一文教會你新車型開發同步工程怎麼做！

同步工程是對產品開發及其相關過程（製造和支持等）進行集成、並行的系統化工作模式.而總裝同步工程（SE）是汽車開發過程中，總裝工藝參與設計開發並與之同步的過程，主要針對裝配數模、生產線、設備以及裝配過程進行工藝方面的分析，為設計提供可行的工藝設計變更。其主要目的是對於產品設計存在的問題在圖樣設計、數模生成階段進行審核，預先對在工藝實施時可能出現的問題點採取改善措施，使新車型具備生產可行性、設備工具兼容性等。

以下是來自東風汽車技術中心的高級工程師的經驗總結。從通過性分析、工藝流程設計、裝配性分析與設計、裝配質量分析等幾個方面，在總裝工藝設計階段，對產品設計展開的總裝同步工程分析與設計的內容進行介紹，制定優化的工業化設計方案。相關思路和經驗之談希望對從事相關工作的小夥伴們有所幫助。

為滿足總裝車間多平台車型的混流生產，需在新車型上線前進行生產線通過性分析，以便設計師在進行產品設計時能考慮到多品種混流生產的實際需要，總裝通過性分析分為生產線通過性分析和設備通用性分析。

1.生產線通過性分析與設計

由於新車型車身結構尺寸與現生產車型有差異，導致車身在生產線上的定位點、支撐點等均有變化，在進行新車型生產線通過性分析時，應考慮對車身在生產線的關鍵定位點尺寸進行限定，對車身在生產線上的支撐定位進行運行模擬，包括PBS台車通過性校核、內飾線滑板通過性校核、底盤線吊具通過性校核、轉掛支撐通過性校核等。在確保滿足車身穩定性的情況下，達到各車型混流生產的目的，對於支撐定位與現生產有差異之處，應及時提出設計更改或進行生產線適應性改造。

某車型底盤線吊具通過性同步工程設計方案如下：

（1）吊具主體結構不動，改造底盤線吊具前端、後端的左右支撐，包括金屬支撐和聚氨酯塊。

（2）前端支撐的聚氨酯塊重新製作並更換，聚氨酯塊前端缺口不動，後端缺口補全。

（3）後端聚氨酯塊需局部增高20mm，並保證增高的支撐不能干涉BF、A60車型的側包圍護板。

某車型內飾滑板同步設計方案：

由於車身安裝於內飾滑板支撐上，測量出車門門檻距內飾滑板高度為731mm，比現生產車型高出50mm，且後支撐不能完全貼合車身底部，為使內飾滑板支撐能同時適配該車型和現生產車型，將前後端支撐高度降低50mm，在原有的金屬桿上設計金屬支撐，用於支撐圖示縱梁部位。

2.設備通過性分析與設計

同步工程設計時，應考慮柔性化混流生產的需要，以達到設備對於各車型的共用性。

（1）氣密檢測及加註設備對於汽車制動液、冷卻液、製冷劑等管口有匹配性要求，設計時應考慮將加註壺口尺寸保持與設備一致。

（2）總裝機械手夾持設備對於一些質量大的零件的尺寸或者定位有要求，如備胎輪輞尺寸、蓄電 池的外廓尺寸以及儀錶總成橫樑左右側定位形式等。

（3）總裝塗膠機設備對於風窗玻璃外廓尺寸有匹配性要求，對於有三角窗設計應增加三角窗定位夾具，並對塗膠程序進行適應性改造。

同步工程設計時將零件的設計與生產設備相匹配，確保設備的通用性，可以避免增加新設備或者舊設備改造，大幅度降低工業化成本。如圖所示的某車型制動液加註設備匹配性校核，確保加註口尺寸規格與現生產統一，加註設備運動軌跡與環境無干涉。

裝配工藝流程設計

裝配工藝流程設計是根據零件之間的裝配關係、生產線設備布置、裝配操作性等各種因素，定義出最優化的工藝方案，根據較為完整的設計，以整車為對象，結合現生產布置要求，制定詳細的總裝裝配工藝流程（如下圖）。

編製總裝裝配工藝文件。裝配工藝順序設計應遵循以下原則：

（1）裝配順序合理性。根據零件裝配的先後順序、零件間的覆蓋關係，制定合理的工藝流程方案。

（2）裝配工位統一性。對於同一種類型的零件，應盡量達到工位統一，對於設備限定的零件，如前後風窗玻璃、動力總成、燃油箱總成和輪胎等，則須由設備所處位置確定其安裝工位。

（3）裝配位置便利性。工藝設計時應先確定零件安裝點（車身底部、頂部、艙內和側部等），不 同的安裝位置對工人操作高度是有要求的，如排氣管零件安裝於車身底部，屬於高位裝配，工位應安排在底盤流水線上。地毯總成安裝於座艙內，屬於低位裝配，應安排在內飾流水線上。

1.裝配空間校核

產品設計過程中各零件為獨立系統設計，為防止各零件裝配過程中有干涉或空間不足的情況，應對零件裝配空間進行校核，如雨刮電動機總成的裝配，應校核其裝配時與周圍環境件的位置關係，模擬零件裝配過程，避免其放入時與環境件干涉。

2.作業便利性分析

同步工程設計過程中提前考慮零件裝配的便利性，主要在以下方面：

（1）產品的安裝固定方案設計應簡便合理，避免作業員在艙內艙外、車前車後來回作業。

（2）產品的裝配位置設計應具備可視性和可操作性，避免盲操作或手工操作空間不足的情況。

（3）產品設計應考慮人機工程學因素，避免作業員彎腰、扭曲、仰視、趴伏等不良作業姿勢，針對零件設計來分析其裝配的便利性，並提出同步反饋建議，如電動助力轉向ECU支架的設計，其安裝位置靠近儀錶板內，須要手工操作扶持零件進行裝配，操作工操作過程中身體彎腰扭曲，裝配困難，而通過同步工程反饋採用自帶卡爪的固定形式對其進行預固定，能有效地解決安裝困難的問題。

3.工具工裝選擇與設計

（1）工具的選擇與校核。工具的規格（套筒的規格、緊固工具的選用等），合理地選用工具能有效避免干涉及安裝困難問題。根據標準件的不同確定總裝套筒工具外徑尺寸，如M6對應規格H10的套筒，M8對應規格H13的套筒等。根據力矩值大小確定緊固工具的類型及規格，一般大於10N·m選用氣動工具。小於10N·m選用電動工具。氣動工具隨著其定義力矩值越大，所選氣動工具的外廓尺寸也會更大，根據緊固工具使用空間的不同，可以選用適當尺寸的套筒或者緊固工具，可採用CATIA建模形式，對於不同規格的工具進行模擬裝配，以確定最佳尺寸規格的工具。工具使用過程中與產品干涉，且無合適工具時，應考慮同步反饋提出裝配空間，更改產品設計，以滿足裝配需求。

（2）工裝的分析與設計。對於一些製造精度或者裝配精度難以達到要求的位置，則需設計採用合理的輔助工裝定位，關鍵件的分裝也需要有足夠精度的定位，遵循六點定位原則。設計工裝的同時，可同步反饋向產品設 計部門提出輔助定位孔或定位銷設計，以保證總裝裝配精度。

4.防錯特性校驗

產品設計外形相似或一樣，但安裝車型及位置不一樣，容易造成裝配錯誤，這種在車型混流生產中尤為突出，因此，在產品設計過程中應同步分析其防錯特性，包括零件與零件之間的防錯或零件自身防錯設計，如暖風進出水管，進出水管結構尺寸一致，單裝配位置不同，可採用標識防錯。

5.標準件、力矩統一設計

車型混流生產中對工具的統一性要求更高，新車型同步工程設計過程中，應結合現生產裝配工藝，在滿足設計強度條件下，盡量與現生產統一標準件和安裝力矩設計，以減少工具切換及標準件錯裝概率。如ABS管路設計（見下圖），有8個分裝管路連接點，若螺母和力矩均不統一則須至少兩把力矩扳手，若各車型螺母和力矩均不統一，工具的使用和切換更複雜，將大幅度降低作業效率。

6.裝配模塊化設計

在產品設計初期階段，應明確各產品的工藝路線，根據產品結構設計及生產線工藝現狀，同步提出工藝合件申請要求，如門護板工藝合件、保險杠工藝合件、儀錶工藝合件等，提高產品模塊化程度，可減小線邊分裝面積，提高生產效率。如圖所示，某車型前級排氣管和中段排氣管連接，連接處螺母距離排氣管本體過近，螺母緊固工具操作空間不足，採用線下裝配方式須布置零件存儲區和裝配區，佔用大量線邊面積，同步反饋提出排氣管以合件供貨，有效解決了該問題，提高線邊利用率及裝配效率。

裝配質量分析

產品裝配質量分析包括密封性分析、異響傾向性分析、保安防災校驗等三方面。

1.密封性分析

新車型在進行密封性能同步工程設計中，應重點關注水密件如密封條、防水膜、天窗、排水管等，對於有水密風險的項目應同步反饋設計，提出改善方案。如某線束卡扣固定在車門內板孔中，應對線束卡扣增加防水墊片設計，防止淋雨過程中水從鈑金孔與卡扣之間縫隙中流入。如某車型在經過暴雨淋雨時，水流易沿著鈑金在拐角處通過密封條滲到車內，為了更好地將備胎槽密封條內部的雨水及時倒出，在背門密封條上增開排水槽設計，可有效防止漏水問題。

2.異響傾向性分析

某車型在進行異響同步工程設計中，發現行李箱支撐板採取的是兩點定位，行李箱護板與鈑金間未採取有效的隔音措施，經過同步工程反饋後將行李箱支架板由兩點定位改為三點定位，消除可能的異響，在行李箱護板與鈑金間增加墊塊，可以有效消除間隙，避免異響。

3.保安防災校驗

保安防災涉及人身安全項，同步開發階段應對可能造成安全風險的因素進行重點管控，制定改善對策，一些狀態易發生變化的零件，如線束、管路等，應嚴格控制其與車身或環境件的距離，同步校驗和預判其運動包絡，設計有效距離和定位方式，避免因狀態位置發生變化而導致線束割破、管路破損等安全問題。

總結

產品設計階段，總裝同步工程分析與設計工作尤為重要，在產品設計中，既要保證設計產品定義，又要最大限度地滿足工藝製造需求，產品設計和工業化兩方面是相輔相成的。總裝同步工程是一個龐大的系統工程，包含的內容很多，涉及的業務內容方方面面，只能不斷摸索，及時進行經驗總結。

在產品開發初期階段針對總裝同步工程進行分析研究，制定更為優化的工業化設計方案，可大幅降低總裝工業化的工具、設備及人力資源的投資成本，縮短車型開發周期，同時為後續車型的柔性化生產提供項目經驗和工藝基礎。

（汽車工藝師原創，轉載請註明出處。）

微信編輯：Lemon

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