一種汽車行業供應鏈智能制造的發展綜述

閉習歡

摘 要：本文克服了傳統焊接機器人工作站規劃布局方法的不足，提出了具備數字化機器人柔性焊接線的規劃，該焊接線具備生產數字化管理和多產品柔性生產能力。本文以某汽車生產企業的點焊機器人工作站規劃布局為案例， 展望了供應鏈智能制造的發展趨勢。

關鍵詞：數字化工廠 點焊機器人 智能供應鏈

An Overview of the Development of Supply Chain Intelligent Manufacturing in Automobile Industry

Bi Xihuan

Abstract：This study overcomes the shortcomings of the traditional planning and layout method of welding robot workstation， and puts forward the planning of flexible welding line with digital robot. The welding line has the ability of production digital management and multi product flexible production. Taking the planning and layout of spot-welding robot workstation in an automobile production enterprise as an example， this paper looks forward to the development trend of supply chain intelligent manufacturing.

Key words：digital plant， spot welding robot， intelligent supply chain

1 引言

隨著汽車市場的發展，汽車更新替換愈發頻繁，汽車生產線需要從原來的量大單一產出，向小批量多種類轉變。新規劃焊裝生產線需要滿足多車型柔性共線生產的需求，焊接設備的柔性設計是汽車公司建造車身生產線的基本模式。而隨著零件在工位間的轉運傳遞、大小零件上件越來越多的依靠機器人攜帶抓手實現，柔性抓手在工裝中的比例越來越大。工裝夾具和輸送抓手的柔性設計成為實現生產線的柔性的關鍵設備[1]。

由于市場客戶多樣化的需求以及全球汽車行業競爭的激烈化，汽車產品的快速更新，對應多品種少量生產的產線是必須的，因此要求今后汽車生產線向高產能、高柔性、高自動化方向發展，因此，柔性化在焊裝線上尤為重要。柔性化有兩種要求，一是批量生產，夾具以一定時間批量切換的柔性生產;二是混流生產，夾具無序切換的柔性生產[2，3]。

同時也有高校在研究制定柔性夾具的分析評價方法[4]。在機器人末端工具上進行柔性設計，極大的擴寬了工具的工作空間范圍，同時工具的切換，如焊鉗的切換，抓手的切換，為差異化的產品提供了便利，使得生產線的接納力能更廣泛[5，6]。目前，設備柔性化在國內汽車廠內應用廣泛[7]，集中體現在主線上，即下車體合成框架結構后。如日系，采用平臺化標準設計，工裝夾具無需切換就可實現8車型共用[8]。

2 數字化機器人車間

數字化車間的運行，既需要依靠數字化、網絡化和智能化的先進設備和生產模式，也需要充分發揮人的作用，在科學高效的管理基礎上實現提質增效[9]。數字化車間從產品設計、工藝優化、制造生產、裝配優化等方面都需要提供完整的數字化解決方案。傳統的數字化規劃流程如圖1所示。目前許多國內汽車零部件公司供應鏈體系面臨從原來“少品種&大批量”到現在“多品種&小批量”的轉變;原材料持續漲價進一步加重了供應鏈體系的成本壓力。針對這一系列的變化，提出解決這一問題的根本措施還是要走專業化的道路。需要重新定義專業化，不僅基于產品分類，還要基于工藝分類，盤活供應商現有存量，重樹供應商伙伴信心，重新建立戰略供應鏈體系。某數字化工廠為解決這一問題，率先落成并投入生產，并充分肯定這是公司供應鏈鈑金類數字化工廠一個全新的里程碑事件，開啟了供應商自動化提升項目全新的一頁，并強調這是制造業未來發展轉型升級的一個必然趨勢，期待攜手更多的供應商伙伴一起推進智能制造更進一步。

3 數字化機器人柔性焊接工作站解決措施

目前國內汽車零部件供應商面臨問題：從原來“少品種&大批量”到現在“多品種&小批量”的轉變;原材料持續漲價進一步加重了供應鏈體系的成本壓力。為了推動汽車零部件企業進行產線和產品升級，提升國內企業制造水平！以國內某數字化機器人柔性焊接線是公司支持供應商自動化提升的示范性項目為例，該產線于2021年8月12日由某科技承接，聯合SGMW技術中心設計和建設，2021年10月15日建成投產。該生產線總投資550萬元，目前具備生產數字化管理和多產品柔性生產能力。該柔性生產線可以實現單班次節省員工12人，按照每天2個班次，每個月工作20天計算，2年就可以收回成本。圖2所示為柔性焊接工作站。

通過對數字化柔性焊接工作站的模擬仿真，可以實現產品的焊點信息掌握，零件設計缺陷改進，調試時間縮短等。該線作為公司支持供應商自動化提升示范性項目，充分地利用了公司技術研發資源及成熟的汽車生產線設計和建設能力，高效達成項目目標。

4 展望

隨著時代的進步，科技的發展，我們必須主動出擊，向前一步，朝著工業制造2025邁進！本文結合某公司業務開發中增加模塊化以提升設備的柔性和兼容性;同時展望未來的采購策略更加優化，摒棄引入金融服務降低供應商一次性投入成本;提倡供應商實現其廠區內物料運輸少人化，推進無人物流等等。另外，將來可從汽車供應鏈業務定位、業務模塊、核心價值、系統解決方案、維護服務平臺建設等多方面對數字化工廠進行提升。最后，將來可從數字化機器人柔性焊接線的投資回報情況方面，在實現“從0到1”的基礎上，進一步推廣供應鏈達成“從1到N”的實現。最終打造屬于國家的智能制造新名片，全面助力打造全新的供應鏈數字化工廠， 助力國家早日實現成為創新、跨界、體驗的標桿，助力十四五的宏偉藍圖！

參考文獻：

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[9]孟維，崔文喆，孫博.數字化車間制造運行管理評價體系的構建與分析[J].質量與認證，2021（10）：74-76.