輪胎電子生產(chǎn)線設(shè)計方案

1、輪胎電子 生產(chǎn)線設(shè)計方案輯 要 頁摘 要 :當前,汽車胎壓監(jiān)測系統(tǒng)面臨較大的市場需求,為使該產(chǎn)品實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的 產(chǎn)業(yè)化目標,需建立該產(chǎn)品的專用生產(chǎn)線。本設(shè)計方案敘述了胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)品特點、生產(chǎn)方法、輪胎壓力傳感器及胎 壓顯示器主要生產(chǎn)工藝過程流程圖及工藝明細表、關(guān)鍵工藝設(shè)備的選擇、專用測試 設(shè)備設(shè)計要求、 主要設(shè)備動力消耗指標、 各功能區(qū)面積分布、 物流方案、 倉儲方案、 產(chǎn)能分析、人員及生產(chǎn)環(huán)境要求、生產(chǎn)線采購清單、生產(chǎn)工位分布示意圖、生產(chǎn)線 總平面布置圖等內(nèi)容。敘 詞:胎壓監(jiān)測系統(tǒng)、生產(chǎn)線、總平面布置圖、關(guān)鍵設(shè)備、專用測試設(shè)備、人員與生產(chǎn)環(huán) 境、物流、倉儲、產(chǎn)能分析目 錄1 項目概況

2、.21.1建線意義 .2 1.2基本內(nèi)容 .22 生產(chǎn)技術(shù)方案 .32.1產(chǎn)品特點 .3 2.2生產(chǎn)方法 .4 2.3主要生產(chǎn)工藝過程流程圖 .5 2.4主要生產(chǎn)工藝明細表 .7 2.5關(guān)鍵工藝設(shè)備選擇 .9 2.5.1 組裝流水線 .9 2.5.2 專用點膠設(shè)備 .9 2.5.3 激光打標機 .10 2.5.4 貼片機 . 11 2.6專用測試設(shè)備設(shè)計要求 .12 2.6.1 耐旋轉(zhuǎn)加速度離心試驗機設(shè)計要求 .12 2.6.2 輪胎壓力傳感器電性能指標測試臺設(shè)計要求 .13 2.6.3 輪胎壓力傳感器功能測試臺設(shè)計要求 .14 2.6.4 胎壓顯示器電性能指標測試臺設(shè)計要求 .14 2.7主

3、要設(shè)備動力消耗指標 .153 總平面布置 .153.1總平面布置原則 .15 3.2各功能區(qū)面積分布 .164 物流方案 .165 倉儲方案 .176 產(chǎn)能分析 .187 人員及生產(chǎn)環(huán)境要求 .187.1人員要求 .18 7.2生產(chǎn)環(huán)境要求 .19附錄 .20附錄 1輪胎電子生產(chǎn)線采購清單 . 錯誤!未定義書簽。 附錄 2輪胎電子生產(chǎn)工位分布示意圖 .23附錄 3輪胎電子生產(chǎn)線總平面布置圖 .231 項目概況1.1 建線意義輪胎氣壓問題極易造成突發(fā)性交通事故。 汽車行駛時, 一旦有輪胎發(fā)生漏氣, 則該邊的阻力就會逐漸增大, 使駕駛員無法控制并造成翻車事故。 輪胎的慢漏氣 不是駕駛員能及時發(fā)現(xiàn)的

4、,氣壓不足將增大輪胎的彎曲變形, 加快輪胎的磨損, 增大車輪的摩擦力, 導致油耗增加, 特別是當汽車高速行駛時, 更會削弱輪胎 的承載能力, 導致輪胎破裂。 而輪胎壓力過高, 會使剎車距離加長, 另外行駛中 一旦遇到障礙物, 容易爆胎。歐美國家已經(jīng)就胎壓系統(tǒng)的安裝進行了立法。 截至2009年底,中國汽車的保有量已超過7600萬輛,與上年相比,增量超過 1100萬輛,估計汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)市場在初期的市場價值將達到數(shù)億人民 幣。 隨著強制安裝胎壓監(jiān)測系統(tǒng)法規(guī)的出臺, 市場需求將會進一步擴大。 歐美發(fā) 達國家對TPMS的裝配已經(jīng)立法, 國內(nèi)汽車廠家為了汽車出口的需要對TPMS的安裝 需求日益強烈

5、。 以一汽大眾公司售后市場的精品工程為例, 為了銷售旗下各種類 型汽車,包括捷達、寶來、高爾夫、速騰、邁騰、奧迪A4、奧迪Q5等車型,一汽 大眾公司將胎壓監(jiān)測系統(tǒng)以大禮包形式饋贈給客戶, 來擴大汽車銷售量。 一汽大 眾集中采購胎壓產(chǎn)品,然后分銷給全國385家4S店。一汽大眾的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)精 裝工程目的也是為了前裝市場調(diào)研和產(chǎn)品技術(shù)儲備, 當市場需求釋放或國家強制 安裝時,一汽大眾則能在短時間內(nèi)標配本系統(tǒng)。另外,從前裝市場分析,07年美 國已立法強制所有出廠新車必須配備胎壓監(jiān)測系統(tǒng), 而我國近幾年胎壓監(jiān)測系統(tǒng) 國家標準將會出臺,屆時,該產(chǎn)品的市場容量是非常驚人的。由于國家強制安裝胎壓產(chǎn)品的政策還

6、沒有實施, 而且該產(chǎn)品目前對于很多國 內(nèi)廠商來說存在技術(shù)障礙, 因此國內(nèi)技術(shù)成熟的胎壓產(chǎn)品的數(shù)量較少。 如果建立 起實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)線,將可以打破國外廠家(Schrader、LEAR、 TRW、BOSCH、SiemensVDO、BERU、SMARTIRE等的產(chǎn)品壟斷,并能夠為國家創(chuàng)造 利稅。 同時, 在技術(shù)上還能夠派生出相關(guān)的產(chǎn)品, 比如用于軍用或特種車輛的胎 壓監(jiān)測系統(tǒng),從而產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益和社會效益。1.2 基本內(nèi)容為使汽車輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化目標, 同時為了通 過汽車整車廠對胎壓廠家的嚴格審核, 就必須建立具有一定水準的生產(chǎn)線。 根據(jù) 2010年8月2

7、3日中國電科第38所與山東曲阜天博汽車零部件有限公司的會議精 神,確定了雙方合作建立生產(chǎn)線的目標,并由38所拿出先期的生產(chǎn)線設(shè)計方案。 方案應(yīng)包括以下內(nèi)容:胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)品簡介、 生產(chǎn)方法、 輪胎壓力傳感器與 胎壓顯示器的主要生產(chǎn)工藝過程流程圖、 主要生產(chǎn)工藝明細表、 關(guān)鍵工藝設(shè)備的 選擇、 專用測試設(shè)備的設(shè)計要求、 生產(chǎn)線總平面布置方案、 物流方案、 倉儲方案、 各功能區(qū)面積分布、 人員與生產(chǎn)環(huán)境的基本要求等。 產(chǎn)品簡介從產(chǎn)品功能、 產(chǎn)品構(gòu)成、 設(shè)計指標、 試驗標準等方面對該胎壓監(jiān)測系統(tǒng)作大致描述。 生產(chǎn)方法從SMT、 物料檢驗、器件焊接、結(jié)構(gòu)件組裝、老化測試、產(chǎn)品包裝等方面對胎壓監(jiān)測系統(tǒng)

8、 生產(chǎn)過程進行規(guī)劃。 工藝過程流程圖及工藝明細表是對輪胎壓力傳感器及胎壓顯 示器的生產(chǎn)過程以流程圖與表格形式進行梳理, 其中工藝明細表列舉主要工序過 程及使用的主要設(shè)備, 為設(shè)備清單匯總作前期準備。 產(chǎn)品生產(chǎn)還涉及到一些關(guān)鍵 的工藝設(shè)備,如輪胎壓力傳感器的灌膠設(shè)備、殼體的激光打標設(shè)備、SMT中的核 心設(shè)備貼片機等。 另外, 該項目需要定制相關(guān)的專用測試設(shè)備, 如耐旋轉(zhuǎn)加速度 離心試驗機、發(fā)射板與顯示板的專用測試平臺、模擬環(huán)境變化的功能測試箱等。 總之, 生產(chǎn)工藝方法及相應(yīng)設(shè)備是生產(chǎn)線設(shè)計方案的基礎(chǔ), 在此前提下, 才可以 進行生產(chǎn)線平面布局, 才可以提出物流與倉儲方案, 才可以對人員及生產(chǎn)環(huán)境

9、提 出基本要求。由于該方案只面向具體生產(chǎn)這一塊,對于生產(chǎn)線土建工程,如建筑特征與結(jié) 構(gòu)設(shè)計、特殊基礎(chǔ)工程設(shè)計、建筑材料、工程造價、給排水工程、動力工程、地 震設(shè)防、生活福利設(shè)施等方面的內(nèi)容,本方案沒有涉及。2 生產(chǎn)技術(shù)方案2.1 產(chǎn)品特點輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)(TPMS是在汽車的每個輪胎內(nèi)安裝有輪胎壓力傳感器, 輪 胎壓力傳感器中的傳感器感應(yīng)輪胎內(nèi)的壓力和溫度, 并將輪胎壓力和溫度信號轉(zhuǎn) 換為電信號, 通過無線發(fā)射裝置將信號發(fā)射出來。 傳感器發(fā)射出來的輪胎氣壓和 溫度信息由安裝在駕駛室內(nèi)的顯示器接收并處理后, 再將輪胎的壓力、 溫度數(shù)據(jù) 顯示出來, 以保證汽車安全行駛。 一套完整的胎壓監(jiān)測系統(tǒng)由四個

10、輪胎壓力傳感 器、一個胎壓顯示器以及相關(guān)的配件組成。胎壓監(jiān)測系統(tǒng)主要由四個輪胎壓力傳感器及一個胎壓顯示器組成。其中,胎 壓顯示器集成了射頻單元、天線、電池、顯示屏、按鍵等零部件,輪胎壓力傳感 器由傳感器單元、電路單元、電池、密封墊、氣門嘴件等組成。四個輪胎壓力傳 感器,分別安裝在汽車的一個行駛輪中。系統(tǒng)要給用戶提供相關(guān)的警示信息,包括聲音、圖形、文字。汽車行駛在惡 劣的自然環(huán)境中,接收的準確率不小于80%,同時要求0公里故障數(shù)50ppm。 對于輪胎壓力傳感器,要具備如下功能:周期性測量輪胎壓力、溫度值;可 變周期性發(fā)射輪胎壓力、溫度值;氣壓高報警功能;氣壓低報警功能;溫度高報 警功能;快漏氣報

11、警功能;電池電壓低報警功能;傳感器無信號報警功能。同時 性能指標要求如下:射頻工作頻段為433.92MHz;工作溫度范圍:-40+125;壓力測量范圍:03.5Bar;壓力測量分辨率:25mBar;溫度測量分辨率:2;最大過載耐壓:10Bar;靜態(tài)電流:100A。對于胎壓顯示器,要以聲音、圖形、文字等形式及時而準確的反應(yīng)輪胎壓力傳感器發(fā)出的氣壓、溫度以及其它相關(guān)信息。同時,性能指標如下:工作溫度范 圍:-20+70;存儲溫度范圍:-30+80;顯示屏采用斷碼;內(nèi)置高頻 天線;短路、反接保護。胎壓監(jiān)測系統(tǒng)須通過相關(guān)的汽車電子產(chǎn)品通用的試驗標準,同時,由于該產(chǎn) 品的自身特殊性, 對于輪胎壓力傳感器

12、, 還必須通過耐旋轉(zhuǎn)加速度試驗、 靜態(tài)強 度試驗、耐高氣壓試驗、耐工業(yè)溶劑試驗、汽車氣門嘴專項試驗等。2.2 生產(chǎn)方法胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要從來料檢驗、輔助工序、SMT、器件焊接、程 序燒錄和功能測試、結(jié)構(gòu)件組裝、模塊灌膠、老化、產(chǎn)品包裝等幾個方面進行考 慮。(1來料檢驗 物料主要包括電子元器件(集成電路、電阻、電容、電感、 二極管、三極管、晶振、按鍵、保險絲、蜂鳴器等 、結(jié)構(gòu)件、PCB、液晶屏、背 光板、天線、螺釘?shù)?來料檢驗組須根據(jù)各種物料的檢驗作業(yè)指導書進行操作, 如果不符合要求要與供應(yīng)商聯(lián)系,要求換貨。(2輔助工序 輔助工序包括殼體激光打標、電源線纜的裁剪與剝線、電 源線與后殼的點

13、膠固定、 密封墊在殼體中預(yù)安裝、 前殼與按鍵熱熔裝配、 多向鍵 與按鍵板的焊接固定等,這些工序可安排在半成品加工區(qū)及電子裝聯(lián)區(qū)完成。 (3器件表面貼裝(SMT SMT的工藝過程依次為印刷焊膏、貼片、焊接、 檢驗、 返修。 輪胎壓力傳感器的電路板每塊需貼器件為30個左右, 胎壓顯示器的 電路板每塊需貼器件100個左右,為提高生產(chǎn)效率,應(yīng)使其拼版貼裝。(4器件焊接 輪胎壓力傳感器中的焊接工序有:電池焊接、連通靜態(tài)電 流測試點。胎壓顯示器中的焊接工序有:焊接顯示屏、焊接按鍵板、焊接接收天 線。 焊接是生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序, 應(yīng)控制好焊接溫度與焊接時間, 同時在下一道工 序目測上道工序的焊接質(zhì)量。(5程序

14、燒錄和功能測試 流到該工序時,要應(yīng)用探針測試臺通過電路板 上的測試點進行程序燒錄和功能測試。另外,高低溫篩選、常規(guī)電訊測試、輪胎 位置配置、產(chǎn)品抽樣檢驗以及輪胎壓力傳感器中的靜態(tài)電流測試均為該類工序。 (6結(jié)構(gòu)件組裝 本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)件組裝工序較少,輪胎壓力傳感器中的電路 板安裝、 胎壓控制器中前后殼鎖緊涉及到該工序。 根據(jù)螺絲大小正確設(shè)定扭力大 小,以免導致鎖不緊或螺絲刀打滑的不良現(xiàn)象。(7模塊灌膠 灌膠是輪胎壓力傳感器的關(guān)鍵工序,由于灌封膠為雙組分, 灌膠時須進行膠量設(shè)定,再按比例混合、抽真空,然后進行灌注。要通過專用點 膠工裝對其灌封,灌封完畢將傳感器模塊連同工裝一起進入烘箱。(8老化測試 輪

15、胎壓力傳感器以電路板形式放在探針老化測試臺上,胎 壓顯示器以整機形式通過接線座與電源連接連續(xù)工作,老化時間均為24小時。 (9產(chǎn)品包裝 系統(tǒng)配置后,模塊貼上標簽,連同合格證、說明書、相關(guān)備件等一起進入包裝內(nèi)襯,套上包裝盒,幾個包裝盒成組打包,放入外包裝箱, 再利用自動打包機進行包扎妥當。2.3 主要生產(chǎn)工藝過程流程圖 圖 1 輪胎壓力傳感器及系統(tǒng)主要生產(chǎn)工藝過程流程圖 圖 2 胎壓顯示器及系統(tǒng)主要生產(chǎn)工藝過程流程圖2.4 主要生產(chǎn)工藝明細表表 1 輪胎壓力傳感器主要生產(chǎn)工藝明細表序號 作業(yè)內(nèi)容 過程描述 主要設(shè)備和工具 輔 1 殼體激光打標打印 ID 號、公司標識、材料等相關(guān)信息激光打標機、打

16、標工裝 輔 2 密封墊安裝 密封墊預(yù)先安裝 鑷子1 來料檢驗檢驗各結(jié)構(gòu)件、器件及輔料的 相關(guān)參數(shù) 萬用表、放大鏡臺燈、游標 卡尺2 電子器件表面貼裝 元器件貼裝 印刷機、貼片機、回流焊機3 高低溫篩選 檢驗電路板的高低溫特性高低溫試驗箱、發(fā)射板擺放 臺架4 常規(guī)電訊測試電路板相關(guān)電流、電壓等參數(shù)測試萬用表、發(fā)射板中轉(zhuǎn)臺架 5 程序燒錄 將程序燒寫進入電路板穩(wěn)壓電源、燒寫測試臺、編 程器6 功能測試檢驗輪胎壓力傳感器相關(guān)功能功能測試臺、可調(diào)穩(wěn)壓電源7 焊接電池 將電池焊接在電路板上 溫控電烙鐵、斜口鉗8 電路板老化 常溫老化 24小時 老化測試臺、穩(wěn)壓電源9 靜態(tài)電流測試 檢測老化后的相關(guān)電訊指

17、標 微安表10連通靜態(tài)電流測試點用烙鐵鍍錫連通兩測試點 溫控電烙鐵11 電路板固定用螺釘將電路板與殼體鎖緊、裝配導通螺釘電動螺絲刀、螺釘安裝工裝 12 模塊灌膠用灌封膠將殼體的剩余空間填充點膠機、點膠工裝13 膠體固化 50下固化 2小時 烘箱、點膠擺放臺架 14 安裝氣門嘴配件將氣門芯、墊片、六角螺母、防塵帽等配件擰緊氣門芯安裝工具15 傳感器模塊終檢 模塊旋轉(zhuǎn)測試射頻信號 傳感器模塊終檢測試臺 其余工序待與胎壓顯示器配套后進行。表 2 胎壓顯示器及系統(tǒng)主要生產(chǎn)工藝明細表序號 作業(yè)內(nèi)容 過程描述 主要設(shè)備和工具 輔 1 前殼與按鍵熱熔裝配 按鍵與前殼定位柱熱熔預(yù)固定 熱熔機、熱熔工裝 輔 2

18、 電源線纜成型 線纜裁剪、兩端剝線鍍錫 裁線機、剝線機、卷尺 輔 3 線纜與后殼點膠固定 線纜拉到適當?shù)奈恢命c膠固定 卷尺、熱熔膠槍輔 4 多向鍵和按鍵板焊接 多向鍵貼裝在按鍵板上 溫控電烙鐵1 來料檢驗檢驗各結(jié)構(gòu)件、器件及輔料的 相關(guān)參數(shù) 萬用表、放大鏡臺燈、游標 卡尺2 電子器件表面貼裝 元器件貼裝 貼片機、回流焊機3 高低溫篩選 檢驗電路板的高低溫特性高低溫試驗箱、顯示板擺放 臺架4 常規(guī)電訊測試電路板相關(guān)電流、電壓等參數(shù)測試萬用表、顯示板中轉(zhuǎn)臺架 5 焊接顯示屏將背光板、顯示屏焊接在電路板上溫控電烙鐵、斜口鉗6 焊接按鍵板 按鍵板與電路板插裝焊接 溫控電烙鐵7 焊接接收天線將彎曲成型的

19、接收天線沿規(guī)定方向焊接在電路板上溫控電烙鐵、斜口鉗8 程序燒錄 將程序燒寫進入電路板穩(wěn)壓電源、燒寫測試臺、編 程器9 功能測試 檢驗胎壓顯示器相關(guān)功能 功能測試臺、穩(wěn)壓電源 10電路板固定、前后殼鎖緊電路板放置到位、前后殼鎖緊 合裝工裝臺、電動螺絲刀 11 顯示器老化測試 常溫老化 24小時 老化測試臺、穩(wěn)壓電源 12 模塊齊套4個輪胎壓力傳感器、 1個胎壓顯示器配套配套工裝13 抽樣檢驗按標準進行抽樣,檢驗外觀、尺寸、相關(guān)功能游標卡尺、功能抽樣測試臺 14 包裝入庫將各模塊及配件放置在包裝內(nèi)襯相應(yīng)位置,合上外包裝箱打包機、防塵手套序號 1214為系統(tǒng)生產(chǎn)工藝。2.5 關(guān)鍵設(shè)備選擇2.5.1

20、組裝流水線胎壓監(jiān)測系統(tǒng)組裝流水線為普通直線型皮帶線體, 單邊通長式工作臺, 單工 位工作距離為 1.2M,7個工位,總長度約為 9M。流水線由輪胎壓力傳感器組裝 測試、胎壓顯示器組裝測試與系統(tǒng)配置與包裝三個相對獨立的流水加工區(qū)域組 成,流水線應(yīng)具有防靜電功能。其中,輪胎壓力傳感器流水線為兩邊工作臺,胎 壓顯示器為單邊工作臺。線體皮帶采用草綠色防靜電帶, 皮帶下面?zhèn)魉徒橘|(zhì)為鍍鋅板及從動托輥, 帶 寬 500mm,工作臺面各寬 400mm,臺面上固定 2mm 厚防靜電膠皮,工作臺下右側(cè) 設(shè)懸掛式工具柜。 每張工作臺面及儀表架面板上均配綠色防靜電膠皮, 并角鋁鑲 邊。線體技術(shù)配置如下:(1線體工作面

21、高度 720±20mm,儀表板離工作面高度 350mm,線體總高 2000mm。(2 輸送采用臺灣東元品牌, 進口變頻調(diào)速, 速度 0.63m/min連續(xù)可調(diào)。(3 工位配置:30W 日光燈雙管連排 (每套燈帶開關(guān) , 帶鏡面不銹鋼燈罩。 儀表架、儀表插座、工位插座、A3工藝圖板(雙層,底層綠色,表層無色 、工 具吊輪、平衡吊、氣源接口(線體上下 、防靜電線、防靜電腕帶。(4線體機架采用(40 mm×40 mm優(yōu)質(zhì)重型鋁材制作,板材采用冷壓板, 外觀進行靜電噴塑處理, 顏色電腦灰, 工作臺面及儀表板材料用雙面貼塑板 (上 面固定防靜電膠皮 ,儀表板承重 50公斤。2.5.2

22、 專用點膠設(shè)備輪胎壓力傳感器模塊要用到灌封膠。 灌封膠作為模塊的防護層, 可以防止水 氣、塵埃等進入殼體內(nèi)部,起密封作用,同時灌封膠與殼體、電路板緊密粘接, 耐機械振動與沖擊。傳統(tǒng)的手工灌封與針筒點膠效率較低, 產(chǎn)品可靠性與一致性較差, 并且雙組 分以上的膠種很難操作。 為適應(yīng)大批量生產(chǎn), 輪胎壓力傳感器必須借助高效率設(shè) 備進行灌封點膠。 專用點膠設(shè)備 DPS6000是針對環(huán)氧樹脂、 聚胺脂、 硅膠等雙組 份灌封料進行混合的自動化設(shè)備,該設(shè)備具有比例準確性、混合均勻性、定量一 致性的特點,可以搭配 X-Y-Z TABLE、流水線、烘道、多工位旋轉(zhuǎn)平臺等輔助設(shè) 備。DPS6000點膠設(shè)備由框架系

23、統(tǒng)、供膠系統(tǒng)、配比系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、電氣控制 系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)等組成。 圖 3 輪胎壓力傳感器專用點膠設(shè)備框架由 A3材料構(gòu)成,底部裝有 4個腳輪和 4個可調(diào)固定腳墊。輪胎壓力傳 感器所用膠種為 PU4427的雙組分膠,混合比例為 4:1,可操作時間為 30分鐘。 A、 B 組分料筒為 30升與 10升, 材料為 SUS304, 桶蓋上裝有一套抽真空管路, 桶 身裝有 1套硅橡膠加熱單元,各具有 2個液位傳感器、1個定量齒輪泵、2根特 氟龍物料輸送管,外覆不銹鋼編織保護套管,接頭部分帶法蘭接口,輸送管外部 纏有 1套硅橡膠加熱單元。 配比系統(tǒng)通過改變單位時間內(nèi)變頻器的頻率來改變單 位時

24、間齒輪泵的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn),配比范圍為 5:11:1,具有 2套伺服電機、1套 PLC?；旌舷到y(tǒng)采用懸掛式,具有混合管路、流量控制閥、2套電磁閥。電氣控 制系統(tǒng)采用 PLC 控制,操作界面為觸摸屏,含 3個伺服電機、2個壓力傳感器。 通過控制, 可以實現(xiàn)可變的出膠量、 受控的壓力、 出膠速度調(diào)節(jié)、 出膠比例調(diào)節(jié)、 真空泵的調(diào)節(jié)等。需點膠的輪胎壓力傳感器預(yù)先擺放在專用點膠工裝臺上, 然后放置在點膠地 點,點膠完畢取走工裝臺,讓灌封膠室溫固化或烘干固化。2.5.3 激光打標機在輪胎壓力傳感器的殼體外表面, 需要有公司標識、 模塊 ID 號、 材料牌號、 頻段數(shù)值、 輪胎位置等相關(guān)的產(chǎn)品信息, 如果用標簽

25、粘貼或是絲印的方式, 在高 溫高濕的輪胎內(nèi)部這些信息容易被抹去, 因此, 可以用激光鐳射雕刻的方式進行 打印。ME50型激光打標機可以用于該產(chǎn)品的表面打印,設(shè)備式樣如圖 4所示。該 機由激光器、 激光電源、 掃描驅(qū)動部件、 計算機系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)等五大部分構(gòu)成, 是光、機、電、計算機一體化的設(shè)備。 圖 4 輪胎壓力傳感器殼體激光打標設(shè)備激光部分采用了氪燈泵浦的 Nd:YAG固體連續(xù)波激光器,聲光 Q 開關(guān),靜態(tài) 連續(xù)波輸出功率>50W。 電腦部分采用工控計算機, 同時采用專用打標軟件, 操作 系統(tǒng)為 WINDOWS98/2000/XP,支持 AUTOCAD、CORELDRAW、PHOTOS

26、HOP 等后臺繪圖 軟件。聲光 Q 開關(guān)、振鏡掃描器、YAG 激光晶體等重要部件均采用進口件,該機 具有打標速度快、打標范圍大、標記清晰、維護簡便、可靠性高的特點。該機還 留有 X/Y平臺雙軸接口, 方便用戶實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)工件打標或連接自動平臺, 具體技術(shù) 參數(shù)詳見表 4。表 3 激光打標機技術(shù)參數(shù)序號 項目 技 術(shù) 參 數(shù) 序號 項目 技 術(shù) 參 數(shù)1 激光器類型 氪燈泵浦連續(xù)波YAG 固體激光器聲光 Q 開關(guān)6連續(xù)工作時間2 4 h2 激光輸出功率 50W 環(huán)境溫度 53 53 打標范圍 ×輸入電源4 重復(fù)定位精度 冷卻方式 循環(huán)制冷5 最小打標字符 × 激光器體積(mm 1

27、140*360*1120殼體打標時, 要與專用點膠工裝配合使用。 每次生產(chǎn)開班前, 要進行電流大 小、打標臺架的平面位置、焦距遠近的調(diào)整。然后,將輪胎壓力傳感器放置到工 裝中,進行打標操作。2.5.4 貼片機為提高電子器件的裝配速度, 需要專業(yè)的貼片機進行器件貼裝。 貼片機要與 錫膏印刷機、接駁臺、空氣壓縮機、回流焊機、檢測設(shè)備、返修工作臺等搭配使 用。貼片機是 SMT 中的核心設(shè)備,直接影響產(chǎn)品的生產(chǎn)速度,如圖 5所示。 JX-100貼片機由于貼裝頭上裝配有激光識別裝置, 在進行元件識別的同時, 從吸取位置到貼裝位置直線移動。 生產(chǎn)過程中, 根據(jù)元件種類, 可以自動進行吸嘴更換。貼裝之前,采

28、用激光進行元件監(jiān)控,可以有效防止元件掉落、帶回或直立等不良現(xiàn)象。 圖 5 中速貼片機JX-100貼片機技術(shù)參數(shù)如表 4所示。表 4 JX-100貼片機工作參數(shù) 序號項目 技術(shù)參數(shù) 1基板尺寸(mm ×50330×250 2元件高度(mm 12 3元件尺寸 (英制 020133.5 mm 4元件識別裝置 激光識別 5元件貼裝速度 片 /小時 6貼裝精度(mm ±0.05 7貼裝種類 最多 30種 8額定功率(KW 9空氣壓力(Bar 5±0. 5Bar 10外形尺寸(W ×D ×H 1370×1270×1440 mm

29、 11 重量(kg 約 10002.6 專用測試設(shè)備設(shè)計要求2.6.1 耐旋轉(zhuǎn)加速度離心試驗機設(shè)計要求由于胎壓監(jiān)測系統(tǒng)需要檢測在汽車高速行駛時的輪胎壓力傳感器的殼體結(jié) 構(gòu)強度及發(fā)射射頻性能,需要專用旋轉(zhuǎn)裝置用于性能測試。試驗要求將輪胎壓力傳感器按實車安裝狀態(tài)固定在旋轉(zhuǎn)試驗裝置上,進行 30 個循環(huán)的耐旋轉(zhuǎn)加速度試驗,其中,最大加速度要求達到 1500g。目前,根 據(jù)試驗標準, 我們現(xiàn)有或外協(xié)設(shè)備均無法模擬試驗條件, 同時據(jù)我們了解, 一般 上規(guī)模的胎壓廠家均自制該設(shè)備以完成該項試驗。耐旋轉(zhuǎn)加速度離心試驗機工作原理為:三相異步電動機通過傳動主軸及升速機構(gòu)與工作轉(zhuǎn)盤連接, 從而帶動工作轉(zhuǎn)盤繞主軸旋

30、轉(zhuǎn)。 將輪胎壓力傳感器試件安 裝在距旋轉(zhuǎn)主軸一定半徑的轉(zhuǎn)盤安裝平面上, 轉(zhuǎn)盤繞主軸作等速回轉(zhuǎn)時, 轉(zhuǎn)盤上 的試件就受到一個離心加速度的作用。該離心試驗機最高加速度可達到 2000g。 表 5 耐旋轉(zhuǎn)加速度離心試驗機工作參數(shù)序號 項目 技術(shù)參數(shù)1 最大載荷(Kg / 工位 工位2 加速度(g 2000g3 試品允許高度(mm 4 標稱計算安裝半徑(mm 5 最高轉(zhuǎn)速(r / min6 啟動、停機時間(min 37 連續(xù)工作時間(min 1008 消耗功率(KW 9 外形尺寸(mm ×910×124510 臺體重量(Kg 11 電源電壓 三相 380V , 50/60Hz12

31、控制系統(tǒng) 手動控制13 工作環(huán)境 溫度 040,濕度 80%離心試驗機工作轉(zhuǎn)盤為鑄鋁結(jié)構(gòu), 主要用于支承試件的夾具, 轉(zhuǎn)盤平面上設(shè) 有安裝槽,用于安裝試件。轉(zhuǎn)盤上刻有標尺,用于確定試件安裝半徑。離心式加 速度試驗機的控制系統(tǒng)形式較多, 離心機采用手動調(diào)節(jié)。 該加速度試驗機控制的 核心是調(diào)速及穩(wěn)速,還可實現(xiàn)超速保護。試驗時, 改變輪胎壓力傳感器的安裝半徑和轉(zhuǎn)盤的回轉(zhuǎn)速度, 就可獲得所需 的加速度值。 通過高速旋轉(zhuǎn), 可以測定輪胎壓力傳感器的結(jié)構(gòu)強度以及高速射頻 性能。2.6.2 輪胎壓力傳感器電性能指標測試臺設(shè)計要求(1射頻發(fā)射功率測試 輪胎壓力傳感器射頻發(fā)射功率是決定無線數(shù)據(jù)接 收率的因素之一

32、。 出廠的每一個模塊都需進行發(fā)射功率測試。 通過測試臺上探針 主動控制傳感器射頻發(fā)射數(shù)據(jù), 在射頻饋電處探針連接頻譜儀, 通過頻譜儀數(shù)據(jù) 進行判斷此傳感器模塊合格還是次品,此射頻峰值為 7dbm±2dbm。電路板為 12拼版測量,以加快生產(chǎn)測試速度。表 6 射頻發(fā)射功率測試探針功能一覽表探針序號 功能探針 1 穩(wěn)壓電壓 3.3V探針 2 地探針 3 射頻發(fā)射主動控制探針 4 射頻發(fā)射饋電(2 休眠電流測試 由于傳感器使用壽命一般為 10年, 這就要求傳感器休眠電流要非常小,一般小于 1.5A。此測試通過探針串接于電源正極線上,使 用微安表進行電流測量。產(chǎn)品 12拼版測量,以加快生產(chǎn)測

33、試節(jié)拍速度。表 7 休眠電流測試探針功能一覽表探針序號 功能探針 1 測試合格的鋰亞電池探針 2 地探針 3 微安表正極探針 4 微安表負極(3 電池電壓測試 由于傳感器是一次性零部件,傳感器供電電池為鋰亞 電池,這就要求在安裝前對電池電壓加負載進行測量,如果電池電壓大于 3.2V, 則認為電池合格,否則認為是次品。該測試步驟可放入來料測試工序中。 2.6.3 輪胎壓力傳感器環(huán)境模擬測試臺設(shè)計要求傳感器功能測試包括壓力測量精度測試、 溫度測量精度測試、 高壓報警測試、 低壓報警測試、高溫報警測試、快漏氣報警測試、電池電壓低報警功能測試。 要求電子裝聯(lián)后的傳感器 PCB 板放入測試箱中, 此測試

34、箱要求有加壓、 升溫、 放氣等功能; 同時箱內(nèi)測試臺上有探針進行監(jiān)控傳感器工作狀態(tài)。 測試箱要求如 下:壓力范圍:04Bar;壓力精度:±25mBar;溫度范圍:-40+130; 溫 度精度:±2;漏氣速率:可調(diào),至少滿足 0.2Bar/Min。測試步驟:2Bar 氣壓測量3.4Bar 氣壓測量快漏氣 0.2Bar/Min測量室 溫 20測量高溫 90測量返回測試原理:12拼版的電路板放入測試箱內(nèi), 每塊拼版都有對應(yīng)探針進行監(jiān)測, 通過控制探針電平命令使測試板進入功能測試。例如當前為 2Bar 氣壓測量時, 監(jiān)測探針會監(jiān)測射頻數(shù)據(jù)針發(fā)送的氣壓值為 2Bar±0.0

35、75Bar, 如果超出此范圍, 認為測試件不合格。2.6.4 胎壓顯示器電性能指標測試臺設(shè)計要求(1射頻接收功率測試 顯示器射頻接收靈敏度是決定高無線數(shù)據(jù)接收率 因素之一。 出廠每個顯示板都需進行射頻接收靈敏度測試。 設(shè)置信號發(fā)生器頻率 參數(shù) 433.92MHz、ASK 方式、PWM 調(diào)制,高電平 35s、低電平 70s和射頻增益 -97dbm。 信號發(fā)生器輸入探針連接顯示板射頻饋電處, 解碼信號探針連接示波器, 如果示波器解碼脈沖寬度高低電平為 35s和 70s, 如果示波器解碼脈沖寬度 周期 105s±3s,高電平 46s±3s,低電平 60s±3s,則認為合

36、格, 否則不合格。(2電壓轉(zhuǎn)換值測試 由于胎壓顯示器使用的是車載電池,車載電池電壓 為 916V, 顯示器內(nèi)部各個模塊工作電壓為 5V 和 3.3V, 這就需要電壓轉(zhuǎn)換。 本測試主要測試電壓正極和負極是否短路、 電壓轉(zhuǎn)換值 5V 和 3.3V 是否正常。 測試 時, 通過探針與顯示板連接, 探針連接電壓正極和負極, 通過連接的探針可以測 量其數(shù)值是否正確和是否短路。該測試步驟可放入常規(guī)電訊測試工序中。 2.7 主要設(shè)備動力消耗指標對于生產(chǎn)線主要設(shè)備, 要考慮其動力消耗, 以此作為生產(chǎn)線電氣布置的依據(jù), 同時為生產(chǎn)電費成本核算提供參考。表 8 生產(chǎn)線主要生產(chǎn)設(shè)備動力消耗一覽表序號 設(shè)備名稱 設(shè)備

37、型號 單臺消耗功率 (KW 1 組裝線 HPX-1142 電動螺絲刀 KIL 6220L0.063 放大鏡臺燈 10倍 500型 0.154 溫控電烙鐵 WTCPTD 0.065 熱熔膠槍 804 0.16 老化電源 WYK12100K 1.27 自動打包機 MH-101A 0.88 裁線機 KN-01 19 剝線機 KN-02 110 激光打標機 ME50 411 耐旋轉(zhuǎn)加速度離心機 SY30-3A 512 半自動錫膏印刷機 T1200D 0.113 接駁臺 TS300 0.214 靜音空氣壓縮機 FB-45 0.5515 中速貼片機 JX-100 1.516 中型無鉛回流焊機 R360C

38、717 檢測設(shè)備 TX400 0.218 返修工作臺 BGA1600+ 2.1519 半自動點膠機 DPS60004.820 烘箱 TD3型 2.321 熱熔機 TS-C42SX 0.63 總平面布置3.1 總平面布置原則裝配流水線就是在自動化輸送裝置基礎(chǔ)上由一系列工人按一定次序組成的 工作站系統(tǒng), 每個工人完成產(chǎn)品裝配、 測試過程中的不同工序。 當產(chǎn)品經(jīng)過全部 工人的裝配、測試后即可完成全部操作,并最終成為產(chǎn)品。生產(chǎn)線的總平面布置 須遵循相關(guān)的原則。(1在生產(chǎn)線的所有功能區(qū)域中,組裝線區(qū)的工作是增值性質(zhì),其它區(qū)域 為輔助性質(zhì),要盡可能增加組裝線區(qū)域面積。(2生產(chǎn)線平面布置要盡可能縮短物流路徑

39、,減少搬運、等待的時間。(3科學布置工位,合理分配工序,減少瓶頸工序的時間。輪胎電子生產(chǎn)線總平面布置圖參見附錄 3。3.2 各功能區(qū)面積分布表 9 生產(chǎn)線各功能區(qū)面積一覽表序號 區(qū)域名稱 面積 序號 區(qū)域名稱 面積1 組裝線區(qū) 28 老化測試區(qū) 22 原材料庫房區(qū) 29 成品庫房區(qū) 23 原材料驗收區(qū) 2包裝材料庫房區(qū) 24 電子裝聯(lián)區(qū) 211 試驗區(qū) 25 半成品加工區(qū) 2產(chǎn)能齊套區(qū) 26 返修區(qū) 2男女衣帽間 27 廢品區(qū) 2辦公室 2總計:2500m 24 物流方案生產(chǎn)線物流規(guī)劃是為生產(chǎn)作業(yè)服務(wù)的,必須服從生產(chǎn)作業(yè)對物流的整體要 求。其核心目的就是降低成本,提高效率。具體原則就是:降低線

40、邊庫存量,或 者說以最低的存量滿足連續(xù)生產(chǎn); 縮短零部件的運輸距離, 降低物流成本。 特別 是生產(chǎn)線邊的存放地,要盡量靠近作業(yè)人員,減少作業(yè)人員走動、轉(zhuǎn)身、彎腰所 花費的不增值作業(yè)時間, 提高作業(yè)效率; 提高場地利用率, 因為生產(chǎn)作業(yè)是增值 過程, 所以有限的場地在布置時應(yīng)最大限度向生產(chǎn)作業(yè)傾斜:線邊庫存盡量占用 最小的空間,更多的空間要分配給生產(chǎn)作業(yè);物流作業(yè)(配送、裝卸、擺放、拆 包、交接等是不增值過程,因此作業(yè)應(yīng)盡量簡化或省略,同時也應(yīng)減少物流作 業(yè)設(shè)備的相關(guān)投入。(1 保證線邊庫存量處于相對平衡狀態(tài)。 線邊庫存用于保證生產(chǎn)線的連續(xù)均 衡運轉(zhuǎn)。 如果輸入大于輸出, 線邊庫存將持續(xù)增長直至

41、爆倉; 如果輸入小于輸出, 線邊庫存將持續(xù)下降直至停產(chǎn)。 因此, 零部件的流量必然是均衡的, 輸入與輸出 在長時間內(nèi)相等。(2 制定流量平衡圖, 并根據(jù)物料變化及生產(chǎn)節(jié)拍的調(diào)整適時修正。 流量平 衡圖就是把零部件在單位時間的流量及存量, 以參數(shù)的形式量化的計算出來, 并 用圖形表示的工具。流量平衡圖可用的維度較多,物料品種數(shù)、數(shù)量、體積、重 量、價值等,都可以作為計量流量的維度。在生產(chǎn)線的規(guī)劃中,優(yōu)先考慮體積維 度。存量決定了功能區(qū)的設(shè)置和面積,以及存儲設(shè)備的形式和數(shù)量。(3根據(jù)流量平衡圖確定搬運設(shè)備的選型和數(shù)量。搬運器具、存放器具、搬 運設(shè)備的選擇, 盡量以標準化為主, 這樣會降低物流設(shè)備的

42、投入。 同時要考慮人 機工程, 以提高作業(yè)效率。 根據(jù)胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的產(chǎn)品特點, 搬運器具有儀表推車、 專用滾輪車等, 存放器具有小型物料盒、 高低溫篩選 PCB 擺放臺架、 電路板擺放 臺架等,搬運設(shè)備有手動堆高車、貨物推車等。(4從來料到出貨的物流路線如下圖所示。 圖 6 物流路線圖5 倉儲方案倉儲就是在特定的場所儲存物品的行為。 倉儲方案必須服從于科學的倉儲管 理。 倉儲管理就是對倉庫及倉庫內(nèi)的物資所進行的管理, 是倉儲機構(gòu)為了充分利 用所具有的倉儲資源提供高效的倉儲服務(wù)所進行的計劃、 組織、 控制和協(xié)調(diào)過程。 倉儲管理包括倉儲資源的獲得、倉儲商務(wù)管理、倉儲流程管理、倉儲作業(yè)管理、 保管管

43、理、安全管理多種管理工作及相關(guān)的操作。胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的倉儲物料主要包括:輪胎壓力傳感器殼體與氣門嘴桿體、墊 片、密封墊、六角螺母、氣門芯、防塵帽、胎壓顯示器的前后殼、塑膠按鍵、電 子元器件、顯示屏、背光板、發(fā)射 PCB、熱熔膠、電池、顯示 PCB、密封膠、標 簽、 包裝材料等。 可以根據(jù)物料性質(zhì), 分別儲存到對應(yīng)的倉庫。 比如電容、 電阻、 BGA、IC 等一系列比較貴重的對溫濕度高低有要求的電子材料,可以放置到有空 調(diào)的電子元件倉庫。 而對于一些比較笨重的材料, 比如電子產(chǎn)品的金屬外殼、 螺 絲、 粗大的電源線和出貨到客戶那的外包裝所需的紙箱可以放置到組裝和包裝類 的材料倉庫。倉儲業(yè)務(wù)主要流程

44、如下:驗收貨物辦理入庫手續(xù)貨物保管貨物出庫。 (1物料接收組主要負責來料的箱數(shù)清點和檢查外包裝是否有損壞的(如 發(fā)現(xiàn)損壞的外包裝, 立即通知質(zhì)量部門檢驗外包裝內(nèi)部的產(chǎn)品是否有損壞, 如有 損壞立即把此箱貨退還發(fā)貨公司,如無損壞可以經(jīng)質(zhì)量部門在外箱蓋章通過 。 上述都核對完確認無誤后收貨, 收到倉庫后接收組人員還要對每箱貨物內(nèi)部的小 包裝進行清點(箱數(shù)比較少的情況下 ,箱數(shù)多的話,則要按 30%的對比量來清 點。以上的步驟全部做完后,便要通知來料檢驗部門。(2 來料檢驗組主要是按照公司在要求供應(yīng)商以什么樣的規(guī)格做這個材料時 的一張規(guī)格表 來料檢驗作業(yè)指導書 來檢驗是否符合公司的要求。 如果不符合

45、 會和供應(yīng)商聯(lián)系,要求換貨。來料全部合格便傳到發(fā)料組。 (來料檢驗組不屬于 倉庫,它屬于質(zhì)量管理部(3 發(fā)料組主要負責將物料發(fā)放到生產(chǎn)線進行生產(chǎn)。 如有客戶下定單, 公司 的生產(chǎn)主管統(tǒng)計好每一個產(chǎn)品需要那些材料, 每一種材料需要幾個, 開出發(fā)料單, 發(fā)料組人員然后按照上面的數(shù)量發(fā)放到生產(chǎn)線進行生產(chǎn), 生產(chǎn)線生產(chǎn)完后再把成品入到倉庫,成品組的人員來接收。(4 成品組主要負責生產(chǎn)線成品入庫數(shù)量的清點和出貨到客戶那邊產(chǎn)品數(shù)量 的清點任務(wù)。倉儲管理主要應(yīng)該做到帳、 物、 卡一致。 帳表示公司內(nèi)部的一個管理日常進 出貨物的系統(tǒng)軟件(胎壓監(jiān)測系統(tǒng)生產(chǎn)線需引入相關(guān)的賬目管理軟件 ,物就是 倉儲內(nèi)所有材料和成

46、品, 卡是代表每一種材料和成品每天進出多少的一種以表格 來填寫的卡片。另外,要做到材料和成品“先進先出”的發(fā)貨原則,必須要把先 收進來的材料發(fā)到生產(chǎn)線生產(chǎn)。 可以按照材料外包裝上所貼的月份標簽來識別那 些材料是最早的材料。 成品也是如此, 生產(chǎn)線最早入庫的成品在有出貨單的情況 下最先出貨。6 產(chǎn)能分析6.1 生產(chǎn)節(jié)拍分析年產(chǎn)能目標設(shè)定為 100萬套。(1電子器件表面貼裝 輪胎壓力傳感器約含 25個器件, 胎壓顯示器約含器 件 85個, 故一套胎壓監(jiān)測系統(tǒng)的表面貼裝的器件數(shù)量為 25×4+85=185個。 由 SMT 的核心設(shè)備 JX-100貼片機的技術(shù)參數(shù)可知, 理論貼片速度為 19300片/小時, 假設(shè)貼片效率為 90%, 因此每天可完成產(chǎn)品套數(shù)為 19300×90%×8÷185=750套。 一年的有效工作日以 250天計,一年的產(chǎn)量為 750×250=187500套,任務(wù)緊張 時可采用雙班制,產(chǎn)量可達到 37.5萬套。(2器件焊接、程序燒錄、功能測試、結(jié)構(gòu)件組裝與產(chǎn)品包裝 生產(chǎn)節(jié)拍可 以控制在 40秒,單條胎壓顯示器流水線的產(chǎn)量為 250×8×3600÷40=18萬套, 任務(wù)緊張時可采用雙