汽车天窗系统的设计改进和生产线的产线优化Word格式.docx
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4.2.3ADc生产线的防夹力3..0
总结3..2.
参考文献3..3.
摘要
汽车天窗作为汽车行驶时的唤起设备，已经逐渐成为各个汽车厂家生产轿车的标准配置，在竞争白热化的汽车行业中占很大市场，前景一片大好。
本次设计将围绕某品牌天窗进行研究，从汽车天窗生产线优化、生产线物料装配管理、汽车天窗系统的设计改进这三大模块展开论述。
通过对天窗生产线工艺流程的分析，对生产线现场的工序和人员饱和度进行相应的调整，有效全面的实施“5S”，制作物料标识卡并结合生产现场进行了生产线的优化和相关技术的改进。
包括现场观测工序和录制一线操作人员操作视频等，应用表格数据和时间测定的方法改善前后各项参数。
基于对产线的优化和部分设计改进来提高原材料的利用率，缩短相应工位的实际操作工时，提高人员饱和度和生产效率，为企业建立了良性循环，带来更大的经济效益。
关键词：
汽车天窗产线优化设计改进
Abstract
Automobilesunroofasadeviceforvehicledriving，hasgraduallybecomethestandardconfigurationofautomobilemanufacturers.Itoccupiesalargemarketintheautomobileindustrywherethecompetitionishot，andtheprospectisexcellent.
ThisdesignwillbestudiedonacertainbrandfromtheAutomobilesunroofproductionlineoptimization，Adjusttheworkingprocedureandpersonnelsaturationontheproductionline，andimplement‘5S'
effectivelyandcomprehensively，managementofassemblymaterialproductionline.designofAutomobilesystemimprovementofthethreemodulestobediscussed.Throughtheanalysisoftheprocessoftheroofoftheproductionline，improvingtheproductionmaterialidentificationcardandcombiningwiththeproductionsitetooptimizeproductionlineandrelatedtechnologiesincludingfieldobservationandrecordingprocessoperatorsoperatingvideo，themethodstoimprovetheparametersbeforeandafterapplicationformdataandtimedetermination.Optimizationdesignandpartoftheproductionlinebasedonimprovingtheutilizationratioofrawmaterials，theactualoperationtimeshortenedthecorrespondingstation，improvethepersonnelsaturationandproductionefficiency，establishavirtuouscycleforenterprisestobringgreatereconomicbenefits.
KeyWords:
Automobilesunroofproductionlineoptimizationdesignimprovement.
第1章绪论
1.1课题研究的目的和意义
汽车天窗在国外迄今已有100多年的历史，随着科技发展和需求量的增加，已成为汽车文化中不可或缺的一部分。
我国已经有很多制造厂家摆脱了依赖进口这一恶习，尝试努力学习和引进相关技术，逐渐开创自己的企业文化和技术团队。
汽车天窗产业链是围绕满足汽车天窗企业生产过程所涉及到的一系列具有上下游关系的企业集合。
汽车天窗属于交通运输设备制造业，属于最终需求型制造业，其特点前向关联效应小，后向关联效应较大。
在我国申请了WTO后，国内汽车行业面临着巨大的挑战，同时也给我国汽车行业发展提供了良好的机遇。
因此我国往后汽车行业的发展重心将逐步转变方向，主要是独立企业性质的汽车厂和汽车零部件厂随着国内市场日益增加的需求量，许多高中档轿车乃至经济型家用轿车也陆续投入到天窗的研发与生产中，在保证车主的人身安全的前提下，它成为越来越多消费者享受科技便利的设备。
天窗扭转了传统汽车换气方式的格局，利用了“新旧气”转换的模式。
当汽车高速行驶时，空气分别从车的周围疾速流过，在翻开的天窗外面造成负压区，将车内污秽的空气抽出，便于循环换气。
夏天雨季雨水足、湿度高、车表里温差大，前挡风玻璃很易造成雾气，翻开车顶天窗到通风位置，能够轻易清除前挡风玻璃的雾气，除雾更快捷便利，保障行车驾驶的安全。
利用天窗换气，不但不用担心车外恶劣污秽的环境威胁，还不用担忧雨水吹入车内。
应用天窗还有节能环保的效用，在太阳曝晒下1小时，车内的温度就能够轻易的升至70℃，这是翻开天窗，运用负压抽出闷热的空气用来换气降温，比利用汽车空调降温的效率快2—3倍，还能节省使用行车时空调带来的能耗和浪费，在节能的同时还做到了降低二氧化碳以及有害气体的排放，迎合了环保的社会大主题半个世纪前末端，我国一些中大型汽车企业研发心为了提高汽车设计
水平，提高生产效率，缩短西方发达国家的差距，中开始从国外引进早期优秀的设计和产线管理理念。
但是本土企业任然有点底气不足，在国外的天窗生产已形成一定的规模和完整的管理体系时，我国的产品生产线存在很多的缺陷和浪费，从而造成大量的投入得不到相应的产量回报。
国内专注生产天窗的厂家凤毛麟角，据统计，依照每个天窗投资成本平均4000计算，一年会生产4000万元的市场份额，在已有的技术基础上，根据生产现场情况，对该生产线的现场布局、辅助设备及生产流程进行改善研究，提高生产线各工序工作人员的饱和度。
运用表格数据和时间测定的方法改善前后各项参数，并且选择有力的运行机制，标准化的汽车零部件，提高该公司的生产效率和物料利用率，促使企业拥有长期稳定的良性循环，也对我国汽车工业发展有着重要的借鉴意义。
1.2汽车天窗的国内外发展状况
汽车天窗在国外有长达一百年的历史，已成为汽车文化不可或缺的一部分。
汽车在高速行驶特别是长途行驶的过程中，人们很容易会产生疲劳困倦的感觉,这实际上是因为人体大脑短暂性缺氧,有时候可以利用侧窗进行换气，但弊端是开启侧窗之后，灌到车内的是漩涡状气流，而且夹杂着风量、噪音、灰尘等。
同时有时会感觉到风量过大使人不舒服，通过天窗通风会改善上述的问题。
开车的人都知道，车的载客量越大，车内的空气就越浑浊。
如果在车内吸烟，车内就更是乌烟瘴气，车里的气味更是嗤之以鼻。
为了削弱诸多让人嗤之以鼻的味道，许多顾客选择购置一些香水，但这只能达到一定的除味效果。
当然，打开汽车侧窗也能起到换气的作用，可车辆在运行中打开窗户会产生诸多的不利因素，而且风直接冲撞大大地降低了乘客的舒适感，同时司机也会被侧窗的风吹得影响驾驶。
汽车在行驶过程中如果频繁打开窗户，不但会影响车内温度，带进大量灰尘及传入车外噪声等，而且由于高速行驶灌入的风会直接冲撞到室内人员，大大降低乘坐舒适感，因此现在汽车通常都闭窗驾驶。
对于部分车身密封性不优良的汽车，即使也能更替新鲜空气，但由于其不可控制的弊端，进风量差强人意，而且进风量和位置是不稳定，往往带进大量灰尘、烟气等有害气尘。
若车内无新鲜空气循环补充更替，会使车内空气含量中二氧化碳含量增大、氧气含量下降；
车内还会因抽烟、人体呼吸、食物及物品等废气的排出，影响乘员身体健康；
为了防止汽车前玻璃结霜凝雾，也需要引入天窗，能轻易消除前挡风玻璃的雾气。
另外，天窗的玻璃拥有自然采光的好处，明亮的车室内部可以给顾客营造一种浪漫的气氛，给喜欢高档车的顾客带来了舒适感。
加之天窗既有效的改善汽车的通风状况。
天窗：
是指安装于汽车顶部、主体材料为玻璃的车身部件，并且该部件有一部分能够由电机驱动并通过传动机构将天窗玻璃沿滑槽前后移动、倾斜启闭，且能按要求停留在任意位置。
天窗分为固定式天窗也叫全景式天窗和活动式天窗，活动天窗又分为手动式玻璃天窗及电动式玻璃天窗。
斯密斯“规范性”、“道德性”或“态度性”观点的组织承诺，这种观点受到需求满足理论和双因素理论的启发，强调激励和自我实现来探讨组织承诺，认为组织承诺是成员对组织有积极、正面、高度的倾向，包含对组织目标与价值观的认可，对工作活动的积极投入以及对团队的忠诚。
我国汽车天窗业起步较晚，过去国内天窗一直依赖进口。
现在，这一局面被打破，本土企业也开始有了一定市场。
但本土企业底气并不足。
汽车天窗产业链是围绕满足汽车天窗企业生产过程所涉及到的一系列具有上下游关系的企业集合。
汽车天窗属于交通运输设备制造业，属于最终需求型制造业，其特点前向关联效应小，后向关联效应较大。
随着计算机技术的发展，国内虚拟样机技术发展为一种新兴的并行设计技术，得到了广泛的运用，在轿车天窗这一领域也一样。
我国虚拟样机技术用逼真的数字模型呈现物理样机，可以在虚拟环境中真实的模拟系统的运动，并对其运动过程和受力情况采取仿真分析，不仅极大缩短研发时间，还降低研发成本。
ADAMS是虚拟样机技术在机械系统动力学仿真分析应用中的突出代表，与仿真技术结合能真实反映天窗的运动过程进行分析和比较，最后获得最佳工作性能的产品。
我国亦有专家学者研究天窗设计参数对齿轮槽转矩影响，并对其优化，李辉、杨超等人以某种汽车为例，针对极槽配合和极弧设计以及转子静态偏心时的齿槽转矩进行计算，得到主要设计参数对齿槽参数大小的影响规律。
最后，以天窗齿轮槽最小为目标，建立基于遗传算法的优化设计模型，获得了最优槽口宽、极弧系数和斜槽设计的方案，优化后的齿槽转矩明显小于原始方案。
就市场而言，我国汽车天窗企业的规模普遍较小，更应该坚定地走专业化道路。
国际产业转移加速，并购重组活跃。
20世纪90年代后期以来，为有效降低生产成本，开拓新兴市场，汽车天窗企业不但向低成本国家和地区大规模转移生产制造环节，而且将转移范围逐渐延伸到了研发、设计、采购、销售和售后服务环节，转移的规模越来越大，层次越来越高。
与此同时，整车与天窗生产企业之间关系的调整，打破了原有的全球配套体系，推动了汽车产业链的全球化发展。
在此背景下，汽车天窗行业的并购重组更趋活跃。
国内专注生产天窗的厂家凤毛麟角，据统计，依照每个天窗投资成本平均4000计算，一年会生产4000万元的市场份额，在已有的技术基础上，根据生产现场情况，对该生产线的现场布局、辅助设备及生产流程进行改善研究，提高生产线各工序工作人员的饱和度。
运用表格数据和时间测定的方法改善前后各项参数，并且选择强力的运行机制，标准化的汽车零部件，提高该公司的生产效率和物料利用率，促使企业拥有长期稳定的良性循环，也对我国汽车工业发展有着重要的借鉴意义。
在现有的技术基础上，选择有力的运行机制，标准化的汽车零部件。
相关专业人员利用UG软件分析汽车天窗的结构,采用了逆向设计,采集空间曲面造型的天窗玻璃的数据并进行处理和实体生成；
以得到的天窗玻璃实体为主要基准零件，对天窗的其它大型覆盖组件采用正向设计，生成二维图；
对于把手组件和定位组件则进行从二维设计到三维设计，并贯彻UG的装配功能加以利用；
最后使用参数化设计方法，主要以表达式、草图、子装配等参数化设计方法，整体参数化汽车天窗的零部件和子装配以及整体设计，设计中使用的标准件则使用电子表格方法创建了标准件库。
天窗由电机和驱动齿轮的驱动,通过链条带动机械组运动，使天窗玻璃开启、倾斜、关闭。
汽车天窗起源于19世纪末，最早出现的是敞篷式布顶汽车，德国伟巴斯特公司在1932年制造出第一辆豪华私家汽车使用的折叠式天窗，第一次将后加装天窗推向大众的视野。
车内空气含量中二氧化碳含量增大、氧气含量下降；
车内还会因抽烟、人体呼吸、食物及物品等废气的排出，影响乘员身体健康，尽管本身的通风系统可以打开车窗实现空气流通。
但是众所周知，车内空气的浑浊量跟载客量成正比。
如果在车内吸烟，车内就更是乌烟瘴气，车里的气味更是嗤之以鼻，安装有天窗的汽车在行进过程中开启天窗后，由于气流的流动原理，能过快速有效地使车厢内的空气和车外的新鲜空气进行交换，从而使汽车内的含氧量大幅度增提高，无论时间是这还是乘客都不容易疲劳。
天窗的玻璃拥有自然采光的好处，明亮的车室内部可以给顾客营造一种浪漫的气氛，给喜欢高档车的顾客带来了舒适感。
加之天窗既有效的改善汽车的通风状况。
中国国内生产汽车天窗的厂家寥寥无几，而对天窗的研发设计对于我国汽车零部件市场的发展有极为重要的推动作用。
据不完全统计，在发达国家汽车天窗的普及率达60%，而在我国普及率仅为10%不到，差距甚大世界上汽车天窗的著名生产厂家有德国奔驰、德国尾巴斯特、美国的ASC和荷兰皇家汽车天窗公司等。
考虑到生产成本和消费者的类型，60％的原
装车没有天窗设备，绝大部分的消费者先购车后装配天窗，在美国每年上万辆的家用轿车进行天窗的补装，在韩国也是类似的情况。
而中国在销配置天窗的汽车还不占总量的1％。
随着全国的私家车拥有量的逐年递增，但带天窗的的轿车却凤毛麟角，这一现状为天窗市场提供了广阔的发展空间。
天窗发展至今，类型也多种多样，按照操作方式一般划分为手动旋转式、手动上推式、电子按键式；
按照开启状态又分为外掀式和内藏式。
外掀式的手动天窗多用于经济型轿车，而内藏式的电动车窗则多用于商务车、高档车。
1.3研究内容
本论文主要研究的是汽车天窗的结构性能、生产线工艺流程，对天窗设计改进、产线优化等，具体内容和主要问题归纳如下：
1、根据设计题目的参数要求拟定总体设计方案。
2、介绍该品牌天窗的种类和生产线，了解生产线和Bonding线的物料管理装配和测定工时，应用表格数据和时间测定的方法改善前后各项参数，进行产线优化。
3、掌握天窗的工作原理，对天窗的相关结构进行分析。
4、天窗的结构形式及选择：
对天窗的结构类型有一定了解，选择适合的方案进行整体结构的设计改进。
研究过程中的主要问题：
1、生产线的工艺流程不完善和缺陷；
2、就现场的工时测定然后改进工序用时；
3、生产线和Bonding线的物料管理改进分配方案；
4、就天窗装配质量，天窗设计工艺如何提高。
5、天窗的密封排水如何设计改进。
综上这些所提出的问题，本论文将对该品牌的相关内容进行介绍、分析、然后提出更加适合该企业良性发展的解决方案和改进措施。
接下来本论文将逐一进行阐述。
第2章汽车天窗生产线优化
2.1天窗工作原理
天窗装置是运用流体力学的原理，抽出车内的混浊气体，更替车内浑浊的空气。
在流体力学研究领域，实验证明流体对管壁的压力小在流速高的情况下，反之流速低则压力大。
汽车在高速行驶的状态中，由于汽车顶盖都具有一定的弧度，因此，外部流经汽车顶盖的气流速度会很高，车内空气对汽车顶盖的压力大于外部空气对汽车顶盖的压力，由于压力变小车内空气向车外流动，外部新鲜空气补充进入车内，这样，车内外空气循环更替，汽车内部就可以维持新鲜的空气。
2.2天窗的作用
汽车在高速行驶特别是长途行驶的过程中，人们很容易会产生疲劳困倦的感觉,这实际上是因为人体大脑短暂性缺氧,有时候可以利用侧窗进行换气，但弊端是开启侧窗之后，灌到车内的是漩涡状气流，而且夹杂着风量、噪音、灰尘等。
同时有时会感觉到风量过大使人不舒服，通过天窗通风会改善上述的问题。
长时间地驾驶车辆，车内的温度和空气质量的好坏极大的影响了驾乘人员的舒适感以及驾驶安全性。
改善车内温度和空气质量的方法主要有开关侧窗玻璃、送风装置及其空调系统、天窗装置。
开关侧窗玻璃是自然的通风换气，但差强人意，其主要的弊端是：
流体不均，内外气体更替速率慢；
空气与车身撞击产生巨大噪音；
同时从动力学考虑，这种方式会降低车速，增加油耗。
空调系统及送风装置在一定程度上能够调节车内的温度和湿度。
但车内相对是封闭的，换气效果的不理想很容易使车内温度和湿度的分布不均匀。
（1）汽车活动天窗是汽车乘坐室与外界的空气直接交换通道，是改善汽车内部温度和空气质量的一种方法，而汽车内部温度和空气质量极大的影响了驾乘人员在长时间驾驶车辆过程当中的舒适感以及驾驶安全。
打开天窗循环更替空气，使汽车内部可以维持新鲜的空气，可以排出各种车内瘴气等，消除暖风空调的不适感，改善驾乘人员因空气隐患的昏睡感，增强汽车乘坐舒适度，降低司机的疲劳感并可以保障人身安全。
（2）有效防止玻璃在湿度高的天气和寒冷的季节产生的湿气。
（3）打开天窗能够快速有效的排出车室内热空气，降低车室内温度，增强汽车乘坐舒适度。
（4）天窗本身配有的顶盖支架增加了车内的安全性，发生意外事故时天窗是一个紧急出口。
在野外观光、晴朗气候时天窗也予人方便。
2.3天窗的种类及生产线介绍
2.3.1天窗种类
该公司生产的天窗种类如表2-1所示。
表2-1汽车天窗种类
天窗
内藏式天
窗
内藏式天窗系统是将一块可滑动带遮阳帘的面板嵌于顶篷车顶部和内衬之间。
外滑式天
外滑式天窗是当前最主流和运用最广泛的一种外装式天窗。
这种
天窗需要在汽车顶盖上开一个规矩的方形大口子，天窗通过两侧安
装好的导轨进行滑动打开，不会损失车内头部空间，但需要配合导流板降低风噪
全景式天
全景天窗占车顶部的面积较大甚至全部，在车室内就可以一览上方全景。
全景天窗的优点是采光通风良好、视野广阔。
反之全景天窗也有缺点：
成本较高售价昂贵，后期清洁工作量大，降低车整体刚度与安全系数。
多功能天
多功能天窗一般由2片或3片以上的天窗玻璃组合而成，并集合
了当下最新的一些技术和理念。
大多使用在豪华车和概念展车上，
这些技术会慢慢通过降低成本、增强实用性逐渐融入普通家用轿车。
表2-2天窗特点
型式
外滑式
内滑式
特点
1.天窗玻璃受到空气阻力下开启难度小。
2.天窗安装简便。
1.车辆在高速行驶中不会受到外界风流冲击的影响。
2.天窗在关闭状态下，其后侧仍然能够抬起一定间隙，同样自然循环车内空气。
在天窗玻璃关闭时仍然可以通过遮阳板来遮避太阳光的照射。
运动及位
置
天窗玻璃从关闭位置倾斜开启一个角度，然后在顶盖上部（外侧）保持倾斜状态向后滑动打开。
天窗玻璃从关闭位置倾斜开启一个角度，然后回到关闭位置，并在顶盖下部（内侧）向后滑动打开。
开度
a.倾斜高度
b.向后滑
≈40～60mm
≈60﹪的玻璃宽度
≈40～50mm
≈100﹪的玻璃宽度
结构与安
装
天窗上的螺钉应紧固，无松动现象；
滑槽内的运动件应移动顺畅，无卡滞现象和异常噪声；
遮阳帘在天窗上应安装到位，且操作灵活，便于拆卸。
安装布置空间要求
安装布置范围小，用于
车身顶盖长度尺寸
安装布置要求空间较大，用于车身
尺寸相对较大的车型
2.3.2天窗生产线
LF&
BJplantequipmentline
Equipmentline
Name
Sunroof
Project
2016
2017
2018
2019
2020
2021
TV-1
TVS
ADc
TV-2
IDc
-
A3
BL-1
BLTS
L541
CS11
BL-2
BLIS
C51E
C32B
C41
C54
C55
TL-1
TLTS
DMc
Gc
TL-2
LFc
LFc
（2）
Gc
（2）
TL-3
TLES
Z177
MRA2
W206
FP-1
Fixpanel
X540
表2-4工位命名规则
XX
XXX
X
工厂
生产线
产线类型
工位号（尾数为0或5主线工位，如果主线工位2个工位之间增加工位，会使用尾数为5）
工位号（尾数为1,2,3,4,6,7,8,9为预装工位,同时为主线十位的工位预装）
BJ
TV1
A-Assembly
010
001
TV2
B-Bonding
升级会员 