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    9AT的精品之路(制造篇)
    發布日期:2022-09-07

     上海汽車變速器有限公司的9AT產品從誕生之日起,無論從與生俱來的德系血統,還是到合作雙方潛心制造的百年積淀,在遇到一群專業水平一流的實踐家和奮斗者們,注定走上一條不凡的精品之路。

    今天帶大家深入9AT工廠現場,沿著精品之路,近距離領略工業之美。

     

    【工廠風貌】

    在上海汽車變速器有限公司總部工廠區域范圍內,建設有總建筑面積2萬平方米的新能源工廠,包含裝配和物流兩個區域,裝配區域為全封閉空調及新風系統,空氣過濾為三十萬級別潔凈房標準,設有專用物流通道以及人員進出風淋通道,保證整個工廠的清潔度等級?;?/span>9AT產品本身對清潔度的超高要求,以及對產品整個生命周期的規劃預期,經過專業評估,9AT工廠最終選定在新能源工廠內劃定6000平方米進行建設。

    9AT工廠20213月開始籌備,20219月開始,歷經3個月完成了對區域內的地坪、標識、標牌以及防靜電等內容的系統改造及深度保潔,并新建了一間十萬級的清潔度分析室。202110月正式組建成立新工廠,202111月生產設備入場安裝調試,2022118日首臺PPV總成合格下線,克服疫情重重困難,202299日首臺SOP總成合格下線,從工廠籌備至首臺SOP總成下線歷時僅19個月,是上汽變速器首次最快速度完成工廠建設和產品批產,雖然工廠籌備、設備安調周期以最快速度進行,但工廠的各項配置和標準依然按照德系標準設立,目標是為客戶生產合格、高效的9AT變速箱產品。

    9AT工廠一期15萬產能,30JPH,包含1條總裝線,1條測試線、5 條柔性分裝線,對標和使用德國采埃孚標準進行生產和質量控制,具有土地集約、產線柔性化的特點。

    該條自動化總裝線遵守逆時針排布、出入口一致的原則。按精益生產的理念,“OnePiece Flow一物流”生產線整體布局,通過花瓣型布局多個單元,提高單元間的互相協助,從而提高產線平衡率。為充分提升裝配效率,在自動總裝線西北區域,布局5條小總成柔性分裝線,近距離提升總裝線自動化率。

    批產后,9AT工廠隨即納入上汽變速器標準化工廠考核體系,以PDCA為基礎,從成本、質量、效率三個維度進行實時閉環監控。

     

    【工業之美】

    制造一款具有德系血統的高端產品,在加工裝配制造的每個過程中,柔性的布局、硬朗的線條、巧妙的配合充分彰顯出“工業之美”,在追求更高效,更精益的道路上,只為給用戶帶來高品質的感受。

    為了讓大家更直觀領略到“工業之美”,給大家簡單做個介紹。

     

    代表一行星排輸入軸塔整體入箱(重要度:★★★★★)

    9AT的四組行星排設計結構緊湊,與傳統行星結構不同,行星排輸入軸塔結構和加工工藝非常特殊,形似塔狀,加工精度要求高。行星排的每個零部件通過現場的兩條柔性分裝線組裝成行星排小總成,送至主線進行裝配。

    裝配工藝特點:需要確保輸入軸塔上的制動器外齒與主殼體內的離合器C&D多層摩擦片一一對齊后方可入箱成功。

    如圖展示了行星排輸入軸塔整體入箱的過程。

     

    可以看出整套零部件結構緊湊,環環相扣,細節拉滿。

    從技術的角度,行星排的精妙之處在于,行星排1/2采用創新的集成式設計,可減小行星排系統軸向尺寸;行星排系統采用緊湊型串聯布置,運用壓鑄、粉末冶金燒結等多種先進工藝制造方案,提升了行星系統的有效承載能力,提高行星系統的功率密度。

     

    代表二狗齒離合器A、狗齒離合器F裝配(重要度:★★★★★)

    9AT產品使用了兩組片式離合器,兩組片式制動器和兩組狗齒離合器。其中的兩組狗齒離合器(Dog clutch),分別是狗齒離合器A、狗齒離合器F,在不同的柔性分裝線上分別組裝成小總成,送至主線進行變速箱整體裝配。狗齒(Dog teeth)是德國采埃孚HP4之后都未采用過該技術,與傳統意義上的同步環離合器形態不同、作用相同。9AT的狗齒等是上汽變速器國產化的重要零部件,現已實現了該零部件的國產化。

    狗齒離合器F裝配工藝特點:為單工位完成壓裝、擰緊及鉚壓,利用鎖緊環密封蓋等倒角結構特征,完成線體的裝配防錯,如氣檢及物理結構防錯等。

    如圖展示了狗齒離合器F柔性分裝線的小總成裝配過程。


     

    可以看出狗齒離合器F的長齒和短齒沿著軸方向交錯排列,以便齒部輕松進入。


    中心內部包含的即為狗齒離合器F(處于較高的激活位置鎖住太陽輪)。通過液壓控制,狗齒離合器F可降低至釋放位置,太陽輪即可相應自由旋轉。

    狗齒離合器A裝配工藝特點:MES層面為獨立工位,可根據產能提前完成生產且裝配數據完成,單工位可完成油管及端蓋壓裝及銷軸鉚壓。

        如圖展示了狗齒離合器A柔性分裝線的小總成裝配過程。


    可以看出狗齒離合器A要比普通的狗齒離合器長,直徑也小,看起來更像花鍵,齒軸的方向長度約10mm。



    9AT使用的是狗齒離合器要替代油壓多板離合器,動作時間必須與之一致。需要在與油壓多板離合器的時間內移動10mm的距離,動作速度很快。

    從技術的角度,狗齒離合器,結構緊湊,節省空間,且具有成本優勢;換檔無滑摩過程,能量損失??;扭矩容量大,傳動效率高;電子位移傳感器監控狗齒位置,傳感器不受液壓系統影響,響應快、魯棒性高。

     

    代表三中間軸和差速器裝配入箱(重要度:★★★★)

    9AT產品合箱前,須將中間軸和差速器裝配入箱,全部的小總成在此完成集合,在這里可以清晰的看到整套齒軸和差速器的完美配合。

    中間惰輪軸與塔軸整體插入進行裝配,改變了傳統的軸系連接結構,讓產品更集約更緊湊。還可以看到殼體與殼體連接處的密封墊,創新采用了涂層式金屬骨架結構,降低油脂、水分、灰塵等介質對涂膠粘結性能的影響,提升變速箱密封可靠性。


    從技術的角度,輕量化齒軸及差速器,同時擁有極強的承載能力,可覆蓋整車不同的扭矩輸出需求;密封式結構差速器,具備不同的驅動型式接口和扭矩容量,且帶整箱油出廠,提高整車安裝便利性。

     

    代表四氦氣氣密檢測(重要度:★★★★★)

    上汽變速器首次按照德國采埃孚標準使用氦氣作為氣密檢測。氦氣作為惰性氣體,擴散性強,可以非??焖俚臋z測出漏氣。氦氣氣檢過程全自動化,無需人員,每60秒檢測一臺變速箱,大大提升檢測效率和檢測準確性。

    檢測工藝特點:氦氣檢測識別泄露精度高,氦氣泄露數量級控制在10e-6,相比傳統氣密檢測,無保壓過程,測量節拍極快。

        我們來近距離領略一下這種高端檢測手段——氦氣檢測。


    氦檢是一種檢驗手段,對被檢產品抽真空后充入一定壓強的氦氣,被檢產品外面是具有一定真空度要求的真空箱,真空箱與氦質譜檢漏儀檢漏口相接。若被檢產品有漏,則漏入真空箱的氦氣可通過氦質譜檢漏儀測出。與被檢產品相連的是充氣回收裝置,在檢漏前后分別實現氦氣的充注和回收。

    為什么氦氣可以作為檢漏?氦氣的最外層的電子是2,而且氦只有一層電子,第一層電子是2,這意味著達到了穩定結構,所以氦氣的化學性質相對來說比較穩定。不易發生反應、爆炸等。氦氣氣密檢測僅運用在一些精密元器件制造過程中,例如:飛機、宇宙飛船等都喜歡用氦氣作為檢漏用氣。

    氦檢優點總結:

    1、對人體和自然環境沒有毒害;

    2、不能燃燒,作業安全;

    3、惰性氣體,和被檢測對象不會發生化學反應;

    4、分子直徑和質量小,容易穿過微小縫隙,便于檢漏;

    5、通常環境下保持氣體狀態,不會堵住微漏孔;

    6、真空腔體自身放出的氣體中幾乎不包含氦氣;

    7、氦氣在空氣中的含量甚微,容易定點查清漏氣位置。

     

    代表五總成校驗臺(重要度:★★★★★)

    9AT變速箱總成最終需經過來自德國采埃孚的總成校驗臺的測試檢驗,才能完成產品的清洗下線。上汽變速器首次采用與采埃孚美國工廠相同的總成校驗臺,對每臺變速箱運用了18000個參數,采集2200個數據完成驗證,精準高效,確保每臺9AT產品的品質。


    領略完幾個具有“工業之美”代表性的工廠實況,縱觀9AT產品,大大小小400種零部件,需要經過全線84個工位,自動工位47個,245項防錯,完成MES、追溯、壓機/擰緊槍/氣密機標定,總成校驗,才能完成清洗下線。從過程中映射出德系一貫秉承的工匠精神,其價值在于精益求精,對匠心、精品的堅持和追求,以及長期積淀下來的專業、專注、一絲不茍且孜孜不倦的精神。

    讓我們再次期待9AT產品順利批產。

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