商用車總裝工藝管理創(chuàng)新

牛牧原，周光凌，嚴(yán)華星，李健

（上汽大通汽車有限公司，江蘇無錫214177）

商用車總裝工藝管理創(chuàng)新

牛牧原，周光凌，嚴(yán)華星，李健

（上汽大通汽車有限公司，江蘇無錫214177）

就商用車多品種、高度定制化特點(diǎn)，提出總裝工藝管理的創(chuàng)新方法。闡述了以工序?yàn)榛A(chǔ)進(jìn)行多車型工藝數(shù)據(jù)的精確管理方法。通過對(duì)工序和車型的邏輯編碼，自主開發(fā)的軟件系統(tǒng)使車型與工序精確匹配，解決了多車型工藝信息的精確管理的難題，對(duì)我國(guó)乃至世界商用車行業(yè)的總裝工藝的精益化管理具有指導(dǎo)意義。

商用車；總裝；工藝管理；精確匹配

汽車工業(yè)是全球化中最具有代表性的行業(yè)之一。隨著科技和生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，技術(shù)變革加速，汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)空前激烈。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的要求［1］。

近二十年來，世界汽車制造業(yè)得到了快速發(fā)展。隨著消費(fèi)者購(gòu)買能力的不斷提高，產(chǎn)品需求模式由單純的功能需求發(fā)展為客戶化定制［2］。消費(fèi)者對(duì)汽車的需求也逐步從最初的關(guān)注其功能化轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注產(chǎn)品的差異化和個(gè)性化［3］。越來越激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)促使企業(yè)通過利用各種現(xiàn)代化的信息技和管理方法來滿足客戶越來越苛刻的客戶需求。隨著商用車以客戶為導(dǎo)向，高度定制化的發(fā)展趨勢(shì)，本文研究了目前工藝管理多采用的窮舉基型車配置安裝工藝+特殊配置安裝工藝的管理方法，針對(duì)其多車型、零件多、數(shù)據(jù)維護(hù)龐大、變化點(diǎn)多、工藝需精確維護(hù)到每一種車型等困難，本文提出了崗位指導(dǎo)書、UC約束符的個(gè)性化編制，同時(shí)匹配整車物料編碼，結(jié)合電子化系統(tǒng)的構(gòu)建的總裝工藝管理方法，能夠?qū)崿F(xiàn)商用車總裝工藝的精確化、個(gè)性化、柔性化管理，大大提高商用車總裝工藝管理的工作效率和精益程度。

1　商用車定制化趨勢(shì)及特點(diǎn)

1.1商用車定制化趨勢(shì)分析

進(jìn)入二十世紀(jì)七八十年代，汽車行業(yè)隨著社會(huì)環(huán)境的變化而不斷發(fā)生著轉(zhuǎn)變，汽車行業(yè)開始進(jìn)入關(guān)注并采用大規(guī)模定制生產(chǎn)模式的年代［4］。隨著近三十年的不斷探索和優(yōu)化，汽車企業(yè)逐漸摸索出一套從客戶需求出發(fā)，讓客戶通過車輛配置選擇而進(jìn)行生產(chǎn)的大規(guī)模定制化生產(chǎn)流程。對(duì)于高端汽車品牌，選擇更為多樣化和個(gè)性化，而對(duì)于其他中低端品牌，也逐步向高端品牌靠攏，以求更全面地滿足消費(fèi)者的需求。

1.2商用車定制化特點(diǎn)介紹

商用車存在小批量、多品種的特點(diǎn)，對(duì)于商用車市場(chǎng)，定制化特點(diǎn)更為明顯，產(chǎn)品的制造不只是根據(jù)消費(fèi)者對(duì)車輛的配置的選擇，而是更傾向于訂單化生產(chǎn)，甚至根據(jù)訂單進(jìn)行二次研發(fā)。相較于乘用車市場(chǎng)，商用車的定制化要求更為復(fù)雜和高級(jí)。對(duì)于商用車市場(chǎng)客戶不光要求企業(yè)提供大量的配置選擇，而更多的是要求汽車企業(yè)提供個(gè)性化的解決方案，其定制化難度和復(fù)雜程度與乘用車完全不在一個(gè)量級(jí)之上。

對(duì)于乘用車而言，同一種車型的不同配置（含選裝包）一般不超過120種。而對(duì)于商用車而言同車型的不同配置將達(dá)到數(shù)千種。圖1所示。

圖1　乘用車與商用車配置數(shù)量對(duì)比

2　現(xiàn)行商用車總裝工藝管理方法

2.1現(xiàn)行商用車總裝工藝管理方法介紹

商用車的高度定制化對(duì)汽車總裝工藝的管理提出了極高的要求，總裝工藝需要對(duì)數(shù)千個(gè)不同零件的安裝工藝進(jìn)行定制化管理，其數(shù)據(jù)量和工作之大是乘用車總裝工藝管理的幾十甚至上百倍。

舉例來說，對(duì)于乘用車的一款車型，其配置選擇一般不超過30種，而對(duì)于上汽商用車有限公司的V80一種車型，其不同配置車型就可以達(dá)到2 445種。

針對(duì)于商用車高度定制化的特點(diǎn)，現(xiàn)行總裝工藝管理方法多采用窮舉基型車配置安裝工藝+特殊配置安裝工藝的方法。通過窮舉出基本車型的成套工藝流程，在其基礎(chǔ)上增加特殊配置的工藝流程。如上述提到的V80車型就是采用的此方案：先整理出250個(gè)基本車型的工藝流程，再在250個(gè)基型車的基礎(chǔ)上加入特殊配置需求的工藝流程。

2.2現(xiàn)行管理方法局限性

在精益化生產(chǎn)的背景下，以上總裝工藝管理方法存在一定的局限性：

（1）不精確，現(xiàn)行管理方法無法精確到每一個(gè)單獨(dú)的車型，進(jìn)而無法對(duì)某特定車型進(jìn)行單獨(dú)的工藝管理和工藝數(shù)據(jù)分析；

（2）柔性差，針對(duì)以上管理方法，若出現(xiàn)新型基型車配置，則需要對(duì)該車型的工藝進(jìn)行全面的評(píng)估和重新管理，不能及時(shí)根據(jù)車型的出現(xiàn)而及時(shí)對(duì)其工藝進(jìn)行相應(yīng)的管理；

（3）數(shù)據(jù)量大，該管理方法需要對(duì)每一個(gè)基本車型的全部工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，對(duì)于商用車而言即便只有250種基本車型，也是十分巨大的。

3　商用車的工藝管理的難點(diǎn)與目標(biāo)

3.1定制化汽車的總裝工藝管理的難點(diǎn)

對(duì)于高度定制化的商用車而言，其總裝工藝的管理的難度主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）多車型、多平臺(tái)造成分類困難；

（2）零件多、工具輔料多、裝配步驟復(fù)雜造成數(shù)據(jù)龐大，造成維護(hù)困難；

（3）變更多、優(yōu)化多，變化點(diǎn)管理困難。

3.2定制化商用車的總裝工藝管理的要求

針對(duì)商用車多品種、小批量、高度定制的特點(diǎn)和商用車總裝工藝管理的難點(diǎn)，對(duì)商用車總裝工藝管理提出了以下要求：

墊片式轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗(yàn)工具是通過調(diào)整墊片厚度改變轉(zhuǎn)輪重心高度進(jìn)而調(diào)整工具靈敏度的靜平衡試驗(yàn)工具，轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗(yàn)工具各零部件之間緊密配合，工具制造難度低，平衡精度高，特別適用于精度要求較高的抽水蓄能、水泵和高水頭混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的靜平衡試驗(yàn)。目前此種轉(zhuǎn)輪靜平衡試驗(yàn)工具已應(yīng)用于我公司大華橋、豐滿重建和小浪底引黃工程項(xiàng)目的轉(zhuǎn)輪靜平衡，取得了較好的效果。

（1）工藝管理精確覆蓋到每一種車型；

（2）數(shù)據(jù)易于維護(hù)、柔性高；

（3）數(shù)據(jù)變更方便。

4　商用車的總裝工藝管理方案實(shí)現(xiàn)

針對(duì)商用車總裝工藝管理的難點(diǎn)，基于對(duì)商用車總裝工藝管理的要求，上汽大通汽車有限公司總裝車間通過6個(gè)月的技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了針對(duì)商用車總裝管理的商用車總裝工藝管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了商用車總裝工藝的精確化、個(gè)性化、柔性化管理，大大提高了商用車總裝工藝管理的工作效率和精益程度。下面就該方案進(jìn)行具體闡述：

4.1整體方案構(gòu)想

方案以崗位指導(dǎo)書（Job Instruction Sheet）為基礎(chǔ)，以下簡(jiǎn)稱為JIS.圖2所示。

圖2　方案流程圖

每一個(gè)JIS包含一道最基本的不可拆分的工序。如：“安裝乘客安全氣囊模塊至乘客安全氣囊支架”。不同車型的裝配過程由不同的工序有機(jī)的組合而成，不同車型的工藝即通過管理不同的有機(jī)組合的JIS集合來實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)工序的不同組合，組成任意車型的完整工藝體系。每一道工序中都包含：零件、操作步驟、使用工具及輔料、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)等相關(guān)內(nèi)容。這些內(nèi)容都?xì)w納于JIS之中。

4.2崗位指導(dǎo)書的個(gè)性化編制

JIS編制必須保證所有車型的個(gè)性化裝配工序全部覆蓋。個(gè)性化裝配工序是指該平臺(tái)下所有車型共有工序外的其他所有工序。

JIS編制時(shí)，需要對(duì)每一道工序進(jìn)行視頻拍攝，并進(jìn)行重新拆分，保證工序達(dá)到不可拆分的程度。

崗位指導(dǎo)書編制的同時(shí)，需要將每一道工序所使用的零件、工具、輔料、設(shè)備都包含在崗位指導(dǎo)書的內(nèi)容之中，確保崗位指導(dǎo)書能覆蓋該工序的全部工藝內(nèi)容。

4.3崗位指導(dǎo)書（Job Instruction Sheet）“約束符”（UC）的提出

為了區(qū)別同一工位的不同內(nèi)容的崗位指導(dǎo)書，需要對(duì)崗位指導(dǎo)書進(jìn)行約束，為此提出崗位指導(dǎo)書（JIS）UC“約束符”的概念。

崗位指導(dǎo)書（JIS）UC“約束符”的定義（以下簡(jiǎn)稱為UC）：

UC為一串邏輯關(guān)系字符串，用于表述某JIS在車型平臺(tái)下能被選中的條件。

UC約束符的構(gòu)成：

UC=“主特征條件”+“其余特征條件”，具體如圖3所示。

圖3　UC結(jié)構(gòu)舉例

除“主特征條件”外“其余特征條件”值選中JIS的條件由特征值與各種邏輯關(guān)系連接而成具體規(guī)則如圖4所示。

圖4　邏輯關(guān)系示意圖

“/”——邏輯“或”關(guān)系：表述同個(gè)Family下有2種或2種以上特征條件能被選中使用的情況。比如：“8座、9座、11座車用”可表示為“&A208/A209/ A20B”。

“&”——邏輯“與”關(guān)系：表述不同F(xiàn)amily下特征條件被選中的情況。

比如：“左舵豪華版用”可表示為“&B00L&A50C”.

“—”——邏輯“非”關(guān)系：表述不同F(xiàn)amily下Feature不被選中的情況。

比如：“非左舵用”表示為“—A50S/A50U”.

通過以上特征值條件和三個(gè)邏輯關(guān)系，可以對(duì)每一個(gè)JIS進(jìn)行UC編碼。通過UC編碼可以識(shí)別該JIS在任意一種車型上是否會(huì)被選用。

例如，工序“安裝高頂車裝飾條”的JIS的UC約束符為“LAAAXX&400H”。根據(jù)表1中特征值描述，該約束符表示：該JIS只適用于高頂車型，而不適用與其他車型。

表1　特征值舉例

4.4崗位指導(dǎo)書（JIS）與整車物料編碼（VC）匹配

（1）整車物料編碼定義。Vehicle Code縮寫為VC，是一個(gè)16位編碼，用以表示一種車型的全部特征信息。VC的每一位都根據(jù)編碼定義表示不同的車型特征信息，VC可涵蓋該車型平臺(tái)下所有不同車型的全部裝配信息。通過相應(yīng)編碼，一個(gè)VC代表1種車輛配置。如7156NSCJH170600D表示：SV7平臺(tái)+ 2015年+BUS+標(biāo)準(zhǔn)（3210 mm）+標(biāo)準(zhǔn)（1928 mm）+商務(wù)版+三菱2.4+5MT變速器+左駕右側(cè)移門+7座+基型車+暖白。

（2）UC與VC匹配。在數(shù)據(jù)庫中根據(jù)車型配置將每一個(gè)VC與應(yīng)其相應(yīng)UC集合進(jìn)行對(duì)應(yīng)匹配，以達(dá)到根據(jù)一個(gè)VC可以找出該車型的所有UC特征值。

通過數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將所有VC與其對(duì)應(yīng)的UC集合進(jìn)行匹配，即可通過VC找到其所有相應(yīng)的崗位指導(dǎo)書（JIS）。

4.5定制化商用車的總裝工藝管理系統(tǒng)構(gòu)建

為了滿足上文提出的商用車管理需求，以上述原理及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，進(jìn)行總裝工藝管理系統(tǒng)搭建。該工藝管理系統(tǒng)需要滿足以下需求：

（1）通過搜索VC即可查詢到該車型的所有工藝信息和工藝文件；

（2）數(shù)據(jù)維護(hù)便捷；

（3）便于進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算分析。

基于以上要求，上汽商用車公司開發(fā)出一套滿足商用車特點(diǎn)的總裝工藝管理系統(tǒng)，系統(tǒng)界面如圖5所示。

圖5　系統(tǒng)界面

系統(tǒng)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程登錄、遠(yuǎn)程維護(hù)，方便隨時(shí)更改和查詢。同時(shí)可以按工段工位等信息來提取所有工藝信息，方便計(jì)算工時(shí)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)工裝輔料設(shè)備等。

該系統(tǒng)不光可以覆蓋商用車總裝車間的所有工藝文件信息，而是覆蓋了商用車的所有工藝信息，真正實(shí)現(xiàn)了工藝的精確化電子化管理。

5　工藝信息管理系統(tǒng)應(yīng)用及展望

5.1工藝信息管理系統(tǒng)應(yīng)用

工藝系統(tǒng)上線后運(yùn)行后，徹底改變了上汽商用車總裝工藝的管理模式。工藝管理從最基本的紙質(zhì)工藝文件管理升級(jí)為基于工序的精確化多車型工藝管理體系。

公司所涉及的3個(gè)平臺(tái)共計(jì)521 2種車型的工藝流程全部納入工藝管理系統(tǒng)，從根本上解決了商用車工藝管理的難題。

相較于基本車型+特殊配置的工藝管理方式，采用上述方式進(jìn)行工藝管理，可減少編制崗位指導(dǎo)書6萬多份，大大減少了工藝管理的工作量。

同時(shí)，工藝文件變更全部由系統(tǒng)傳遞到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)并精確到每一個(gè)車型，大大提高了工藝變更執(zhí)行的時(shí)效性和精確性。

5.2未來展望

長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，商用車的大規(guī)模定制化生產(chǎn)勢(shì)在必行，為了實(shí)現(xiàn)以傳統(tǒng)大規(guī)模生產(chǎn)同樣的成本和速度為客戶生產(chǎn)多樣化、個(gè)性化的產(chǎn)品和提供個(gè)性化服務(wù)的目標(biāo)，企業(yè)應(yīng)充分發(fā)揮新興技術(shù)、靈活制造和過程重組的作用［5-8］。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的工藝管理將更加信息化、智能化。

從精益化角度講，工藝信息的管理將從以工序?yàn)榛A(chǔ)逐漸發(fā)展為以工步為基礎(chǔ)，管理內(nèi)容將精確到裝配過程中的每一個(gè)細(xì)小的動(dòng)作，這樣不但有利于更精確地對(duì)裝配工藝進(jìn)行控制，而且更有利于進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)分析以達(dá)到更進(jìn)一步優(yōu)化工藝的目的。

從信息化角度講，商用車未來的工藝管理將更加以市場(chǎng)信息為導(dǎo)向，工藝管理將從最終端的訂單需求出發(fā)，以客戶的需求為導(dǎo)向，進(jìn)行工藝的管理和評(píng)估，真正做到市場(chǎng)與生產(chǎn)的無縫對(duì)接。

隨著商用車定制化的進(jìn)一步發(fā)展，本文提出的總裝工藝管理方法將越來越多的應(yīng)用于商用車行業(yè)，并逐漸向乘用車行業(yè)進(jìn)行過渡，讓越來越多的汽車消費(fèi)者體會(huì)到定制化的樂趣。

［1］李超.中國(guó)汽車企業(yè)大規(guī)模定制生產(chǎn)方式研究［J］.上海汽車，2007，（10）：16-19.

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［8］Ross A.Mass customization-selling uniqueness［J］.Manu facturing Engineer，1996，（6）：260-263.

Commercial Vehicle General Assembly Process Management Innovation

NIU Mu-yuan，ZHOU Guang-ling，YAN Huan-xing，LI Jian
（SAIC MAXUS Automotive Co.，Ltd.，Wuxi Jiangsu 214177，China）

This paper introduces a new way to improve the process management of commercial vehicle's general assembly workshop in order to deal with the characteristics of varieties and highly customized.It tells us how to handle the methods of precise process data management based on the operation data of various models.By coding every operation and model，we developed a computer program to match them accurately to solve the problem of how to manage the operation information for large amount models of commercial vehicles.It can not only guide the assembly process of commercial vehicle industry in china but all over the world.

commercial vehicle；general assembly；process management；accurate match

TH165

A

1672-545X（2016）08-0225-05

2016-05-11

牛牧原（1989-），男，河北張家口人，本科，助理工程師，主要從事工藝優(yōu)化方面工作。