夏一剑
杭叉集团股份有限公司浙江省杭州市311305
摘要：现在随着各个国家对环境污染看的越来越重，特别是对内燃机排放物的要求越来越高。最近几年我国和欧盟相继推出了国四欧四排放标准，对内燃机排放物有了更高的要求，各发动机厂家为了达到国四欧四排放标准，对发动机进行了更新换代，特别是对排气后处理系统进行了改进。随着发动机的更新换代，为了适应新发动机带来的整机装配变化，相应的内燃叉车的整机装配工艺、装配流程也需要进行改进，以达到最佳装配效率。
本文以某10t欧四内燃叉车为例阐述了欧四内燃叉车流水线装配工艺改进情况，欧四内燃叉车装配过程中发现的问题以及解决方案。希望通过本文的分析，能够对欧四内燃叉车流水线装配工艺改进提供借鉴。
关键字：欧四排放标准工艺改进装配流水线
一、欧四内燃叉车特征介绍
欧四内燃叉车的核心就是欧四发动机，其发动机尾气排放更加清洁环保，PM值较上一阶段加严50％-94％，尾气更加清洁是欧四内燃叉车一大优势。欧四发动机对柴油及柴机油油品要求更高；要求柴油硫含量小于15ppm，选用CJ或更高级别柴机油。
相较于前一代发动机，欧四发动机的后处理技术线路更加复杂。以道依茨欧四发动机为例，3.6L排量的欧四发动机其采用的后处理技术路线是：DOC+SCR；（DOC：DieselOxidationCatalyst柴油氧化型催化器；SCR：SelectiveCatalysticReduction选择性催化还原）。DOC是通过氧化反应将发动机排气中的一氧化碳和碳氢化合物转化成二氧化碳和水，见图1；SCR系统是利用氨、尿素或其他含氮化合物将发动机排气中的氮氧化合物还原成水和氮气。道依茨欧四发动机SCR系统使用的是32.5％的尿素水溶液作为尾气处理还原剂。SCR系统组成示意图见图2，该系统由尿素泵、尿素罐、尿素喷嘴、各种电器元件和连接管件等多个零部件组成，整个系统对装配技术有很高的要求，这也是整个后处理系统中装配难度最高的部分。从整机装配工艺角度出发，欧四内燃叉车较上一阶段内燃叉车装配难度增加，装配技术要求增加，需要进行装配工艺改进。
图1：DOC及SCR实物图图2：SCR系统组成示意图
二、欧四内燃叉车流水线装配情况概述
以某10t欧四内燃叉车为例。
根据实际装配情况，欧四内燃叉车在整机小批试制及流水线量产过程中出现的问题，特别是发动机SCR系统流水线装配效率低下急需通过流水线装配工艺改进解决。
1、该欧四内燃叉车发动机SCR系统及变速箱增加大量自带电气元件及线束，装配工作量较上一阶段排放内燃叉车相比增加很多，需要工艺部门合理分解工位装配内容、调整装配流水线各工位的工作分布。
2、该欧四内燃叉车整机结构较低排放内燃叉车相比内部空间没有太大变化，但自带零部件及线束的增加，导致各零件的相对装配空间变小，装配难度增加。例如：原先布置一根车身线束的空间现在需要布置六根同等大小的线束（见图3）。
图3：布置一根线的空间布置六根线束
3、该欧四内燃叉车整机装配更为复杂、装配技术要求更高，特别是发动机SCR系统。（1）发动机SCR系统对电气元件线束插接要求高，该系统需要大量传感器来监控发动机进气排气各参数，传感器插接头众多且需一一对应，外观又难以区分，插接错误排查困难；（2）该系统对线束布置要求高，排气系统温度高，传感器接线排布在排气系统附近，线束布置不到位易烧坏；（3）该系统对传感器安装角度要求高，螺纹拧紧力矩要求更细、须保证各零件拧紧力矩符合技术要求。流水线需保持流动的特殊性以及工厂对整机的产量要求，要求装配车间既缩短装配时间又保证装配质量。
4、该欧四内燃叉车结构复杂，流水线装配过程中需根据发现的各种问题设计多种专用工装。例如：（1）该车型在装配过程中发现起吊发动机时吊钩易压坏发动机自带油管；（2）变速箱离合器与发动机连接螺栓安装困难安装前需将发动机吊至半空；（3）发动机难以放置在三联机流水线工装上等问题。
5、在该欧四内燃叉车完全上线前，由于该车型整体装配完成时间过长，装配车间为保证生产进度，需要人为增加一个地装工位（将流水线未完成装配的半成品车用叉车叉至地装场地再进行装配），这种操作方式既无法保证整车装配质量也存在安全隐患；需取消地装工位。
三、欧四内燃叉车流水线装配改进方案概述
以某10t欧四内燃叉车流水线装配改进情况为例进行改进方案介绍。
1、调整优化流水线各工位装配工序内容。工艺技术部门综合考虑装配车间流水线实际布置以及物流配送等各种情况合理调整流水线工位工序内容。工序调整的大方向是：（1）尽量将能提前预装的零件提前预装，该车型发动机SCR系统有大量传感器需要装配，提前预装可以大大减少总装流水线工作量；（2）合理调整总装流水线各工位工作内容，使各工位工作时间基本保持一致，缩短整机装配完成时间；（3）根据装配难易情况、工位布置情况等合理调整装配工序流程。
2、线束标记及预扎紧。发动机及变速箱厂家往往不会根据整机厂的车架结构独自设计线束；线束与车架不匹配，在叉车整机装配过程中容易出现发动机及变速箱厂家自带的线束偏长等问题。为保证线束布置的准确性可以对发动机及变速箱自带线束以及车身主线束进行标记处理（见图4），并进行预扎紧工作（见图5），以此装配人员就可根据标记准确定位线束固定位置，缩短布线时间。
图4：线束标记
图5：线束预扎紧
3、工装设计。根据该车型试制过程中发现起吊发动机时吊钩易压坏发动机自带油管，变速箱离合器与发动机连接螺栓安装困难安装前需将发动机吊至半空，发动机难以放置在三联机流水线工装上等问题设计完成了发动机支架、挂钩支架、发动机放置工装等专用工装，提高装配效率以及装配安全性。（1）设计专用发动机支架抬高发动机位置解决发动机支架和发动机皮带轮干涉的问题；（2）设计专用发动机吊钩支架抬高吊钩位置来解决吊钩挤压发动机自带油管、造成油管破裂等问题；（3）设计该欧四发动机专用发动机放置支架，解决二联机装配时须将二联机吊至一定高度再进行装配的危险操作，同时该支架便于装配员工安装发动机与离合器连接螺栓并进行扭力校验以及进行变速箱自带线束插接变速箱传感器工作。这些专用工装的设计成功可以有效规避各类危险操作、提高零部件装配效率。
4、完善细化整机装配工艺。将实际装配过程中需注意的装配细节、零件装配间距、零件装配角度等各种零部件装配技术要求以装配工艺的书面形式确定下来。
调整流水线装配工序内容、零部件预处理、工装设计是工艺改进中几种较为常用的方法，工艺技术人员可以根据不同装配流水线实际情况灵活运用，调整后的流水线装配工序内容以及零部件预处理方法最终需体现在整机装配工艺上，并通过工艺培训等方式将工艺改进成果体现在流水线员工实际工作中。
四、总结
本文以某10t欧四内燃叉车为例，阐述了如何通过工序内容优化调整、工装设计以及零部件预处理等方法提高整机装配流水线装配效率。经过此次工艺改进该车型在保证装配质量的前提下将整机装配完成时间由原来的两天半缩短为一天半。
为使装配流水线在装配欧四内燃叉车时达到最佳的装配效率，工艺技术部门需找出导致流水线装配效率低下的症结，再根据该症结制定相对应的改进方案。根据装配流水线的实际情况对欧四内燃叉车各装配工位工序进行优化布置；改进零部件及各系统装配方式；优化各零件特别是自带零部件配送方式。工艺技术部门需及时完善整机设计及装配工艺，细化零件装配要求；并合理利用工装设备来提高装配质量，降低装配过程中由于设备使用不当而造成的经济损失；避免危险操作的出现。也可以为后续新型内燃叉车装配改进提供技术总结和经验积累。
参考文献：
[1]钟元面向制造和装配的产品设计指南[M]上海机械工业出版社
[2]张旭王爱民刘检华产品设计可装配性技术[M]北京航空工业工业出版社