日產汽車利用ＡＧＶ提高混流生產效率

《Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｆｌｏｗ》編輯部

由美國次貸危機引發的金融危機給世界經濟帶來前所未有的沖擊，也使日本數年來持續增長的汽車制造業遭受了沉重打擊。在此危難之際，如何提高生產效率、降低生產成本、提高收益成為汽車制造企業生存的關鍵。

對于日本日產汽車公司來說，在多年的生產活動中，效率一直是其關注的課題。上世紀90年代，日產自主研發了被稱為“NPW”(Nissan Production Way)的日產生產方式，并在日后的生產體系改革中得到了廣泛的應用。2007年，日產追浜工廠開始引進小型無人搬運車(AGV)。目前已有約900臺AGV應用于工廠內部，成功實現了不同車型零部件供應的自動化，真正實現了混流生產的高效率和快捷的物流過程，掀開汽車生產史的新篇章。

日產追浜工廠位于神奈川縣橫須賀市，于1961年投產，是日本第一個轎車生產廠。該工廠于1970年率先引進當時最先進的焊接機器人技術，成為世界一流的自動化汽車裝配工廠。目前，追浜工廠除了生產MARCH、KYUBU、KYUBUKYUBIKKU等系列的車型外，還生產小型車。日產公司2008年3月的生產統計報表顯示，追浜工廠的年生產能力達43萬臺(圖表－1、2)。

除了追浜工廠，日產在日本還有櫪木、湘南(日產車身)、九州工廠，以及生產發動機的巖城工廠和神奈川的橫浜工廠。

以下是來自日產汽車追浜工廠生產現場的報道。

“日產方式”追求同步生產

被稱為“NPW”的日產生產方式，旨在追求“同步生產”，保持從零部件供應商到生產工廠、銷售店之間的密切協作。

為按時生產高品質的汽車，日產在接到訂單后，立即通過計算機系統統計車的種類、顏色、等級、交貨期等信息，制定從零部件供給到各生產流程的順序和時間的詳細生產計劃。然后把該計劃發給零部件供應商、生產工廠、銷售店，各環節通過密切協作最終完成生產計劃。

供應商根據日產每天的生產計劃，把生產所需的零部件按順序和規定的時間送到日產工廠，每臺汽車的零部件按輛份集中在一起，根據作業指示，被送到總裝生產線旁。此方式稱為“零部件供給自動化”。在生產線。工人把零部件按照不同車型組裝起來。這樣，生產效率得到大幅度的提高。

根據“同步生產”的宗旨。日產公司總部把從全國3200家銷售店收到的訂單，通過計算機系統加以分析，統一管理生產計劃和生產進度。日產公司從上世紀90年代開始引進NPW，目前正在向全球的工廠進行推廣。

這次追浜工廠引進AGV也是NPW“同步化”體系的一部分，它提高了零部件供給的效率，同時實現了供給自動化。正如日產車輛生產技術本部車體技術部自動化設備技術科的井上博司主管所說，“AGV是NPW的組成部分，也是其核心部分”。

采用AGV實現快速搬運

1、提高物料搬運效率的需求

日產公司為實現“世界最完美生產”的目標，在全球各分工廠內實行競爭機制，哪個工廠的生產成本低、品質高，就被委以重任。為達到這個目標，各分工廠必須以最少的人工實現最高的效率。

隨著NPW的逐步推廣，追浜工廠與其他海外工廠也展開了競爭。為此，追浜工廠制定了“生存戰略”計劃。并于2006年開始實行“追浜挑戰”方案。

其實，追浜工廠自1990年代起就部分引進了小型AGV。但是隨著近年來汽車制造業多品種、小批量的生產需求的不斷提高，生產線逐漸擴大，并開始多品種混流生產，這就需要生產設備具有通用性，即設備適合各種車型的生產。由此，小型AGV的應用開始受到質疑，直到兩年后才恢復使用。

生產事業本部生產管理部部門策劃組的橋本哲也主管說：“當時，各種車型都在同一條生產線上生產，零部件的供給時常發生混亂。”

在生產線旁，許多車型的零部件并排在一起，顯得雜亂無章。由于生產計劃不能改變，取一個零部件有時要走很遠的距離，人和叉車的動線也缺乏規劃。

基于這種狀況，追浜工廠于2005年引進IFA(Integrated Factory Automation)理念，并確定了“零部件合理化”和“廉價自動化”兩大主題。生產現場、物流現場、供應商、lT技術、產品設計及生產準備、設備制造等各環節通過相互緊密協作，共同提高生產效率。

井上主管說：“把幾家供應商的零部件集中在一起，最終實現霧部件供給一體化。這就是引進AGV的前提，通過1條動線、1臺搬運設備實現了快速搬運。”

對比以前的生產流程，人工作業、零部件的選擇及識別、步行取件、退還空容器等，都存在時間上的浪費。引進IFA裝備后，在很大程度上降低了成本(包括采購成本、調達物流成本、組裝成本等)，同時實現了各環節之間的緊密協作。

2、引進新型AGV

此前，追浜工廠一直使用的是小型AGV(公司內部稱之為“SAV”，于90年代上市)，并有幾個廠家的不同機型混合使用。在AGV系統改造中，追浜工廠以愛知機械技術系統公司的車型為基礎，經過技術開發試驗部對標準模型的討論，同時引入其他廠家參與競爭，最終研制出最新型的AGV(愛知機械技術系統公司制造)，并于2007年夏開始應用。

新型AGV的驅動方式及導引方式和以前相同，主要區別在于：(1)把小型機(裝載能力500kg)、中型機(裝載能力750kg)兩種機型中的中型機加以改造，使其既可以橫向移動，也可以原地回轉；(2)引進新的控制軟件；(3)操作方法由按鍵式變為觸摸式。通過上述改良。可以大幅度提高生產效率。追浜工廠在2007年引進了530臺新型AGV，2008年又引進350臺，至此，AGV的數量已達到900臺，其中小型機占7成左右。

AGV的主要功能包括：通過傳感器發現障礙物后停止，或通過掃描器遮擋信號后控制AGV停止，指定位置和計算位置等。井上主管說：“AGV與生產設備同時存在，需要自動判斷方向。”

在驅動系統方面，為了易于牽引重型物料，在原來的基礎上稍加改裝，從有刷電機改為無刷電機，這樣就誕生了低成本且靈活應用的新型AGV。

向全球工廠同時推廣

通過“追浜挑戰”方案的實施，追浜工廠實現了零部件供給的合理化、自動化。經過反復實驗，生產線上的工人真正能夠將精力集中于當下的工作。

剛開始引進AGV時，人和叉車交叉穿梭行動；經過科學的規劃后。生產現場既安全又高效。經過數據對比可以發現，原來的無附加價值的人工作業(如下蹲、彎腰等動作)、低附加價值人工作業(如搬運零部件、暫存等)，和有附加價值人工作業的比例是25:75，引進新型AGV后，這一比例達到19:81。根據外部機構的品

質評價標準，追浜工廠獲得“連續3年第一”的稱號，也成為日產公司的模范工廠。

目前，日產在國內的3家工廠(櫪木、追浜、九州)都已引進了新型AGV，今后計劃在巖城、橫浜的發動機工廠和東南亞的海外工廠也逐步引進。

除了日產在應用AGV之外，豐田和本田公司也開始利用AGV進行零部件的搬運。自2007年開始，日本國內AGV的產量激增。橋本主管說：“AGV被埋沒多年，但其本身是具有巨大潛力的產品。現在對于生產線來說，AGV是最好的搬運工具之一。”

目前，這一經改良后的新型AGV的名稱尚未確定，但屬于日產的品牌，經過與愛知機械技術系統公司的協商，今年內將面向市場銷售。

下面詳細介紹追浜的第一車身工廠應用新型AGV的情況。

零部件存儲區和配套化

1追浜第一車身工廠

追浜第一車身工廠主要生產MARCH、KYUBU、NOTE等系列的產品，同時生產旺銷的小型轎車。圖1顯示，工廠內的通道和組裝區的管理井然有序。

2零部件保管區

圖2是各種零部件的集中存儲區。曾經因為混流生產規模的擴大而導致零部件擺放混亂的區域，現在變得十分整齊。

3～4零部件的配套化

根據組裝的車型，需要的零部件在這里進行配套。首先把零部件集中在塑料周轉箱中，然后碼放到臺車上，一輛臺車碼放同一輛汽車的零部件，即按輛份供應。這里用的臺車、周轉箱及其他大部分輔助設備都是由日產的人員自行設計的。

5～7利用AGV搬運

圖5顯示，有一輛小型AGV迎面行駛過來。

AGV的牽引方式有兩種，一種如圖6所示，掛在臺車的側面牽引；另一種如圖7所示，又到臺車底部牽引。圖7左邊的掃描器在AGV待機時關閉，表示停止中。車門及內飾作業

8～9利用懸掛輸送線輸送車門

前面提到的追浜工廠的車輛生產線(焊接、涂裝、總裝)，在同一條生產線可生產不同的車型，屬于混流生產線。

這里是給經輸送線送來的車門裝上玻璃以及內飾等。

10～11車門生產線

這里是車門組裝區，共有兩條生產線，分別設有零部件運送通道。AGV把配套的零部件直接送到工作人員的身旁。

12空箱、空臺車的回收

使用完的空周轉箱和空臺車也由AGV負責回收，送回零部件存儲區。

空箱放在輸送線的下方，AGV自動從后方進行拖運。圖12顯示的是AGV牽引空臺車。

此外，駕駛室里的儀表由供應廠家進行安裝，可以同時進行。這也是引入IFA理念提高生產效率的范例之一。

車身組裝線

13利用AGV搬運車身

圖13是車身組裝線上正在組裝KYUBU車型。因為車身的體積較大，所以使用中型AGV來搬運。中型AGV有750kg的牽引能力，而且沒有噪音。

同時，由于車體太大，從安全角度考慮，專門設計了高精度傳感器。

用AGV來搬運大型設備，同時還起到了環保效應。

14信號燈

在AGV和工作人員動線的交叉點設置了信號燈，AGV駛來時，信號燈變成紅色，按規定工作人員必須等待。信號燈和掃描器的控制都是通過無線方式來實現的。

15電磁導引膠帶

這里用電磁導引膠帶來代替預埋線圈，其操作非常簡便。在有叉車經過的地方，為防止起膠，在膠帶表面涂上了樹脂涂層。

AGV雖擁有自動行走的功能，但同時也設計了讓其根據周圍的實際情況行駛的程序。

車身組裝

16～17使用AGV搬運車身

如圖所示，車身直立放在AGV上，一次只能搬運一個。這里用的是中型AGV。

18～19車身組裝

AGV把車身運送到生產線旁，工作人員按照程序進行組裝。

在追浜的第一車身工廠進行采訪時，可以看到很多AGV在運行，相反幾乎見不到叉車或其他大型牽引車。追浜工廠真正實現了“省人力=降低成本”的宗旨。

在世界隨時可能發生眾多不可預料事件的情況下，日產公司推出“NPW”日產生產方式，完成了“IFA”化，擁有了雄厚的競爭實力，當然也受到了世人的好評。

(譯自日本《Material Flow》2009年第2期)