Технология заводской сборки кузовов кратко

Обновлено: 06.07.2024

Все чаще и чаще в комментариях под той или иной новостью о машиностроении в России виден один и тот же тезис(и популярный миф у обывателя) - "отверточная сборка". Причем реального понимания, что же этого такое нет у большинства комментаторов, но фраза запоминающаяся и используют ее часто.

Почему сборка?

Итак для начала надо разобраться в том, как производят автомобили вообще. Изначально редкий производитель автомобилей имеет собственное производство компонентов и литьё металла, а занимается сборкой автомобилей из компонентов различных поставщиков. Достаточно частая ситуация, что даже металлические компоненты кузова штампуются на стороне, а потом собираются воедино на заводе, хотя и поставщики компонентов и поставщики металла - локальные поставщики. Исключение, например, Камаз, но его трудно назвать заводом, скорее это группа заводов - у него существуют свои литейные мощности, прессово рамные и так далее.

Так что, если речь идет об автозаводе , а не группе заводов или "автогиганте" то это так, или иначе сборка. Хотя фактически идет сварка и окраска элементов кузова - конструкция все равно получается "сборная".

Виды сборки

Теперь о самой "отверточной сборке" - нужно различать 2 вида сборки. CKD и SKD.

Сборка CKD (Сomplete Knock Down) подразумевает, помимо закручивания гаек, еще и штамповку панелей, сварку кузова, а также последующую окраску, то есть производство полного цикла. На этот вид производства сейчас переходят почти все российские предприятия: так выпускаются самые популярные модели типа Ford Focus, Volkswagen Polo Sedan или Hyundai Solaris.

Полный цикл.

Что же такое тогда "полный цикл"? Это и есть CKD сборка. Предприятия с полным циклом производства имеют все необходимые цехи и службы для изготовления сложного изделия, возможно имеют вспомогательные цеха по производству и обслуживанию оснастки, лаборатории входного контроля материалов и так далее.

Большинство предприятий автопрома россии имеют полный цикл. Практически все автомобили из топ 10 продаж в РФ - собраны на предприятиях полного цикла. Однако, одно предприятие может выпускать как и автомобили по полному циклу, так и одновременно по отверточной сборке.

Когда применяют SKD или CKD?

Основная причина начинать SKD сборку - небольшие объемы продаж. Производитель не уверен в стабильно высоком спросе на свою продукцию, "пробует рынок", а содержание завода по полному циклу стоит немалых денег.

Например, содержание завода полного цикла автомобилей В класса типа Солярис или Поло оправдано при выпуске не менее 50 автомобилей в день (или около 15 000 автомобилей в год). Содержать завод полного цикла при низких продажах просто не рентабельно, ведь зарплату нужно платить в не зависимости от продаж, как и свет, отопление, и прочие расходы на содержание крупного предприятия.

Частые примеры SKD - тракторы и тяжелая техника. Китайские производители легковых автомобилей в виду невысоких продаж.

Есть и обратная сторона - крупноузловая сборка просто не способна обеспечить очень высокий спрос на автомобили, т.к. чаще всего это не конвейерный процесс. Так же, предприятия крупного цикла, обладая высоким процентом локальных поставщиков имеют более дешевые компоненты, меньше зависят от логистики и таможни, чаще всего имеют определенные налоговые послабления от государства, т.к. создают тысячи рабочих мест.

Всего же в России сейчас 16 крупных легковых заводов, на которых производят:

• Санкт-Петербург – завод Hyundai (Hyundai Solaris, Creta; Kia Rio); - Полный цикл.

• Санкт-Петербург – завод Nissan (Nissan X-Trail, Murano, Pathfinder и Qashqai); - Полный цикл.

• Санкт-Петербург – завод Toyota (Toyota RAV4 и Camry); - Полный цикл.

• Санкт-Петербург – завод General Motors (Законсервирован); - Полный цикл/ Некоторые модели SKD

• Всеволожск – Ford-Sollers (Ford Focus, Mondeo); - Полный цикл.

• Москва – Renault (Renault Duster, Kaptur; Nissan Terrano); - Полный цикл/ Некоторые модели SKD

• Есипово – Daimler (Mercedes Е class) - Полный цикл.

• Калуга – Volkswagen (VW Polo, Tiguan, Touareg, Multivan; Skoda Rapid; Audi A6, A8); - Полный цикл/ Некоторые модели SKD

• Калуга – Peugeot Citroen Mitsubishi Automotive (Mitsubishi Outlander; Peugeot 408; Citroen C4); - Полный цикл/ Некоторые модели SKD

• Нижний Новгород – ГАЗ (Volkswagen Jetta; Skoda Octavia и Yeti); - Полный цикл/ Некоторые модели SKD

• Черкесск – Derways (Lifan BREEZ, Solano, Smily; Haima 3; Geely MK, MK Cross, Emgrand; Great Wall Hover); - SKD

• Тольятти – АвтоВАЗ (Renault Logan, Sandero; Nissan Almera); - Полный цикл.

• Набережные Челны - Ford-Sollers (Ford Fiesta, EcoSport); - Полный цикл.

• Елабуга – Ford-Sollers (Ford Kuga, Explorer, Transit); - Полный цикл.

• Владивосток – Sollers (Toyota Land Cruiser Prado; Mazda6 и CX-5). - Полный цикл.

При комплектовании отдельных узлов важно обеспечить образование жестких проемов кузова в узлах. Примером этого может быть применение цельноштампованных боковин в кузовах различных по классу и размеру моделей автомобилей.

Необходимо стремиться к более широкому применению наиболее производительных способов точечной, шовно-точечной и рельефной сварки, вызывающих минимальное коробление. Лучшее качество можно получить, если удается сварить узлы обычными нахлесточными или фланцевыми соединениями. Детали кузова изготовляют из сталей различных толщин. Если отношение толщин превышает допустимые пределы для одного режима, то в условиях поточного производства применяют разные машины или машины, работающие на двух или трех режимах.

В конструкциях кузовов встречаются закрытые сечения, где точечная сварка возможна только с косвенным токоподводом. Это места соединения элементов кузова с полом и некоторыми соединениями по проему ветрового окна и проему дверей, которые молено осуществлять и на обычных подвесных точечных машинах, распорными пистолетами или на многоэлектродных машинах.

Применение однополюсных сварочных пистолетов даже при небольшом выпуске изделий нецелесообразно. Сравнительно небольшие усилия сжатия, которые может создать сварщик, приводят к неустойчивому качеству сварки и быстрому утомлению рабочего. Наиболее неудобна точечная сварка в нижней части кузова, для выполнения которой чаще всего применяют многоэлектродные машины. Такую операцию можно выполнять клещами с пневмоприводом, смонтировав их на стационарной подвесной тележке.

В некоторых конструкциях кузовов и кабин автомобилей сточный желобок представляет собой отдельную деталь. Его сварку с крышей в большинстве случаев выполняют при сборке и окончательной сварке кузова (рис. 37). В некоторых конструкциях (рис. 37, а, б, в, е) желобок приваривают к фланцам крыши и усилителям проема ветрового окна. Поскольку в месте сварки образуется три толщины металла, это соединение получают в два этапа: шовно-точечной сваркой соединяют только крышку с деталями проема, а желобок приваривают точечной сваркой к отбортовке крыши. Желобок не является силовым узлом и его изготовляют из низкоуглеродистой стали толщиной 0,5—0,6 мм.

Рис. 37. Соединение сточного желобка с деталями кузова

Некоторые кузова не имеют отдельного сточного желобка. Его роль выполняют детали, образующие дверной проем (рис. 37, г, д). В этом случае детали изготовляют из металла толщиной 0,8— 0,9 мм, так как деталь несет большие силовые нагрузки. При такой конструкции узла отсутствует источник интенсивной коррозии в местах сопряжения желобка с крышей. Иногда это место дополнительно защищают от коррозии путем нанесения пластмассы (рис. 37, а, б). Операция выполняется после фосфатирования и грунтовки кузова.

Кромка крыши большинства современных автомобилей отфланцована наружу. Это создает благоприятные условия для сварки желобка с крышей. В зависимости от конструкции боковины и общей технологии это соединение выполняют при изготовлении крыши или чаще при общей сварке кузова шовно-точечной сваркой на подвесных шовных машинах (вместо точечных).

Такой способ позволяет в большей степени автоматизировать процесс сварки, увеличить производительность, в результате чего не расходуется время на сжатие и обратный ход электродов после сварки каждой точки. Сварка и передвижение электродов происходят при постоянном усилии сжатия на электродах. Ролики машины плотно прижимают металл в течение всего процесса сварки. Деформация листов уменьшается (рис. 37, з). Шаг между точками выдерживается постоянным, точки располагаются на одной линии. Все это позволяет значительно улучшить декоративный вид соединения и даже сваривать лицевые поверхности без специальной обработки.

При шовно-точечной сварке шаг между точками различный. Если кузов после сварки грунтуется окунанием, а еще лучше с применением электроосаждения грунта (электрофорез), то вполне достаточен шаг 15 мм. Для сопряжения крыши с желобком (рис. 37, ж) возможна лишь точечная сварка. На подвесных точечных машинах при их ручном управлении не удается обеспечить равномерного шага между точками и нормального расположения электродов к поверхности деталей, поэтому внешний вид соединения ухудшается, что недопустимо для лицевых поверхностей, особенно легковых автомобилей. Лучшие результаты можно получить, если для передвижения клещей использовать роботы. Шаг между точками составляет 15—25 мм. Для шовно-точечной сварки применяют специальные клещи, питаемые от обычных подвесных точечных машин.

Сборку и сварку кузова осуществляют в сложных приспособлениях, называемых на автомобильных заводах главными кондукторами. От конструкции приспособления зависит точность размеров кузова и производительность. Для обеспечения более высокой точности узла целесообразна сборка в одном кондукторе. В зависимости от условий производства применяют стационарные или передвижные приспособления. Более высокая точность кузова достигается в стационарных приспособлениях, конструкция которых может быть выполнена более жесткой. В такие припособления можно вмонтировать машины для точечной сварки распорными пистолетами, а при значительном объеме сварки многоэлектродные машины. Это особенно важно при сборке и сварке кузовов несущей конструкции, так как в нижней его части сосредоточен большой объем сварочных работ. При такой технологии на окончательную сварку в свободном состоянии остается меньший объем, и кузов получается более стабильным по геометрическим размерам.

За последнее время в целях обеспечения более высокой производительности главные кондуктора изготовляют с одной или двумя выносными загрузочными позициями.

На некоторых предприятиях кузова собирают без жестких кондукторов на специальном шаговом конвейере со значительно меньшим количеством фиксаторов, прижимов и зажимов. Это позволяет распределить фронт работ и увеличить производительность труда, однако точность размеров кузова при такой технологии ухудшается. На кондукторах обычно работает бригада из четырех-шести человек, которые собирают и сваривают кузов в приспособлении в нескольких сотнях точек с производительностью до 20 кузовов в час.

Общая организация линии сборки и сварки зависит от масштабов производства и конструкции кузова, выбранной технологии, конструкции сборочно-сварочных приспособлений и применяемого оборудования. При мелкосерийном производстве кузова собирают и сваривают в стационарных приспособлениях. Окончательную сборку осуществляют в свободном положении также на стационарных рабочих местах. В массовом производстве для расширения фронта работ увеличивают число рабочих мест.

Основанием приспособления служит литая из серого чугуна плита 8 с ребрами жесткости. В центре этой плиты имеется вырез, в котором размещается тележка 1 с полом кузова 3. Тележка длиной 4,2 м передвигается по рельсовому пути на 12 м посредством электропривода через редуктор и цепную передачу. Положение тележки точно определяется четырьмя выдвинутыми фиксаторами с пневмоприводом 4. В рабочем положении тележка вместе с зафиксированным полом кузова поднимается на 200 мм винтовым механизмом также с приводом от электродвигателя.

На общей плите с двух сторон кондуктора установлены салазки 6, на которых смонтированы стойки, несущие узлы фиксации и крепления левой и правой боковин кузова. Вся эта система передвигается по направляющим 5 гидроцилиндром 7 на длину 0,6 м. Аналогичное устройство 9 смонтировано на плите в задней части приспособления, в котором фиксируется узел проема заднего окна кузова. Этот узел передвигается в рабочее положение тем же гидроцилиндром. Узел переднего ветрового окна дополнительно фиксируется съемным приспособлением и подается на сборку подвесным устройством. Для фиксации и крепления узлов кузова в приспособлении широко используются пневматические прижимы.

На кондукторе кузова собирают в такой последовательности. Вначале фиксируют проем заднего окна, затем боковины и проем переднего окна. Подавая узлы с фиксирующими устройствами в рабочее положение, собирают и сваривают с крышей всю оболочку кузова. До подачи пола с тележкой сварщику представляется возможность удобно работать внутри оболочки кузова. Затем подается пол с передней частью и подмоторной рамой, образующей с оболочкой кузов в сборе без навесных узлов. Дальнейшую работу выполняют снаружи кузова, где сваривают в основном удобные фланцевые соединения.

Всего приспособление имеет 95 опорных точек фиксации и 60 прижимов преимущественно с пневмоприводом. Общая масса кондуктора 12 т. Конструкция этого кондуктора позволяет выполнять в приспособлении большой объем сварки (до 500 точек), для чего имеется шесть подвесных машин. Этому способствует максимальное удобство работы на этом оборудовании, так как фиксирующие устройства имеют небольшие размеры и рационально расположены. Бригада из трех сборщиков и сварщиков может собрать и сварить три-четыре кузова в час.

Главный сборочный кондуктор ВАЗа имеет сложную конструкцию, но и более высокую производительность. Кондуктор проходного типа с челночной загрузкой. Для увеличения производительности в приспособление встроена многоэлектродная машина.

Система толкающих конвейеров 6 (рис. 40) подает подвеску с комплектом узлов кузова к передвигаемой тележке 1 приспособления на позиции загрузки. Подготовленные к сборке узлы вручную передвигают с подвески на тележку и фиксируют прижимами. Цепным приводом тележка передвигается на позицию для сварки. Здесь узлы окончательно зажимаются зажимными устройствами и свариваются точечной сваркой на многоэлектродной машине в 96 точках. Остальные 182 точки свариваются на подвесных машинах, удобно размещенных около главного кондуктора.

После окончания цикла тележка кондуктора перемещается на первоначальную позицию, где кузов автоматически устанавливается на подвеску толкающего конвейера, подвешенную на опускной секции 2, и подается на линию окончательной сварки. В то время как одна секция находится на позиции сварки, другая занимает позицию разгрузки, где происходят съем готового изделия и разгрузка очередного комплекта узлов. Это позволяет сократить вспомогательное время сборки, так как эти операции выполняются в течение основного времени сварки.

Бригада из шести сборщиков и сварщиков, работая на главном кондукторе, собирает и сваривает до 100 кузовов в смену.

Подача комплектующих узлов механизирована с помощью конвейеров электроталей, обеспечивающих автоматическое адресование узлов на сборочно-сварочные позиции. В конце линии установлена многоэлектродная машина для сварки кузова в 144 точках. Производительность линии 52 кузова в час. Линию обслуживают 27 операторов.

При высоком темпе производства целесообразна автоматизация сборки и сварки кузова.

На следующей позиции (рис. 41, б) крышка, подаваемая на сборку подвесным конвейером, захватывается специальным приспособлением и укладывается на поворотное устройство, с которого снимается специальными захватами, расположенными на консоли. Затем приспособление разворачивается на 180°, и крыша предварительно устанавливается на кузов. На последующих семи позициях кузов сваривается на многоэлектродных машинах, и после контрольных операций в конце линии переносится для дальнейшей сборки с навесными деталями на параллельную линию.

Для этой линии характерно поперечное движение кузовов, что значительно уменьшает ее протяженность.

Обыватели привыкли к тому, что современный автомобильный конвейер либо автоматически собирает новые автомобили, либо ему помогают люди, превращая “скелет” кузова в комплектный автомобиль. Бытует мнение, что полностью автоматическая сборка намного качественнее, ведь сегодняшние технологии полностью исключают ошибки при сборке, нежели человеческий фактор (недокрутили, забыли установить деталь, косо поставили запчасть).

Что касается премиальных автомобилей, то мы слышим такое понятие, как “отверточная сборка”. Далее разберемся, что собой представляет сборка SKD, как и где применяется отверточная сборка транспортных средств.

Что такое отверточная сборка? Простыми словами — такая сборка подразумевает собой процесс крупноузловой сборки автомобилей, которые поставляют на конвейер. Например, в страну, где будет собираться и продаваться транспортное средство, завод-изготовитель отправляет крупные собранные узлы, которые предстоит собрать воедино на сборочном заводе.

Виды сборки

Существует два типа отверточной сборки:

Semi Knocked Down (полуразобранный продукт);
Сomplete Knock Down (сборка разобранного машинокомплекта).

SKD

Метод крупноузловой сборки давно применяют во многих странах мира, включая СНГ. Такой способ, когда на сборочный завод поставляют машинокомплект, условно без колес, руля и дверей, позволяет значительно снизить стоимость конечного продукта за счет сниженной ставки на таможне, ведь в страну въезжает не полноценное самоходное транспортное средство, а крупноузловой “конструктор”.

Например: на автозаводе BMW, соответственно в Баварии, собирают автомобиль, после его разбирают (снимают двери, силовой и трансмиссионный агрегаты, двери), этот комплект поставляют на Калининградский сборочный завод “Автотор” и с конвейера получается готовый продукт. За счет сниженной таможенной ставки и условно дешевой рабочей силы, автомобили иностранного производства получаются намного доступнее в вашей стране.

CKD

Такой формат сборки подразумевает не только агрегатную сборку и отверточное производство, но и сборку каркаса кузова, то есть сваривание между собой готовых панелей. Здесь штампуют панели, сваривают их, красят и полностью собирают автомобиль.

Смысл такого формата состоит в значительно сниженной стоимости автомобиля, так как он собирается в вашей стране. Например: на российском заводе в Калуге существует полноценный завод Volkswagen, где с “нуля” собирают автомобили. В конечном итоге получается продукт, гораздо ниже стоимостью, чем такой же аналог из Германии.

Процесс сборки автомобилей

Сборочный процесс поузловой сборки автомобиля выглядит следующим образом:

На сборочный завод поставляются машинокомплекты и готовятся к последующей сборке.
Кузов проходит через зрительную диагностику на предмет отсутствия повреждений.
Кузов переставляют с поддона на конвейер, также распаковывают и подготавливают комплектующие.
Происходит процесс распределения комплектующих по соответствующим местам: крепежи, пластиковые, декоративные элементы сортируются по разным местам. Детали подвески устанавливаются на спец платформу, на которой происходит процесс монтажа тормозной системы к шасси.
Далее соединяют кузов с шасси, происходит так называемая “свадьба”. Процесс наиболее сложный и ответственный, но это отводится соответствующее время.
Теперь соединяется вся проводка, монтируются тормозные магистрали, патрубки, проверяется герметичность, после автомобили заправляют техническими жидкостями.
Последний этап — контроль качества сборки. В СНГ это называется отделом контроля качества, здесь проверяются все системы автомобиля, проверяется качество и надежность сборки при помощи электронных систем. Автомобиль с конвейера поступает на специальный трек, где имитируется естественная езда по различному покрытию, чтобы убедится в работоспособности всех узлов и агрегатов.

Крайний тест производится на герметичность кузова и качество лакокрасочного покрытия, называется “водным”.

Когда применяют SKD или CKD?

Применяется тот, или иной тип сборки в двух случаях:

снизить стоимость конечного продукта для других стран-потребителей;
расширить географию производства;
для страны-сборщика это новые рабочие места и дополнительные инвестиции.

Вопросы и ответы:

Как происходит сборка автомобилей? Это зависит от автопроизводителя – у каждого свои сборочные линии. Вначале собирается шасси. Затем к нему крепятся элементы кузова. Далее по мере продвижения авто по конвейеру в нем устанавливаются все детали и агрегаты.

Что входит в сборку автомобиля? Большинство автопроизводителей используют крупноузловую сборку. Это когда к шасси подсоединяются уже готовые механизмы, агрегаты и системы. эти комплекты доставляются на место сборки в отдельных контенерах и сортируются перед сборкой авто.

Сколько собирается машина на заводе? Это зависит от особенностей конвейера. Toyota тратит на этот процесс занимает 29 часов, Nissan – 29, Honda – 31, GM – 32. Но кузов еще проходит длительный процесс оцинковки и покраски, поэтому на сборку уходит от недели до месяца.

Организация сборки автомобилей. Общую сборку автомобилей производят либо на универсальных рабочих местах при небольшом объеме производства и многономенклатурной производственной программе, либо на потоке в случае специализированных предприятий со значительным объемом производства. Общая сборка на ремонтном предприятии должна производиться в той же последовательности и с той же тщательностью, как и сборка нового автомобиля.

Сборка на универсальных рабочих местах характеризуется неподвижностью собираемого автомобиля, к которому подаются все составные части. Такая организация сборки требует продолжительного времени и сборщиков высокой квалификации.

Поточная сборка осуществляется при принудительном передвижении собираемого автомобиля. Автомобиль перемещается конвейером, на котором производится процесс сборки. Движение конвейера (непрерывное или периодическое) принимается в зависимости от размера производственной программы, такта выпуска, сложности сборочных операций и других технологических факторов. Отрезок времени между выходом со сборки двух готовых автомобилей называется тактом сборки.

Характерными для поточной сборки автомобиля являются следующие признаки:

за рабочим местом закреплена определенная сборочная операция;

собранный на предыдущем рабочем месте автомобиль передается на следующую операцию немедленно по окончании предыдущей;

на всех рабочих местах сборочной линии работа синхронизирована и производится по выбранному такту;

Процесс сборки автомобиля начинается, как правило, с установки рамы автомобиля на подставки при сборке на универсальных рабочих местах или на подвижные тележки при поточной сборке. Затем на базовую сборочную единицу (раму) устанавливают в строгой технологической последовательности все основные узлы и агрегаты: передний и задний мосты, карданную передачу, рулевое управление, двигатель в сборе с коробкой передач, радиатор, кабину, колеса и остальные узлы, механизмы и детали. В процессе сборки выполняются необходимые регулировочные работы.

При сборке необходимо обращать внимание на строгое центрирование агрегатов относительно друг друга, так как несоблюдение этого условия приводит к чрезмерному износу отдельных агрегатов и их преждевременному выходу из строя в процессе эксплуатации.

Читайте также: