汽車總裝線柔性化的探討

黃海濤

中國汽車工業工程有限公司 天津市 300113

1 引言

生產企業尤其是汽車企業為滿足人們日益增長的需求，在物流配送上采用了總裝線，不僅提高了汽車企業物料配送的效率，也促進了企業的發展，提高了企業的市場競爭力。但是，隨著我國汽車總裝線的發展，企業也從中發現了許多的問題，因此為促進汽車企業的發展，加強對汽車總裝線柔性化的改造是當前汽車企業發展的首要任務。

2 汽車總裝生產的工藝流程

通過對汽車總裝生產工藝的研究分析后發現，汽車總裝生產的工藝流程可分為總公司、總公司物料倉、工位地址、流水線傳動裝置、中轉站等。首先，由汽車總公司接收客戶的貨單，總公司接收完成后要將貨單放到物料倉中并對貨單進行詳細的檢查分析，根據客戶的要求制定出科學合理的生產計劃后將指令傳輸給各個工位進行生產，這一部分也被稱之為裝配線。其中，裝配線的工位是整個總裝線中最為基礎的部分，汽車企業需要將配送的物料傳輸給各個工位地址后配置相應的生產設備和生產人員進行汽車零件分類生產，將相應的物料配送至相應的流水生產線上。但是，在傳送物料的過程中需要設置JIT輸送系統，保證傳送裝置的速度與工位能夠進行有效的匹配。其次，生產好的各個物料需要送至檢測區進行相關的質量檢測，即對物料的大小、重量等進行檢測，如果物料的相關參數沒有達到出庫的標準則需要銷毀或重回生產線進行二次生產，務必要確保每個物料的質量都達到相關生產標準。最后，將質量檢測合格的汽車各個物料轉投給中轉站進行集中配送，在物料運送到中轉站的過程中，每個工位分配到的作業量必須與工位作業的效率相匹配，以免出現物料直流堆積的現象。這樣，汽車總裝生產的工藝流程真正的高效、高質，汽車物料按照一定的運輸速度被傳送到各個工位進行裝配，做到了線上、線下之間的相互配合、共同作業。

3 汽車總裝線柔性化內涵與意義

汽車總裝線柔性化是一種柔性集成制造技術，主要是改變傳統汽車總裝生產的獨立性，利用信息科學技術將每個獨立的流程進行科學的結合，從而使得整個汽車總裝生產線形成一個有機的整體。而汽車總裝線柔性化由于其具備靈活性、高效性以及低成本的特點，對汽車企業的發展有著重要的意義。在汽車企業新產品開發或生產時不需要對原有的工藝流程進行較大的改造就能夠進行總裝生產，極大地提高了企業的汽車總裝線效率和質量。

4 汽車總裝生產線的柔性化改造

4.1 整體產能節拍

汽車總裝生產線的柔性化改造最終的目的就是要提高整個汽車企業的產能，在設計整體產能節拍時，總裝線的生產綱領（M）為年設計產量，年時基數（t）則根據總裝線的生產班制和工作小時決定，整體產能節拍（T）的計算公式為：

T＝（kt×60）÷M（min/臺）

整體產能節拍是汽車總裝生產線進行工位布局以及設備選型的重要參數，在設計時必須要對每一個工位和設備進行研究和分析，了解它們的性能，使得它們的布局滿足多品共線的汽車總裝生產線的柔性化改造中整體產能節拍的要求，設計完成后可利用MPCLSP模型進行相關的驗算。

4.2 工藝流程與生產布局的設計

在汽車總裝生產線的柔性化改造中工藝流程的設計必須要進行詳細的細化分解并制定與其相符的工序目標，再在整體產能節拍的基礎上對工藝流程進行設計，從而選擇最為經濟有效的流程，通過列表或圖序的方式理清各個流程之間的邏輯關系，在所有的程序中有一個較為特殊的工藝就是焊接工藝。在進行生產布局時，可將屬于并聯邏輯關系的平行移動工序作為優先工位，將屬于串聯邏輯關系的順序移動工序作為靠后的工序。最后，再根據汽車總裝生產線的工藝特點以及它在汽車生產過程中的作用，對工序和工位進行相關的界定，從而對工藝流程以及生產布局進行柔性化設計。

4.3 工位設計和裝備選型

在對汽車總裝線工位進行設計時必須要遵循以下策略：①要盡可能地縮短單條生產線的長度，短線有利于物料便捷運輸并進行可視化管理；②要對以后可能會出現的基本操作內容進行預設，并將其增加到工位中；③在設計操作時間時，每小時有效的裝配時間要達到58分鐘；④要設置合適的工位操作工密度；⑤在設計工位時要考慮到無效工位，檢查工位以及閑置工位的需求；⑥在設計工位時要考慮到一些新型車輛可能需要用到的特殊工藝；⑦在設計工位時可通過SPS的方式將工位的有效操作提高7%，從而達到總裝生產線柔性化改造的目的。

汽車總裝生產線柔性化改造的過程中最為重要的內容之一就是裝備選型，但由于不同生產線所使用的裝備有所區別，所以裝備選型需從以下方面出發：①內飾線。它主要是對汽車內飾的裝配，通過對比發現滑板輸送線被大量應用，而電動升降滑板卻可以有效提升內飾線的裝配效率。②底盤線。底盤線裝備選型必須要具有高度柔滑性，充分考慮人機工程，最大限度地實現個性化需求，可使用EMS升降旋轉吊具。③最終線。它主要完成座椅、車門模塊安裝，油液加注、下線前檢查等任務，在此過程中可選用電動升降滑板裝備。④發動機和合裝線。在選擇合裝線裝備時可選用升降滑板、感應供電AGV、整體托盤。而選擇的發動機預裝線常用設備型式可分為地面線以及空中線。⑤車身報交線。在選擇車身報交線裝備時要選擇塑料板鏈，設備要美觀。⑥車門線。車門線最常使用的設備有EMS、FDS和積放鏈。⑦儀表板分裝線。在選擇儀表板分裝線裝備時常選擇空中FDS/EMS，低節拍手推車；回轉夾具。

4.4 物流布局和輸送的自動化設計

在汽車總裝生產線物流布局和輸送的自動化設計中，可建立起透明的生產系統，利用RFID使得每個產品在每個工位的輸送變得更加的透明，在輸送的過程中自動與企業的核心設備進行通訊，將互聯網運用其中，對物料輸送過程進行遠程監控和協同處理，從而了解總裝生產線物料輸送的特征，對物流進行科學的布局，實現物流輸送自動化目的。

4.5 工藝布局的柔性化設計

在對工藝布局進行柔性化設計的過程中，需要從以下方面進行：

（1）空間設計實現立體分區、多層布局。汽車生產的工藝布局主要是以立體型的空間設計為主，在設計的過程中必須要打破傳統的平面化布局方式，實行以立體分區、多層布局的方式，通過設計平面位置圖以及立體的斷面圖來將各個工位以及設備等進行科學的結合，進行空間的布局設計，實現空間利用的最大化和人性化。此外，在進行空間設計時必須要以產品制造工藝為主，針對不同層面的布局來實現不同的工藝流程作用和性能，不同的層面需要配置不同數量的工位和操作人員，并且各個層面的布局之間相互獨立又相互聯系。

（2）組線方式以主線加支線為主。在傳統的汽車生產工藝布局中主要以一條較長的生產線為主，通過連續平行的移動來進行生產和運輸，過程冗雜且易出錯。所以，為改變這一現狀，需對其進行柔性化改造，改變傳統單一的生產線，形成以主線加支線的組線方式，其中主線主要以組焊、合攏、蒙皮為主，支線則以骨架分片制作為主，從而縮短整體的產能節拍，使得整個汽車總裝生產線更加的快捷、靈活。

（3）柔性化設計需以工序重構再造為主。改變傳統冗長的工序，對工序進行重構再造，采用相同的工藝方式實現不同產品的生產，通過屏蔽、激活、短路、循環等工序的重構和再造來滿足不同產品共線生產的要求，實現工藝的柔性化。

5 汽車總裝線柔性制造的發展前景

隨著我國汽車總裝線的不斷創新，柔性制造在汽車總裝線的發展過程中發揮了重要的作用。汽車總裝線的柔性化系統作為一個維持生產系統間平衡以及調序的系統，能夠幫助汽車總裝線朝著更加個性化生產的方向前進。此外，隨著汽車總裝線柔性制造的發展，將使得更多全系統自動升降功能被應用于汽車總裝線中，可有效增加產品的尺寸，不斷地提高各個工位的生產效率和利用率，從而打破傳統汽車總裝線生產分界線，加強人機之間的互動，進而不斷地提升產品的質量。另外，在柔性化制造的過程中，自動生產裝備的應用將極大地減小噪音對于生產者的惡劣影響，對于汽車總裝線核心工序質量的提高也有著重要的意義，讓操作者擁有更加舒適的工作環境，汽車生產企業也朝著更加低能耗、高效率的方向發展，發展前景良好。

6 結論

通過對汽車總裝生產線進行柔性化改造后發現，汽車總裝生產線的工作效率和質量都得到了極大的提高，而隨著社會科學技術的發展，汽車總裝生產線柔性化將邁入新的發展階段。