帮我一个忙,关于汽车,用英语。
◎背景
亨利·福特开始生产T型汽车。基于他最初在1903年制造的A型设计,T型车花了五年时间开发。它的诞生开创了我们今天所知的大规模生产流水线。这一革命性的想法基于简单组装可互换零部件的概念。在此之前,马车和童车是由专业工匠手工小批量制造的,他们很少复制任何特定的部件。福特的创新设计减少了所需零件的数量,也减少了组装操作中熟练装配工的数量,这使福特在竞争中获得了巨大的优势。
福特第一次涉足A型车的汽车组装,是在组装台上搭建整车,通常是由一名装配工在一个地方将整辆车组装起来。这个人在他固定的装配台上一遍又一遍地做着同样的事情。为了提高效率,福特根据需要将零件运送到每个工作站。这样,每个装配装配工需要大约8.5小时来完成他的装配任务。到T型车开发的时候,福特已经决定使用多个装配台,装配工从一个装配台移动到另一个装配台,每个人执行特定的功能。通过让每个工人完全熟悉特定的任务,这一过程将每个装配工的装配时间从8.5小时减少到仅仅2.5分钟。
福特很快意识到,从一个展台走到另一个展台浪费了时间,而且当速度较快的工人超过速度较慢的工人时,会造成生产过程中的堵塞。1913年在底特律,他通过引入第一条移动装配线解决了这个问题,这是一条将车辆移过固定装配工的传送带。通过消除工人在工位之间移动的需要,福特将每个工人的装配任务从2.5分钟减少到不到2分钟;移动的装配传送带现在可以跟踪固定的工人。第一条输送线由金属条组成,车轮连接在金属条上。金属条被系在一条带子上,带子沿着工厂的长度滚动,然后在地板下,回到开始的地方。装配一辆汽车所需人力的减少引起了全世界汽车装配工的注意。福特的大规模生产推动了汽车工业近50年,并最终被几乎所有其他工业制造商所采用。尽管技术进步已经使得现代汽车装配操作有了许多改进,但是固定工人在车辆通过他们的工作站时在车辆上安装零件的基本概念多年来并没有显著改变。
◎原材料
虽然汽车的大部分是原始钢,但石油产品(塑料和乙烯)在汽车部件中所占的比例越来越大。从石油中提取的轻质材料使一些模型的重量减轻了30%。随着化石燃料价格的持续上涨,对更轻、更省油的汽车的偏好将变得更加明显。
◎设计
推出一款新车型从开始到组装一般需要三到五年的时间。开发新模型的想法是为了响应未满足的公众需求和偏好。试图预测五年后公众想要开什么样的车并不是一件容易的事,然而汽车公司已经成功地设计出了符合大众口味的汽车。在计算机辅助设计设备的帮助下,设计师开发出基本的概念图,帮助他们可视化拟议车辆的外观。基于这种模拟,他们然后构建粘土模型,这些模型可以被熟悉公众可能接受的造型专家研究。空气动力学工程师还审查模型,研究气流参数,并对碰撞测试进行可行性研究。只有在所有的模型都被评审和接受后,工具设计者才被允许开始制造工具来制造新模型的部件。
◎制造业
过程
成分
汽车装配厂只是汽车制造过程中的最后一个阶段,因为在这里,4000多家外部供应商(包括公司所有的零部件供应商)提供的零部件被集中在一起进行装配,通常是通过卡车或铁路进行。那些将用于底盘的部件被运送到一个区域,而那些将构成车身的部件在另一个区域卸载。
底盘
典型的汽车或卡车是从地面开始建造的。车架是车身的基础,所有后续的装配部件都是从车架开始的。框架被放在装配线上,并被夹在传送带上,以防止它在装配线上移动时移动。从这里,汽车车架移动到部件装配区,在那里依次安装完整的前后悬架、油箱、后桥和驱动轴、齿轮箱、转向箱部件、车轮鼓和制动系统。
在这一生产阶段的离线操作使车辆的发动机与变速器相匹配。工人们使用机械臂将这些沉重的部件安装到车架的发动机舱内。发动机和变速器安装好后,一名工人安装散热器,另一名工人用螺栓将其固定到位。由于这些沉重部件的性质,当装配工使用气动扳手将部件螺栓固定到位时,关节机器人执行所有的提升和搬运操作。对每项装配任务进行仔细的经济研究,为装配工人提供了最安全、最有效的工具。
身体
通常,底板是最大的车身部件,大量的面板和支架随后将被焊接或螺栓连接到其上。当它在装配线上移动时,被夹具固定住,汽车的外壳就完成了。首先,左侧和右侧的四分之一板从预先准备好的集装箱上自动脱离,并放置在底板上,在底板上用定位夹具固定并焊接。
前后门柱、车顶和车身侧板的装配方式相同。在这一工序中组装的汽车外壳有助于使用机器人,因为铰接臂可以很容易地将各种组件支架和面板引入底板,并在一定时间内完成大量的焊接操作,其精确度是任何人工工人都无法达到的。机器人可以拾取和装载200磅(90.8千克)的屋顶板,并将它们精确地放置在正确的焊接位置,公差变化保持在0.001英寸以内。此外,机器人还可以忍受生产过程中产生的烟雾、焊接闪光和气体。
随着车身从装配线的隔离焊接区移出,随后安装车身部件,包括完全组装的车门、行李箱盖、发动机罩板、翼子板、行李箱盖和保险杠加强件。虽然机器人帮助工人将这些部件放置到车身外壳上,但工人使用气动辅助工具为大多数螺栓连接功能部件提供适当的配合。
颜料
喷漆前,车身必须经过严格的检查程序,车身在白色操作。车辆的外壳穿过一个明亮的白色房间,在那里,视觉检查员用浸有高光油的布将外壳完全擦拭干净。在灯光下,这种油可以让检查员看到钣金车身面板上的任何缺陷。由熟练的车身修理工在生产线上就能修复碰伤、凹痕和任何其他缺陷。外壳经过全面检查和维修后,装配传送带将外壳运送到清洗站,在那里外壳被浸泡并清除所有残留的油、灰尘和污染物。
当外壳离开清洁站时,它会经过一个干燥室,然后经过一次底漆浸渍,这是一种带静电的底漆(称为E-coat)浴,用底漆覆盖车身外壳内外的每个角落和缝隙。该涂层作为基底表面,彩色涂料的面漆粘附在其上。
在电泳槽之后,外壳再次在一个小室中干燥,然后进行最终的喷漆操作。在今天的大多数汽车装配厂,车身由机器人喷漆,这些机器人被编程为在正确的时间内将准确数量的油漆涂到正确的区域。大量的研究和编程已经进入机器人喷漆的动态过程,以确保我们所期待的精细“湿”饰面。自从福特的第一辆Ts型汽车问世以来,我们的机器人油漆工已经走了很长的路,这些油漆工是用刷子手工油漆的。
一旦外壳完全覆盖了1 V的彩色油漆底漆和透明面漆,传送带将尸体转移到烘烤炉中,油漆在超过275华氏度(135摄氏度)的温度下固化。外壳离开油漆区后,就可以进行内部装配了。
内部装配
喷漆后的外壳通过内部装配区,工人们在此装配所有的仪表和线路系统、仪表板、内部灯、座椅、车门和装饰板、车顶内衬、收音机、扬声器、除汽车挡风玻璃、转向柱和方向盘之外的所有玻璃、车身密封条、乙烯基顶部、刹车和油门踏板、地毯以及前后保险杠面板。
接下来,配备吸盘的机器人将挡风玻璃从运输容器中取出,在玻璃周边涂上一层聚氨酯密封剂,然后将其放入车身挡风玻璃框架中。机器人还会挑选座椅和装饰板,并将其运输到车辆上,以方便和提高装配操作员的效率。通过这一部分后,对外壳进行水测试,以确保门板、玻璃和挡风雨条的适当配合。现在,它已准备好与底盘配合。
交配
底盘装配传送带和车身外壳传送带在生产的这个阶段相遇。当底盘通过车身输送机时,壳体被自动从输送机夹具上提起,并放置在车架上。装配工人,有些在地面上,有些在传送带下面的工作坑里,用螺栓把车身固定在车架上。一旦交配发生,汽车就开始接收最终的装饰部件、电池、轮胎、防冻剂和汽油。
车辆现在可以起动了。从这里,它被开到下线的一个检查站,在那里它的引擎被检查,它的灯和喇叭被检查,它的轮胎被平衡,它的充电系统被检查。在这一阶段发现的任何缺陷都需要将汽车送到中央维修区,通常位于生产线末端附近。在这个阶段,一组熟练的故障检修人员分析并修复所有问题。当车辆通过最终审核后,它会被贴上价格标签,并被送往一个集结地,在那里等待运往目的地。
质量管理
汽车的所有部件都是在其他地方生产的。这意味着组成汽车的成千上万的零部件必须被制造、测试、包装并运送到装配厂,通常是在它们被使用的同一天。这需要大量的计划。为了做到这一点,大多数汽车制造商要求外部零部件供应商对他们的零部件进行严格的测试和检查审核,类似于装配厂所使用的方法。通过这种方式,装配厂可以预计到达其接收码头的产品是经过统计过程控制(SPC)批准的,并且没有缺陷。
一旦汽车的零部件在汽车工厂开始组装,生产控制专家就可以通过在生产线开始时分配的车辆识别号(VIN)来跟踪每辆雏形汽车的进度。在许多更先进的装配厂,一个小的无线电频率转发器被连接到底盘和底盘上。该发送单元携带VIN信息,并在装配过程中监控其进度。知道车辆已经经历了什么操作、它要去哪里以及它应该何时到达下一个装配站,使生产管理人员能够电子地控制制造顺序。在整个装配过程中,质量审核站跟踪有关车辆各种功能部件完整性的重要信息。
这个想法来自于多年来质量控制思想的改变。以前,质量控制被视为最终检查过程,只在汽车制造完成后才试图发现缺陷。相比之下,今天的质量被视为一个过程建立在汽车的设计以及组装过程。通过这种方式,如果工人发现缺陷,组装操作员可以停止输送机。然后可以进行纠正,或者检查供应品,以确定整批元件是否是坏的。车辆召回成本高昂,制造商会尽一切可能确保产品在交付给客户之前的完整性。车辆组装后,在装配线的末端进行验证过程,以验证整个组装过程中各个检验点的质量审计。该最终审计测试了面板的正确安装;动态;吱吱声和嘎嘎声;正常运行的电气部件;以及发动机、底盘和车轮定位。在许多装配厂,车辆被定期从审核线拉出来,并接受全面的功能测试。今天,所有的努力都是为了确保组装产品的质量和可靠性。
◎未来
电动汽车的发展将更多地归功于创新的太阳能和航空工程以及先进的卫星和雷达技术,而不是传统的汽车设计和制造。电动汽车没有发动机、排气系统、变速器、消声器、散热器或火花塞。它既不需要调整,也不需要真正革命性的汽油。相反,它的动力将来自交流(AC)电机,无刷设计,转速高达20,000转/分钟。为这些马达提供动力的电池将来自能够产生超过100千瓦电力的高性能电池。此外,与过去和现在的铅酸电池不同,未来的电池将是环境安全和可回收的。车辆的制动系统将集成一个功率逆变器,一旦加速器被释放,该逆变器将直流电转换回电池组系统,从而充当电池系统的发电机,即使汽车被驱动到未来很长时间。
汽车使用量的增长和道路建设阻力的增加使得我们的公路系统既拥挤又陈旧。但是,新的电子ic汽车技术可能很快就会成为可能,它可以让汽车在拥挤的道路上行驶,甚至自动驾驶。把我们汽车的操作交给计算机,意味着计算机将从道路上收集有关拥挤的信息,并找到到达指定目的地的最快路线,从而更好地利用有限的公路空间。电动汽车的到来是因为环境和能力的罕见结合。g .对污染日益增长的不容忍加上非凡的技术进步将改变全球运输模式,把我们带入21世纪。