曲轴生产线中影响生产效率的问题及解决方案
表1 各阶段曲轴加工工艺比较 工序 阶段一
1990年～1998年 阶段二
1999年～2002年 阶段三
2003年～2007年
af010 铣两端面 铣两端面 铣两端面，钻几何中心孔
af020 钻质量中心孔 钻质量中心孔 铣定位面
af030 铣定位面 铣定位面 车车拉轴头，法兰及主轴颈
af040 内铣主轴颈 车法兰 外铣连杆颈
af050 内铣连杆轴颈 车轴头及*轴轴颈 钻油道孔
af060 车法兰 车车拉2～5主轴颈 预清洗
af070 车轴头及主轴颈 车车拉1+4连杆颈 淬火
af080 车栏杆轴颈 车车拉2+3连杆颈 回火
af090 钻油道孔 钻油道孔 滚压校直
af100 预清洗 预清洗 车削止推端面及滚压
af110 淬火 淬火 磨主轴颈
af120 回火 回火 磨连杆颈1+4
af130 滚压 滚压校直 磨连杆颈2+3
af140 车削止推端面及滚压 车削止推端面及滚压 两端面加工
af150 磨主轴颈 磨主轴颈 磨削轴头法兰
af160 磨连杆颈1+4 磨连杆颈1+4 动平衡
af170 磨连杆颈2+3 磨连杆颈2+3 抛光
af180 两端面加工 两端面加工 终清洗
af190 磨削轴头 磨削轴头法兰 分组测量
af200 磨削法兰 动平衡 终检
af210 动平衡 抛光
af220 抛光 终清洗
af230 终清洗 分组测量
af240 终检 终检
采用鱼骨型布置的曲轴生产线能较为充分地发挥组成生产线的每台加工设备的生产效率，从而大大提高了整线的生产率。柔性和开放性的布局为生产线今后的拓展及灵活的组织生产创造了必要的条件。
在自动化技术日益成熟的今天，工业自动化进程已经达到了一个的高度。如何从生产系统整体*的角度出发，尽zui大可能提高生产效率，已经越来越为大多数制造型企业所重视。*，曲轴加工过程涉及的加工工艺基本包容了机械加工的各种基本元素。其发展及变化主要体现在加工过程中各工位上、下料方式，工序间输送方式的变化和如何平衡各工序间的加工节拍中，以实现zui大的生产效率。
曲轴加工工艺比较从表1可以看出，曲轴加工工艺的发展及变化主要体现在粗加工部分。首先，从阶段一发展到阶段二，车-车拉机床替代了内铣机床，加工效率及加工质量得到提高。从阶段二发展到阶段三，由于毛坯质量的提高，在加工定位孔时由几何中心替代了质量中心；由于外铣技术的突破，在加工连杆轴颈时由更为柔性的高速外铣机床替代了车-车拉机床。
综上所述，我们不难看出，从1990年到2007年曲轴的加工工艺随着机床制造水平及毛坯质量的提高有较大的发展，其加工效率也有大幅提高，但加工工序并没有本质变化。
曲轴各工位上、下料及工序间输送方式比较1、阶段一在阶段一，曲轴各工位的上、下料采用人工方式；工序间输送采用小车输送形式。其优点是：机床布置灵活，可以充分利用现有场地资源；同时，生产组织较为灵活，可较好地避免由于设备故障而造成的停产损失。其缺点是：操作人员劳动强度大，生产效率低，不能很好地适应大批量生产的需求。
2、阶段二在阶段二，曲轴各工位的上、下料采用自动抓手；工序间输送采用蛇型布置的行走小车自动输送（如图1）。其优点在于：操作人员劳动强度低，生产效率高；能够较好地适应大批量生产的需求；充分体现了“一个流”的生产理念。但它也存在一定的缺点：机床布置刚性，生产场地利用率低，占地面积大；无法避免由于设备故障而造成的停产风险；生产线布局缺乏柔性，较难贯彻“一次规划，分布实施”的现代规划设计理念；由于无法避免自动输送机构在生产过程中的互相等待，造成每台加工设备的能力不能得到充分发挥。
表2 生产能力比较表 工序内容 机床设备
数量 单机节拍 联线节拍
秒/根 根/年 秒/根 根/年
铣两端面 1 47 70
钻质量中心孔 1 60 275,737.5
铣定位面 1 32
车法兰 1 46 70
车轴头及*轴轴颈 1 59
车车拉2-5主轴颈 1 60 275,737.5 75 220,590
车车拉1+4连杆颈 1 44 376,006
车车拉2+3连杆颈 1 44 376,006
钻油道孔 1 58 285,246
预清洗 1 55 300,805 55
淬火 1 58 285,246 58
回火 1 58 285,246 60
滚压校直 1 59 285,246
车削止推端面及滚压 1 52 328,206
磨主轴颈 1 60 284,445 75 220,590
磨连杆颈1+4 1 59 289,226
磨连杆颈2+3 1 59 289,226
两端面加工 1 61 271,217 61
磨削轴头法兰 1 45 367,650 60
动平衡 1 60 275,737.5
抛光 1 52 318,159 52
终清洗 1 55 316,636 55
分组测量 1 45 387,000 45
终检 1 39 446,538 39
举例来说，某曲轴生产线若以单台机床加工节拍作为产能计算依据（如表2），则我们可以很容易地得出，该生产线的年生产能力为27万根/年。但是，由于该生产线采用自动上、下料装置蛇型联接，并且每台机床的加工节拍不一致会造成上道与下道等料现象，直接导致整线节拍由单机加工时的60s/根增加到联线加工时的75s/根，整线产能由27万根/年降为22万根/年，产能损失将近19%。
3、阶段三在阶段三，曲轴各工位的上、下料采用自动抓手；工序间输送采用鱼骨状布置的行走小车自动输送（如图2）。其优点在于：在保持了蛇型布置优点的前提下，较好地克服了蛇型布置的不足；机床布局具有柔性，占地面积少；能很好地实现“一次规划，分步实施”的理念；上、下道工序间无等待时间，生产效率高；可以在不停机的情况下，方便地进行换型生产，使得整线换型时间下降60%（相对于蛇型布置）。由于具备柔性存储单元，因此，生产线没有停产风险。值得注意的是，平时需加强对自动输送小车的维护保养，因为自动输送小车是保证整条生产线安全运行的重要基础之一。
综上所述，目前采用鱼骨型布置的曲轴生产线能较为充分地发挥组成生产线的每台加工设备的生产效率，从而大大提高了整线的生产率。由于布局具备柔性和开放性，为生产线今后的拓展及灵活的组织生产创造了必要的条件。
与此同时，一种更新的自动输送系统——环型机器人系统，以其高作业效率、高作业精度以及与传统线性传输设备相比对于作业空间的节省和良好的扩充能力等优点正逐步被发动机制造企业所认知，相信在不久的将来“环型机器人系统”一定会像现在“鱼骨型布置”一样成为广大企业的。
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曲轴加工工艺比较从表1可以看出，曲轴加工工艺的发展及变化主要体现在粗加工部分。首先，从阶段一发展到阶段二，车-车拉机床替代了内铣机床，加工效率及加工质量得到提高。从阶段二发展到阶段三，由于毛坯质量的提高，在加工定位孔时由几何中心替代了质量中心；由于外铣技术的突破，在加工连杆轴颈时由更为柔性的高速外铣机床替代了车-车拉机床。
综上所述，我们不难看出，从1990年到2007年曲轴的加工工艺随着机床制造水平及毛坯质量的提高有较大的发展，其加工效率也有大幅提高，但加工工序并没有本质变化。
曲轴各工位上、下料及工序间输送方式比较1、阶段一在阶段一，曲轴各工位的上、下料采用人工方式；工序间输送采用小车输送形式。其优点是：机床布置灵活，可以充分利用现有场地资源；同时，生产组织较为灵活，可较好地避免由于设备故障而造成的停产损失。其缺点是：操作人员劳动强度大，生产效率低，不能很好地适应大批量生产的需求。
2、阶段二在阶段二，曲轴各工位的上、下料采用自动抓手；工序间输送采用蛇型布置的行走小车自动输送（如图1）。其优点在于：操作人员劳动强度低，生产效率高；能够较好地适应大批量生产的需求；充分体现了“一个流”的生产理念。但它也存在一定的缺点：机床布置刚性，生产场地利用率低，占地面积大；无法避免由于设备故障而造成的停产风险；生产线布局缺乏柔性，较难贯彻“一次规划，分布实施”的现代规划设计理念；由于无法避免自动输送机构在生产过程中的互相等待，造成每台加工设备的能力不能得到充分发挥。
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秒/根 根/年 秒/根 根/年
铣两端面 1 47 70
钻质量中心孔 1 60 275,737.5
铣定位面 1 32
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磨连杆颈2+3 1 59 289,226
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动平衡 1 60 275,737.5
抛光 1 52 318,159 52
终清洗 1 55 316,636 55
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