電動(dòng)汽車總裝平臺(tái)化生產(chǎn)線規(guī)劃*

嚴(yán)星 陳平 裴瀟楊 許寶強(qiáng) 郭稱勇 潘磊

（1.廣州汽車集團(tuán)汽車研究院；2.沃爾沃（中國）路橋分公司）

1 電動(dòng)汽車產(chǎn)品平臺(tái)化

汽車產(chǎn)業(yè)是典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，汽車產(chǎn)品平臺(tái)化能有效地降低車型研發(fā)成本，縮短上市周期，降低零部件采購成本，實(shí)現(xiàn)旗下各品牌之間的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)共享，提升質(zhì)量。借助傳統(tǒng)汽車的設(shè)計(jì)和制造經(jīng)驗(yàn)，各大車企陸續(xù)推出電動(dòng)汽車平臺(tái)。美國密西根大學(xué)交通研究所（UMTRI）學(xué)者定義了2種典型的電動(dòng)汽車平臺(tái)：與傳統(tǒng)汽車共平臺(tái)（AEP)、全新專屬平臺(tái)（NEP）。表1示出這2種電動(dòng)汽車平臺(tái)的發(fā)展策略和設(shè)計(jì)思路。

表1 典型電動(dòng)汽車產(chǎn)品平臺(tái)特點(diǎn)匯總表

目前，電動(dòng)汽車產(chǎn)品平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)為：PHEV車型多為AEP平臺(tái)，BEV車型逐漸從AEP向NEP過渡。

2 電動(dòng)汽車總裝產(chǎn)線平臺(tái)化

總裝產(chǎn)線平臺(tái)化是指為盡可能降低工藝規(guī)劃成本、提高工藝柔度，將盡可能多的品種、車型采用標(biāo)準(zhǔn)工藝流程、工藝布局及同一工藝裝備進(jìn)行混線生產(chǎn)。未來5～10年，結(jié)合各主流主機(jī)廠的自身發(fā)展歷程、產(chǎn)品發(fā)展策略及產(chǎn)能分配等因素，有些存量工廠只生產(chǎn)燃油或混合動(dòng)力汽車（HEV）車型。生產(chǎn)PHEV和EV車型的產(chǎn)線平臺(tái)特點(diǎn)，如表2所示。

表2 電動(dòng)汽車總裝產(chǎn)線平臺(tái)特點(diǎn)

電動(dòng)汽車總裝產(chǎn)線平臺(tái)發(fā)展趨勢(shì)為：HEV，PHEV生產(chǎn)多采用AEF平臺(tái)，不生產(chǎn)燃油車等的“造車新勢(shì)力”直接規(guī)劃NEF工廠，傳統(tǒng)車企新能源車產(chǎn)線逐漸從AEF向NEF平臺(tái)過渡。

3 電動(dòng)汽車總裝標(biāo)準(zhǔn)工藝流程

有歷史積淀的主機(jī)廠，根據(jù)歷史經(jīng)驗(yàn)積累，按工藝順序、設(shè)備共用、相同工序集中、工時(shí)平衡、模塊化裝配及物流最優(yōu)原則，形成燃油車型總裝標(biāo)準(zhǔn)工藝流程。在燃油車標(biāo)準(zhǔn)流程基礎(chǔ)上，編制電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)工藝流程。對(duì)于無造車經(jīng)驗(yàn)的新勢(shì)力，也需要吸取其它企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，編制標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，縮短產(chǎn)品投產(chǎn)周期和降低風(fēng)險(xiǎn)，便于后期平臺(tái)化產(chǎn)品的導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)降本增效。

圖1示出某主機(jī)廠電動(dòng)汽車工藝流程。

圖1 某主機(jī)廠電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)工藝流程[3]

從圖1中可以看出，編制電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，首先要識(shí)別燃油、PHEV/EV車型的差異，差異主要集中在底盤上，應(yīng)對(duì)底盤爆炸圖進(jìn)行對(duì)比。

5月25日，李克強(qiáng)總理和汪洋副總理針對(duì)當(dāng)前防汛抗洪工作作出重要批示，要求國家防總繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)遭受暴雨洪水襲擊地區(qū)的一線指導(dǎo)，加大防汛支持力度；針對(duì)華南、江南等地可能再度出現(xiàn)強(qiáng)降水的情況，科學(xué)研判，超前部署，做足做細(xì)做實(shí)預(yù)案，提高監(jiān)測(cè)預(yù)警能力、調(diào)度避險(xiǎn)能力、應(yīng)急處置能力和工程修復(fù)能力，對(duì)防洪基礎(chǔ)薄弱環(huán)節(jié)要尤為關(guān)注，并切實(shí)嚴(yán)防可能引發(fā)的次生災(zāi)害，確保群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全，確保安全度汛。5月26日上午，國家防總副總指揮、水利部部長陳雷主持會(huì)議，傳達(dá)貫徹李克強(qiáng)總理和汪洋副總理重要批示精神，對(duì)防汛抗洪工作進(jìn)行再安排再部署。

表3示出電動(dòng)汽車與燃油車總裝標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程編制要點(diǎn)對(duì)比。從表3可以看出，PHEV車型多與燃油車共線，線束管路布置比較復(fù)雜，裝配零件多，工時(shí)長，應(yīng)做好線體工時(shí)平衡和投產(chǎn)車型配比。BEV車型共線相對(duì)容易平衡，專屬平臺(tái)更容易編排，生產(chǎn)效率更高。

表3 電動(dòng)汽車與燃油車總裝標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程編制要點(diǎn)對(duì)比表

4 新能源汽車總裝標(biāo)準(zhǔn)平面布局

各大主機(jī)廠按標(biāo)準(zhǔn)工藝流程、物流最優(yōu)、產(chǎn)品特點(diǎn)、裝配效率、分裝線靠近主線及分裝線模塊化等原則，形成燃油車型總裝標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，同時(shí)根據(jù)新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，編制新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)工藝平面布置圖。圖2示出某主機(jī)廠總裝平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)平面布局圖。

圖2 某主機(jī)廠總裝平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)工藝平面布局圖[4]

PHEV車型混線生產(chǎn)，主要影響前懸區(qū)分裝、電池合裝、前艙模塊及管線連接布局。EV車型新增電池包（PACK）分裝線時(shí)對(duì)整體平面布置影響較大，新增PACK線零部件存儲(chǔ)、裝配線、在線檢測(cè)、抽檢及返修區(qū)、與主線對(duì)接輸送，局部布局的影響類似PHEV混線。

5 新能源汽車總裝新增設(shè)備

PHEV車型電池布置受到排氣管和車間主輸送物流孔位置影響較大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免存量車間導(dǎo)入PHEV車型時(shí)改造主輸送載具。新增主要設(shè)備有：

1）電池輸送、移載及合裝舉升設(shè)備，常用新增自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）合車舉升設(shè)備，或?qū)χ骶€整體式合裝托盤采用局部定位支撐塊修改及快換等方式整體舉升；

2）前懸動(dòng)力總成分裝區(qū)：對(duì)前懸托盤進(jìn)行改造或整體切換，一般不會(huì)新增線體、對(duì)應(yīng)移載設(shè)備；

3）前艙模塊電機(jī)控制器較重（15 kg），增加移載設(shè)備；

4）加注設(shè)備：增加變速箱（差減）、電池及電機(jī)冷卻系統(tǒng)加注；

5）檢測(cè)設(shè)備：增加在線電池絕緣設(shè)備、電池檢測(cè)、涉水檢測(cè)、安規(guī)檢測(cè)及充電檢測(cè)；

6）充電設(shè)備：線邊或工廠外增加充電設(shè)施；

7）擰緊設(shè)備：前艙部分連接、電池與車體合裝擰緊設(shè)備；

8）電檢設(shè)備：針對(duì)電動(dòng)汽車控制部分的電檢刷寫模塊；

9）其它小非標(biāo)設(shè)備、工裝。

BEV與燃油車混線生產(chǎn)新增設(shè)備與PHEV混線類似，主要新增設(shè)備有：

1）電池合裝設(shè)備：對(duì)于AGV或地拖鏈小車分體式合裝，在前后懸前或后新增一個(gè)電池合裝舉升臺(tái)，整體式合裝，中臺(tái)板可以避讓時(shí)，在中托盤上直接改造，局部定位采用避讓、拔插及滑移形式，不切換中臺(tái)板，或直接切換中臺(tái)板；

2）PACK輸送線新增：PACK模組靜置排序、組裝、檢測(cè)、抽檢及返修、電池上件輸送線；

3）模組移載：拆垛、上件及投入設(shè)備；

4）殼體上件：上下殼體上件助力手；

5）擰緊設(shè)備：上下殼體、模組及電氣元件擰緊設(shè)備；

6）檢測(cè)設(shè)備：EOL檢測(cè)、氣密檢測(cè)及大功率充放電設(shè)備；

7）其它非標(biāo)設(shè)備、工裝。

6 結(jié)論

新能源汽車是我國大力發(fā)展的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，目前，大力發(fā)展電動(dòng)汽車已經(jīng)成為各大主流車企的核心戰(zhàn)略。文章主要總結(jié)了電動(dòng)汽車總裝平臺(tái)化生產(chǎn)線規(guī)劃中標(biāo)準(zhǔn)工藝流程、平面布置、主要工藝設(shè)備的規(guī)律及前沿發(fā)展趨勢(shì)。通過科學(xué)合理的生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)，精簡(jiǎn)集約的平面布置，優(yōu)質(zhì)高效的工藝設(shè)備配置，搭建好總裝電動(dòng)汽車生產(chǎn)線平臺(tái)，能夠提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率，降低相應(yīng)的生產(chǎn)成本，推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的高效生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展[5]。