Производство корпусов автомобилей. Сварка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

РЕФЕРАТ ПО УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

на тему: «Производство корпусов автомобилей. Сварка»

Выполнил студент

Суслов Дмитрий Олегович

Проверил: Доцент каф. «МСА»

Елтышев Денис Константинович

Пермь 2019

Введение

Для многих автомобильное производство кажется довольно консервативной сферой. Это и понятно. Какие-то 20-30 лет назад одна модель могла существовать на рынке достаточно долго. Сегодня жизненный цикл ее составляет не больше трех лет, после чего производится рестайлинг или глобальное изменение платформы и происходит внедрение инноваций в производство. Это характерно для всех высокотехнологичных индустрий: потребительский спрос эволюционирует, поэтому необходимо соответствовать ожиданиям клиентов. Выигрывают наиболее быстрые и гибкие компании. А еще важно учитывать особенности страны, в которую машина будет поставляться.

К кузову современной машины предъявляется множество требований. Он должен быть красивым, универсальным, прочным, эргономичным, недорогим, безопасным… Чтобы выполнить все эти подчас противоречивые условия, автопроизводителям помимо всего прочего приходится принимать во внимание особенности различных материалов.

В настоящее время современными и актуальными при создании автомобиля, являются сварочные кузовные работы. Кузов автомобиля - своего рода броне-капсула, защитный короб водителя и важных органов автомобиля, который при столкновении деформируется, тем самым гасит силу удара. Кузов автомобиля - это внешний вид, лицо любого транспортного средства. Поэтому производители с каждым новым выпуском стараются выпускать еще более красивые автомобили. Внешний тюнинг, одно из новых направлений, по совершенствованию автомобилей, придание их кузову новых очертаний, аэродинамических показателей, индивидуальности.

Сварочные процессы широко используются при изготовлении различных металлических конструкций, в том числе для создания корпуса автомобиля. Зачастую сварка является единственно возможным способом создания неразъёмных соединений конструкционных материалов и получения заготовок, максимально приближенных к форме и размером готовой детали или конструкции.

Соединения, получаемые сваркой, характеризуются высокими механическими свойствами, небольшим расходом металла, низкой трудоёмкостью и невысокой себестоимостью. Надежность соединений, выполненных сваркой, позволяет применять её при сборке самых ответственных конструкций.

От применяемой технологии сварки и качества выполнения сварочных работ во многом зависят качество и надежность готовых изделий и эффективность производства в целом. Одно из наиболее развивающихся направлений в сварочном производстве - широкое использование механизированной и автоматической дуговой сварки, т. е. механизация и автоматизация, как самих сварочных процессов, так и комплексная механизация, и автоматизация, охватывающая все виды работ, связанных с изготовлением сварных конструкций и созданием поточных и автоматических производственных линий. Важное значение при этом отводится созданию специального оборудования и средств оснащения технологических процессов.

В условиях постоянного усложнения конструкций и роста объема сварочных работ большую роль играет правильное проведение технологической подготовки производства, в значительной степени, определяющей его трудоемкость и сроки освоения, экономические показатели, использование средств механизации и автоматизации.

Цель:

Изучить технологический процесс создания автомобиля, а также материалы, используемые в машиностроении. Рассмотреть виды сварки частей кузова автомобиля на разных концернах.

Задачи:

• изучить процесс создания автомобиля (поэтапно)

• рассмотреть виды материалов используемых для создания корпусов;

• рассмотреть виды сварочных работ, используемых для создания кузова автомобиля;

• подобрать оборудование и расходные материалы, для сварки кузова; автомобиля при ручной дуговой, газовой, и полуавтоматической сварке;

• изучить методы по автоматизации при создании автомобилей.

Создание автомобиля на крупном автоконцерне

Разберем этапы сборки на примере завода «Хендэ Мотор Мануфактуринг Рус» (Hyundai Motor Manufacturing Rus) в Санкт-Петербурге.

«Хендэ Мотор Мануфактуринг Рус» -- одно из семи зарубежных сборочных предприятий Hyundai. Кроме того, это не только первый российский завод корейской компании, но и первый иностранный автомобильный завод полного цикла в России. Закладка первого камня производственной площадки состоялась 5 июня 2008 года, а церемония запуска прошла 21 сентября 2010-го. Массовое производство автомобилей началось в январе 2011 года. С августа 2011 года завод работает в три смены, за один час предприятие выпускает 42 автомобиля Kia Rio и Hyundai Solaris в кузовах седан и 5-дверный хетчбэк.

На первом этапе создания автомобиля его проект рисуют на бумаге. Но для начала необходимо изучить пожелание аудитории и рынка, на котором он будет представлен. На этом этапе разрабатываются дизайн и проект новой модели. После чего проходят испытания образца новой модели -- «слепые» тесты с фокус-группой целевой аудитории и технические проверки. Только после этого модель проходит краш-тесты и прочие первичные испытания.

Производство тестовой серии новых моделей. Для этого в первую очередь необходимо наладить линии конвейера под эту модель и обучить персонал. После чего происходит пробная сборка автомобиля и проводятся очередные его испытания.

В настоящее время производственная мощность завода Hyundai позволяет выпускать 200 тыс. автомобилей в год. На площадке предприятия размещаются четыре основных цеха: штамповки, сварки, окраски, сборки, а также собственный тестовый трек, на котором каждый произведенный на заводе автомобиль проходит серийные испытания.

Первый этап.

Пожалуй, самая скромная по площади часть завода, состоящая из двух производственных линий: заготовительной и штамповочной. На первой металл раскатывается, выравнивается, проходит очистку и вырубается. Затем заготовки поступают на штамповочную линию мощностью 5100 тонн, состоящую из четырех прессов, каждый из которых последовательно придает заготовкам нужную форму. Там же, в цехе штамповки, расположен склад готовой штампованной продукции. Производит штамповочное оборудование для ХММР южнокорейская компания Rotem, дочернее предприятие Hyundai. Оборудование цеха весит почти 3 тыс. тонн, и чтобы доставить его на завод из порта Кронштадт, потребовалась неделя и порядка 90 специальных трейлеров.

Наличие собственного цеха штамповки позволяет предприятию лучше контролировать уровень качества отштампованных панелей и себестоимость производства, а также более оперативно переходить на выпуск новых моделей.

Второй этап.

Условно цех разделен на два уровня. На нижнем производятся сварочные и манипуляционные работы, на верхнем -- установлена монорельсовая транспортная система (EMS), перемещающая металлические конструкции к месту сварки. В цехе сварки отштампованные детали кузова соединяются в один каркас, придавая ему форму автомобиля, при этом абсолютно все сварочные работы выполняются роботами. Их здесь порядка 120, причем большинство роботов «трудоустроены» на линии сварки кузова, требующей особой точности выполняемых операций.

Главный кондуктор представляет собой основную сборочную станцию кузова, где формируется его геометрия, то есть совокупность расстояний между контрольными точками, которые установлены заводом. Они предусматривают точное положение всех кузовных деталей относительно друг друга, что обеспечивает правильную работу узлов и механизмов, которые крепятся непосредственно к самому кузову. К этим расстояниям относятся диагональные размеры дверных проемов, подкапотного пространства и багажного отделения.

От правильности геометрии кузова зависит колесная база автомобиля, ширина колеи и прочие параметры, влияющие не только на комфортабельность езды, но и на ее безопасность. Дальше геометрия закрепляется дополнительными сварочными точками, подготавливается под линию установки навесных элементов: крыльев, дверей, багажника, капота. В процессе сварки участвуют 22 робота, по 7 -- на бортах и 8 -- на главном кондукторе, придающем геометрию кузову. В конце линии кузов готовится к передаче в цех окраски: здесь будущие автомобили приобретают не только красивый внешний вид, но и антикоррозионные и шумоизоляционные свойства.

На линии подготовки кузов омывается от смазки, металлической стружки и грязи, проходит через процесс подготовки к нанесению катафореза -- важного барьера на пути коррозии, затем под действием высокого напряжения наносится катафорезный грунт.

Третий этап.

Сваренный кузов, так называемый голый кузов, проходит тщательную очистку, после чего на него наносится защитное покрытие. Нужно сказать, что цех окраски роботизирован под стать сварочному; кузова окунают в ванны с грунтом, сушат в специальных печах и поливают краской и лаком практически без участия человека! Кроме того, в окрасочном цеху установлено автоматизированное оборудование европейских производителей, позволяющее использовать экологически чистые краски на водной основе, не имеющие запаха.

И только после этого кузов переезжает на станцию окраски. Здесь его, наконец, красят в основной цвет и покрывают лаком, поверхности придают окончательный лоск -- наносится защитное покрытие и полировка. Последняя станция цеха окраски -- камера нанесения воска во внутренние полости (кузов переезжает на стол растекания, где воск равномерно распределяется в скрытых полостях). После этого изделие отправляется в руки специалистов цеха сборки.

Пятый этап.

На входе в сборочный цех каждому автомобилю присваивается порядковый номер (он указывается в спецификации, с помощью которой осуществляется сборка автомобиля). Помимо этого, в этом документе фиксируется VIN -- идентификационный, продажный номер автомобиля и та информация, которая необходима каждому оператору на определенной станции для сборки: серия, тип двигателя, трансмиссия, цвет; в других полях проставляются данные, необходимые для конкретного оператора. Оператор, умеющий читать эту спецификацию, определяет, что предусмотрено на конкретном автомобиле, вплоть до отделки и того, какие должны быть установлены сиденья. С помощью спецификации осуществляется подсборка деталей и их доставка на линию установки. На многих станциях спецификация считывается с помощью сканера, и на специальных мониторах всплывает подсказка, какую именно деталь нужно установить на автомобиль.

Цех сборки - это финальный этап в процессе производства автомобиля. На участках этого цеха осуществляется установка деталей интерьера и экстерьера: жгуты проводов, шумоизоляция, ковры пола, потолочная облицовка, облицовки стоек; блок педалей, панель приборов, вклейка и монтаж стекол, установка и затяжка колес и проч. На шасси осуществляется подсбор задней и передней подвески, двигателя, станция стыковки шасси и кузова и т.п.. После чего происходит самый ответственный этап в процессе производства автомобилей - «свадьба» - участок стыковки кузова и трансмиссии.

После того как автомобиль прошел все тесты в цехе сборки (регулировку фар, развал-схождение, ролл-тест -- первую обкатку с проверкой работы тормозов и других систем, андербоди инспекцию -- когда под днищем автомобиля просматриваются тормозная, охлаждающая системы, ECOS -- проверку электрических соединений компьютерной программой: подъем/опускание стекол и т. д.), он попадает на линию приемки качества. Здесь делают замеры зазоров навесных панелей и анализ усилий закрытия дверей специальными приборами, которые автоматически сравнивают результат со спецификацией, а также оценка качества интерьера и экстерьера. А еще проводится водный тест для каждого автомобиля (в специальной кабине в течение нескольких минут на машину обрушиваются тонны воды, после чего происходит осмотр всех внутренних проемов и полостей) и тест на скрипы и шумы на специальном треке, имитирующем разные дорожные покрытия.

Типы материалов кузова, используемые в производствах

Стальной кузов.

Сейчас кузова автомобилей в основном делают из стали. В зависимости от химического состава она может значительно менять свои свойства. Даже обычная листовая сталь достаточно прочна и при этом весьма пластична. Что и требуется для изготовления внешних штампованных панелей кузова, которые у современных машин подчас весьма сложной формы.

Нередко в несущих конструкциях автомобилей применяется высокопрочная сталь. Как правило, из нее выполняют наиболее, скажем так, ответственные части корпуса, которые принимают на себя нагрузки от двигателя, трансмиссии, ходовой части, а также энергию удара в случае аварии. Высокопрочные стали позволяют без ущерба для надежности сделать эти детали тоньше и легче. Неудивительно, что у некоторых моделей (в частности, у последнего поколения «Мазда 6») на такую сталь приходится до 50% всей массы кузова.

Технология производства стальных кузовов проста и давно отлажена. К тому же их части легко соединяются, например, различными способами сварки. К тому же сталь стоит дешевле других материалов. Поэтому сделанный из нее кузов получается недорогим в изготовлении, да и в эксплуатации тоже. Ведь в случае повреждения стальные детали легко ремонтируются. Наконец, когда автомобиль отслужит свое, такой кузов нетрудно утилизировать. Однако есть у стали и недостатки - она достаточно тяжелая и неважно сопротивляется ржавчине. Поэтому автопроизводители экспериментируют с альтернативными кузовными материалами.

Алюминиевый кузов.

«Крылатый» металл находит все большее применение в изготовлении кузовов (обычно в виде сплава с примесями других элементов). Алюминий существенно легче стали. Полностью сделанный из него кузов весит в среднем в два раза меньше стандартного стального, отнюдь не уступая ему в жесткости и прочности. Помимо этого, алюминий намного долговечнее -- ржавчина ему фактически не страшна.

Однако данный материал стоит дороже и для сварки деталей из него нужно спецоборудование. Фактически для изготовления алюминиевых кузовов надо менять всю технологию их сборки, а для обслуживания и ремонта -- модернизировать сервисные станции. Вдобавок алюминий сильнее пропускает шум и вибрацию, поэтому звукоизоляцию салона автомобиля приходится дополнительно усиливать. Из-за всего этого цена автомобиля значительно увеличивается. Поэтому производить автомобили с полностью алюминиевым кузовом могут позволить себе лишь немногие производители престижных моделей (характерный пример -- представительский седан «А8» от компании «Audi»).

Однако многие фирмы нашли золотую середину: они делают машины, у которых из «крылатого» металла изготовлены лишь отдельные элементы кузова, к примеру, капот или крылья. Эти детали производят отдельно и монтируют на стальной каркас. Порой к нему присоединяют крупные части вроде целого передка, целиком выполненного из алюминия (в частности, так поступили создатели BMW 5-й серии Е60). Правда, при этом приходится обрабатывать панели специальным составом, который предотвращает коррозию на стыке алюминиевых и стальных деталей.

Пластиковый кузов

Во второй половине ХХ века этот материал считался очень перспективным. Детали из него получались даже легче алюминиевых, что сулило значительное снижение массы кузова. Кроме того, пластику легко придать любую, самую вычурную форму, и вдобавок он не требует лакокрасочного покрытия, поскольку при помощи специальных добавок в его состав можно получить материал практически тобою колера. Наконец, пластик вообще не подвержен коррозии, а значит, очень долговечен. Да и технология производства таких кузовов довольно проста.

Однако данные плюсы перечеркиваются несколькими минусами. На свойства пластика сильно воздействует температура воздуха -некоторые его виды при минусовой температуре становятся очень хрупкими, а в жару чрезмерно мягкими. Производство пластмасс негативно влияют на экологию, а их переработка требует специальной технологии и оборудования. Также, данный материал не подходит для изготовления деталей, которые должны выдерживать высокие нагрузки. А в случае повреждения пластиковые панели, как правило, нужно менять - их ремонт дорог, а иногда вообще невозможен. Со временем технологам удалось решить некоторые из этих проблем, но лишь отчасти. Поэтому сейчас из пластика делают, главным образом, лишь навесные элементы кузова - бамперы, молдинги, реже - крылья.

Кузов из композитных материалов. Такие материалы имеют в своем составе два или более компонента, соединенных в одно целое. Например, многие композиты получают спеканием отдельных частиц, склеиванием слоев разных материалов или армированием одного элемента волокнами другого. В результате получившийся «гибрид» сочетает в себе наилучшие свойства входящих в него материалов. Характерный пример-стеклопластик. В нем роль «скелета» выполняет стекловолокно, в то время как эпоксидная смола придает детали необходимую форму. Изделия из композитов весьма долговечны, привлекательны внешне (частенько их даже не окрашивают), к тому же из них можно изготавливать крупные неразъемные модули.

Виды материалов и сварочного оборудования

Кузов автомобиля в основе изготавливают из углеродистых сталей с содержанием углерода 0,08 - 0,14 % или из низколегированных сталей с добавлением титана. Такая сталь легко поддается штамповке, и устойчива при сильном растяжении. Толщина стали 0.8 мм.

Для сварки кузова ручной дуговой сваркой, применяют многопостовой сварочный выпрямитель «ВДМ 1202». Силу тока регулируют балластным реостатом. Марка электрода УОНИ 13/45, диаметром 1,6мм. Нижнее положение шва, сила тока равна 45-55 А.

Для газовой сварки кузова автомобиля применяем ацетилена-кислородное пламя, газовую горелку, присадочную проволоку марки Св-08Г2С, диаметром 0.8 мм.

Для полуавтоматической сварки кузова автомобиля применяю полуавтомат «РИКОН», баллон с углекислым газом, марка проволоки Св-08Г2С, диаметром 0.8 мм. Сила тока 45-55А.

Volkswagen не использует традиционную точечную сварку для крепления. В ходу оригинальный метод, который называется лазерной пайкой. Стальные листы лишь нагревают лучом лазера, но не доводят до температуры плавления, а соединяет их расплавленная тем же лучом медная проволока.

автомобиль кузов сварка

Ручная дуговая сварка кузова автомобиля

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами - один из наиболее распространенных способов сварки, используемых при изготовлении сварных конструкций.

Ручная дуговая сварка отличается простотой и универсальностью, возможностью выполнения соединений в различных пространственных положениях и труднодоступных местах.

Сварку выполняю на постоянном токе. Источником постоянного тока является выпрямитель. В зависимости от марки стали, выбираю тип (Э46А) и марку электрода (УОНИИ13/45). В зависимости от толщины металла (1мм) выбираю диаметр электрода (1,6мм), и по диаметру электрода выбираю силу тока (45-55А).

При замыкании электрода об изделие образуется сварочная дуга, которая имеет температуру 6000-8000 градусов. Сварочная дуга расплавляет электродный металл и основной металл. Образуется сварочная ванна, которая защищается от окисления электродным покрытием. Сварной шов образуется при кристаллизации расплавленного основного и электродного металла. Качества сварного шва не соответствует требованиям ГОСТ, появляются дефекты.

Для кого-то может показаться, что можно производить сварку кузова сварочным аппаратами с электродами и возможностью выставлять ток под них. Но для ремонта кузова автомобиля такой аппарат не подойдёт. Во-первых, толщина кузовного металла от 0,8 до1 мм, что очень сильно увеличивает вероятность прожога. Во-вторых, на легковом автомобиле почти нет таких мест, куда можно без проблем подлезть электродом. Или это вообще невозможно, или электрод придется каждый раз откусывать, чтобы подобраться к месту сварки. Сварочный аппарат на электродах актуальнее применять в случае, если надо приварить грубое железо.

Газовая сварка кузова автомобиля

Благодаря универсальности, относительной простоте и портативности необходимого оборудования газовая сварка весьма целесообразна для сварки кузова автомобиля. Более того, газовая сварка на протяжении долгих лет служила единственным видом сварки для сваривания деталей кузова автомобиля. Основное преимущество газовой сварки, это осуществление сварочных работ без подключения электричества.

При сварке кузова автомобиля толщиной стали до 1 мм в качестве горючего газа применяю ацетилена-кислородное пламя, температура которого 3150 градусов. В качестве присадочного материала применяю сварочную проволоку марки Св-08Г2С, диаметром 0.8 мм. Качество шва соответствует требованиям ГОСТ.

К недостаткам газовой сварки относится медленный нагрев металла газовым пламенем, что существенно снижает производительность газовой сварки. При замедленном нагреве, разогревается большой объем основного металла, прилегающего к сварочной ванне, что в свою очередь, вызывает коробление свариваемых изделий. В настоящее время в промышленности газовая сварка практически вытеснена другими более прогрессивными способами сварки, а именно полуавтоматической сваркой в среде защитного газа.

Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа кузова автомобиля

Дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах - это процесс соединения металлов плавлением за счет электрической дуги, горящей между непрерывно подаваемым плавящимся электродом и деталью. Создается сварочная ванна. Зона горения дуги защищается с помощью газа, подаваемого с помощью газовой горелки. По мере перемещения дуги сварочная ванна кристаллизуется, образуя сварной шов. Защитный газ и подвижный плавящийся электрод - две обязательные составляющие этого процесса

Полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа кузова автомобиля выполняю полуавтоматом «РИКОН», марка сварочной проволоки Св08Г2С, диаметром 0.8 мм. Качество выполненного шва соответствует требованиям ГОСТ. На западе такие полуавтоматы имеют аббревиатуру MAG и MIG. Причём, полуавтоматическую сварку в углекислом газе можно назвать основным видом сварочных аппаратов для сервисов, выполняющих кузовной ремонт. Он может варить стальной лист толщиной от 0,8 мм и вплоть до 5-6 мм. То есть, полуавтоматическая сварка вполне заменит сварочный аппарат на электродах, а вот наоборот уже не получится. При этом стоит отметить, что качество сварки даже для грубого железа здесь получится на порядок выше.

Если вместо углекислого газа в качестве защитного применить аргон, то сваривать можно и цветные металлы - нержавейку, алюминий, латунь и другие сплавы и металлы. Но при одном обязательном условии, что вы будете применять соответствующую сварочную проволоку - т.е. из нержавейки или алюминия. Такой вид сварки хорошо применяется в тюнинге, при сварке кузова из алюминия, что значительно уменьшает вес автомобиля, и повышает скоростные показатели.

Лазерные пайка и сварка

Лазерные пайка и сварка -- чисто заводские технологии, их нельзя воспроизвести в условиях сервиса. Стальные листы лишь нагревают лучом лазера, но не доводят до температуры плавления, а соединяет их расплавленная тем же лучом медная проволока. Если, не дай бог, понадобилась замена детали кузова, используют традиционные технологии -- и в проемах дверей, и на крыше. Есть у лазерной технологии и чисто производственные преимущества: более простой крой стальных листов в местах сопряжения, высокая скорость соединения деталей, уменьшение общего числа точек сварки, снижение массы кузова.

Еще один технологический нюанс относится только к пайке. Пока ее применяют лишь на относительно ровных швах. Но технология совершенствуется, и не за горами время, когда начнут паять швы сложной конфигурации. Другое дело, что сплошные швы нужны не везде. При нагрузках некоторых видов пунктирный шов будет держать, а сплошной может лопнуть.

Единственный недостаток -- большая цена лазерных установок и их технологическая сложность. Не каждый сварщик оценит преимущества лазерной сварки и пожелает получить соответствующую квалификацию.

Преимущества лазерной сварки можно описать одним словом -- точность. Лазерные установки никогда не ошибаются, с их помощью можно направить луч в конкретную точку и вероятность ошибки будет минимальна. Даже при работе с очень мелкими деталями. При этом качество соединения всегда очень хорошее.

Автоматизация технологических процессов крупных концернов

Основная задача автомобилестроительных монополий -- создать комплексные автоматизированные системы заводов-автоматов и даже сети взаимосвязанных заводов. По мнению специалистов различных стран, продукция комплексно-автоматизированных предприятий в ближайшие годы окажется более конкурентоспособной, чем продукция неавтоматизированных заводов, где по-прежнему будут трудиться рабочие.

Новый этап автоматизации производства автомобилей, помимо использования микропроцессоров и роботов, базируется на внедрении систем автоматического проектирования и производства с помощью ЭВМ. Как видим, технология автомобилестроения за последние 10 лет изменилась больше, чем за предыдущие 50 лет.

Наибольших успехов в автоматизации процессов, в повышении производительности труда при сборке автомобилей добились японские компании, в первую очередь такие, как Toyota, Nissan, Toyo Kogyo. Именно в японском автомобилестроении разработана система «Канбан», или «Точно в срок». Суть системы в том, что поставщики комплектующих изделий точно вовремя поставляют соответствующие детали и узлы на автосборочные конвейеры, минуя традиционные склады, которые нередко занимают до 70 процентов производственных площадей. Огромное преимущество этой системы заключается в том, что снижение до минимума запасов изделий на различных производственных участках позволяет оптимально организовать производственные процессы. Как правило, за накоплением запасов, выдаваемых за предусмотрительность и рачительность, скрывается избыток или недостаток рабочей силы, неорганизованность, плохая работа транспорта, некомпетентность руководства и снабженцев.

Система «Канбан» показала себя настолько эффективной, что, стремясь повысить конкурентоспособность, американцы усиленно внедряют систему «Точно в срок» в Мичигане.

В целом японские компании обладают многими преимуществами перед автомобильными компаниями других капиталистических стран, но эти преимущества они создали сами. И с этим трудно не согласиться. Практически, будучи вынуждена импортировать и сырье, и энергетические ресурсы, Япония благодаря трудолюбию и высокой организации производства сумела обойти такие государства, как США и страны Западной Европы.

Одно из последних новшеств в области сборки, внедренное японскими продуцентами, заключается в том, что при поступлении кузова в цех окончательной сборки двери с него сразу снимаются и передаются на отдельную линию для проведения дополнительных сборочных работ. Во-первых, это облегчает доступ внутрь автомобиля, во-вторых, упрощает сборку дверей, и в-третьих, уменьшает риск их повреждения. В конце сборочной линии двери снова навешиваются. Это само по себе мелочь. Но из продуманности этих «мелочей» складывается самая эффективная автомобильная отрасль в капиталистическом мире.

За последнее десятилетие эффект эксплуатации роботов как на головных предприятиях автомобильных монополий, так и на заводах зарубежных филиалов был столь высок и рост их внедрения столь экспансивен, что это явление получило название «революция роботов».

Широкое внедрение промышленных роботов в автомобилестроение США, Японии, ФРГ, Франции, Италии и других развитых стран капиталистического мира -- явление новое, и анализ всего спектра проблем, связанных с роботизацией автомобильной промышленности, выходит за рамки данной работы, ибо это потребует целой монографии. Но, учитывая актуальность и новизну проблемы, следует наметить некоторые аспекты широкого применения промышленных роботов в мировом автомобилестроении.

Следует отметить, что в различных странах критерии определения роботов не совпадают. В Японии к роботам относят различные манипуляторы, в то время как в США манипуляторы, управляемые людьми, роботами не считаются. Это создает определенные трудности при сравнении парка роботов в различных странах. Но эти трудности, в принципе, преодолимы.

Современные промышленные роботы выполняют самые различные работы: дуговую сварку прочных металлов, точечную сварку кузовов автомобилей, проверку стыков, штамповку и сборку основных узлов рамы, транспортировку и техническое снабжение, полную окраску автомобильных кузовов. Они также обладают необходимой «сноровкой» для открывания дверей автомобилей, капота и крышки багажника, окраски кузова с внутренней стороны, ящиков для инструментов и прочих деталей.

В последнее десятилетие ученые и конструкторы во многих странах мира интенсивно работают над созданием более совершенных и надежных в эксплуатации промышленных роботов.

Основными производителями роботов являются компании «Unimation» в США, «Nachi» в Японии и компания «Эйси» в Швеции. Благодаря экономичности, высоким технико-эксплуатационным характеристикам и относительной дешевизне наибольшее распространение получили роботы американской компании «Unimation» и шведской «Эйси». Продукция этой фирмы пользуется спросом во всех странах мира.

Автоматическая система для сборки с применением роботов дает концерну возможность производить на одной линии до четырех различных моделей автомобилей, не прерывая производственных процессов. Эта система обеспечивает сокращение рабочих на линии от 105 до 25 человек. Применение роботов позволяет повысить производительность, снизить затраты на производство и освободить рабочего от необходимости выполнять однообразную утомительную работу, такую, как сварка, штамповка, пресс-литье и окраска автомобилей, применение промышленных роботов обеспечивает экономию затрат до 40 процентов на каждом рабочем месте. Сегодня промышленные роботы могут быть применены для выполнения более чем трех тысяч различных операций.

Еще одной привлекательной стороной для автомобилестроителей является способность робота выполнять действия по обработке деталей и передавать детали на другие участки для последующих операций, сочетая в себе, таким образом, как функции обработки, так и функции транспортировки.

Сегодня самый совершенный промышленный робот трудится в Delco Electronics -- это зрячий робот, который определяет разрывы в интегральных схемах электронных систем впрыска топлива, устанавливаемых на автомобилях General Motors. За последнее десятилетие работы по созданию как узкоспециализированных, так и универсальных промышленных роботов ведутся всеми промышленными гигантами, но особые успехи достигнуты именно в автомобильной промышленности ФРГ, США и Японии.

Революция роботов не случайно произошла именно в автомобилестроении. Как всякая революция, она имеет объективные и субъективные предпосылки. К основным объективным условиям следует отнести:

• большие финансовые возможности автомобильных концернов, которые позволяют им делать необходимые инвестиции и вести научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы на высоком уровне с привлечением «элиты современной технической мысли»;

• быстрое обновление автомобильной продукции и технологии се изготовления, которая требует постоянной переквалификации рабочей силы, что сопряжено с крупными дополнительными расходами;

• относительно высокая заработная плата рабочих, которая побуждает автопромышленников к интенсивным поискам альтернативных решений.

Шведские автомобилестроители отказались от традиционного американского конвейера и стали собирать автомобили на специальных стационарных установках. При этом каждый член бригады получил возможность выбирать тот или иной участок работы, на котором он будет трудиться. Это снизило утомляемость рабочих и повысило интерес к работе, поскольку создало иллюзию свободы творчества. Именно как забота о рабочих и рекламировался в западной прессе этот метод, который на первых порах значительно повысил производительность труда и качество выполняемых работ.

Однако внедрение этого метода в мировом автомобилестроении революции не совершило.

Заключение

В данной работе были изучены этапы сборки автомобилей на крупных заводах машиностроения. Рассмотрены материалы и типы сварки и для разных деталей автомобиля. Изучены методы по автоматизации при создании автомобилей в разных странах.

Несмотря на тенденцию к автоматизации, на производствах всегда будут нужны люди для настройки и наладки оборудования. Кроме того, есть операции, которые требуют индивидуального подхода, например, проверка качества при приеме готовой продукции. Это очень высококвалифицированная работа, и пока ни одна машина не может справиться с ней лучше человека.

Список используемой литературы

1. Герасименко А.И., Николаев А.А. Электрогазосварщик: Учебное пособие для профессионально-технических училищ. -Изд. 7-е. -Ростов н/Д: Феникс, 2006. - 384с.

2. Казаков IO.B., Баннов М.Д. Сварка и резка металлов: Учеб. Пособие для нач. проф. образования - 4-е изд., испр. -М.: Издательский центр «Академия», 2009. -400с.

3. Чернышов Г.Г. Сварочное дело: Сварка и резка металлов: Учебник для нач. проф. Образования. -М.: ИРПО; ПрофОбрИздат, 2008. -496с.

4. http://www.laserteh.spb.ru

5. https://www.kuka.com/ru-ru/отрасли/автомобильная-промышленность

6. https://dvizhok.su/business/zavod-hyundai-v-sankt-peterburge-ctrana-robotov

7. https://vektor-grupp.ru/articles/1037/

Размещено на Allbest.ru