中国XX汽车项目设计方案第一部分.docx
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中国XX汽车项目设计方案第一部分
中国XX汽车有限公司
中国XX市年产30万辆SUV项目
设计方案
机械工业第九设计研究院
2010年5月20日
1设计前提
1.1项目概况
1.1.1项目名称:
中国XX汽车股份有限公司中国XX市年产30万辆SUV项目
1.1.2建设地点:
项目建设地点位于中国XX市市装备制造基地。
中国XX市市位于内蒙古自治区西南部,西、北、东三面被黄河环绕,南以长城为界,与山西、陕西接壤,西与宁夏自治区毗邻,形成秦晋文化与草原文化南北交融的“歌海舞乡”。
全市辖东胜区、达拉特旗、准格尔旗、伊金霍洛旗、乌审旗、杭锦旗、鄂托克旗、鄂托克前旗7旗1区。
中国XX市自然地理环境的显著特点是起伏不平,西北高东南低,地形复杂。
地貌类型分北部黄河冲积平原区,东部丘陵沟壑区,中部库布其、毛乌素沙区和西部坡状高原区。
1.2产品及生产纲领
1.2.1整车产品
现有产品基本数据表
1.2.2生产纲领
产品
纲领(年)
SOP时间
备注
P23
10万辆
待定
城市型SUV
P25X
5万辆
2012.9
P25X是P25轻量化车型,即城市型SUV
P25
4万辆
2012.9
P27
3万辆
2011.12
P29
8万辆
2012.6
皮卡
生产线按承载式和非承载式车身各15万辆规划。
1.3工作制度及年时基数
各车间采用三班工作制,全年工作300天.
2工艺方案
2.1冲压车间
2.1.1车间任务和生产纲领
2.1.1.1车间任务
冲压车间主要承担P23、P25X承载式车身系列及P25、P27、P29非承载式车身系列共5个车型各32个冲次的大中型冲压件的生产任务。
包括毛坯存放、模具/检具/自动化辅具的存放;冲压件成形;废料处理;模具和设备的日常维护和小修工作。
冲压车间属于大批量生产性质。
本次生产冲压件所用的材质主要为冷轧钢板,厚度在0.5~2.5mm之间。
产品结构复杂,成形质量要求高。
2.1.1.2生产纲领
3班300天年产P23、P25X承载式车身系列及P25、P27、P29非承载式车身系列车型大中型冲压件各15万辆份。
2.1.2工艺方案
2.1.2.1设计原则
贯彻“统一规划、分期实施、滚动发展”的原则,厂房一次建成,设备分阶段实施。
初期在满足基本生产需求的情况下,尽量降低投资。
整个车间按精益生产方式进行设计,生产组织采取“多批次,小批量”的生产方式,综合考虑整体物流、库存时间和运输频次,做到准时化供应,精益化生产。
车间平面布置以物流顺畅为原则,划区域布置,各区域之间位置按物流顺序进行布置。
钢板毛坯由战略合作钢厂就近成立配送中心协作生产,准时供应。
大中型冲压件考虑全部自制,中小件部分自制,其他冲压件由关联企业合资建厂完成生产。
冲压件生产采用单动拉延工艺,根据冲压件尺寸大小和复杂程度,分线组织生产。
设备的选择要考虑双面镀锌板、高强度钢板、不等厚钢板的应用,零件大型化和整体化的发展趋势。
模具实行每批次下线后保养,减少在线保养时间;
机模修只考虑模具、设备的日常维护和日常修理等工作,模具大中修委托外部协作;
金属废料不需打包,散料由废品公司运走。
冲压线采用一套地下废料输送系统。
材料入厂检测及定期的工艺检测分析,由公司设置专门的质量保证部门进行。
对于成品件的检测,以专用检具检测为主,每批次抽检对冲压件的几何尺寸进行检测。
2.1.2.2工艺说明
a.车间生产工艺流程:
外协毛坯运入(汽车)→毛坯存放(毛坯存放区域)→冲压件成形(冲压生产线)→冲压件存放(冲压件存放地)
b.车间生产代表产品(左/右侧围外板)主要工艺过程:
钢板毛坯→拉延(24000kN闭式四点多连杆单动机械压力机)→修边冲孔(10000kN闭式四点单动机械压力机)→翻边整形冲孔(10000kN闭式四点单动机械压力机)→修边整形(8000kN闭式四点单动机械压力机)→检验装箱→冲压件存放地
c.设备选用方案
·冲压生产设备的确定
经设备负荷计算后需选用3条由大型机械压力机组成冲压生产线及1条多工位压力机生产线完成冲压件成形工作。
为了降低初期投资,一阶段考虑先上1条大型机械压力机生产线和1条多工位压力机生产线,其它2条大型机械压力机生产线考虑预留。
1#冲压生产线:
1条52000kN冲压线,由1台24000kN闭式四点多连杆单动机械压力机、2台10000kN闭式四点单动机械压力机、1台8000kN闭式四点单动机械压力机和机械手自动化系统组成,压力机工作台面4600mm×2600mm。
主要生产左右侧围外板、前翼子板、左右前后门内板等。
2#冲压生产线(预留):
1条46000kN冲压线,由1台20000kN闭式四点多连杆单动机械压力机、1台10000kN闭式四点单动机械压力机、2台8000kN闭式四点单动机械压力机和机械手自动化系统组成,压力机工作台面4500mm×2500mm。
主要生产左右侧围内板、左右前后门外板、发动机盖内外板、行李箱盖内外板等。
3#冲压生产线(预留):
1条42000kN冲压线,由1台18000kN闭式四点多连杆单动机械压力机、3台8000kN闭式四点单动机械压力机和机械手自动化系统组成,压力机工作台面4500mm×2500mm。
主要生产顶盖、前后底板、前后轮罩本体等。
一阶段时2#及3#冲压生产线上的冲压件由1#冲压生产线来完成。
3条大型自动化生产线的压力机国产,自动化引进。
冲压线配备有先进的自动拆垛、清洗、涂油、对中装置及新型的自动化上下料系统。
压力机采用单动压力机,头台压力机采用多连杆驱动,配备可调数控液压拉伸垫,后续压力机采用偏心齿轮驱动机构。
都采用左右移动双工作台、快速换模装置和湿式离合器。
设备连续生产节拍8次/min,单次换模时间控制在20分钟之内。
控制系统、故障诊断系统、具备数据存贮功能和良好的人机操作界面。
1条多工位压力机生产线由1台25000kN多工位压力机及自动化上下料装置组成。
该机为6工位生产,压力机工作台面6100mm×2440mm,压力机采用左右移动双工作台、快速换模装置,带有集中润滑系统、液压过载保护装置、电气-机械连锁等,设备采用PLC控制系统、故障诊断系统、具备数据存贮功能和良好的人机操作界面。
自动化上下料装置由上下料机器手、往复式自动送进装置、线尾穿梭装置组成。
该线连续生产节拍可以达到15件/min。
表2.1-1主要生产设备负荷率计算表
序号
名称
单位
生产线代号
备注
大型冲压生产线
多工位压力机生产线
1
每辆产品线序数
线序
20
12
共32个冲次
2
年纲领
辆
300000
300000
3
年纲领线序数
序
6000000
3600000
4
生产线生产率
序/h
480
900
5
生产线年纲领台时
h
12500.0
4000.0
6
生产线年投入批次
次/年
300
300
7
平均一次调模时间
h
0.30
0.30
8
生产线年调模时间
h
1800.0
1080.0
9
生产线年负荷总台时
h
14300.0
5080.0
10
生产线年时基数
h
6300
6300
11
生产线计算数量
条
2.270
0.806
12
生产线采用数量
条
3
1
13
生产线负荷率
%
75.7
80.6
·机模修设备的确定
机模修只考虑模具、设备的日常维护和日常修理等工作,模具大修外部协作。
选用的主要设备有1台24000kN调试压力机、1台2000kN研配液压机、模具清洗机和一些小的机加设备组成。
其中车床、铣床、磨床等机加设备二阶段实施,一期考虑实施调试压力机、研配液压机、模具清洗机及摇臂钻床、立式钻床及砂轮机、弧焊机等设备。
2000kN研配液压机有一个前移工作台和可翻转180度的上模翻转装置,具有轻压平衡微下降功能、任意位置锁紧装置等机构。
工作台面4600mm×2600mm,滑快最大行程2600mm。
·起重运输设备
车间内起重运输设备主要有:
吊钩桥式起重机、电动无轨平板车和电瓶叉车。
起重机操纵方式:
所有运动的控制采用遥杆式无线遥控器,取代驾驶室式更便于人工操作,最大天车吨位50t。
·废料输送设备
地下废料输送系统由废料输送带和废料收集卸料装置组成。
废料从压力机前后的废料入口落到地下废料输送带上,由地下废料输送带运至废料处理间里的废料收集卸料装置。
废料由废料收集卸料装置落入外来运输车辆上,散料外运处理。
一阶段考虑1#冲压生产线及多工位压力机生产线、部分汇总线及废料斗、平台;二阶段实施2#、3#冲压生产线及剩余部分汇总线。
2.1.2.3车间物流
外协毛坯用汽车运往冲压车间,用起重机将毛坯吊到毛坯存放区,空车沿原路返回。
毛坯用料架码放,毛坯上冲压线采用叉车,冲压工序间传输采用自动化上下料装置,下线后的零件用人工装箱。
模具上下生产线采用起重机运输,模具过跨采用电动无轨平板车完成。
模具按2层码放。
2.1.2.4冲压车间的厂房形式
冲压车间主厂房总宽144m,由5跨(30m+30m+30m+30m+24m)组成,长度162m,轨顶标高14.1m。
冲压车间厂房外贴建8m宽,45m长的辅助用房(含废料处理间27m,叉车充电间及卫生间各9m),其中废料处理间屋架下弦9.3m。
冲压件库长108m,宽144m。
在冲压件库南侧外贴90m长、9m宽的三层生活间。
2.1.2.5冲压车间厂房形式地坪载荷
模具存放地、毛坯存放地按100kN/m2设计,车间其它区域按50kN/m2设计。
2.1.2.6冲压线基础形式
冲压车间设备基础为全地下的带状式基础,压力机通过地脚螺栓或减振垫固定在四个钢筋混凝土基础墩上。
2.1.2.7冲压件的质量保证措施
设备和模具确立强制保养制度,对设备定期进行维护和检修,对模具定期清理和保养,以确保生产出高质量的冲压件。
外覆盖件钢板毛坯要做清洗涂油处理,保证坯料的表面清洁度。
由操作工人进行冲压件自检,对外表面件质量100%检查。
检验合格的冲压件装入专用工位器具中,避免磕碰划伤,保证零件表面质量。
车间内设立质量控制工作地,由质保专业人员采用检具对零件尺寸精度进行检测,对表面质量进行定期评审;对每批次冲压件进行检验,包括表面质量和尺寸精度,及时记录并研究改进方案。
2.1.2.8车间工艺平面布置
冲压车间主要由冲压工段、机模修工段(含新车模具维修及模具保养区)、冲压件库、辅助用房、库房及生活间组成。
冲压工段主要由1#冲压线、2#冲压线、3#冲压线、多工位压力机生产线等设备组成。
承担冲压件的成形及冲模、检具、自动化辅具的存放,冲压件的转运等任务。
机模修工段由调试压力机、研配压力机、模具清洗机、摇臂钻床、立式钻床、弧焊机、砂轮机、车床、磨床、铣床等设备组成。
承担模具、设备的日常维护和日常修理等工作。
冲压车间东侧外贴的辅助用房含卫生间、叉车充电间、废料处理间;叉车充电间承担叉车电池的充电,废料处理间负责冲压产生的金属废料的集中及散料外运处理。
库房及生活间布置在冲压车间南侧外贴的三层生活间内。
车间内变压器平台布置在冲压件库内。
2.1.3车间面积
表2.1-2车间面积表
序号
部门名称
面积(m2)
备注
合计
新建
原有
I、生产面积
冲压生产区
7030
7030
小计
II、辅助面积
1
机模修区
3230
3230
2
毛坯存放地
1790
1790
3
模具存放地
5500
5500
4
检具存放地
1200
1200
5
自动化辅具存放地
800
800
6
冲压件返修工作地
648
648
7
废料处理间
216
216
8
辅助库房及生活间
2430
2430
9
冲压件存放区
10944
10944
10
道路及其它
7882
7882
小计
车间面积合计
41670
41670
注:
表中为轴线面积。
2.1.4主要材料消耗和物料运输
表2.1-3主要材料消耗量表
序
号
名称
单位
年消耗量
备注
一、主要原材料
1
钢板
t
51820
二、辅助材料
1
清洗油
t
12
2
煤油
t
2
3
机油
t
5
4
黄油
t
2
5
擦料
t
3
小计
t
合计
t
51844
表2.1-4厂内主要物料运输量表
序号
名称
单位
年运输量
起运地点
到达地点
运输方式
备注
一、运入
I、主要原材料
钢板
t
51820
厂外
冲压车间
汽车
II、辅助材料
1
清洗油
t
12
厂区油化库
冲压车间
汽车
2
煤油
t
2
厂区油化库
冲压车间
汽车
3
机油
t
5
厂区油化库
冲压车间
汽车
4
黄油
t
2
厂区油化库
冲压车间
汽车
5
擦料
t
3
厂外
冲压车间
叉车
小计
t
运入合计
t
51844
二、运出
1
冲压件
t
28500
冲压车间
焊装车间
叉车
2
金属废料
t
23320
冲压车间
废品收购公司
汽车
3
垃圾
t
3
冲压车间
垃圾站
汽车
运出合计
t
2.1.5能耗
表2.1-5能耗表(一阶段/全部)
序号
能源种类
技术
要求
单位
电力安
装容量
消耗量
备注
小时
平均
小时
最大
1
电力
kW
5704/10288
2
生产用水
0.3Mpa
m3
1
7
3
压缩空气
0.6MPa
m3
1200/2860
2400/5720
4
循环水
0.3Mpa
m3
269/552
269/552
温差10℃
2.1.6环境保护
冲压车间清洗液废水用污水泵将废水排至污水处理站储液池中,采用加药混凝、气浮、生化处理工艺,主要去除水中的悬浮物、胶体及油类物质。
处理后的污水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中三级标准的要求,即:
COD≤500mg/L,BOD5≤300mg/L,石油类≤10mg/L。
冲压车间机械压力机工作时产生噪声,其噪声级为:
95~105dB(A)。
设备选型时尽量采用多连杆传动,减缓工作时的剧烈冲击;整条冲压线采用隔音、隔振的全封闭式结构,减少噪音及振动对周围的影响;设备采用全地下的带状式基础,同时设备安装时加弹簧-黏滞阻尼隔震器减震。
经上述措施控制后的噪声再经建筑物的阻挡和距离衰减,传至厂界处时符合《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-2008)中Ⅱ类标准的要求。
即:
昼间60dB(A),夜间50dB(A)。
模修砂轮机工作时产生粉尘,设备自带除尘系统,治理后的废气就地排放,治理后车间空气符合GBZ2-2000《工作场所有害因素职业接触限值》的要求。
冲压生产产生的金属废料由金属回收公司回收利用;工业垃圾全部送城市指定垃圾站。
2.1.7工艺概算
表2.1-7工艺概算表(一阶段/全部)
序号
项目名称
投资(万元)
备注
合计
其中
国内设备
引进设备
费率(%)
金额
费率(%)
金额
Ⅰ、车间工艺总投资
39974.5/79260
1
利用原有设备原始价值
2
新增工艺投资
39974.5/79260
(1)设备原价
17657.5/33771
含运杂费、安装费;
(2)工位器具费
317/489
(3)模具费
22000/45000
附表:
冲压车间工艺设备明细表
附图:
冲压车间工艺平面布置图图号:
中国XXSF-冲压-Y1
2.2焊装车间
2.2.1车间任务和生产纲领
•承担白车身总成及所有分总成的装配、焊接、打磨修整
•承担外协冲压件的存放
•承担白车身总成的漆前编组存放,存放量约200辆
表2.2-1生产纲领表
序
号
产品型号及名称
单位
单位产品
备品率
(%)
年生产纲领
备注
种数
件数
质量(kg)
数量
质量(t)
1
P23白车身总成及其分总成
套
425
100000
42500
承载式车身
2
P25/P25X白车身总成及其分总成
套
425
90000
38250
其中P25X承载式车身5万辆,P25非承载式车身4万辆
3
P27白车身总成及其分总成
套
425
30000
12750
非承载式车身
4
P29白车身总成及其分总成
套
525
80000
42000
非承载式车身
合计
300000
135500
注:
表中产品质量为估算。
最大最重件为P29白车身总成,尺寸l×b×h,mm:
5100×1980×1480。
2.2.2工艺方案
2.2.2.1焊装车间新建钢结构厂房,门式钢屋架,长294米(含外协冲压件存放地及生活间),宽度264米。
在焊装车间南侧设置二层生活间。
2.2.2.2对应承载及非承载两种不同的产品,焊装车间建立相应的两条焊装生产线,分别完成承载式车身(P23、P25X)及非承载式车身(P25、P27、P29)的生产,产能各为15万辆。
车间按一、二、三级总成生产线分区布置:
一级、二级总成集中更容易实现柔性化、自动化,三级总成集中布置,预留后期小件总成外委后的车型扩展性,同时使车间内部物流路线顺畅合理。
2.2.2.3焊装车间生产线分两阶段实施,一阶段建一条焊装生产线,产能为15万辆;二阶段再建一条生产线,车间总产能达到30万辆。
(以下所有数据均按一阶段/二阶段合计列出)
表2.2-2主要生产线操作方式表
生产线名称
操作方式
备注
一级总成
下部线、主焊线、补焊线
点焊机器人、自动焊钳
少量手工焊接
白车身总成调整线
手工装配、调整、修磨
二级总成
发动机仓线、前地板线、后地板线、侧围线
手工焊接
门盖线
手工焊接、手工涂胶、液压包边机压合
三级总成
纵梁、轮罩等小总成
手工点焊、手工弧焊
表2.2-3主要生产线线间输送及工件上线方式表
生产线名称
线间输送方式
工件上线方式
一级总成
下部线、主焊线、补焊线
滑橇
EMS、机器人抓件
白车身总成调整线
滑橇
手工或助力机械手
二级总成
发动机仓线、前地板线、后地板线、侧围线
电动葫芦
手工电葫芦或助力机械手
门盖线
手工
手工
三级总成
纵梁、轮罩等小总成
手工
手工
2.2.2.4本车间属于大批量生产性质。
除门盖总成采用轮番生产外,其余总成组织均衡流水生产。
2.2.2.5本次设计主要工艺设备的选用充分考虑技术的先进、高效和可靠性。
设备选型立足于国产的优质、高效、节能型通用焊接设备。
夹具及输送设备采用合资产品。
2.2.3车间面积
表2.2-4车间面积表
序号
部门名称
面积(m2)
备注
合计
新建
原有
I、生产面积
40670
40670
II、辅助面积
1
通道
21898
21898
2
冲压件存放地
12672
12672
小计
75240
75240
、办公、生活面积
2376
2376
一层面积
焊装车间面积合计
77616
77616
注:
表中数据为轴线面积。
2.2.4材料消耗和物料运输
表2.2-5材料消耗量表
序
号
名称
单位
年消耗量
备注
一、主要原材料
1
电极
t
30/60.0
2
焊丝
t
32/64.0
小计
t
62/124.0
二、辅助材料
1
导电嘴
t
2/4.0
2
密封胶
t
12/24.0
3
砂轮片
t
6/12.0
4
油品
t
4/8.0
5
擦布
t
4/8.0
小计
t
28/56.0
合计
t
90/180.0
表6.1-4年运输量表
序号
物料名称
单位
数量
起运地点
到达地点
备注
Ⅰ、运入
1
冲压件
t
67700/135400
冲压件存放地
本车间
2
电极
t
30/60.0
厂外
本车间
3
焊丝
t
32/64.0
厂外
本车间
4
辅助材料
t
28/56.0
厂外
本车间
合计
t
67790/135580
Ⅱ、运出
1
焊接总成
t
12750/25500
本车间
CKD包装库
2
白车身总成
55000/110000
本车间
涂装车间
3
废料
t
10/20
本车间
废料场
4
废旧辅助材料
t
20/40
本车间
厂外
合计
t
67780/135560
2.2.5能耗
焊装车间主要设备均采用优质高效的焊接设备,技术成熟可靠。
表6.1-5能耗表
序
号
动力名称
技术
要求
单位
安装
容量
消耗量
备注
小时
平均
小时
最大
全年
1
电力
kW
658.5/2634
kVA
97500/195000
2
压缩空气
0.6MPa
m3
2050/4100
7500/15000
3
冷却循环水
0.3MPa
m3
800/1600
800/1600
2.2.6环境保护
焊装车间焊机工作时产生电焊烟尘,采用局部排风系统进行治理,经治理后散失在车间内的电焊烟尘浓度低于4mg/m3,符合GBZ2-2
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- 中国 XX 汽车 项目 设计方案 第一 部分