日產(chǎn)汽車?yán)茫粒牵痔岣呋炝魃a(chǎn)效率

《Ｍａｔｅｒｉａｌ　Ｆｌｏｗ》編輯部

由美國(guó)次貸危機(jī)引發(fā)的金融危機(jī)給世界經(jīng)濟(jì)帶來(lái)前所未有的沖擊，也使日本數(shù)年來(lái)持續(xù)增長(zhǎng)的汽車制造業(yè)遭受了沉重打擊。在此危難之際，如何提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提高收益成為汽車制造企業(yè)生存的關(guān)鍵。

對(duì)于日本日產(chǎn)汽車公司來(lái)說(shuō)，在多年的生產(chǎn)活動(dòng)中，效率一直是其關(guān)注的課題。上世紀(jì)90年代，日產(chǎn)自主研發(fā)了被稱為“NPW”(Nissan Production Way)的日產(chǎn)生產(chǎn)方式，并在日后的生產(chǎn)體系改革中得到了廣泛的應(yīng)用。2007年，日產(chǎn)追浜工廠開(kāi)始引進(jìn)小型無(wú)人搬運(yùn)車(AGV)。目前已有約900臺(tái)AGV應(yīng)用于工廠內(nèi)部，成功實(shí)現(xiàn)了不同車型零部件供應(yīng)的自動(dòng)化，真正實(shí)現(xiàn)了混流生產(chǎn)的高效率和快捷的物流過(guò)程，掀開(kāi)汽車生產(chǎn)史的新篇章。

日產(chǎn)追浜工廠位于神奈川縣橫須賀市，于1961年投產(chǎn)，是日本第一個(gè)轎車生產(chǎn)廠。該工廠于1970年率先引進(jìn)當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的焊接機(jī)器人技術(shù)，成為世界一流的自動(dòng)化汽車裝配工廠。目前，追浜工廠除了生產(chǎn)MARCH、KYUBU、KYUBUKYUBIKKU等系列的車型外，還生產(chǎn)小型車。日產(chǎn)公司2008年3月的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)報(bào)表顯示，追浜工廠的年生產(chǎn)能力達(dá)43萬(wàn)臺(tái)(圖表－1、2)。

除了追浜工廠，日產(chǎn)在日本還有櫪木、湘南(日產(chǎn)車身)、九州工廠，以及生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的巖城工廠和神奈川的橫浜工廠。

以下是來(lái)自日產(chǎn)汽車追浜工廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)道。

“日產(chǎn)方式”追求同步生產(chǎn)

被稱為“NPW”的日產(chǎn)生產(chǎn)方式，旨在追求“同步生產(chǎn)”，保持從零部件供應(yīng)商到生產(chǎn)工廠、銷售店之間的密切協(xié)作。

為按時(shí)生產(chǎn)高品質(zhì)的汽車，日產(chǎn)在接到訂單后，立即通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)車的種類、顏色、等級(jí)、交貨期等信息，制定從零部件供給到各生產(chǎn)流程的順序和時(shí)間的詳細(xì)生產(chǎn)計(jì)劃。然后把該計(jì)劃發(fā)給零部件供應(yīng)商、生產(chǎn)工廠、銷售店，各環(huán)節(jié)通過(guò)密切協(xié)作最終完成生產(chǎn)計(jì)劃。

供應(yīng)商根據(jù)日產(chǎn)每天的生產(chǎn)計(jì)劃，把生產(chǎn)所需的零部件按順序和規(guī)定的時(shí)間送到日產(chǎn)工廠，每臺(tái)汽車的零部件按輛份集中在一起，根據(jù)作業(yè)指示，被送到總裝生產(chǎn)線旁。此方式稱為“零部件供給自動(dòng)化”。在生產(chǎn)線。工人把零部件按照不同車型組裝起來(lái)。這樣，生產(chǎn)效率得到大幅度的提高。

根據(jù)“同步生產(chǎn)”的宗旨。日產(chǎn)公司總部把從全國(guó)3200家銷售店收到的訂單，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加以分析，統(tǒng)一管理生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)進(jìn)度。日產(chǎn)公司從上世紀(jì)90年代開(kāi)始引進(jìn)NPW，目前正在向全球的工廠進(jìn)行推廣。

這次追浜工廠引進(jìn)AGV也是NPW“同步化”體系的一部分，它提高了零部件供給的效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了供給自動(dòng)化。正如日產(chǎn)車輛生產(chǎn)技術(shù)本部車體技術(shù)部自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)科的井上博司主管所說(shuō)，“AGV是NPW的組成部分，也是其核心部分”。

采用AGV實(shí)現(xiàn)快速搬運(yùn)

1、提高物料搬運(yùn)效率的需求

日產(chǎn)公司為實(shí)現(xiàn)“世界最完美生產(chǎn)”的目標(biāo)，在全球各分工廠內(nèi)實(shí)行競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，哪個(gè)工廠的生產(chǎn)成本低、品質(zhì)高，就被委以重任。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，各分工廠必須以最少的人工實(shí)現(xiàn)最高的效率。

隨著NPW的逐步推廣，追浜工廠與其他海外工廠也展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)。為此，追浜工廠制定了“生存戰(zhàn)略”計(jì)劃。并于2006年開(kāi)始實(shí)行“追浜挑戰(zhàn)”方案。

其實(shí)，追浜工廠自1990年代起就部分引進(jìn)了小型AGV。但是隨著近年來(lái)汽車制造業(yè)多品種、小批量的生產(chǎn)需求的不斷提高，生產(chǎn)線逐漸擴(kuò)大，并開(kāi)始多品種混流生產(chǎn)，這就需要生產(chǎn)設(shè)備具有通用性，即設(shè)備適合各種車型的生產(chǎn)。由此，小型AGV的應(yīng)用開(kāi)始受到質(zhì)疑，直到兩年后才恢復(fù)使用。

生產(chǎn)事業(yè)本部生產(chǎn)管理部部門策劃組的橋本哲也主管說(shuō)：“當(dāng)時(shí)，各種車型都在同一條生產(chǎn)線上生產(chǎn)，零部件的供給時(shí)常發(fā)生混亂?！?/p>

在生產(chǎn)線旁，許多車型的零部件并排在一起，顯得雜亂無(wú)章。由于生產(chǎn)計(jì)劃不能改變，取一個(gè)零部件有時(shí)要走很遠(yuǎn)的距離，人和叉車的動(dòng)線也缺乏規(guī)劃。

基于這種狀況，追浜工廠于2005年引進(jìn)IFA(Integrated Factory Automation)理念，并確定了“零部件合理化”和“廉價(jià)自動(dòng)化”兩大主題。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、物流現(xiàn)場(chǎng)、供應(yīng)商、lT技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)準(zhǔn)備、設(shè)備制造等各環(huán)節(jié)通過(guò)相互緊密協(xié)作，共同提高生產(chǎn)效率。

井上主管說(shuō)：“把幾家供應(yīng)商的零部件集中在一起，最終實(shí)現(xiàn)霧部件供給一體化。這就是引進(jìn)AGV的前提，通過(guò)1條動(dòng)線、1臺(tái)搬運(yùn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了快速搬運(yùn)。”

對(duì)比以前的生產(chǎn)流程，人工作業(yè)、零部件的選擇及識(shí)別、步行取件、退還空容器等，都存在時(shí)間上的浪費(fèi)。引進(jìn)IFA裝備后，在很大程度上降低了成本(包括采購(gòu)成本、調(diào)達(dá)物流成本、組裝成本等)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了各環(huán)節(jié)之間的緊密協(xié)作。

2、引進(jìn)新型AGV

此前，追浜工廠一直使用的是小型AGV(公司內(nèi)部稱之為“SAV”，于90年代上市)，并有幾個(gè)廠家的不同機(jī)型混合使用。在AGV系統(tǒng)改造中，追浜工廠以愛(ài)知機(jī)械技術(shù)系統(tǒng)公司的車型為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)技術(shù)開(kāi)發(fā)試驗(yàn)部對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模型的討論，同時(shí)引入其他廠家參與競(jìng)爭(zhēng)，最終研制出最新型的AGV(愛(ài)知機(jī)械技術(shù)系統(tǒng)公司制造)，并于2007年夏開(kāi)始應(yīng)用。

新型AGV的驅(qū)動(dòng)方式及導(dǎo)引方式和以前相同，主要區(qū)別在于：(1)把小型機(jī)(裝載能力500kg)、中型機(jī)(裝載能力750kg)兩種機(jī)型中的中型機(jī)加以改造，使其既可以橫向移動(dòng)，也可以原地回轉(zhuǎn)；(2)引進(jìn)新的控制軟件；(3)操作方法由按鍵式變?yōu)橛|摸式。通過(guò)上述改良?？梢源蠓忍岣呱a(chǎn)效率。追浜工廠在2007年引進(jìn)了530臺(tái)新型AGV，2008年又引進(jìn)350臺(tái)，至此，AGV的數(shù)量已達(dá)到900臺(tái)，其中小型機(jī)占7成左右。

AGV的主要功能包括：通過(guò)傳感器發(fā)現(xiàn)障礙物后停止，或通過(guò)掃描器遮擋信號(hào)后控制AGV停止，指定位置和計(jì)算位置等。井上主管說(shuō)：“AGV與生產(chǎn)設(shè)備同時(shí)存在，需要自動(dòng)判斷方向。”

在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面，為了易于牽引重型物料，在原來(lái)的基礎(chǔ)上稍加改裝，從有刷電機(jī)改為無(wú)刷電機(jī)，這樣就誕生了低成本且靈活應(yīng)用的新型AGV。

向全球工廠同時(shí)推廣

通過(guò)“追浜挑戰(zhàn)”方案的實(shí)施，追浜工廠實(shí)現(xiàn)了零部件供給的合理化、自動(dòng)化。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，生產(chǎn)線上的工人真正能夠?qū)⒕杏诋?dāng)下的工作。

剛開(kāi)始引進(jìn)AGV時(shí)，人和叉車交叉穿梭行動(dòng)；經(jīng)過(guò)科學(xué)的規(guī)劃后。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)既安全又高效。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，原來(lái)的無(wú)附加價(jià)值的人工作業(yè)(如下蹲、彎腰等動(dòng)作)、低附加價(jià)值人工作業(yè)(如搬運(yùn)零部件、暫存等)，和有附加價(jià)值人工作業(yè)的比例是25:75，引進(jìn)新型AGV后，這一比例達(dá)到19:81。根據(jù)外部機(jī)構(gòu)的品

質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，追浜工廠獲得“連續(xù)3年第一”的稱號(hào)，也成為日產(chǎn)公司的模范工廠。

目前，日產(chǎn)在國(guó)內(nèi)的3家工廠(櫪木、追浜、九州)都已引進(jìn)了新型AGV，今后計(jì)劃在巖城、橫浜的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠和東南亞的海外工廠也逐步引進(jìn)。

除了日產(chǎn)在應(yīng)用AGV之外，豐田和本田公司也開(kāi)始利用AGV進(jìn)行零部件的搬運(yùn)。自2007年開(kāi)始，日本國(guó)內(nèi)AGV的產(chǎn)量激增。橋本主管說(shuō)：“AGV被埋沒(méi)多年，但其本身是具有巨大潛力的產(chǎn)品?，F(xiàn)在對(duì)于生產(chǎn)線來(lái)說(shuō)，AGV是最好的搬運(yùn)工具之一?！?/p>

目前，這一經(jīng)改良后的新型AGV的名稱尚未確定，但屬于日產(chǎn)的品牌，經(jīng)過(guò)與愛(ài)知機(jī)械技術(shù)系統(tǒng)公司的協(xié)商，今年內(nèi)將面向市場(chǎng)銷售。

下面詳細(xì)介紹追浜的第一車身工廠應(yīng)用新型AGV的情況。

零部件存儲(chǔ)區(qū)和配套化

1追浜第一車身工廠

追浜第一車身工廠主要生產(chǎn)MARCH、KYUBU、NOTE等系列的產(chǎn)品，同時(shí)生產(chǎn)旺銷的小型轎車。圖1顯示，工廠內(nèi)的通道和組裝區(qū)的管理井然有序。

2零部件保管區(qū)

圖2是各種零部件的集中存儲(chǔ)區(qū)。曾經(jīng)因?yàn)榛炝魃a(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大而導(dǎo)致零部件擺放混亂的區(qū)域，現(xiàn)在變得十分整齊。

3～4零部件的配套化

根據(jù)組裝的車型，需要的零部件在這里進(jìn)行配套。首先把零部件集中在塑料周轉(zhuǎn)箱中，然后碼放到臺(tái)車上，一輛臺(tái)車碼放同一輛汽車的零部件，即按輛份供應(yīng)。這里用的臺(tái)車、周轉(zhuǎn)箱及其他大部分輔助設(shè)備都是由日產(chǎn)的人員自行設(shè)計(jì)的。

5～7利用AGV搬運(yùn)

圖5顯示，有一輛小型AGV迎面行駛過(guò)來(lái)。

AGV的牽引方式有兩種，一種如圖6所示，掛在臺(tái)車的側(cè)面牽引；另一種如圖7所示，又到臺(tái)車底部牽引。圖7左邊的掃描器在AGV待機(jī)時(shí)關(guān)閉，表示停止中。車門及內(nèi)飾作業(yè)

8～9利用懸掛輸送線輸送車門

前面提到的追浜工廠的車輛生產(chǎn)線(焊接、涂裝、總裝)，在同一條生產(chǎn)線可生產(chǎn)不同的車型，屬于混流生產(chǎn)線。

這里是給經(jīng)輸送線送來(lái)的車門裝上玻璃以及內(nèi)飾等。

10～11車門生產(chǎn)線

這里是車門組裝區(qū)，共有兩條生產(chǎn)線，分別設(shè)有零部件運(yùn)送通道。AGV把配套的零部件直接送到工作人員的身旁。

12空箱、空臺(tái)車的回收

使用完的空周轉(zhuǎn)箱和空臺(tái)車也由AGV負(fù)責(zé)回收，送回零部件存儲(chǔ)區(qū)。

空箱放在輸送線的下方，AGV自動(dòng)從后方進(jìn)行拖運(yùn)。圖12顯示的是AGV牽引空臺(tái)車。

此外，駕駛室里的儀表由供應(yīng)廠家進(jìn)行安裝，可以同時(shí)進(jìn)行。這也是引入IFA理念提高生產(chǎn)效率的范例之一。

車身組裝線

13利用AGV搬運(yùn)車身

圖13是車身組裝線上正在組裝KYUBU車型。因?yàn)檐嚿淼捏w積較大，所以使用中型AGV來(lái)搬運(yùn)。中型AGV有750kg的牽引能力，而且沒(méi)有噪音。

同時(shí)，由于車體太大，從安全角度考慮，專門設(shè)計(jì)了高精度傳感器。

用AGV來(lái)搬運(yùn)大型設(shè)備，同時(shí)還起到了環(huán)保效應(yīng)。

14信號(hào)燈

在AGV和工作人員動(dòng)線的交叉點(diǎn)設(shè)置了信號(hào)燈，AGV駛來(lái)時(shí)，信號(hào)燈變成紅色，按規(guī)定工作人員必須等待。信號(hào)燈和掃描器的控制都是通過(guò)無(wú)線方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

15電磁導(dǎo)引膠帶

這里用電磁導(dǎo)引膠帶來(lái)代替預(yù)埋線圈，其操作非常簡(jiǎn)便。在有叉車經(jīng)過(guò)的地方，為防止起膠，在膠帶表面涂上了樹(shù)脂涂層。

AGV雖擁有自動(dòng)行走的功能，但同時(shí)也設(shè)計(jì)了讓其根據(jù)周圍的實(shí)際情況行駛的程序。

車身組裝

16～17使用AGV搬運(yùn)車身

如圖所示，車身直立放在AGV上，一次只能搬運(yùn)一個(gè)。這里用的是中型AGV。

18～19車身組裝

AGV把車身運(yùn)送到生產(chǎn)線旁，工作人員按照程序進(jìn)行組裝。

在追浜的第一車身工廠進(jìn)行采訪時(shí)，可以看到很多AGV在運(yùn)行，相反幾乎見(jiàn)不到叉車或其他大型牽引車。追浜工廠真正實(shí)現(xiàn)了“省人力=降低成本”的宗旨。

在世界隨時(shí)可能發(fā)生眾多不可預(yù)料事件的情況下，日產(chǎn)公司推出“NPW”日產(chǎn)生產(chǎn)方式，完成了“IFA”化，擁有了雄厚的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，當(dāng)然也受到了世人的好評(píng)。

(譯自日本《Material Flow》2009年第2期)