汽車流水線拆解研究

1、    汽車流水線拆解研究    吳振宇摘 要：目前我國(guó)報(bào)廢拆解行業(yè)已逐漸完善，但拆解技術(shù)水平有待提高，存在發(fā)展瓶頸。針對(duì)目前情況，對(duì)報(bào)廢汽車（主要指乘用車）拆解工藝進(jìn)行深入研究，通過提高自動(dòng)化率，并應(yīng)用流水線作業(yè)，設(shè)計(jì)完整的工藝流程，同時(shí)明確機(jī)械化設(shè)備選型需求，從而形成一套完整的報(bào)廢汽車拆解的解決方案。關(guān)鍵詞：報(bào)廢汽車;自動(dòng)化率;拆解工藝;流水線作業(yè)0 前言近幾年，我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，報(bào)廢汽車的數(shù)量逐年增加，報(bào)廢汽車的處理已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。根據(jù)國(guó)際經(jīng)驗(yàn)，汽車上的各種再生資源90%以上可以回收利用，玻璃、塑料等回收利用率可達(dá)50%，經(jīng)過處理后的

2、報(bào)廢汽車零部件有很高的使用價(jià)值。目前，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的汽車回收利用率相當(dāng)高，德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等國(guó)家的報(bào)廢汽車再利用率已達(dá)到90%。大力推廣報(bào)廢汽車的再利用技術(shù)，既有助于節(jié)約社會(huì)資源，又有助于促進(jìn)環(huán)境保護(hù)，符合構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)和和諧社會(huì)大方向。同時(shí)報(bào)廢汽車回收利用是汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，是完善整個(gè)汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的十分重要的環(huán)節(jié)。1 報(bào)廢汽車回收拆解基本概述1.1 我國(guó)汽車報(bào)廢拆解行業(yè)情況我國(guó)報(bào)廢汽車的市場(chǎng)管理始于20世紀(jì)80年代初期，當(dāng)時(shí)汽車保有量剛剛超過200萬輛。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，報(bào)廢汽車回收拆解行業(yè)的管理體系漸漸趨于完善。國(guó)家頒布了一系列法律法規(guī)，使報(bào)廢汽車回收拆解行業(yè)管理進(jìn)入法制軌道。

3、1.2 報(bào)廢汽車回收利用流程報(bào)廢汽車處理流程發(fā)起于報(bào)廢汽車的最終用戶，終止于最終處理公司（如鋼廠、橡膠廠、塑料廠等等）和維修企業(yè)（再制造零部件重新應(yīng)用），其中，回收、拆解、再制造、破碎是連接報(bào)廢汽車和最終處理公司的四個(gè)核心環(huán)節(jié)。收購(gòu)公司從性質(zhì)上屬于流通性環(huán)節(jié)，同時(shí)也是社會(huì)回收體系的一部分，主要負(fù)責(zé)從用戶手中收購(gòu)報(bào)廢汽車，銷售給拆解公司。拆解公司主要負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)廢汽車進(jìn)行拆解，得到可翻新零部件、塑料、電子產(chǎn)品和車體等等，一般情況下，一個(gè)區(qū)域的回收、拆解環(huán)節(jié)多為一個(gè)拿到當(dāng)?shù)靥卦S權(quán)的有資質(zhì)牌照的公司。再制造公司也是需要再制造資質(zhì)和牌照的，主要負(fù)責(zé)可翻新零部件的再制造。破碎公司負(fù)責(zé)對(duì)拆解后的無法再直接進(jìn)行

4、利用的車體進(jìn)行破碎，加工成合格原材料，如廢鋼精料，作為原材料送至最終處理公司，如鋼廠。上述環(huán)節(jié)各司其職，構(gòu)成報(bào)廢汽車循環(huán)利用的整體產(chǎn)業(yè)鏈。其中回收拆解是報(bào)廢汽車處理的基礎(chǔ)。對(duì)報(bào)廢汽車進(jìn)行處理時(shí)首先需要經(jīng)過的是拆解步驟，主要目的為抽取廢油（防止破碎過程中爆炸），拆除能夠重新利用的零部件、輪胎、塑料、電子電氣設(shè)備等等。在拆解過程中會(huì)用到廢液回收設(shè)備、安全氣囊引爆器、氟利昂抽取機(jī)、液壓剪等等設(shè)備。目前半自動(dòng)人工拆解仍是報(bào)廢汽車拆解處理的主流方式，日本豐田等大型車企也在對(duì)自動(dòng)拆解流水線進(jìn)行開發(fā)，但完全基于逆向工程的自動(dòng)拆解流水線比較“挑食”，對(duì)不同車型的適應(yīng)性不高，通常只能對(duì)同系列車型進(jìn)行自動(dòng)拆解。2

5、 報(bào)廢汽車拆解工藝設(shè)計(jì)報(bào)廢汽車拆解作業(yè)的組織是否合理，不僅影響到汽車拆解質(zhì)量、生產(chǎn)效率、拆解成本，而且關(guān)系到汽車拆解任務(wù)的完成。汽車拆解作業(yè)的組織方法，包括汽車拆解作業(yè)方式、作業(yè)流程及基本方法、勞動(dòng)組織形式等。汽車拆解作業(yè)方式，一般分為定位作業(yè)法和流水作業(yè)法。（1）定位作業(yè)法：汽車車架、駕駛室的拆解等，被放置在一個(gè)固定工位上進(jìn)行作業(yè)，拆卸后的總成拆解，則可分散至專業(yè)組進(jìn)行。（2）流水作業(yè)法：汽車拆解作業(yè)是在間歇流水線上的各工位上完成的。2.1 目前國(guó)內(nèi)汽車拆解工藝目前，國(guó)內(nèi)仍然是以單工位的拆解為主，即定工位作業(yè)法，該方法一般效率較低，且大多是破壞性的拆解。報(bào)廢汽車回收拆解行業(yè)處在發(fā)展的初期，生

6、產(chǎn)設(shè)施簡(jiǎn)陋，拆解全靠氧氣切割，并且存在露天作業(yè)、拆解工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、技術(shù)含量低、零部件利用率低等問題，而且二次污染嚴(yán)重，社會(huì)效益不顯著。人工拆解，不僅無法對(duì)報(bào)廢汽車進(jìn)行拆解后的資源細(xì)分回收，造成大量的資源浪費(fèi)，而且在拆解時(shí)無視環(huán)保，廢油、廢氣等隨意排放對(duì)環(huán)境造成很大的污染。正規(guī)的報(bào)廢汽車自動(dòng)化水平也不高，總體的業(yè)務(wù)量較少且不穩(wěn)定導(dǎo)致了企業(yè)在做投資決策時(shí)十分謹(jǐn)慎?？傮w而言，報(bào)廢汽車回收拆解的零部件及材料附加值很低，環(huán)保拆解、科學(xué)拆解、資源利用率、工作效率等都有待提高。表2-1顯示了國(guó)內(nèi)外的報(bào)廢汽車拆解業(yè)務(wù)的差距。意大利 意大利菲亞特公司成立汽車拆解試驗(yàn)中心、研究簡(jiǎn)易拆解技術(shù)，為拆解廠家研制專業(yè)工

7、具，編寫拆解手冊(cè)，按照他們的技術(shù)，只要20秒就可迅速拆下塑料油箱，10秒拆一根保險(xiǎn)杠，拆下車窗和風(fēng)擋也僅需10秒鐘。2.2 基于流水線的拆解工藝設(shè)計(jì)本研究基于國(guó)內(nèi)報(bào)廢汽車拆解技術(shù)和工藝上存在的問題，通過提高自動(dòng)化率，利用汽車工業(yè)裝配的逆向思維，創(chuàng)新性地對(duì)拆解工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合我國(guó)報(bào)廢汽車回收拆解行業(yè)適用的國(guó)家法律、法規(guī)，最后形成一套完整的、安全的、環(huán)保的、有較大包容性和柔性化的、基于流水線的拆解工藝流程。本研究的工藝流程主要分為四部分，由四條主流水線組成，按照如下布置：預(yù)處理線內(nèi)飾拆解一線底盤拆解線內(nèi)飾拆解二線。工位之間實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輸送，轉(zhuǎn)接點(diǎn)人工輔助。在安全操作的原則下，提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)

8、力成本。（1）預(yù)處理線工序：根據(jù)國(guó)家法律法規(guī)要求，在對(duì)報(bào)廢汽車進(jìn)行拆解前，首先要進(jìn)行預(yù)處理工作：主要包括拆卸蓄電池和車輪、拆除危險(xiǎn)部件（如安全氣囊等）、抽排液體（如燃料、制動(dòng)液、機(jī)油、變速箱油、制動(dòng)液、擋風(fēng)玻璃洗滌液、制冷劑等）。（2）內(nèi)飾拆解一線工序：內(nèi)飾拆解一線主要拆除車輛內(nèi)部的整體模塊，主要包括車門、座椅、天窗、儀表板等零部件。（3）底盤拆解線工序：底盤拆解線主要拆除車輛的底盤零部件及模塊化總成。（4）內(nèi)飾拆解二線工序：主要拆除儀表盤、空調(diào)系統(tǒng)、內(nèi)飾地毯、膠條、安全帶等零部件，并清理車廂內(nèi)部管線。3 流水線拆解設(shè)備目前國(guó)內(nèi)汽車拆解設(shè)備需滿足以下幾個(gè)條件：其一，低成本。目前，國(guó)內(nèi)報(bào)廢汽車拆

9、解項(xiàng)目的投資環(huán)境不明朗，各公司的預(yù)算投資并不大，而且高成本的設(shè)備直接影響了各再生資源公司的利潤(rùn)，因此機(jī)運(yùn)設(shè)備應(yīng)在滿足功能的前提下，選擇投資小的設(shè)備。其二，柔性化。中國(guó)的汽車品種繁多，幾乎覆蓋全世界的汽車品牌，并且各品牌的差異明顯，針對(duì)國(guó)內(nèi)報(bào)廢汽車種類的復(fù)雜情況，機(jī)運(yùn)設(shè)備的選型上必須滿足柔性化，選擇通用性極強(qiáng)的設(shè)備。其三，間歇或低速運(yùn)行。中國(guó)報(bào)廢汽車拆解行業(yè)情況復(fù)雜，各公司能收購(gòu)的報(bào)廢汽車數(shù)量遠(yuǎn)不及汽車生產(chǎn)工廠的綱領(lǐng)。就目前情況，一個(gè)再生資源公司能收到的報(bào)廢汽車數(shù)量是有限的，實(shí)際節(jié)拍較小，因此機(jī)運(yùn)設(shè)備要能夠?qū)崿F(xiàn)間歇運(yùn)行或者低速運(yùn)行。下面就每條流水線進(jìn)行具體分析：3.1 預(yù)處理線預(yù)處理工藝流程中存

10、在高低工位，而且高低工位的高度差距比較大，故考慮采用兩種設(shè)備選型。低工位主要工作內(nèi)容是打開引擎蓋抽吸廢液，最佳的工藝高度約為400mm。此外還要滿足低成本、柔性化和間歇運(yùn)行。高工位的工作內(nèi)容有：抽取燃油、機(jī)油和變速箱油，最佳的工藝高度約為1700mm（裙邊離地）。根據(jù)工藝高度的不同，增加適度的升降功能。此外，該輸送線還能將預(yù)處理后車輛轉(zhuǎn)運(yùn)到拆解工位，起到輸送的作用，滿足轉(zhuǎn)運(yùn)功能。3.2 內(nèi)飾拆解線內(nèi)飾拆解線的主要工藝需要高度約為400mm，與預(yù)處理低工位設(shè)備選型相同?？紤]到人機(jī)工程，設(shè)備可以安裝在水平面以下，方便工人拆解操作。此外，考慮到報(bào)廢汽車的特殊性，存在無法拆除的可能，故在工藝方案布置中

11、考慮增加拉出工位，即將無法在節(jié)拍時(shí)間內(nèi)完成拆解工作的車輛移出拆解線，這樣可以避免拆解困難的車輛影響整條線體的運(yùn)行，滿足節(jié)拍需求。3.3 底盤拆解線底盤拆解需要較高的工藝高度，滿足底盤拆解工藝需求。底盤拆解中最重要的內(nèi)容是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成和前后懸架的拆除。由于這兩部分的重量較大，且拆解復(fù)雜，故需考慮增加輔助工裝。4 結(jié)語目前我國(guó)汽車報(bào)廢拆解行業(yè)的自動(dòng)化率很低，大多為人工拆解。本文通過對(duì)汽車拆解工序研究，應(yīng)用汽車制造行業(yè)的流水線作業(yè)方式提升自動(dòng)化率，并對(duì)設(shè)備選型提出需求，最終形成一套可以提升汽車拆解自動(dòng)化率的方案。參考文獻(xiàn)：1楊利芳，孟繼軍，張蓉.報(bào)廢汽車回收利用及無害化處理j.廣州化工，2014（2