模块化设计在专用汽车制造中的优势及其应用示例.docx

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1、模块化设计在专用汽车制造中的优势及其应用示例 企业强调最多的是产品设计的标准化与零部件的通用化，而很少在产品零部件的集成化与产品设计的模块化细分上做过多的、硬性的要求。而在产品质量、成本、交期被车辆运用者和管理者这一购车群体日益关注的今日，制造企业在产品模块的划分和集成设计上显得越来越重要。 1.产品模块化设计、零部件集成设计的意义 产品的模块化设计、零部件的集成设计，对企业又有什么样的干脆意义呢？ 通过模块划分与集成，使其具备结构与造型的可选性、功能需求的可选性和互搭性;通过集成模块间的划分，可实现模块间的自由组合，来满意不同用户特性化、定制化需求与专项功能需求，提升企业的设计实施效率与设计

2、质量，使模块间的焊装就像玩积木一样更具备生产作业乐趣，使企业合理开展的工艺流作业显得更简洁，使平衡式生产作业模式变得更易实现。这样，也就自然使得制作效率更高效、产品质量与产品制造成本更可控：此外，通过模块划分与结构规范、用材规范，可削减选材类型与零部件种类，可避开零部件的错用、混用，亦可避开高制成本与低质量的发生几率，还可缩短产品的设计开发周期等。 2.专用汽车产品模块化划分的原则和依据 专用汽车产品模块化划分，须要遵循以下原则和依据： 1）便于生产效率提高的工艺原则即工艺型模块）： 2）便于物流运输的集成节约原则即内部物流型模块）： 便于削减现场零散作业与配作的制程集成原则即集成型制程模块）

3、： 4）便于运输不同物质，或用户在运用习惯上、需求上的定制型功能实现原则即功能型定制模块）; 5）便于不同车型间兼容同种结构模块而所需的通用性与互换性原则，或便于销售过程中用户合同变更的高适应性原则，或一线修理时的低作业难度及低修理成本原则即通用型与互换型模块）： 6）便于实现长制程总成的拆分与均衡原则，使其更可控、可调，来解决由此产生的生产瓶颈即缩短单个工序制程型模块）。 此外，在模块化划分的同时，除了要考虑以上所提到的原则外，还要考虑用户用车环境差异以及行业标准、地方法规政策等因素，来逐步完善模块的划分与集成，使其更加成熟、有效、好用：最终，还要考虑在模块问通用件库的建设，使其在车型间、品

4、系间更易检索与组合设计，使生产用BOM表更精细化与好用化。 3.产品模块化、集成化设计在厢式半挂车中的应用实例 以厢式半挂车的设计制造为例，并结合不同车型问零部件单体或模块的共享性、可组装性，建立以钢结构总装配、电气路与行走系统及附件总装配为主线，以分模块为支线的柔性生产线来适应不同模块间、车型间的混线生产，以节约场地资源和便于物流管理、纠错管理、合同变更管理等如支持车辆产中改变，提升车辆配置广度与功能需求改变的适应深度）。 这样，厢式半挂车模块可划分或集成为：牵引装置总成模块工艺、结构型模块）、桥轮行走系统集成模块工艺、结构型模块）、纵梁组对主模块结构型模块）、纵梁组对进一步细分为“中横梁+

5、镶入式纵梁”小集成模块与纵梁总成模块结构通用型模块）、边梁模块、车架进一步的集成模块大结构件模块）、地板模块特性化定制模块，可纳入车架大模块）、车厢顶板骨架模块结构型模块）、侧片骨架模块定制型结构模块）、物料在车厢地板上的栓接固定模块定制性功能型模块）、前墙总成模块工艺型模块）、后墙总成骨架模块通用型结构模块）、车门模块及其细分的门杆系统模块与门骨架模块工艺型/功能型定制化结构性模块）、厢体蒙皮模块定制型模块）、备胎安装总成模块通用型结构模块）、侧护栏总成模块功能型结构模块）、后防护总成模块功能性集成型模块）、支撑装置总成模块功能型互换模块）、立柱总成模块削减现场配做的零部件集成型模块或车型间

6、通用型模块），。 通过这些划分或集成，来解决生产工艺上个体零部件的现场配焊问题，物料堆放空间的大与乱问题、易错用问题以及物料周转难的物流问题：通过这些工艺模块化划分将较大总成件分割为小型总成件模块，或将部分零部件集成为分总成单元体且可独立生产的模块，不但有利于物料运输，还更有利于生产作业的同步性与均衡性以达成生产安排的顺当落地。 4.各模块的结构组成及其应用效果 1）牵引装置总成模块：由牵引销、牵引销加强杆、牵引销安装板、安装板纵向支承梁及横梁组成，如图1所示： 2）行走系统集成模块：由悬架、板簧、车轴、车轮总成、可焊接悬架的过渡承载式底架总成等分模块组成，使车架模块具备车辆多轴距的适应性、快

7、装适应性、不同品系半挂车间共享模块及互换性与通用性，也更相宜主车架模块定型与车辆在轴距参数上形成梯度设计，降低设计周期与图纸管理，如图2所示。 3）纵梁组对模块：由大梁总成模块、中横梁组成，该模块适应系列梯度性轴距、前悬差异的车辆，可匹配于各种牵引车，以可削减因挂车轴距或牵引车关键参数差异而引起纵梁组对模块的种类增加，以缩短设计周期、更利于生产储备、更利于模块的存放与物料集成转移。其与牵引装置模块、行走系统模块通过后装配可构成同品系的系列挂车。因其具备通用性，该模块的制作胎具简洁、夹持牢靠、定位拼装效率高。如图3所示。 4）边梁模块：独立为前后边梁、侧边梁。侧边梁由前、后段侧边梁及铰接位置的垂

8、直段边梁、增加性曲线造型构件等附件共同构成。依据须要增设轮眉圆弧，以与行走系统匹配，具备先期生产可选性。便于依据市场车辆运用者的群体需求进行适量储备，满意现车提车需求。亦便于该模块总成的预制与堆放，做到随用随取，如圖4所示。 以上模块进一步集成的模块，即底盘部分之钢结构总装配一一车架合焊模块，由纵梁组对模块、边横梁、边梁模块以及其他附件组成如储气筒支架模块、木地板模块或与木地板等厚规格的挤压成形钢地板模块集成等），如图5所示。 5）侧片骨架模块：对于选装蒙皮厢车，由纵横梁及边梁组成：对于选装瓦楞板厢车，由间隔布置立柱代替，各立柱问塞入预制瓦楞板模块分段焊接打胶即可。这使工作更简洁、厢体大面更平

9、整、外观质量更好，还可降低工人劳动强度，提高平安作业系数。 6）前墙总成模块：由角立柱、上中下横筋、瓦楞芯板及补强连接件组成：适用于封闭式厢式半挂车、帘布厢式半挂车、翼开启厢式半挂车，也适用于现阶段市场占有率较大的仓栅式运输半挂车，而具备模块共享性、互换性。该结构件因结构与宽度规格相同可采纳统一胎具组装铆焊成型，不但提高了胎具利用效率，而且削减了生产辅具成本又易于模块型物件的存放与运输。如图6所示。 7）后墙模块总成：由后墙骨架模块与门扇模块组成，其中骨架模块由左右立柱、门头梁、高度调整瓦楞板、上边梁及下端定位定型安装式辅具组成。该结构型模块，具备与前墙总成相当的生产设计优势。如图7所示。 8

10、）门扇模块：由门框式骨架及芯板组成的分模块与门杆锁止机构性分模块共同构成。其外形尺寸具备统一性，可在各车型问、侧后门问随意选装与切换，具备较高的通用性、互换性而形成共享性模块。以利于物料的存放、周转、预涂装等优势。 9）顶片模块：由四周边梁、微弧横梁以及补强联接件合焊而成，可后蒙皮构成封闭顶片总成。该结构型模块适用于全封闭箱式半挂车、翼开启厢式半挂车等，且可单独或积累木式存放与运输。如图8所示。 以上模块进一步集成为车厢模块，即上装厢体钢结构总装配车厢大模块，由前后墙总成、侧片骨架总成、顶片骨架总成、蒙皮及角连接构件组成。如图9所示。 10）备胎架模块：由备胎支架及备胎升降器、要把托架共同组成

11、一个安装式集成模块，可在全系专用货运系列车辆上运用，具备较高的共享特性。可采纳先调试、后装配方式应用于车辆上。如图10所示。 11）侧防护模块：由横杆、竖杆焊合而成。依据车辆承载面离地高度定规格生产，采纳在車辆上的安装方式进行模块化后装配。易于定型、易于运输与存放、易于先涂装后装配生产模式。如图11所示。 12）后防护装置模块：由保险杠、立柱、牌照板及其固定件组成：通过零部件预集成式设计生产，随用随装配，其依据货物承载面离地高度差异形成误差范围内分规格应用结构型模块，易于存放与运输。如图12所示。 13）挡泥板安装模块：由挡泥板本体、支架、抱箍、螺栓组件构成，一起安装于车架大梁上。如图13所示

12、。 另外，支撑装置模块、工具箱安装模块均可实现外购，用时按选装规格安装即可。 最终，以上全部构件模块加上电气路、照明装置而集成为一台完整的厢式半挂车。如图14所示。 由上可见，通过模块细分，依据每个模块制成时长、用量及周转时长实现均衡式同步生产，以缩短生产交期与合理储备。同时可形成零件分向流、模块聚集流，来满意主线与支线合理搭配的柔性生产线而集成为一台完整车辆。藉此，逐步完成“同质低造价优势、高效能短交期优势、高质与高性能或多性能集成优势，以及人性化与单个工位短制程与低劳动强度优势、厂区内低物流成本优势。 5.集成化模块的延长一车辆智能化 例如，在挂车上通过智能监测仪与行车记录仪的整合，实现对

13、挂车性能的实时监控与管理，包括智能称重模块、轮胎气压检测与温度监测模块TPM S）可随时驾驭车辆状况：制动气压检测装置模块可随时驾驭制动刹车运行状况;行车记录仪模块可随时记录行驶里程及行驶轨迹：智能升降式电动支腿、智能可调与自摘挂自连挂式回转转盘，以及匹配运输散装颗粒物料的密封箱顶部自动化启闭加料口盖智能限制装置与视频采集监控装置等模块，共同构成一辆完备的智能半挂车。这样，车辆也将显得更平安、节能、节人、经济、好用化、人性化。 6.零部件集成、模块划分与集成制造的总体效果 通过上述零部件集成、模块划分与集成制造，可以实现如下总体效果： 1）在生产环节上，使生产工作更加简洁化、专业化、流线化，削

14、减组装时间、削减单工序占位滞留时间，降低单车的标准制造工时成本。 2）在物料与制件管理环节上，更易实现物料单元库存管理与定点放置、清点，谁用料谁监管库存谁提报，不但简化了流程与提高了库存精度：还使定尺选购更易实现，来省略二次加工环节与提高材料利用率：提升呆滞料的利用效率与刚好消化率。在内部物流限制环节，可削减散件物流长距离转运次数、提高模块物流周转率。 3）在质量提升环节上，避开了材质不同或制件小差异产生的错用、混用所发生的质量缺陷。 4）在产品设计环节上，更易建立设计规范，更易让工艺与设计之间的协同作业紧密化，找寻通用化机会，缩短制成期及产品交期。 5）在产品销售环节上，易实现产品大规模的定制下的连续设计、随意匹配与切换。 综上，可以说，对集成化、模块化的应用将逐步成为专用汽车半挂车）行业内众企业的探讨与应用方向。 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页