總裝儀表板線物流自動化規劃與實施

胡利杰

（長城汽車股份有限公司技術中心 河北省汽車工程技術研究中心，河北 保定 071000）

隨著企業發展壯大及人員成本增加，為提升企業形象，提高物流配送的自動化水平，實現少人化，汽車總裝車間物流配送向著物流自動化的方向發展。儀表板線無一例外是我們項目實施規劃的一部分，下面就儀表板線物流自動化規劃與實施過程進行介紹。

1 儀表板生產線布置及工藝內容

1.1 儀表板生產線布置

儀表板裝配段采用CPC輸送鏈，輸送和儲存線采用空中摩擦式輸送機。設有1臺升降機，儀表板上下線均采用升降機來完成。要求全線能滿足吊具帶儀表板總成通過。設計節拍滿足62 s，年產能25萬輛。

為減少摩擦驅動，降低設備投資，采用4套車組吊具掛在一起的運行方式，掛鉤和脫鉤均為自動完成，共設有2套車組掛鉤裝置和脫鉤裝置。

儀表板分裝線為一獨立驅動的輸送線，運行速度為0.9～3.7m／min，采用變頻調速。共設18個分裝工位，工位間距為2800mm。裝配時，儀表板的夾具要求旋轉，不能影響部件的裝配。工藝段設置平衡軌，保持吊具平衡，不晃動。上坡段設止退鏈，下坡段設防滑鏈。分裝完的儀表板轉入快速線，由升降機輸送至裝儀表板工位，在裝儀表板工位由輔助機械手將儀表板取下再與車體合裝。

全線共有42套車組吊具，車組為三車組。為便于車組、吊具的維修，在空吊具區特設一檢修區，需檢修的吊具由分流道岔進入檢修區檢修，完成后再通過合流道岔進入主線重新投入使用，檢修區采用花紋鋼板，需更換的吊具和車組由裝儀表板處的升降機降下完成。

1.2 儀表板線工段工藝內容

負責儀表板總成主要部件中央面板、線束總成、揚聲器、收放機、繼電器、安全氣囊和飾板等裝配及相關件的分裝。

2 儀表板線物流自動化規劃

2.1 儀表板裝配線實施工藝參數

儀表板裝配線物流自動化實施需要考慮以下內容：節拍、路線長度、上下線工位等。具體實施工藝參數見表1。

表1 儀表板裝配線工藝參數

2.2 儀表板裝配線工作過程描述

1）在儀表板SPS配料區分別設置3個停止點，滿足員工配料及AGV充電需求，該過程中要求AGV牽引料車行進，無需人工干預，并保證配料時間滿足節拍62 s要求，與儀表板裝配線實現同步運行，滿足生產要求 （注：設計節拍為62 s，目前節拍為80s，車間生產為單班，日產量300臺左右）。

2）AGV牽引3臺滿載料車到達儀表板線首上線輔助裝置處，AGV與料車脫離，再由上線輔助裝置將料車移載至指定位置，待吊具到達后推動料車隨行 （推動方式及料車形狀后期進行設計及評審，推動方式利用吊具間空間，料車的設計利用吊具和儀表下方空間）；裝配完畢后，料車到達線尾后通過下線輔助裝置將空料車集合，再由AGV牽引回料區配料；按此循環運行實現儀表板線的物料自動配送效果。

2.3 儀表板裝配線物流自動化實施具體方案

實施區域：儀表分裝線吊具下方鋪設輥床線，用于實現儀表板整條線體的SPS配送運行，其中輥床線高450mm、凈寬800mm、承載質量50kg。

隨行方式：在線首由自動移載裝置將SPS料箱移載至輥床線上，并置于兩吊具間，由吊具帶動SPS料箱與線體隨行，在線末由自動移載裝置將空料箱進行集合。

配送方式：AGV+工裝組合背載3～4臺份料箱在儀表料區進行節拍性配料，完畢后牽引至線首，由自動移載裝置將SPS料箱移載至輥床線上，由吊具帶動隨行，線末由自動移載裝置將空料箱移載至AGV+工裝組合上，在配料區進行節拍性配料，如此循環實現物料配送自動化。

總裝車間物流自動化線體的SPS料車／箱的尺寸與AGV尺寸、輥床尺寸、吊具間隙尺寸等相關，SPS料車／箱的尺寸為1000mm×700mm×400mm， 料箱的尺寸根據不同型號零部件的大小進行考慮，并預留一定的空間，考慮滿足后期不同型號車型零部件的生產配送及裝配工藝優化等。

如圖1所示，在儀表板吊具下方鋪設輥床線，通過吊具動力帶動料箱與生產線體同步；AGV牽引SPS料車實現物料從配料區到生產線體的物料自動配送。

3 物流自動化實施過程

3.1 儀表板分裝線輥床線鋪設

輥床的鋪設要遵循以儀表板線中心線為基準進行鋪設，保證在線體的正下方，鋪設完成后先不要固定，驗證后再固定，防止位置不合適導致返工。

3.2 儀表板分裝線儀表推板驗證

為實現依靠吊具動力帶動料箱與生產線體同步運行，需要在吊具上增加相應的輔助裝置推板，新增推板需要制作樣件，從儀表分裝線裝配段、空中輸送段、儀表板合裝3個方面進行過線驗證，提前識別風險點和問題點并進行整改。下面介紹樣件的驗證過程。

3.2.1 裝配段儀表推板驗證

經過實際現場過線驗證，儀表推板固定在儀表吊具右側前端，與SPS料箱配合驗證，儀表擋板位置在物料箱上方，可順利推箱子。儀表線18個工位員工作業，安裝零部件時無干涉，滿足裝配線要求；但考慮到鋪設儀表輥床后，員工作業不方便，由于大部分人員在儀表線左側作業，故將儀表輥床以原定位置向右側移動50mm，對輥床進行了固定，見圖2。

3.2.2 空中輸送段推板驗證

為保證增加輔助裝置推板的儀表板吊具能夠在空中安全通過，需要在空中輸送段進行驗證，保證運行過程及上、下坡時吊具不與護網干涉；實際驗證過程中在儀表板吊具下坡處，儀表推板與護網干涉，儀表擋板需z向偏移，見圖3。

3.2.3 儀表板合裝工位推板驗證

在儀表板合裝工位驗證時，要考慮兩方面的內容，推板與升降機和儀表板助力機械手是否干涉；實際驗證過程中在內飾二線合裝儀表板時，機械手與儀表推板干涉，需將推板向左側偏移，見圖4。

通過對儀表板推板樣件的全方位驗證，從各個環節識別了問題點并進行了改正，更改后能夠滿足通過吊具動力帶動料箱與生產線體同步的物流配送生產模式。

3.3 AGV牽引SPS料車及料箱上、下線的實現

AGV+工裝組合背載3臺份料箱在儀表料區進行節拍性配料，完畢后牽引至線首，由自動移載裝置將SPS料箱移載至輥床線上，由吊具帶動隨行，線末由自動移載裝置將空料箱移載至AGV+工裝組合上，在配料區進行節拍性配料，如此循環實現物料配送自動化，見圖5、圖6、圖7。

3.4 AGV運行過程調試及控制

AGV的自動運行由現在的成熟技術磁導航來實現，按照規劃路線粘貼相應的磁條并且布置控制點，為監控運行狀態需要設置相應的顯示內容，目前顯示內容包括狀態、模式及通信的內容，見表2。

表2 AGV運行過程監控顯示

4 實施后效果

儀表板線物流自動化場景見圖8。儀表板分裝線的自動化配送方式為吊具下方鋪設輥床線，形成閉環，并在其基礎上進行自動化設置，實現員工配料時料箱自動隨行 （消除員工走動），料箱自動移載至兩吊具間，以及料箱從吊具間自動移載出 （消除員工推動）等。通過實施自動配送，達到節省人員數量降低員工勞動強度效果。