TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ lắp ráp và sản XUẤT XE TOYOTA

Mục tiêu và nhiệm vụ

Mục tiêu

Đề tài này nghiên cứu để tổng kết những công nghệ sản xuất trên ô tô

Toyota từ đó đưa ra những kinh nghiệm cho các doanh nghiệp đang sản xuất ô tô tại Việt Nam

Nhiệm vụ

- Phân tích quy trình công nghệ sản xuất ô tô Toyota

- Hiển thị những ưu điểm và hạn chế của trong công nghệ ô tô của Toyota.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng chính của nghiên cứu là công nghệ sản xuất và lắp ráp ô tô của Toyota

- Phạm vi nghiên cứu: Tìm kiếm thông tin cần thiết để hiểu công nghệ sản xuất và lắp ráp ô tô của Toyota.

Phương pháp nghiên cứu

- Cách tiếp cận: Dựa trên kiến thức công nghệ ô tô, kiến thức về xe

- Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu và tìm thông tin về công nghệ sản xuất và lắp ráp xe Toyota thông qua sách vở, báo chí, ảnh mạng.

HỆ THỐNG TỔ CHỨC SẢN XUẤT CỦA TOYOTA

Hệ thống sản xuất Toyota TPS

Hệ thống sản xuất TPS, phát triển bởi tập đoàn Toyota, nhằm đảm bảo chất lượng cao nhất với công nghệ tiên tiến và chi phí hợp lý Mục tiêu của TPS là tối đa hóa năng suất, phát triển quy trình sản xuất trở nên trơn tru và linh hoạt, đồng thời giảm thiểu chi phí sản xuất đến mức tối đa.

5 TRỤ CỘT CHÍNH CỦA TPS a) Tiêu chuẩn hóa (Tiêu chuẩn hóa)

Standardization là quy trình và hướng dẫn sản xuất chi tiết, giúp tránh thiếu nhất quán và giả định sai trong công việc Bảng tổng hợp công việc tiêu chuẩn hóa về vật liệu, công nhân và máy móc là yếu tố then chốt trong Hệ thống Sản xuất Toyota để đạt hiệu quả cao Việc sử dụng biểu đồ hoạt động tiêu chuẩn mang lại hiệu quả hơn so với việc dựa vào giám sát viên chỉ dạy từ kinh nghiệm cá nhân.

Chuẩn hóa nhằm thống nhất các hoạt động sản xuất, trừ những trường hợp cần điều chỉnh quy trình do nhu cầu mới Mức độ chuẩn hóa cao giúp các công ty dễ dàng mở rộng sản xuất và giảm thiểu gián đoạn do thiếu quy trình Bằng cách kiểm soát ba yếu tố chính, chuẩn hóa tối đa hóa hiệu quả và tối thiểu hóa lãng phí trong sản xuất.

 Takt time: thời gian cần thiết để 1 công việc được hoàn thành

 Trình tự công việc: Thứ tự từng bước công việc

Để xử lý hàng tồn hiệu quả, cần thiết lập tiêu chuẩn cho từng quy trình công việc nhằm đạt được thời gian lý tưởng và số lượng hàng hóa tối ưu Việc này bao gồm việc xác định rõ ràng trình tự công việc và các bước cần thực hiện trong quy trình chuẩn.

 Thu thập dữ liệu để tìm chuỗi công việc hiệu quả nhất.

 Thực hành trình tự lên đến 10 lần Nếu nhân viên có thể lặp lại chính xác và nhất quán, thì đó là một chuỗi khả thi.

 Tạo một tiêu chuẩn công việc để giúp nhân viên lặp lại trình tự công việc tối ưu.

Tiêu chuẩn hóa không đồng nghĩa với sự hoàn hảo; nếu các tiêu chuẩn và quy định được thiết lập bởi những người không hiểu rõ về môi trường làm việc hoặc không chú ý đến nhu cầu của người thực hiện công việc, thì tiêu chuẩn hóa sẽ không mang lại hiệu quả.

Nhiều nhân viên cấp cao và kỹ thuật viên thường áp đặt quá nhiều quy định, gây ra sự không thoải mái trong môi trường làm việc với những quy tắc rườm rà Khi tiêu chuẩn hóa công việc không phù hợp với mục tiêu của tổ chức, điều này không chỉ làm gia tăng khó khăn trong công việc mà còn cản trở hiệu quả và bỏ qua giá trị của nhân công Để khắc phục tình trạng này, việc áp dụng phương pháp sản xuất đúng thời điểm (JIT - Just In Time) là cần thiết, giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu suất làm việc.

Hệ thống sản xuất Toyota là một công nghệ quản lý sản xuất toàn diện, tập trung vào việc duy trì dòng chảy liên tục và linh hoạt với nhu cầu thay đổi Nguyên tắc "đúng thời điểm" đảm bảo sản phẩm được sản xuất với số lượng cần thiết tại thời điểm cần thiết, giúp loại bỏ tồn kho không cần thiết và giảm chi phí lưu kho Người công nhân tại quá trình lắp ráp sẽ lấy phụ kiện từ quá trình trước đó, chỉ sản xuất đủ số lượng để thay thế Nguyên tắc tự kiểm soát lỗi (Jidoka) kết hợp con người và tự động hóa, cho phép phát hiện lỗi ngay từ đầu, giảm thiểu tổn thất Mỗi dây chuyền sản xuất có khả năng tự kiểm soát, chỉ dừng lại khi có sự cố Bảng đèn Andon giúp giám sát lỗi và theo dõi tiến độ sản xuất, đảm bảo chất lượng tại từng công đoạn và tiết kiệm nhân công Nguyên tắc Kaizen khuyến khích cải tiến liên tục trong quy trình sản xuất.

Linh hồn hệ thống sản xuất Toyota là nguyên tắc Kaizen Kaizen được hiểu như

Sự đổi mới liên tục là yếu tố then chốt trong quy trình sản xuất của Toyota, nơi mọi kỹ sư, nhà quản trị và công nhân hợp tác chặt chẽ để tự động hóa dây chuyền sản xuất và cải tiến quy trình làm việc Toyota duy trì hàng tồn kho ở mức tối thiểu để giảm chi phí và nhanh chóng phát hiện sai sót Dây chuyền sản xuất của Toyota hoạt động với công suất tối đa, nhưng mỗi công nhân có quyền ngưng dây chuyền khi phát hiện lỗi Nhà máy Tsutsumi, với khả năng sản xuất năm trăm ngàn xe hơi mỗi năm, là minh chứng cho nguyên tắc này, hoạt động như một vũ điệu ba-lê với độ chính xác cao nhờ những cải tiến nhỏ Các công nhân sử dụng ghế cơ giới hóa để dễ dàng lắp ráp và sáng kiến sử dụng đồng kim loại và nam châm để chọn đinh vít một cách hiệu quả Nhờ vào nguyên tắc Kaizen, Toyota hy vọng sẽ duy trì vị thế dẫn đầu trong lĩnh vực cải tiến và hoàn thiện hệ thống sản xuất.

Lean Manufacturing là phương pháp tối ưu hóa sản xuất nhằm đạt được cùng mức sản lượng đầu ra nhưng với lượng đầu vào thấp hơn, bao gồm ít thời gian, ít mặt bằng, ít nhân công, ít máy móc, ít vật liệu và ít chi phí Các mục tiêu chính của Lean bao gồm việc giảm thiểu lãng phí và tăng cường hiệu quả trong quy trình sản xuất.

Giảm thời gian chuẩn bị sản xuất là yếu tố quan trọng giúp cải thiện chu kỳ sản xuất Bằng cách tối ưu hóa quy trình, doanh nghiệp có thể giảm thiểu thời gian chờ đợi giữa các công đoạn, cũng như rút ngắn thời gian chuẩn bị và chuyển đổi mẫu mã sản phẩm.

 Cải thiện cách bố trí nhà máy dựa trên việc sắp xếp lưu chuyển nguyên liệu hiệu quả;

 Giảm những nguồn lực cần cho việc kiểm tra chất lượng;

Quan hệ chặt chẽ với một số ít nhà cung cấp chất lượng cao và đáng tin cậy giúp cung cấp vật liệu và phụ tùng theo lô nhỏ, phù hợp với quy trình sản xuất, từ đó giảm thiểu tồn kho một cách tối đa.

 Sử dụng việc trao đổi thông tin điện tử với những nhà cung cấp và khách hàng;

 Hợp lý hóa tổng thể sản phẩm để loại bỏ những mẫu sản phẩm và biến thể ít mang lại giá trị tăng thêm cho khách hàng;

 Thiết kế những sản phẩm với ít thành phần hơn và phổ biến hơn;

Thiết kế sản phẩm và dịch vụ có khả năng tùy biến theo yêu cầu của khách hàng dựa trên các bộ phận và mô-đun tiêu chuẩn hóa là rất quan trọng, và việc sử dụng các công nghệ mới nhất sẽ nâng cao chất lượng và sự hấp dẫn của sản phẩm.

Tổ chức lắp rắp trong nhà máy Toyota

Dây chuyền sản xuất ô tô là một quá trình lắp ráp, trong đó các bộ phận được thêm vào theo trình tự khi các cụm bán thành phẩm di chuyển giữa các trạm Hệ thống này bao gồm nhiều loại thiết bị và máy móc tự động, bán tự động được ứng dụng trong ngành sản xuất ô tô Nhiệm vụ chính của dây chuyền là thực hiện các hoạt động sản xuất một cách tuần tự và liên tục theo chương trình đã được thiết lập Hiện nay, để vận hành một dây chuyền lắp ráp ô tô hiệu quả, cần nhiều loại máy móc và thiết bị như máy phun sơn tự động, máy ép nhựa, cánh tay robot công nghiệp, máy hàn CNC và thiết bị đo lường.

2.2 Quá trình thiết kế dây chuyền lắp ráp Toyota

Thiết kế dây chuyền lắp ráp được xác định qua việc phân tích từng bước sản xuất các bộ phận cũng như sản phẩm cuối cùng.

Các phân công công việc số lượng máy móc và tốc độ sản xuất được lập trình để tất cả hoạt động dọc theo một dây chuyền tương thích.

Dây chuyền lắp ráp khởi đầu từ khu gầm trần, nơi các thành phần được gắn liên tiếp khi khối lắp ráp di chuyển trên băng tải Các bộ phận được kết hợp thành các cụm lắp ráp phụ thông qua các đường trung chuyển, cung cấp các bộ phận bên ngoài, nội thất, động cơ và các cụm lắp ráp khác.

Dây chuyền lắp ráp tự động hoàn toàn tại nhà máy Toyota được vận hành chủ yếu bằng máy móc, với sự giám sát tối thiểu từ con người Hệ thống này bao gồm hầu hết các thiết bị tự động và tự điều chỉnh, đảm bảo hiệu suất tối ưu trong quá trình sản xuất.

Tuy nhiên, nhiều sản phẩm vẫn được lắp ráp thỉ công vì nhiều bộ phận linh kiện máy móc không dễ dàng xử lý

Cảm biến và hệ thống từ IFM cung cấp công nghệ tiên tiến và tiêu chuẩn chất lượng cao, hỗ trợ hiệu quả cho ngành sản xuất ô tô.

Sử dụng cảm biến điện cảm, điện dung, quang điện và xi lanh để phát hiện chính xác các bộ phận máy Hệ thống giám sát rung động hỗ trợ bảo trì dựa trên điều kiện hoạt động của nhà máy Ngoài ra, hệ thống RFID, đầu đọc mã và camera được triển khai để theo dõi vật liệu và giám sát chất lượng.

Cảm biến đo áp lực khí nén

Cảm biến đo lượng khí tiêu thụ

Cảm biến cảm ứng kiểm soát băng tải

Cảm biến vị trí kiểm soát vị trí đặt hàng

Cảm biến chân không kiểm soạt lực hút

Cảm biến kiểm soát khóa của thiết bị nâng Lưới ánh sáng an toàn ngăn ngừa xâm nhập khu vực tách kim loại và dập tạo hình

• Cảm biến quang điện kiểm soát vị trí khung xe trên băng tải trước quá trình hàn

• Cảm biến cảm ứng kiểm soát trục của rô-bốt

• Cảm biến hình ảnh tán xạ phản hồi kiểm soát vị trí các thành phần trên xoay trong quá trình hàn

• Cảm biến hình ảnh kiểm soát vật liệu lắp ráp trên khung vận chuyển đã đủ hay chưa

• Cảm biến cảm ứng kiểm soạt lực gá kẹp

• Cảm biến lưu lượng kiểm soát nguyên liệu khí gas phục vụ hàn

• Cảm biến quang điện thông báo thời điểm Rô-bốt bắt đầu phun sơn cho xe

• Cảm biến lưu lượng kiểm soát lượng sơn phun Cảm biến kiểm soát nhiệt độ cho giai đoạn làm sạch, tiền phun, làm khô sơn

• Cảm biến cảm ứng từ kiểm soát lưu lượng nước làm mát lò đúc khuôn

• Cảm biến mức kiểm soát lượng dung dịch làm sạch các linh kiện máy

• Cảm biến kiểm soát độ nén chặt của các linh kiện

• Cảm biến lưu lượng kiểm soát khí nén cung cấp cho máy lắp ráp dùng khí nén

• Cảm biến cảm ứng nhận biết vị trí thân xe trên băng tải để lắp kính

• Cảm biến quang điện tán xạ dùng cho rô-bốt gắp kính lắp cho xe

• Cảm biến nhận biết vị trí lắp màn hình điện tử, bảng táp-lô trong xe

• Cảm biến nhận biết vị trí của đĩa phanh trong quá trình ráp cụm phanh

Cấu trúc của dây chuyền lắp ráp Toyota

3.1 Quy trình công nghệ Đối với loại ô tô có cấu tạo dạng khung vỏ liền sắt si : đặc điểm chủ yếu của dạng quy trình ở dạng này có 1 line ráp nội thất toàn bộ cho khung vỏ sau khi được sơn hoàn chỉnh đồng thời chỉ cần bố trí 1 – 3 vị trí dùng gá đặt các bộ phận cầu, hệ thống treo, động cơ, hộp số Khung vỏ sau khi được lắp ráp nội thất gần đến khâu hoàn chỉnh sẽ được gắn rắp lên bệ gá các cụm phần dưới ô tô Quá trình lắp ráp tiếp tục được thực hiện cho đến khi hoàn chỉnh.

3.2 Dây chuyền sản xuất lắp ráp

Khung xe được cố định chắc chắn trên băng tải để ngăn chặn sự dịch chuyển không mong muốn Các robot và thợ lắp ráp sẽ lần lượt thực hiện việc lắp ráp các bộ phận từ bên trong và bên ngoài, bao gồm thùng xe, hệ thống truyền động và cơ cấu lái.

Sau khi hoàn tất lắp ráp và hàn, quá trình sơn xe được khởi động Tại các nhà máy lớn, robot tự động phun sơn để đảm bảo độ chính xác cao, ngay cả với các chi tiết nhỏ Các kỹ sư chỉ cần pha màu và điều khiển máy móc.

• Sau khi trải qua các quy trình sơn xe, các công nhân sẽ tiến hành lắp ráp nội thất, điện, điều khiển, hệ thống âm thanh,

Cuối cùng, sau khi hoàn tất các công đoạn, chiếc xe được đưa đến trạm kiểm tra để thực hiện kiểm tra toàn diện các hệ thống như ánh sáng, âm thanh, cân bằng và cảm biến Mọi khuyết điểm phát hiện đều sẽ được chuyển về trung tâm sửa chữa để khắc phục kịp thời.

Sau khi các xe vượt qua trạm kiểm tra cuối cùng, chúng sẽ được gắn nhãn hiệu và bảng giá, sau đó được xếp vào bãi chờ để chuẩn bị vận chuyển ra thị trường.

Dây chuyền tự động hóa là yếu tố cốt lõi trong sản xuất ô tô của Toyota, đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất Sự xuất hiện của cánh tay robot trong các hệ thống sản xuất xe hơi giúp kiểm soát chất lượng đầu ra một cách chính xác và tỉ mỉ, đảm bảo tiêu chuẩn cao nhất trong quy trình sản xuất.

Tự động hóa trong ngành ô tô mang lại nhiều lợi ích, bắt đầu từ việc kết nối công nghệ vận hành, giúp thiết lập và kiểm soát dữ liệu hiệu quả Ứng dụng dây chuyền sản xuất tự động hóa, đặc biệt dưới sự điều khiển của các thiết bị thông minh như máy tính, ngày càng trở nên phổ biến, góp phần tối ưu hóa quy trình sản xuất.

Dây chuyền tự động hóa là yếu tố then chốt trong ngành sản xuất ô tô và xe hai bánh Sự xuất hiện của cánh tay robot lắp ráp tự động đã nâng cao hiệu quả sản xuất và kiểm soát chất lượng Từ việc cấp phôi, thay khuôn, chỉnh sửa cữ, đến vặn ốc vít, lắp đặt, dán nhãn, kép gắp và đóng gói, tất cả đều được thực hiện một cách chính xác và tỉ mỉ nhờ vào các tác vụ tự động hóa.

Tự động hóa trong ngành ô tô và xe hai bánh mang lại nhiều lợi ích, bắt đầu từ việc sử dụng các sản phẩm công nghệ kết nối để thiết lập và kiểm soát dữ liệu Điều này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất Một máy tính công nghiệp thông minh kết nối hoàn toàn với quy trình sản xuất tự động, kiểm soát toàn bộ dây chuyền sản xuất một cách hiệu quả.

Hiện nay, nhiều nhà máy sản xuất ô tô và sản phẩm phụ trợ tại Việt Nam, đặc biệt là Toyota, đang đầu tư xây dựng nhà máy thông minh với hệ thống điều hành sản xuất hiện đại Sự áp dụng nền tảng tự động hóa và công nghệ số hóa đã tạo ra bước đột phá trong công nghệ sản xuất ô tô và xe hai bánh, nâng cao chất lượng sản phẩm đầu ra Quá trình sản xuất được tối ưu hóa nhờ vào việc sử dụng máy tính thông minh điều khiển từ xa, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển này.

QUY TRÌNH CỦA DÂY CHUYỀN LẮP RÁP Ô TÔ TOYOTA

Chuẩn bị dây chuyền lắp ráp ô tô

Các nhà thiết kế của Toyota tập trung vào việc tạo ra những mẫu xe đáp ứng nhu cầu và sở thích của người tiêu dùng, không chỉ cho hiện tại mà còn cho tương lai gần khi xe được ra mắt trên thị trường.

Các nhà thiết kế sử dụng máy tính để vẽ bản concept và dựng mô hình 3D của xe hơi, giúp hình dung hình dáng tương lai của chiếc xe Qua các mô phỏng, họ tạo ra mô hình ô tô bằng đất sét, thực hiện các điều chỉnh trực tiếp cho đến khi đạt được thiết kế ưng ý nhất, có khả năng cao được công chúng chấp nhận.

Các kỹ sư khí động học đóng vai trò quan trọng trong thiết kế xe hơi, họ tính toán các tham số dòng khí và nghiên cứu khả năng chống chịu va chạm Sau khi thống nhất mô hình xe bằng đất sét, các nhà thiết kế tiến hành chế tạo nguyên mẫu với tỷ lệ 1:1.

Khi quá trình thử nghiệm hoàn tất cũng là lúc bắt đầu các bước lắp ráp dây chuyền sản xuất ô tô

2.1.2 Nghiên cứu và thử nghiệm

Sau khi hoàn thành thiết kế nguyên mẫu, chiếc xe sẽ bước vào giai đoạn thử nghiệm Trong giai đoạn này, xe được ngụy trang bằng lớp băng dán bên ngoài để bảo vệ thông tin Một số chi tiết ngoại thất vẫn chưa giống phiên bản sản xuất nhằm ngăn chặn rò rỉ thông tin cho đối thủ Thời gian thử nghiệm có thể kéo dài đến 1 năm, tùy thuộc vào từng dòng xe và phân khúc khác nhau.

Chiếc xe ô tô sẽ hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết và địa hình để phát hiện những khuyết điểm Dữ liệu thử nghiệm sẽ được gửi về trung tâm nghiên cứu nhằm cải tiến và thực hiện các thay đổi phù hợp nhất.

Các bước lắp ráp dây chuyền sản xuất

Có rất nhiều nhà cung cấp các bộ phận, phụ tùng cho một chiếc xe hơi, theo ước tính có đến hơn 4000 nhà cung ứng khác nhau.

Các bộ phận, phụ tùng được chuyển đến nhà máy lắp ráp và được sắp xếp tại từng khu vực khác nhau ở bên trong nhà máy.

Khung xe là bộ phận quan trọng cần lắp đặt đầu tiên trong quy trình lắp ráp ô tô Được cố định trên dây chuyền, khung xe giúp ngăn chặn sự dịch chuyển sai vị trí, đảm bảo quá trình lắp ráp diễn ra chính xác Các thợ cơ khí sẽ lắp ráp theo thứ tự: các bộ phận bên trong trước, tiếp theo là các bộ phận bên ngoài, thùng xe, và cuối cùng là hệ truyền động, trục cùng cơ cấu lái.

Lắp ráp tại các nhà máy ô tô lớn chủ yếu được thực hiện bởi robot, giúp tăng tốc độ sản xuất Sau khi động cơ và hệ thống truyền động được lắp vào xe, robot sẽ tiếp tục đảm nhiệm các công việc như hàn khung và lắp đặt miếng lót sàn, hỗ trợ công nhân trong việc lắp đặt hệ thống treo.

Khung gầm là thành phần chính để hàn hoặc bắt vít các tấm và nẹp Khi di chuyển trên dây chuyền lắp ráp, khung gầm được giữ cố định bằng các đồ gá kẹp, từ đó xưởng sẽ bắt đầu chế tạo vỏ xe Các cánh tay robot được sử dụng rộng rãi để ghép nối các bộ phận mà con người khó thực hiện, với khả năng gắp các tấm mui nặng tới 90kg và sắp xếp chúng vào đúng vị trí.

Sau khi hoàn tất lắp đặt khung gầm, bước tiếp theo là lắp đặt thân xe, đây là giai đoạn phức tạp nhất của quá trình chế tạo ô tô Nhiều bộ phận cần được bắt vít và hàn chắc chắn trên thân xe Một số công đoạn khó khăn yêu cầu sự can thiệp của con người, chẳng hạn như lắp ráp các bảng điện tử vào táp-lô và lắp đặt ghế.

Robot được sử dụng để ghép nối và hàn chặt các mối nối với độ chính xác vượt trội mà con người khó có thể đạt được Chúng có khả năng nhặt các tấm mui nặng tới 90 kg và đặt chúng vào vị trí một cách chính xác, với độ chính xác của các mối hàn lên tới 0,0001 inch Các kỹ sư sẽ tham gia vào việc điều khiển và giám sát quá trình lắp đặt của robot nhằm giảm thiểu sai sót.

Có 2 loại cấu tạo thân vỏ xe ô tô cơ bản: thân khung rời (body-on-frame) và thân khung liền (unibody).

Cấu trúc thân khung rời (body on frame) là thiết kế trong đó thân xe được đặt trên một khung gầm riêng biệt, hoàn toàn tách biệt cho đến khi lắp ráp Ưu điểm của cấu trúc này bao gồm dễ dàng thiết kế và sửa chữa, giảm tiếng vọng từ gầm, khả năng chịu tải cao và độ bền tốt Tuy nhiên, nhược điểm là trọng lượng nặng, ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành và mức tiêu thụ nhiên liệu, cùng với trọng tâm cao Các dòng xe của Toyota áp dụng cấu trúc thân khung rời chủ yếu là SUV, xe bán tải và xe tải.

Cấu trúc thân khung liền (unibody) kết hợp thân xe và khung gầm thành một khối thống nhất, mang lại ưu điểm trọng lượng nhẹ cho xe.

Cấu trúc thân khung liền giúp cải thiện đáng kể hiệu suất vận hành và mức tiêu hao nhiên liệu, đồng thời hạ trọng tâm xe để tăng độ ổn định Tuy nhiên, nhược điểm của loại cấu trúc này là khó sửa chữa và khả năng chịu tải không cao Các dòng xe sử dụng cấu trúc này bao gồm sedan, hatchback, MPV và crossover.

Bên cạnh phần thân khung chính, thân vỏ xe còn gồm nhiều bộ phận khác như:

Vỏ xe gồm: nắp capo, lưới tản nhiệt, ba đờốp sốc, sườn xe, cánh cửa xe, nắp cốp, cản sau

Kính xe gồm: kính chắn gió, kính hậu, kính cửa sổ

Các phụ tùng thân vỏ gồm: gương chiếu hậu, đèn xe, tay nắm cửa xe, gạt mưa, chắn bùn

Vật liệu chế tạo thân vỏ xe

Thép, với thành phần chính là sắt và carbon, là vật liệu phổ biến nhất trong sản xuất thân vỏ ô tô Đặc tính cứng, dễ uốn, sức bền cao và giá thành thấp của thép làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho ngành công nghiệp ô tô Hàm lượng carbon trong thép không chỉ tăng cường độ cứng mà còn quyết định tính chất của vật liệu; tỷ lệ carbon càng cao thì thép càng cứng.

Nhôm đang trở thành vật liệu phổ biến trong ngành sản xuất ô tô nhờ vào trọng lượng nhẹ hơn thép đến 40%, giúp cải thiện hiệu suất vận hành và tiết kiệm nhiên liệu Ngoài ra, nhôm còn có khả năng chống ăn mòn tốt, dễ dàng chế tạo và có thể tái chế 100%, mang lại lợi ích bền vững cho ngành công nghiệp ô tô.

Nhôm sở hữu độ cứng và khả năng chống xoắn vượt trội, đặc biệt khi được thiết kế với cấu trúc nhiều ngăn bên trong, giúp gia tăng độ ổn định cho xe, đặc biệt khi vào cua hoặc chạy ở tốc độ cao Hơn nữa, nhôm có khả năng hấp thụ xung lực tốt khi va chạm, mang lại độ an toàn cao cho người sử dụng.

Nhựa không chỉ được sử dụng trong nội thất mà còn đóng vai trò quan trọng trong sản xuất thân vỏ xe ô tô Loại nhựa chủ yếu được sử dụng cho mục đích này là nhựa gia cố sợi (Fibre-reinforced plastic - FRP), còn được biết đến với tên gọi nhựa sợi thuỷ tinh hay nhựa composite.

Nhựa FRP, khác với nhựa nhiệt dẻo thông thường, được hình thành từ chuỗi polyme gia cố bằng sợi như sợi thủy tinh, carbon, aramid hoặc bazan, với polyme thường là epoxy, vinyl este hoặc polyester Ưu điểm nổi bật của nhựa FRP bao gồm khả năng dễ tạo hình, chống biến dạng tốt và trọng lượng nhẹ Hiện nay, nhựa FRP được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp ô tô, hàng không vũ trụ, hàng hải và xây dựng Đặc biệt, hãng xe Toyota đã áp dụng vật liệu composite trong sản xuất thân vỏ cho một số mẫu siêu xe của mình.

Sau khi hoàn tất lắp ráp thân xe, xe sẽ được treo lên giá cao để sơn tại các nhà máy sản xuất ô tô lớn, nơi quá trình sơn được thực hiện bằng robot nhằm đảm bảo độ chính xác tối đa Các kỹ sư chỉ cần pha màu và điều khiển robot, trong khi ở những dây chuyền sản xuất nhỏ, thợ sơn sẽ trực tiếp thực hiện công đoạn này.

Trước khi bắt đầu quá trình sơn, vỏ xe được đưa vào một căn phòng sáng trắng, nơi các công nhân sử dụng vải ngâm dầu hi-light để lau sạch mọi vết bẩn Dưới ánh đèn, loại dầu này giúp phát hiện các khuyết tật trên bề mặt kim loại Những khiếm khuyết này sẽ được sửa chữa ngay lập tức bởi đội ngũ thợ tay nghề cao.

KIỂM ĐỊNH XE XUẤT XƯỞNG CỦA TOYOTA

Kiểm tra tổng thể

- Số khung thực tế, số máy thực tế.

- Qui cách, chất lượng các kí tự.

- Số đóng phải rõ ràng, không đóng 2 lần.

- Các kí tự và vị trí đóng đúng với qui định.

- So sánh với bản đăng kí.

- Các kích thước cơ bản

- Lắp đặt, bố trí các cụm tổng thành

- Chất lượng lớp sơn phủ

- Sai lệch về kích thước trong giới hạn cho phép.

- Thân vỏ xe không lồi lõm,biến dạng.

- Lớp sơn phải đảm bảo chất lương.

- Đo bằng thước, so sánh với thiết kế.

3.1.3 Gương chiếu hậu phía ngoài

- Đủ số lượng, đúng kiểu, điều khiển nhẹ nhàng.

- Quan sát được chiều rộng 4m cho mỗi gương ở vị trí cách gương 20m. Phương pháp kiểm tra:

- So sánh với thiết kế.

- Kiểm tra bằng thiết bị và bằng tay.

3.1.4 Hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu.

- Số lượng các loại đèn, màu sắc.

- Bắt chắc chắn, đủ chi tiết, chức năng theo qui định.

- Đủ yêu cầu về cường độ sáng, màu sắc và các yêu cầu khác.

- So sánh với thiết kế.

- Kiểm tra bằng thiết bị và bằng tay.

3.1.5 Động cơ và các bộ phận liên quan

- Định vị và bắt chặt động cơ và các bộ phận lắp trên động cơ.

- Các dây đai dẫn động.

- Độ kín khít của hệ thống nhiên liệu, bôi trơn, làm mát.

- Không bị nứt, trầy,biến dạng, không có va chạm giữa các chi tiết quay và các chi tiết khác.

- Được bắt chặt vào khung xe,lực xiết bulông đúng theo thiết kế qui định.

- Mức dầu bôi trơn, làm mát, dầu dẫn động phanh, dầu dẫn động li hợp nằm trong giới hạn cho phép.

- Động cơ hoạt động ổn định, không có tiếng ồn lạ khi hoạt động.

- Không có rò rỉ nước làm mát.

- Nhiệt độ nước làm mát và dầu bôi trơn nằm trong giới hạn qui định. Phương pháp kiểm tra:

- Dùng búa chuyên dùng hoặc cờ lê lực.

- Để cần số ở vị trí 0, dừng xe bằng phanh đổ, cho động cơ làm việc và kiểm tra.

- Vị trí và cách lắp đặt.

- Số lượng, kích cỡ và áp suất lớp.

- Các chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng.

- Hư hại và biến dạng của lớp.

- Đúng kích cỡ, kiểu loại, áp suất lớp.

- Lực xiết bulông đúng theo thiết kế.

- Sự đầy đủ các chi tiết kẹp chặt và phòng lỏng.

- Bánh xe được cân bằng động, không bó kẹt khi hoạt động.

- Không có độ rơ dọc trục và hướng kính.

- Chắn bùn đầy đủ và chắc chắn.

- Kiểm tra độ rơ, bó kẹt của moay ơ.

- Dùng đồng hồ đo áp suất.

- Dùng búa chuyên dùng, hoặc cà lê lực.

Kiểm tra gầm xe

- Trang bị các hệ thống.

- Lắp đặt hoạt động và các mối ghép.

- Đủ các chi tiết,chắc chắn, không nứt, không biến dạng.

- Cáp phanh đỗ không lỏng, chùng khi phanh.

- Quan sát, dùng tay lắc vận hành hệ thống đạp phanh để kiểm tra sự rò rỉ.

- Đủ không rò rỉ chất lỏng

- Li hợp không bó kẹt, đóng ngắt phải nhẹ, cắt dứt khoát, phải có hành trình tự do theo qui định của nhà sản xuất.

- Đạp, nhả bàn đạp li hợp.

3.2.3 Cơ cấu lái và các đòn dẫn động lái

- Kiểu loại, lắp đặt và các mối ghép.

- Lực xiết bulông theo thiết kế.

- Không va chạm vào các bộ phận khác khi quay vô lăng lái

- Tay lắc vô lăng lái và quan sát.

3.2.4 Các cầu khớp, khớp chuyển hướng.

- Kiểu loại,lắp đặt, các mối ghép và bôi trơn.

- Đủ, không biến dạng, không kẹt khi quay vô lăng.

- Không có tiếng lạ khi lắc vô lăng.

- Vỏ bọc chắn bụi không bị thủng,rách.

- Tay lắc vô lăng lái.

- Các mối ghép và sự bôi trơn.

- Đủ, không biến dạng, không kẹt khi quay vô lăng.

- Không rơ hướng trục và hướng kính.

- Không rò rỉ dầu trợ lực lái.

- Không rơ bạc, trục khớp cầu

- Kích bánh dẫn hướng kiểm tra độ rơ.

3.2.6 Lò xo, hạn chế ụ hành trình

- Lắp đặt và các mối ghép.

- Các ụ hạn chế hành trình củap và lò nhí xo.

- Lực xiết bulông đúng theo thiết kế.

- Dùng búa chuyên dùng hay cơ lê lực kiểm tra các mối ghép, lực xiết bu lông.

- Lắp đặt và các mối ghép.

- Rò rỉ dầu thủy lực.

- Lực xiết bulông đúng theo thiết kế.

- Dùng búa chuyên dùng hay cơ lê lực kiểm tra các mối ghép, lực xiết bu lông.

- Lắp đặt và các mối ghép.

- Độ rơ các khớp, then hoa,gối đỡ.

- Lực xiết bulông đúng theo thiết kế.

- Độ rơ của then hoa và các trục chữ thập nằm trong giới hạn cho phép.Phương pháp kiểm tra

- Dùng búa chuyên dùng hay cơ lê lực kiểm tra các mối ghép, lực xiết bu lông.

- Lắp đặt và các mối ghép.

- Rò rỉ dầu thủy lực.

- Lực xiết bulông đúng theo thiết kế.

- Mức dầu bôi trơn nằm trong giới hạn qui định.

- Không rò rỉ dầu bôi trơn.

- Dùng búa chuyên dùng hay cơ lê lực kiểm tra các mối ghép, lực xiết bu long

Kiểm tra buồng lái và khoang hành khách

- Trình trạng của gioăng kính.

- Lắp chặt vào thân xe.

- Gioăng kính không biến dạng

- Quan sát, so sánh với thiết kế.

- Tầm quan sát đạt theo thiết kế.

- Hình ảnh phản chiếu phải rõ, không biến dạng.

- Quan sát, so sánh, dung tay lắc

3.3.3 Gạt nước và phun nước rửa kính

- Hoạt động nhẹ nhàng, không kẹt.

- Diện tích quét phải đảm bảo tầm nhìn cho người lái.

- Tia phun nước nằm trong tầm quét của gạt nước.

- Gương chiếu hậu bên ngoài nằm trong tầm quét của gạt nước. Phương pháp kiểm tra

- Hoạt động nhẹ nhàng, không kẹt.

- Thỏa mãn vùng quan sát theo qui định.

- Vị trí ghế người lái phải điều chỉnh được để đảm bảo tầm nhìn. Phương pháp kiểm tra

- Quan sát thử, thao tác thử

3.3.5 Đai an toàn ghế của người lái

- Quan sát, so sánh, thử

- Lắp đặt, sự làm việc.

- Độ rơ vô lăng lái.

- Hiệu quả trợ lực lái.

- Độ rơ vô lăng lái nằm trong giới hạn cho phép

- Có trợ lực lái khi động cơ hoạt động.

- Quan sát, so sánh, thử.

- Lắp đặt, sự làm việc.

- Cần số không rung,lắc, chuyển số nhẹ nhàng.

- Quan sát, so sánh, thử

3.3.8 Các pedan li hợp, phanh, ga.

- Khe hở tương đối với sàn.

- Hành trình tự do và hành trình làm việc nằm trong giới hạn qui định.

- Điều khiển nhẹ, không bó kẹt, trả về vị trí ban đầu khi thôi lực tác dụng. Phương pháp kiểm tra

- Quan sát, so sánh, thử

3.3.9 Các đồng hồ tốc độ, áp suất khí nén, báo số vòng quay động cơ, mức nhiên liệu , các đèn chỉ báo

- Chắc, đúng vị trí, đủ số lượng

- Quan sát, so sánh, thử

- Đóng mở phải nhẹ nhàng, không kẹt.

- Các gioăng phải kín khít.

- Khóa cửa chắc chắn, hoạt động nhẹ

- So sánh với thiết kế.

3.3.11 Sàn xe, trần xe và các thành bên

- Các tấm ốp thành bên, trần xe.

- Vật liệu trải sàn không trơn trượt.

- Trải sàn kgông rách, phồng.

- Các tấm ốp không rách, nứt, tróc.

- Nẹp phải đủ, chắc và thẳng hàng.

3.3.12 Đèn chiếu sáng trong xe, đèn bậc cửa lên xuống, điều hòa, quạt thông gió

- Bắt chặt, đủ số lượng, đảm bỏa chức năng thiết kế.

- Quan sát, so sánh, thử

Quy trình kiểm định về tiêu chuẩn an toàn

Trước khi ra mắt một mẫu xe mới, các dòng xe của hãng phải đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn an toàn Ba yếu tố chính được sử dụng để đánh giá mức độ an toàn của xe bao gồm: khả năng bảo vệ hành khách, hiệu suất phanh và tính ổn định khi vận hành.

Hình nộm được trang bị cảm biến để đánh giá mức độ ảnh hưởng của va chạm và xác định tổn thương ở các bộ phận quan trọng như mặt, chân và tay Những dữ liệu này cho thấy hình nộm đã va chạm với các vị trí cứng trong cabin.

Cabin là vùng an toàn quan trọng trong trường hợp xảy ra va chạm, nơi có tác động tối thiểu giúp phát huy hiệu quả của các trang bị an toàn bị động như túi khí.

Túi khí và dây đai an toàn là hai yếu tố quan trọng trong hệ thống bảo vệ hành khách Các chuyên gia sẽ đánh giá tốc độ bung túi khí để đảm bảo nó đủ nhanh trong trường hợp xảy ra va chạm Đồng thời, dây an toàn cần phải có khả năng giữ vững vị trí của hành khách, ngăn chặn việc va chạm với xe, từ đó tăng cường sự an toàn trong quá trình di chuyển.

Các bước tiến hành thí nghiệm an toàn

Trước khi bắt đầu thí nghiệm, cần xả toàn bộ dung dịch như dầu, nhớt và nước làm mát từ các xe Điều này giúp ngăn chặn việc các dung dịch này chảy ra khu vực thí nghiệm trong quá trình va chạm.

Các loại máy đo và cảm biến sẽ được lắp đặt ở phía sau xe, được cố định chắc chắn vào thân xe nhằm hạn chế hư hỏng không cần thiết.

Lắp đặt camera và đèn chiếu sáng trong và ngoài xe với nhiều góc quay khác nhau giúp ghi lại toàn bộ hình ảnh trong quá trình va chạm.

- Các điểm thử nghiệm sẽ được đánh dấu bằng decal và thước đo để có thể xác định được các vị trí va chạm và hướng va chạm.

Cuối cùng, hình nộm được đặt trong xe với nhiều cảm biến gắn trên đó để đo lường mức độ ảnh hưởng do va chạm Các cảm biến giúp đánh giá tổn thương cho cơ thể tại các vị trí như đầu, mặt, ngực, cánh tay và chân Mức độ tác động lên hình nộm phản ánh trực tiếp tác động lên tài xế và hành khách trong trường hợp xảy ra va chạm thực tế.

Các trường hợp thử nghiệm va chạm của quy trình kiểm định ô tô Toyota 39 KẾT LUẬN

Kiểm tra va chạm trực diện phía trước là quá trình đánh giá an toàn của xe khi di chuyển với vận tốc cụ thể và đâm vào bề mặt phẳng có độ cứng vừa phải Sau va chạm, các hư hại của xe và lực tác động lên hình nộm sẽ được kiểm tra kỹ lưỡng Ngoài ra, kiểm tra va chạm phía trước cũng bao gồm cả bên lái và cạnh lái, tương tự như trường hợp va chạm trực diện, nhưng vùng va chạm chỉ chiếm 1/2 đến 1/4 phần đầu xe.

Va chạm bên sườn mô phỏng các tình huống xe bị va chạm từ bên hông, giúp đánh giá độ an toàn của cửa bên và hệ thống túi khí bên cạnh cửa Đồng thời, kiểm tra độ cứng của mui xe cũng rất quan trọng trong trường hợp xe bị lật nhiều vòng.

Thông qua báo cáo này, nhóm đã nắm bắt được công nghệ sản xuất và lắp ráp ô tô Toyota, đồng thời đạt được các mục tiêu ban đầu Cụ thể, nhóm đã tìm hiểu về công nghệ ô tô của Toyota, nghiên cứu nguyên tắc làm việc trong sản xuất, và phân tích những ưu điểm cũng như hạn chế của công nghệ lắp ráp Xin cảm ơn thầy cô đã dành thời gian đọc bài.