基于多品種的車身柔性化生產(chǎn)改進

鄒鳳祥

【摘 要】隨著用戶對汽車產(chǎn)品需求呈現(xiàn)多樣化、個性化特點，汽車生產(chǎn)由單一產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)轉(zhuǎn)為多產(chǎn)品或多樣式的訂單式生產(chǎn)和非大規(guī)模批量化生產(chǎn)。汽車廠家需要在產(chǎn)品生產(chǎn)的同時保證生產(chǎn)成本的投入，需要在一條車身生產(chǎn)線生產(chǎn)某一平臺的多種車型或多平臺的多種車型，減少生產(chǎn)線、廠房用地等的投入，對生產(chǎn)線的車型工裝、設(shè)備及程序調(diào)用、人員柔性生產(chǎn)等有著一系列需求。文章針對車身生產(chǎn)線的多品種柔性化生產(chǎn)存在的問題進行分析并提出改進的建議，為后續(xù)的生產(chǎn)優(yōu)化及后續(xù)生產(chǎn)線的投入和改造提供參考。

【關(guān)鍵詞】多品種;柔性化;改進

【中圖分類號】U468 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）03-0035-03

0 前言

目前，用戶對汽車產(chǎn)品的多樣化、個性化需求日趨明顯，這對汽車廠家的生產(chǎn)方式提出了新的變化。生產(chǎn)模式由單一品種或單一平臺的大規(guī)模化生產(chǎn)轉(zhuǎn)為訂單式生產(chǎn)、C&B模式、多品種小批量生產(chǎn)等，廠家需要在一條生產(chǎn)線布置多個車型的生產(chǎn)或者多個平臺多個車型的生產(chǎn)，這就需要考慮生產(chǎn)線的柔性化，柔性化生產(chǎn)涉及車型工裝、設(shè)備、程序、切換及人員等，本文針對車身生產(chǎn)柔性化展開分析及提出改進的措施建議。

1 現(xiàn)狀

目前，車身車間的生產(chǎn)線是2個或2個以上平臺的車型生產(chǎn)，一條生產(chǎn)線達到5種車型，這樣在計劃排產(chǎn)時，生產(chǎn)線每天基本存在3次車型切換，切換時間為1 h/次，切換時間的浪費是很大的生產(chǎn)損失。除了切換的時間損失外，切換過程出現(xiàn)的故障模式也是不可估計的。此外，一條生產(chǎn)線生產(chǎn)5種車型，工裝設(shè)備是不可柔性共用的，工裝設(shè)備存放的場地有限，存放的地點不能集中，導致切換時長增加。因此，目前對于一條生產(chǎn)線的多品種車型柔性生產(chǎn)，存在切換生產(chǎn)損失、場地受限、切換不便利性等問題，這些問題急需解決，從而提高多品種柔性化生產(chǎn)的韌性，讓生產(chǎn)排產(chǎn)、切換更加便利快捷[1]。

2 現(xiàn)狀調(diào)查及分析

以目前車身單一生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式是生產(chǎn)2種車型/2個平臺及以上，車型之間的工裝柔性較少，柔性生產(chǎn)時需人工切換的工裝達到90%以上，影響切換效率，需40～50個人才能完成切換。5條白車身生產(chǎn)線生產(chǎn)的車型及平臺見表1，目前共計有14種車型，將針對目前的柔性生產(chǎn)方式進行現(xiàn)狀調(diào)查及分析。

2.1 車型切換調(diào)查

按車身現(xiàn)有的5條生產(chǎn)線及每個月的計劃需求，5條生產(chǎn)線每天的切換次數(shù)見表2。車型切換生產(chǎn)，每次損失1 h，每個月約損失264 h的生產(chǎn)臺量。

2.2 工裝切換調(diào)查

從表1可以看出，5條生產(chǎn)線均存在車型切換，其中C線車型達到5種，這5種車型的工裝是不能相互柔性的，只要有車型切換，就存在工裝設(shè)備的切換。

工裝切換的過程流程圖如圖1、圖2所示，分車架中心、主線兩個區(qū)域說明。在車型切換過程，總體上主要涉及工裝拼臺、機器人抓手、不同車型的滑撬定位切換，這些切換的硬件均為大件且是人工手工搬運，所存放的位置也不集中，占用切換90%以上的資源，因此工裝切換的改進也是本文要重點闡述的[2]。工裝切換過程涉及的切換硬件（手工切換）見表3。

2.3 工裝設(shè)備存放

車間共5條車身生產(chǎn)線，目前生產(chǎn)14種車型，每種車型的工裝互相不能柔性使用，除了線上使用的5種車型工裝外，需要場地存放9種車型的工裝設(shè)備，每種車型的工裝設(shè)備存放場地面積為800 m2，共需要準備7 200 m2的場地存放工裝設(shè)備。

以C線為例，生產(chǎn)5種車型，需要存放4種車型的工裝設(shè)備，生產(chǎn)線旁沒有足夠的場地存放4種車型的工裝，導致各車型的工裝設(shè)備存放不能以就近集中原則存放，在切換過程增加了切換的距離，造成切換浪費。

除了工裝的存放場地、切換空間考慮外，還有工裝設(shè)備本身的重量也是一個重點考慮的因素，涉及切換的便利性。

3 車身生產(chǎn)線多品種柔性生產(chǎn)改進

基于對車身生產(chǎn)線多品種生產(chǎn)的現(xiàn)狀，柔性生產(chǎn)主要針對白車身流向柔性、平臺化車型兼容、切換智能化等方面進行改進。

3.1 白車身流向柔性改進

增加主線與補焊線、補焊線與調(diào)整線、調(diào)整線至車涂BDC之間的柔性互通能力，消除BDC受白車身流向限制的影響，減少主線切換車型次數(shù)/轉(zhuǎn)線次數(shù)。如圖3所示，虛線表示要增加互通的區(qū)域，調(diào)整線與車涂BDC要增加互通的車型數(shù)量和節(jié)拍[3]。

3.2 平臺化車型的柔性兼容性提升

同一平臺的車型，減少工裝、零部件的差異性，做到同平臺車型的工裝柔性兼容、零件借用，這樣同平臺車型切換生產(chǎn)時，可以減少工裝的數(shù)量及切換數(shù)。計劃排產(chǎn)時，按同平臺車型集中排產(chǎn)，避免不同平臺車型的交叉排產(chǎn)。柔性兼容性提升，可以提高切換效率，減少切換浪費和存放場地[3]。

3.3 車型生產(chǎn)切換的智能化、自動化改進

車型切換生產(chǎn)，能做到切換過程智能化、自動化，減少或避免人工操作，消除人工操作浪費因素。在車型的柔性兼容性改進的基礎(chǔ)上，柔性兼容的工裝滿足平臺化車型，減少工裝的存放場地，做切換智能化、自動化，可以快速切換生產(chǎn)線不同車型的工裝。

3.4 基于大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)信息智能化分析及人員柔性能力提升

基于主線、補焊線、調(diào)整線及BDC的白車身數(shù)據(jù)和門蓋庫存信息，通過平臺管理，智能分析白車身及門蓋的庫存數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持，快速柔性切換生產(chǎn)，做到快速響應(yīng)生產(chǎn)需求。同時，提升人員的柔性能力，滿足多種車型的生產(chǎn)需求。

4 結(jié)語

為滿足市場對各車型的需求，車身生產(chǎn)線已由單一生產(chǎn)線大批量生產(chǎn)轉(zhuǎn)為單一生產(chǎn)線多品種、多平臺生產(chǎn)，要基于多品種的柔性化生產(chǎn)做改進，降低投資和運行成本，提升效率，不斷滿足市場的變化需求，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

參 考 文 獻

[1]劉增昌.車身標準化柔性生產(chǎn)線的探討[J].汽車工藝師，2015（6）：26-27.

[2]宋紹蕾，彭海峰.生產(chǎn)線柔性定位與轉(zhuǎn)載技術(shù)淺析[J].汽車零部件，2016（4）：45-48.

[3]何道聰.柔性焊裝線的規(guī)劃及應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2016（6）：236-240.