總裝車間多品種小批量柔性生產(chǎn)模式探索

潘子文 陳琳

摘 要：隨著汽車市場的發(fā)展，消費者的需求趨向多元化，使得汽車制造企業(yè)必須提供多樣化的產(chǎn)品來滿足市場需求。本文就總裝車間多品種、小批量的柔性生產(chǎn)模式進行探討，介紹了實現(xiàn)從傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)到多品種小批量柔性生產(chǎn)的一些實踐方法，為實現(xiàn)總裝車間的柔性生產(chǎn)提供了一些借鑒和參考。

關鍵詞：多品種;小批量;柔性生產(chǎn)

1背景

目前寶駿總裝車間共有4條生產(chǎn)線，在產(chǎn)車型分為5大品牌（新寶駿、寶駿、五菱、五菱銀標、雪佛蘭），16種車型，覆蓋了從燃油、混動PHEV、純電三大動力平臺的產(chǎn)品，平均每條線需要柔性生產(chǎn)5種以上的車型。

根據(jù)市場反饋需求，單一產(chǎn)品需求量下降，整體市場需求呈現(xiàn)多品種、小批量趨勢。

2多品種小批量柔性生產(chǎn)模式探索

為了滿足市場需求，總裝車間圍繞人員柔性、設備柔性、工藝柔性以三方面開展了柔性生產(chǎn)的探討與實踐，并取得了一些經(jīng)驗，總結(jié)如下：

2.1人員柔性

總裝車間的特點是人員密集度高、90%以上的操作由人工完成。因此，要實現(xiàn)柔性生產(chǎn)，首先要保證人員的柔性。

2.2同一生產(chǎn)線的人員柔性：

制定工段和班組的崗位柔性計劃，在員工熟悉本崗位所有在產(chǎn)車型配置的操作內(nèi)容（培訓狀態(tài)達到3/4）之后，可以根據(jù)實際需求開展工段和班組內(nèi)的輪崗，必須要保證人機工程及關鍵崗位至少要有2個人會操作或輪崗，以應對特殊造車需求。特殊操作崗位包含但不限于AGV操作崗位、拆裝門機械手操作崗位、前后擋風玻璃涂膠崗位，都必須保證每個崗位至少有2人以上會操作，方便員工輪崗或者臨時支持。

在開展人員柔性時，每個崗位老員工必須親自示范裝配3次以上，每次演示并解釋一個要素及其主要步驟，強調(diào)每個操作的關鍵點，解釋每個重要步驟及關鍵點的理由，要完整、清晰、耐心地指導。在管理上，要提前做好崗位變化點的前饋信息，在班組、工段內(nèi)增設臨時互檢崗位對裝配內(nèi)容進行檢查，同時將人員變化點信息以前饋單的形式前饋質(zhì)量區(qū)域進行加強檢查，防止缺陷發(fā)生和逃逸。

同一生產(chǎn)線還可以進行裝配線員工與調(diào)試返修員工的輪崗，調(diào)試返修員工到流水線裝配輪崗，能夠加深員工對裝配質(zhì)量標準的理解，有助于保證返修過程的裝配質(zhì)量與裝配一致性;裝配線員工到調(diào)試輪崗，可以學習問題在線抑制和返修的方法，減少裝配過程的缺陷發(fā)生。

2.3不同生產(chǎn)線的人員柔性：

由于市場需求的動態(tài)變化，部分情況下需要進行不同生產(chǎn)線之間的人員柔性。在開展不同生產(chǎn)線的人員柔性時，要預留充足的時間進行崗前培訓和學習，因為不同生產(chǎn)線的車型不同，甚至結(jié)構(gòu)完全不一樣，因此在人員柔性時，培訓的時間要適當延長。

在初始階段，可以讓兩條生產(chǎn)線的人員進行共線生產(chǎn)，新員工觀察老員工的操作，老員工給新員工演示和講解操作要點。在新員工達到1/4狀態(tài)后，新員工可以獨立上崗操作部分內(nèi)容，老員工完成崗位剩余部分內(nèi)容，并對新員工的操作內(nèi)容進行100%檢查。在新員工到達3/4狀態(tài)后，老員工可以對新員工的操作進行100%檢查，同時協(xié)助解決崗位的各種問題。需要特別指出的是，在新老員工同時共崗操作時，必須把每位員工的操作要素定義清楚，即保證每臺車每名員工操作內(nèi)容是一致的，從而避免交叉操作帶來的錯裝與漏裝。

2.4不同車間的人員柔性：

根據(jù)生產(chǎn)計劃需求，不同車間的人員也可以開展操作柔性。在不同的車間開展人員柔性，可以平衡處工藝車間的人員，減少整個工廠的人工成本。比如發(fā)動機裝配車間可與總裝車間開展柔性，裝配線的員工可以進入總裝的發(fā)動機分裝線進行操作，由于操作內(nèi)容均為發(fā)動機裝配相關內(nèi)容，可以讓員工縮短柔性學崗時間，快速掌握裝配要領，快速達到3/4狀態(tài)。

3.設備柔性

3.1 機運設備柔性

為了同一生產(chǎn)線兼容不同車型生產(chǎn)，必須讓機運設備具備多車型的柔性功能，總裝車間機運設備的柔性主要包括：

1、內(nèi)飾滑板支撐柔性。總裝車間的內(nèi)飾均使用滑板支撐結(jié)構(gòu)，不同車型的軸距不同、車身高度不同，需要設計不同的支撐。一般在滑板上均采用4點支撐結(jié)構(gòu)，前端兩點固定，后端根據(jù)車身軸距不同設計不同的支撐托，以滿足不同車型的承載要求。

2、升降機柔性。為了滿足不同車型的升降接車需求，升降機需要實現(xiàn)柔性接車，即升降機要根據(jù)對應的車型調(diào)整接車托盤的軸距。一般可以采用視覺識別的方式，通過照相機采集車身的特征信息，根據(jù)車型自動調(diào)整相應的接車軸距。

3、底盤吊具柔性。底盤吊具需要根據(jù)車身寬度，調(diào)整抱臂張開角度，確保吊具的支撐托臂能夠托住車身裙板。一般與升降機的程序關聯(lián)，在升降機接車時識別車型，然后根據(jù)不同的車型調(diào)整吊具的打開寬度。

3.2 工藝設備柔性

為了實現(xiàn)不同車型的柔性生產(chǎn)，生產(chǎn)線的工藝設備也必須具備柔性功能。在新產(chǎn)線建設或者新產(chǎn)品導入時，即應當針對產(chǎn)線需要柔性的車型進行提前規(guī)劃設計，要求所有的工藝設備都能夠兼容需要生產(chǎn)的車型。

以B線的AGV發(fā)動機托盤為例，總裝車間B線發(fā)動機通過AGV實現(xiàn)整體舉升合裝，在產(chǎn)車型的發(fā)動機與變速箱配置如下：

為了同時兼容6種平臺車型，6種發(fā)動機與3種變速箱的兼容裝配，AGV發(fā)動機托盤需要考慮到所有配置的差異，并能夠?qū)崿F(xiàn)同步兼容。因此在設計托盤時，需要同時匹配各種車型發(fā)動機與變速箱的配置與外型尺寸。

3.3 軟件及程序柔性

對于不同的車型，對應設備所需要的軟件或者程序也不相同。為了滿足不同車型的工藝需求，需要在同一設備兼容不同的軟件及程序。

以副車架電槍為例，為了滿足不同車型的副車架擰緊需求，需要在電槍上配置套筒選擇器，通過套筒選擇器來選擇對應的擰緊程序，從而實現(xiàn)不同車型的擰緊需求。

4多品種小批量柔性生產(chǎn)模式實踐案例

在滿足了人員柔性、設備柔性、工藝柔性三方面的需求后，開展導入新車型的柔性生產(chǎn)中實踐，以某新車型導入為例，運用以上的實踐經(jīng)驗開展柔性方法：

1. 制定合理的爬坡計劃。在新產(chǎn)品爬坡的生產(chǎn)過程中，要結(jié)合市場需求、物料供應以及員工操作熟練度，制定合理的爬坡計劃。爬坡計劃既要符合實際，又要具備適當?shù)睦臻g。以30JPH的生產(chǎn)線為例，確認工藝后，先從1臺開始，然后逐漸到連上3臺，連上5臺，連上10臺，根據(jù)員工熟練度的提升，節(jié)拍逐漸拉升爬坡。

2. 控制隔車。多車型在同一生產(chǎn)柔性生產(chǎn)時，受限于物料撿料、發(fā)動機機型切換等因素的影響，應當設置各個車型的約束條件，根據(jù)約束條件在車體分配中心（BDC）提前控制放車。比如CN210S車型S280T發(fā)動機操作工藝與CN180S需要隔開30臺，否則會造成發(fā)動機分裝線機型切換操作不及導致停線。

3. 放空滑板。4. 新車型連續(xù)上線時，部分員工可能無法在節(jié)拍內(nèi)完成操作，會造成脫線，從而造成生產(chǎn)線效率損失較大。這種情況下，可以通過在連續(xù)上車的中間、后面各放1-2塊空滑板，來延長員工的操作時間，從而實現(xiàn)流水線能夠連續(xù)走線，減少效率損失。

4. 工藝一致。為了保證員工的操作符合標準化作業(yè)指導書的要求，在柔性生產(chǎn)的啟動與爬坡過程中，要加大工藝審計的頻次。通過工藝審計識別、發(fā)現(xiàn)員工操作不規(guī)范的問題，并及時加以糾正改進。同時，還應當有針對性地開展關鍵工藝、特殊操作工藝的專項審計，比如十大關鍵項控制點、審計漏水控制點、顏色件裝配控制點以及管線關鍵控制點，要分類開展專項的審計檢查。

5. 質(zhì)量強檢控制。除了常規(guī)的SIP站檢查之外，在柔性生產(chǎn)與爬坡過程中，為了防止問題逃逸，應當適當增加內(nèi)部檢查人員。一般在各工藝段出口，需要增設檢查崗位，確保在工段內(nèi)及時發(fā)現(xiàn)攔截問題并進行在線抑制。

6. 整車評審。在造車的過程中，需要根據(jù)PFMEA功能模塊對裝配過程進行審計，比如對空調(diào)系統(tǒng)、搭鐵線系統(tǒng)進行專項的造車過程評審，檢查高風險項的控制措施，落實到控制計劃（PCP）中。柔性獨立生產(chǎn)的第一臺車，需要進行整車評審，以確保裝配符合要求。

5結(jié)束語

本文主要介紹了總裝車間多品種小批量柔性生產(chǎn)的實踐探索，從人員柔性、工藝柔性、設備柔性三方面總結(jié)了柔性生產(chǎn)的經(jīng)驗，并介紹了柔性生產(chǎn)過程中節(jié)拍控制和質(zhì)量控制的一些方法，為新車型導入及爬坡提供借鑒和參考。

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