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　　汽車總裝生產(chǎn)線布局規(guī)劃

　　-總裝車間知多少？-

　　

　　汽車行業(yè)內(nèi)的小伙伴們都知道，整車四大工藝分別為沖壓、焊裝、涂裝和總裝。當(dāng)然，在個(gè)別主機(jī)廠，可能還會(huì)有單獨(dú)的樹脂車間，但整體工藝上跟涂裝大同小異。

　　總裝車間作為整車交付給客戶前最后一道關(guān)卡，也是涉及人員最廣、工序最多、最復(fù)雜的一道工藝，在整車質(zhì)量保證中起著十分重要的作用。

　　今天業(yè)內(nèi)君想跟大家來(lái)談一談總裝車間生產(chǎn)線的前期布局規(guī)劃，也為后期詳細(xì)展開總裝工藝板塊預(yù)先打下基礎(chǔ)。

　　汽車組成一般可以分成四大模塊，即發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身以及電子電器。每個(gè)模塊又涉及到多個(gè)系統(tǒng)，比如燃油系統(tǒng)、懸架系統(tǒng)等；每個(gè)系統(tǒng)涵蓋多個(gè)總成，如油箱總成、減震器總成等；每個(gè)總成又可以由多個(gè)零部件組成，如燃油蒸汽管、減震彈簧等。

　　所以，對(duì)于一般轎車總裝生產(chǎn)線而言，它的主要目的就是將數(shù)以萬(wàn)計(jì)的零部件或者總成，根據(jù)產(chǎn)品要求以及工藝要求，按照一定順序進(jìn)行聯(lián)結(jié)，以期完成一輛完整的、符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的汽車產(chǎn)品，最終交付給經(jīng)銷商。

　　按照APQP（先期產(chǎn)品質(zhì)量策劃）的要求，在項(xiàng)目成立之初，可以和產(chǎn)品開發(fā)同步啟動(dòng)過(guò)程開發(fā)，但一般來(lái)說(shuō)，過(guò)程開發(fā)會(huì)相對(duì)更晚一些。

　　對(duì)于項(xiàng)目前期階段，總裝車間生產(chǎn)線的布局規(guī)劃，可以大致的遵循以下幾個(gè)步驟：

 

　　一、確定和計(jì)算相關(guān)技術(shù)參數(shù)

　　首先，汽車在汽車總裝工藝布局中屬于重要的工作目標(biāo)物，必須對(duì)其外形和特征做到實(shí)際掌握。

　　一方面，要對(duì)其三維空間加以明確，并根據(jù)其幾何尺寸、車身結(jié)構(gòu)特征來(lái)確定零部件供應(yīng)方式、生產(chǎn)綱領(lǐng)及理論作業(yè)工時(shí)等。

　　另一方面，對(duì)總裝汽車的分部和總部重量，也要進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握，這樣在總裝工藝流程中，就能進(jìn)行移動(dòng)工作、加工工作和運(yùn)輸工作，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車總裝工藝布局進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整的目標(biāo)。

　　其次，在對(duì)汽車總裝工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要對(duì)總裝線中的工藝與生產(chǎn)流程加以明確，特別是采用新材料、新工藝時(shí)，要對(duì)新知識(shí)和新元素進(jìn)行學(xué)習(xí)和思考。

　　要盡可能地讓新材料和新工藝的價(jià)值得以充分發(fā)揮，這樣才能促進(jìn)總裝線效率和質(zhì)量的全面提升，從而讓汽車總裝工藝布局內(nèi)容更加合理。

 

　　二、規(guī)劃和確定生產(chǎn)線布局

　　要做好汽車總裝線的設(shè)計(jì)，需要科學(xué)布局其平面形式。

　　總裝線的平面布局一般有直線形、U形、S形、矩形、多層布局等形式。

　　要結(jié)合實(shí)際需要展開平面布局，目前新建的轎車總裝生產(chǎn)線一般采用S形布局，這樣可以有效節(jié)約生產(chǎn)用地、延長(zhǎng)生產(chǎn)線長(zhǎng)度來(lái)增加工位數(shù)、提升線速、降低節(jié)拍等。

　　一般常規(guī)動(dòng)力車型的生產(chǎn)線會(huì)分為四段，即內(nèi)飾線、底盤線、外飾線和調(diào)整線。

　　新能源車型一般會(huì)增加電力系統(tǒng)分裝區(qū)。

　　基于模塊化平臺(tái)戰(zhàn)略，生產(chǎn)線每段都會(huì)有數(shù)量不等的大模塊分裝線（如：動(dòng)力總成、前副車架總成、門總成、輪胎總成等），為主線提供組裝完成的模塊化總成件，一些較小的零件則會(huì)在距離適中的位置集中分裝。

　　為適應(yīng)用戶的多元化需求和提升柔性生產(chǎn)能力，設(shè)置零件分揀排序及SPS分揀區(qū)，使零件有序的按需配送到線旁，盡可能的節(jié)省線旁空間。

 

　　三、確定總裝生產(chǎn)線設(shè)備

　　1、運(yùn)輸設(shè)備確定

　　車身進(jìn)入總裝生產(chǎn)線前，一般使用積放鏈或滑橇的形式進(jìn)行儲(chǔ)存和編組，具體使用方案需要考慮涂裝生產(chǎn)線的輸出形式，以及存儲(chǔ)量、生產(chǎn)節(jié)奏需求和廠房空間等因素。

　　總裝生產(chǎn)主線一般是平推板、支撐板鏈或吊具等輸送設(shè)備。

　　模塊分裝線一般使用托盤或吊具形式載具，使用AGV、輸送鏈或摩擦輪等進(jìn)行輸送。

　　在設(shè)計(jì)輸送設(shè)備時(shí)應(yīng)利用工業(yè)工程知識(shí)，結(jié)合產(chǎn)品特性，合理安排工位高度，盡量使員工在較為舒適的環(huán)境下進(jìn)行作業(yè)，隨著人機(jī)工程學(xué)的深入研究，一些高端主機(jī)廠還出現(xiàn)了C型吊具、升降大平板、隨行板鏈及坐式機(jī)械手等優(yōu)化員工作業(yè)環(huán)境的運(yùn)輸設(shè)備。

　　2、大模塊上線設(shè)備確定

　　通過(guò)把汽車各子系統(tǒng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與相互零部件組裝集成為大總成模塊，可以顯著縮短生產(chǎn)線長(zhǎng)度、加快生產(chǎn)節(jié)拍、優(yōu)化裝配工藝和降低制造成本。

　　目前總裝工藝的模塊化應(yīng)用主要有前端模塊化、車門模塊化、底盤模塊化、頂棚集成化、油箱集成化、排氣集成化、儀表臺(tái)模塊化、前后保險(xiǎn)杠模塊化、座椅模塊、玻璃模塊、天窗模塊及車輪模塊化等。

　　產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化中最具代表性的是底盤模塊化，它融合了目前各種先進(jìn)的裝配工藝技術(shù)，使用可調(diào)托盤柔性生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)線的效率。

　　隨著工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，模塊化上線逐漸從輔助機(jī)械手過(guò)渡到機(jī)器人自動(dòng)裝配到位，大大降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

　　3、專用設(shè)備確定

　　機(jī)油、制動(dòng)液、冷卻液、動(dòng)力轉(zhuǎn)向液、空調(diào)冷媒加注、泄露檢測(cè)及軟件刷寫等工藝設(shè)備也在向著抽真空加注、自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)定量加注等功能集成設(shè)備趨勢(shì)發(fā)展，出現(xiàn)了氣液組合加注設(shè)備的應(yīng)用。

　　為了更好的控制整車質(zhì)量，對(duì)加注腔體的檢測(cè)和加注工作部分，一般會(huì)進(jìn)行工序分離，確保質(zhì)量分段控制，避免問(wèn)題相互影響，集中爆發(fā)。

　　總裝整體工序中，部分裝配工序由于裝配空間狹小、吸收公差或零附件復(fù)雜等原因，導(dǎo)致裝配人員出現(xiàn)非常規(guī)作業(yè)姿勢(shì)、裝配人機(jī)性很差等問(wèn)題。

　　主機(jī)廠一方面通過(guò)采用自動(dòng)化機(jī)器人代替人工裝配；另一方面也會(huì)定制專用工裝，來(lái)確保員工能夠以較為舒適高效的形式完成作業(yè)。

　　4、出廠檢測(cè)設(shè)備確定

　　產(chǎn)品在交付之前會(huì)進(jìn)行出廠檢測(cè)，對(duì)顧客關(guān)注的問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格的控制，如四輪定位參數(shù)、制動(dòng)力、喇叭、燈光、淋雨、涉水、異響、排放、漏電及自動(dòng)駕駛等，一般主機(jī)廠會(huì)進(jìn)行100%自動(dòng)測(cè)量。

　　為有效模擬客戶使用情況，部分主機(jī)廠還會(huì)使用可以模擬不同環(huán)境條件的環(huán)境倉(cāng)進(jìn)行檢查。

 

　　四、確定工業(yè)智能系統(tǒng)

　　1、質(zhì)量管理系統(tǒng)

　　為實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵和重要參數(shù)的監(jiān)控和管理，越來(lái)越多公司使用智能質(zhì)量管理系統(tǒng)。

　　這些系統(tǒng)同時(shí)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)質(zhì)量數(shù)據(jù)和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析處理的功能。

　　例如，力矩?cái)Q緊廣泛采用高精度電動(dòng)擰緊設(shè)備，具備在線動(dòng)態(tài)力矩控制與監(jiān)測(cè)功能，工廠聯(lián)網(wǎng)形成力矩?cái)?shù)據(jù)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)Q緊質(zhì)量、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和追溯、數(shù)據(jù)信息分析處理等，還可以進(jìn)行智能統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)，穩(wěn)定和提高制造過(guò)程控制能力。

　　將自動(dòng)化設(shè)備整合到一個(gè)質(zhì)量管理系統(tǒng)中，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量進(jìn)行全面控制，已初具規(guī)模，并越趨完善。

　　2、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)

　　主機(jī)廠常用MES系統(tǒng)用于生產(chǎn)調(diào)度。

　　但汽車總裝生產(chǎn)線在多車型柔性混線生產(chǎn)的趨勢(shì)下，線旁空間不足以存放種類繁多的物料，成為了限制生產(chǎn)線柔性化和物流效率的關(guān)鍵因素。

　　目前的解決方式是使用以MES系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合隨行配料系統(tǒng)(SPS)的按需配送模式。

　　SPS是指一種以單臺(tái)份向生產(chǎn)線準(zhǔn)時(shí)化配送的物流方式。該物流方式將揀料與裝配分開，使各自作業(yè)更加專業(yè)化和模塊化，有利于消除員工不必要的非增值操作，有效防止總裝裝配線的錯(cuò)漏裝問(wèn)題，從而提高裝配質(zhì)量。

　　同時(shí)配合隨車物料投放形式可以減少線邊物料擺放空間約束，且采用自動(dòng)導(dǎo)引小車(AGV)運(yùn)輸代替人工物流，滿足準(zhǔn)時(shí)化的高要求及多車型混線物流配送要求，是一種普遍采用的物流趨勢(shì)。

　　3、ANDON系統(tǒng)

　　汽車總裝生產(chǎn)線構(gòu)成復(fù)雜，當(dāng)任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，都要及時(shí)傳遞相關(guān)管理人員，從而快速解決問(wèn)題，恢復(fù)生產(chǎn)線運(yùn)行。

　　目前采用的ANDON系統(tǒng)主要是為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)人員提供呼叫功能，并對(duì)呼叫時(shí)間進(jìn)行記錄，形成統(tǒng)計(jì)清單便于后續(xù)分析及開展預(yù)防性工作。

　　隨著工業(yè)智能化的發(fā)展，質(zhì)量管理系統(tǒng)、生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)及ANDON系統(tǒng)，都呈現(xiàn)集成化互通化發(fā)展趨勢(shì)，具體表現(xiàn)形式為分布式互聯(lián)的大中臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)與個(gè)性化定制化的數(shù)據(jù)抓取算法相結(jié)合，開展定向精準(zhǔn)信息推送及反饋控制。

 

　　五、編者小結(jié)

　　隨著工業(yè)工程理念的深入研究以及智能工廠理念的提出，總裝生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)規(guī)劃，不僅通過(guò)使用各種智能信息系統(tǒng)，整合管理資源，形成一套為管理者提供扁平化的數(shù)字管理平臺(tái)，朝著高生產(chǎn)效率、低管理成本、高質(zhì)量要求等方向發(fā)展。

【項(xiàng)目案例】生產(chǎn)線體布局方案

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做好工廠生產(chǎn)線規(guī)劃布局，有何好處？