汽車產品架的發展方向及其柔性化設計

熊新++萬紅兵

摘 要：在汽車產品快速更新換代和生產節拍逐步提高的現狀下，汽車零部件產品架的發展方向和專用產品架柔性化設計。

關鍵詞：汽車零部件產品架 發展方向 專用產品架 柔性化設計

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）08（b）-0000-00

汽車制造的主要工藝流程：沖壓—焊接—涂裝—總裝。產品架作為物流的主要載體，貫穿了整個汽車制造工藝流程的全過程。

作為汽車零部件物流的主要載體，產品架的設計制作時以以下幾方面作為切入點：（1）生產安全；（2）零部件質量特性；（3）裝料；（4）運輸；（5）線邊存放；（6）取料。

重點考慮以下幾個方面。

（1）產品架使用的安全性；（2）產品的質量保護性；（3）生產節拍的適應性；（4）人機工程的合理性；（5）快速物流的適應性和可靠性；（6）產品架自身的美觀性；（7）合理的使用壽命；（8）設計制作的低成本性。

不同性質的產品其產品架設計制作的側重點不同，如鑄件毛坯，其產品架主要考慮安全性、使用壽命、節拍、物流，對產品質量的保護幾乎不考慮；沖壓覆蓋件，其產品架主要考慮安全性、質量保護、節拍、物流等，我們必須在對產品進行深入研究后確定其側重點。

產品架分為專用產品架和通用產品架。

（1）用于單一產品的產品架，我們稱之為專用產品架。

（2）用于多種產品的產品架，我們稱之為通用產品架。

時間進入21世紀后，隨著我國經濟發展日益接近中等發達國家的臨界點，我國汽車的生產和銷售進入爆炸式增長階段，從而推動汽車生產工藝水平大幅度提高，生產節拍隨之大幅提升，在這種狀況下，物流水平就非常關鍵，而作為物流載體的產品架的設計制作水平也日益獲得工廠的重視，產品架的設計制作獲得長足發展。從目前的發展和各汽車生產企業產品架現狀調研來看，產品架的設計制作主要呈現以下幾方面趨向。

1 標準化

產品架作為汽車零部件主要包裝手段，受包裝容量限制和生產產量影響，產品架的制作數量相當龐大。為減少產品架的制作周期和維修的便利，其零部件的標準化便顯得非常突出。

如折疊機構、吊柄（耳）、鏟道、堆垛結構、翻轉機構、鎖扣機構、壓料機構、加強結構、牽引機構等按照標準化、系列化進行設計制作，可以大幅度提高產品架的制作和維修效率。

2 柔性化

由于汽車新品開發節奏加快，原來唯一性設計的產品架無疑提高了產品開發的成本，適應不同產品的同類零部件的產品架柔性化設計成為重點研究對象。

3 自動化和半自動化

眾所周知，企業是以盈利為目標的。隨著社會經濟發展，人工成本逐步提高，如何提高工廠的機械化程度、降低生產人工成本 成為企業的重點研究對象。產品裝框、取料、轉運等逐步向自動化半自動化發展，如總裝車間采用傳動鏈推動KIT小車隨線送料、焊接線采用機械手取料、發動機采用連鎖機構實現重壓自鎖等。產品架的設計制作必須適應這一發展趨勢，才能不成為企業生產發展瓶頸。

4 局部材料和工藝的高科技化

質量是企業的生命。汽車企業的競爭歸根結底為質量競爭。質量完好的零部件對整車的質量和生產效率起著舉足輕重的作用。在如何更好地保護產品質量上，新材料新工藝不斷的運用于產品架上：木材、塑膠、毛刷、硫化橡膠、海綿、橡皮、EVA、尼龍板、聚氨酯、鋁型材、不銹鋼、航空鋁、附塑管、塑鋼、碳素纖維管等，局部材料和工藝日新月異，逐步趨向高科技化發展。

在上述四個汽車零部件產品架發展趨勢中，標準化和局部材料高科技化已有長足發展和積累，自動化和半自動化發展目前還受到一定制約，專用產品架柔性化發展趨勢方興未艾。

4.1 汽車零部件專用產品架柔性化含義

（1）專用產品架除搬運堆垛承重部分（底盤和立柱）外，其他部分均以螺栓連接，在必要的時候可以通過重新拆裝調節尺寸以適應新零部件裝載。

（2）專用產品架上支撐、定位和分隔部件以螺栓連接，在必要的時候可以通過重新拆裝調節尺寸以適應新零部件裝載。

（3）專用產品架上支撐、定位和分隔部件多功能設計，通過快速切換來適應新零部件裝載。

（4）能同時或分別裝在2種或以上同類零部件的專用產品架。

至少具備上訴功能之一的產品架我們稱之為柔性化專用產品架。柔性化專用產品架的設計即為專用產品架柔性化設計。

4.2 柔性化專用產品架的設計和制作步驟

（1）比較上代、現代、下代產品同類零部件結構和質量要求，找出能適應幾代產品零部件裝載的共性部位。

（2）比較上代、現代、下代產品同類零部件外形尺寸和線邊存放規劃，確定產品架外框尺寸。

（3）了解現代、下代物流規劃要求，確定需要何種輔助機構。

（4）根據上代、現代、下代產品同類零部件質量等級要求，確定產品架定位、分隔、壓緊、限位等與零部件接觸部位使用材料。

（5）根據幾代零部件特性，確定分隔尺寸和裝框數量。

（6）根據裝框數量，計算承載重量，確定使用材料規格。

（7）設計、繪制施工圖紙，審查設計的工藝性。

（8）評審圖紙設計的全面性和可靠性。如需要，則重新設計。

（9）根據圖紙試制一個產品架樣件，注意焊接裝配的牢固可靠性或外觀美觀性，無尖角等安全性。

（10）產品架樣件試用評審。如有問題，予以改進。

（11）（改進后）樣件如果評審合格，則按樣小批量制作并試用（在TTO階段）。

（12）小批量試用不合格，則改進，如果合格，則按樣大批量制作。

4.3 柔性化專用產品架的投入效果

我們在汽車4門（左前門、右前門、左后門、右后門）的產品架上嘗試過車型通用（1個產品架裝4種產品）的設計試制，老產品架可通過調節定位分隔等結構裝置重新投入使用，大幅度減少新產品架生產數量，從而達到降低新產品開發成本的效果。