在玻璃吊架上装一个压力传感器,这样使用者可以预估整个流程的能耗,然后按设定参数具体分段评测,比如把能耗按每个部件计算、按每次装车流程计算、以及按每个班次计算等等。

  “能耗检测为用户提供了真实、细致的数据以卓有成效地节能减排,以及优化调整,” Muller说道,“如果能耗超正常地升高,用户可以在第一时间知道并精准定位。”

  作为小结,玻璃装配前景是清晰的。表面上看汽车玻璃装配系统与十年前相比没什么改变,其实变化是翻天覆地的。从玻璃本身,到配件,到后装线和配送中心,再到装配方式,创新无处不在。

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