| Как делают и испытывают автомобили |
|
|
Производство современных легковых автомобилей является сложным и многоплановы. Оно объединяет в себе производство различных заводов: автомобильных заводов, где изготавливают многие детали и узлы, системы и осуществляют сборку автомобилей; многочисленных специализированных заводов, изготавливающих комплектующие изделия (подшипники, топливную аппаратуру, радиаторы, шины, двигатели и многое другое); заводов, поставляющих полуфабрикаты и их компоненты (лаки и краски, стекло, обивочные материалы, пластмассы и т. д.). Только при четкой и слаженной работе этих многочисленных и разнохарактерных предприятий возможно массовое производство современных автомобилей. Автомобиль состоит примерно из 10 тыс. деталей. Все их нужно изготовить, проверить, состыковать, объединить в одно изделие. При этом многие детали рождаются не сразу, последовательно проходя множество ступеней обработки (ковку, обработку на токарных станках, термообработку и т.д.). Так, например, для изготовления шестерни коробки передач из стального прутка диаметром 50 мм нужно выполнить 16 технологических операций, не считая транспортных и контрольных; 29 операций необходимо выполнить для изготовления корпуса дифференциала ведущего моста; 36 операций — для изготовления передней двери кузова, состоящей из 14 элементов. Вообще, изготовление деталей кузова на автозаводе занимает особое место. Каждую из них получают в несколько приемов и затем собирают в так называемые подсборки (основание кузова, боковины и т. д.), из которых собирают кузов. Он состоит примерно из 500 элементов, соединенных между собой главным образом с помощью точечной электросварки (более 4 тыс. точек). Протяженность сварочных линий, на которых она осуществляется, составляет почти 200 м. Кузовные детали изготавливаются из стального проката в прессовом корпусе площадью 65 тыс. кв. м (почти 10 футбольных полей). В нем располагаются высокопроизводительные прессы многие из которых оборудованы роботами для установки и снятия заготовок и изделий, для передачи их от одного пресса к другому. Для производства деталей средних размеров широко используются многопозиционные установки, объединяющие несколько прессов в едином блоке, где после обработки на одном прессе деталь сразу попадает на другой (не поступая на склад). Прессы установлены на массивных железобетонных опорах на уровне земли. Пространство в подвальной части используется для автоматизированного сбора отходов от штамповки и для обслуживания важнейших узлов прессов. Рулоны проката прямо с железнодорожной платформы, доставившей их в корпус, автоматически сгружаются, взвешиваются и после считывания специальным датчиком марки стали укладываются в ячейки многоярусного (вертикального) склада. Оттуда они в нужный момент передаются на раскройную линию. Полученные с нее заготовки в таре (на поддонах) доставляются автопогрузчиком к первому прессу технологической линии или поступают в определенную ячейку склада. Подобным образом готовая продукция, т. е. отштампованные детали, по автоматизированному монорельсовому пути поступает в другой цех — цех сборки-сварки кузовов. При необходимости они также могут быть направлены на склад. Высота складских стеллажей прессового корпуса примерно 16 м (это пяти-шестиэтажный дом). Склад имеет удобную систему автоматической загрузки и получения изделий по складским адресам. Вертикальные (штабелерные) склады прессового корпуса работают без кладовщиков, управляет ими компьютер, которая знает, где что лежит и когда, куда и что нужно подать. Сборка кузовов осуществляется с помощью 150 роботов, выполняющих точечную сварку. Они разбиты на группы: 16 роботов сваривают задний пол кузова, 4 приваривают к нему лонжероны. 2 робота справляются со сваркой капота и т. д. Каждый робот действует по программе, введенной в его электронную память. Если изменить программу, робот может сваривать другие детали. Проворная рука робота свободно добирается до самых труднодоступных мест кузова. Робот-сварщик прекрасно взаимодействует с роботом, переносящим детали с одной позиции на другую, программа четко координирует их движения: перенос детали, ее установка, сварка, перенос на следующую операцию или на транспортер — все делается быстро, четко и точно. В технологической линии имеются, и другие роботы, например, выполняющие предварительную смазку будущих закрытых полостей кузова защитной антикоррозийной мастикой. Одним из главных звеньев гибкого автоматизированного производства является и комплекс механической обработки. Здесь изготавливают шестерни, валы, детали рулевого управления и т. д. На площади, равной 12 футбольным полям, работают десятки автоматических линий, от станка к станку передвигается множество различных деталей. Сотни роботов заняты своим скромным делом: снимают детали с конвейера, устанавливают на станок, в моечный или контрольный агрегат, а затем возвращают на конвейер. К последнему элементу автоматической линии или к состыкованному с ним промежуточному складу причаливают робокары. Они сами загружаются поддонами с набором готовых деталей и увозят их в другой цех — на термообработку. А навстречу им движутся робокары с деталями, уже прошедшими термообработку,— их отвозят на другие автоматические линии. Много тысяч деталей регулярно направляются на автоматический склад или прямо на сборку. В общей сложности здесь изготавливают 160 различных деталей, выполняя в сумме несколько тысяч операций. Из изготовленных в этом цехе деталей собирают агрегаты. Есть на заводе и полностью автоматизированные производства, как, например, огромный участок гальванических покрытий, где практически нет людей. Но уровень автоматизации должен быть разумным, оправданным технически и экономически. Так, на главном конвейере, куда в конце концов стекаются все изготовленные на заводе и полученные из других предприятий детали, узлы и т. д. и где осуществляется окончательная сборка автомобиля, работают в основном люди. Они устанавливают внутри кузова обивку, вставляют стекла и осветительные приборы, прикрепляют жгуты электропроводки, устанавливают двигатель и многое другое. Однако и здесь используются элементы автоматизации (агрегат для установки колес, роботы-партнеры, управляемые оператором-сборщиком, для перемещения тяжелых деталей и т.д.) Прежде чем запустить модель нового легкового автомобиля в производство, его опытные образцы подвергаются так называемым доводочным испытаниям:
(Число одновременно или последовательно испытываемых образцов или серий автомобилей не ограничивается.) Кроме того, проводят приемочные, ресурсные, сравнительные виды испытаний и др. Во время сертификационных испытаний устанавливают соответствие характеристик свойств автомобиля международным и национальным нормативно-техническим документам для выдачи разрешения на эксплуатацию автомобиля в какой-либо стране. Испытываются автомобили на специальных полигонах. Современный полигон представляет собой комплекс испытательных дорог и сооружений, а также необходимых лабораторий и вспомогательных служб, предназначенных для проведения всех видов испытаний и экспериментов, которые требуются для определения конструктивных параметров автомобилей и показателей их эксплуатационных качеств, а также исследований по проблемам, возникающим в процессе работ по созданию новых и совершенствованию выпускающихся моделей автомобилей. На автомобильных полигонах обеспечивается высокое качество испытаний, точность и сопоставимость результатов, максимально возможная безопасность испытаний, отсутствие помех со стороны транспорта и лиц, не имеющих отношения к проводимым на полигоне работам.Уже много лет работают центральный автомобильный полигон в Дмитровском районе Московской области и полигоны крупнейших автозаводов. На центральном полигоне имеются скоростная кольцевая дорога длиной 14 км, допускающая движение со скоростью 200 км/ч; булыжная кольцевая дорога длиной 8,3 км, имеющая две полосы движения; грунтовые дороги двух типов (равнинная и тяжелая) длиной 18,5 и 13 км; динамометрическая дорога длиной 5,4 км, прямолинейная в плане и горизонтальная по длине; трек со сменными неровностями; комплекс специальных дорог («короткая волна», «бельгийская мостовая», «выбитый булыжник» и т.д.); комплексы подъемов малой (до 6°) и большой (до 31°) крутизны; мелководный и глубоководный бассейны и т.д. (рис. 1.3). Кроме лабораторно-дорожных пробеговых испытаний автомобилей, необходимы еще и стендовые испытания и лабораторные исследования. Поэтому на полигоне работают многочисленные лаборатории: стендовых испытаний двигателей, токсичности, топливной экономичности автомобилей, испытаний шин и колес, пассивной безопасности, аэродинамики и т.д. Обработкой результатов испытаний и исследований занимается вычислительный центр. |

Как делают и испытывают автомобили 