淺談對(duì)汽車總裝線柔性化的探討

寧波考比銳特汽車科技有限公司　付傳武

淺談對(duì)汽車總裝線柔性化的探討

寧波考比銳特汽車科技有限公司付傳武

在人們生活水平不斷提升的今天，傳統(tǒng)的賣方汽車市場(chǎng)已經(jīng)逐漸地轉(zhuǎn)變成為買方市場(chǎng)。在這種情況下，剛性化的汽車總裝生產(chǎn)線也開始逐漸地朝著柔性化過渡，從而能夠與市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)，使不同消費(fèi)者的多樣化需求得到充分地滿足。汽車總裝生產(chǎn)線除了要不斷地提升自動(dòng)化率之外，還要對(duì)資源的合理有效分配予以高度重視。為了順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，現(xiàn)在大多數(shù)的汽車生產(chǎn)廠家都選擇了柔性的生產(chǎn)方式進(jìn)行汽車生產(chǎn)，其除了可以降低成本，提高效率，而且還可以對(duì)生產(chǎn)策略進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整，從而能夠直接有效地占領(lǐng)市場(chǎng)。為此，本文對(duì)汽車總裝柔性化生產(chǎn)的重要作用和其中存在的問題進(jìn)行了介紹，并且介紹了汽車總裝線柔性化生產(chǎn)方式的具體應(yīng)用，希望能夠?qū)ξ覈囆袠I(yè)的發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

汽車總裝生產(chǎn)線；柔性化；生產(chǎn)

1.汽車總裝線柔性化生產(chǎn)線的重要作用

汽車剛性生產(chǎn)線在具體的生產(chǎn)過程中存在著成本高、不靈活等一系列的不足，無法與當(dāng)前汽車市場(chǎng)快速發(fā)展的潮流相適應(yīng)，而汽車的生產(chǎn)廠家因?yàn)閷?duì)汽車總裝線柔性化生產(chǎn)方式的應(yīng)用，擺脫了這種經(jīng)營品種單一的局面，開始朝著多品種生產(chǎn)和經(jīng)營的方向不斷地發(fā)展。汽車總裝線柔性化生產(chǎn)主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：首先，靈活的生產(chǎn)方式：汽車總裝線柔性化生產(chǎn)可以將多種類型的汽車一次性地生產(chǎn)出來，而汽車生產(chǎn)廠家則能夠以每一種車的受歡迎程度為根據(jù)對(duì)該類車型的生產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行及時(shí)有效地調(diào)整。與此同時(shí)，汽車總裝線柔性化生產(chǎn)具有更加持久的作用，在對(duì)最新產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候不需要對(duì)新的生產(chǎn)線進(jìn)行建設(shè)，只需要對(duì)舊有的生產(chǎn)線加以改造和調(diào)整就可以實(shí)現(xiàn)，因此其能夠使生產(chǎn)周期得以極大縮短，并且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更加有效地利用，不需要對(duì)操作工人進(jìn)行更換，可以將大量的物力、財(cái)力和人力資源節(jié)約下來［1］。其次，具有更強(qiáng)的市場(chǎng)適應(yīng)能力：面對(duì)市場(chǎng)的變化，汽車總裝線柔性化生產(chǎn)可以做出迅速及時(shí)地反應(yīng)，因此不會(huì)使企業(yè)的資源出現(xiàn)無謂的浪費(fèi)。同時(shí)，在充分的社會(huì)調(diào)查的前提下，汽車企業(yè)可以以消費(fèi)者的多樣化需求為根據(jù)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整，從而生產(chǎn)和制造適銷對(duì)路的汽車，全面地提升自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，最終在激烈的汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中求得生存和發(fā)展。最后，較低的生產(chǎn)成本：汽車總裝線柔性化生產(chǎn)控制系統(tǒng)能夠?qū)ζ嚨纳a(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，這樣廠家就能夠以其中存在的問題為根據(jù)對(duì)資源進(jìn)行優(yōu)化配置［2］。與此同時(shí)，在多品種柔性化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，汽車生產(chǎn)企業(yè)能夠有效地降低自身的庫存量，加大企業(yè)資金的流動(dòng)性，使企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力得以顯著提升。

2.汽車總裝線柔性化生產(chǎn)線中存在的問題

2.1柔性化生產(chǎn)線的質(zhì)量問題

一個(gè)企業(yè)只有保證自己的產(chǎn)品具有良好的品質(zhì)，才能夠產(chǎn)生良好的品牌效應(yīng)，從而進(jìn)一步的吸引大量的消費(fèi)者，因此企業(yè)的發(fā)展與其自身的產(chǎn)品質(zhì)量具有密切關(guān)系。在汽車的生產(chǎn)過程中汽車裝配屬于一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，其中每輛汽車大約都要配置將近3000個(gè)零件，因此保證汽車質(zhì)量的重要內(nèi)容就是對(duì)汽車零件進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的裝配［2］。由于采用汽車總裝線柔性化生產(chǎn)的方式需要對(duì)多種類型的汽車進(jìn)行同時(shí)生產(chǎn)，因此如何采取有效地措施確保每輛汽車具有合格的質(zhì)量，這是汽車總裝線柔性化生產(chǎn)必須要解決的一個(gè)問題。

2.2柔性化生產(chǎn)線的設(shè)備適用性問題

汽車總裝線柔性化生產(chǎn)的一個(gè)非常顯著的優(yōu)勢(shì)就是可以實(shí)現(xiàn)多樣化的生產(chǎn)，而且并不需要多樣化的設(shè)備。然而在這個(gè)過程中企業(yè)也需要同時(shí)解決好設(shè)備的適應(yīng)性問題，在汽車總裝線柔性化生產(chǎn)中設(shè)備柔性屬于重要的基礎(chǔ)，只有確保相關(guān)的設(shè)備具有較高的適應(yīng)性才可以將各種車型生產(chǎn)出來，并且實(shí)現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)換，最終達(dá)到柔性化生產(chǎn)的目的。由于在總裝線柔性化生產(chǎn)中整個(gè)過程具有一環(huán)套一環(huán)的特點(diǎn)，如果其中一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生問題，就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)面臨巨大的損失。所以，汽車生產(chǎn)企業(yè)必須要采取有效措施確保設(shè)備的適應(yīng)性，從而不斷地提升柔性化生產(chǎn)的可靠性，并且進(jìn)一步的提升產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.3柔性化生產(chǎn)線的汽車輸送問題

汽車總裝線柔性化生產(chǎn)能夠?qū)⒍嗥贩N的汽車生產(chǎn)出來，然而不同的車具有不同的參數(shù)，因此必須要充分地考慮到同一條生產(chǎn)線上的汽車輸送配置問題，確保其能夠順利地輸送新型的汽車，如若不然，就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)功虧一簣［3］。與此同時(shí)，不同的車型需要不同的零件，所以在輸送零件的過程中也要保證較高的順暢性，一旦出錯(cuò)就會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)過程，使企業(yè)面臨著較大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.汽車總裝線柔性化的具體應(yīng)用分析

3.1汽車總裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化生產(chǎn)和機(jī)器人生產(chǎn)

現(xiàn)階段汽車總裝柔性化生產(chǎn)的自動(dòng)化具有以下幾個(gè)方面的典型化體現(xiàn)：①采用涂膠機(jī)器人設(shè)備進(jìn)行全景天窗和前后風(fēng)擋的涂膠工序操作，能夠防止出現(xiàn)人工打膠的斷膠現(xiàn)象，同時(shí)具有更加穩(wěn)定、可靠的膠型質(zhì)量。同時(shí)，還可以與風(fēng)擋裝配機(jī)器人進(jìn)行配合實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化裝配，極大地強(qiáng)化車輛的密封性。②車輪模塊利用車輪制動(dòng)分裝線可以自動(dòng)地將分裝工作完成，而且利用自動(dòng)運(yùn)輸線向裝配工位進(jìn)行運(yùn)輸。分裝系統(tǒng)可以車輛配置的不同為根據(jù)對(duì)不同規(guī)格的輪胎進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并且將輪胎的動(dòng)平衡檢測(cè)和裝配自動(dòng)完成，其有效地提升了輪胎生產(chǎn)的穩(wěn)定性和分裝的品質(zhì)［4］。③助力設(shè)備輔助裝配的模塊化：自動(dòng)化的機(jī)械手裝在總裝線柔性化的IP模塊中的應(yīng)用能夠使定位裝配具有更高的精度，有效地控制內(nèi)飾外觀的質(zhì)量，極大地提升造型效果的感官質(zhì)量，而且其還可以對(duì)設(shè)備的緊固標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行集成擰緊，有效的節(jié)省了人力資源成本。④總裝線柔性化生產(chǎn)的自動(dòng)化中的加注設(shè)備。空調(diào)冷媒、動(dòng)力轉(zhuǎn)向液、冷卻液、制動(dòng)液等各種加注設(shè)備在汽車總裝柔性化生產(chǎn)中開始朝著自動(dòng)定量加注、自動(dòng)檢測(cè)、抽真空加注等功能集成設(shè)備的方向不斷發(fā)展，同時(shí)還出現(xiàn)了油液二合一的加注設(shè)備。

3.2汽車總裝生產(chǎn)線的智能化

首先，總裝線柔性化生產(chǎn)的力矩控制智能化：選擇高精度電動(dòng)擰緊設(shè)備作為力矩?cái)Q緊設(shè)備，同時(shí)屈服強(qiáng)度法和轉(zhuǎn)向扭矩+轉(zhuǎn)角法等先進(jìn)的零件技術(shù)的也得到了廣泛的應(yīng)用，其能夠?qū)︻A(yù)緊力進(jìn)行直接控制，而且還具有在線動(dòng)態(tài)力矩監(jiān)測(cè)和控制的功能。聯(lián)網(wǎng)的力矩?cái)?shù)據(jù)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以對(duì)擰緊的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，還可以實(shí)時(shí)測(cè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、對(duì)擰緊質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，并且實(shí)現(xiàn)智能統(tǒng)計(jì)過程控制。有機(jī)地結(jié)合單片機(jī)控制器和網(wǎng)絡(luò)化通信模塊可以實(shí)現(xiàn)信息的交互，從而將智能網(wǎng)絡(luò)裝備控制模塊設(shè)計(jì)出來，有效地控制力矩裝配［5］。其次，總裝線柔性化生產(chǎn)的SPS 物流：在多車型混線生產(chǎn)的背景下，汽車總裝廠等物料種類繁多和儲(chǔ)料空間不足的問題使得產(chǎn)線的物流效率和柔性化受到了影響，而采用SPS物流形式則可以有效地解決這一問題，該方式主要是指準(zhǔn)時(shí)地向生產(chǎn)線配送一種單量份的物流運(yùn)輸方法。該物流形式可以分開揀料與裝配兩項(xiàng)工作，使其實(shí)現(xiàn)智能化操作，還能夠?qū)T工不必要的非增值操作消除，避免出現(xiàn)錯(cuò)裝和漏裝的問題，全面地強(qiáng)化裝配質(zhì)量。此外，其還可與隨車物料投放形式相配合，從而降低物料擺放空間約束；通過AGV小車運(yùn)輸運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行物流操作，可以充分地滿足混線物流的配送要求和準(zhǔn)時(shí)化的要求，屬于一種更加有效的物流方式。

3.3總裝線柔性化生產(chǎn)的模塊化

汽車總裝線工藝?yán)媚K化設(shè)計(jì)的方式能夠?qū)崿F(xiàn)通用標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，可以制造不同級(jí)別車型的眾多零部件，而且還可以對(duì)其他的新技術(shù)進(jìn)行靈活搭載。在具體的制造過程中，通過總裝模塊化能夠使主線裝配工時(shí)和總裝工位線長度得以減少，有效地提升裝配效率，對(duì)裝配線的柔性化程度進(jìn)行擴(kuò)展，從而進(jìn)一步將汽車的生產(chǎn)周期縮短。現(xiàn)在的模塊化主要包括兩個(gè)方向：其中一個(gè)方向是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化；而另一個(gè)方向是電子控制系統(tǒng)模塊化。

首先，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化：有機(jī)地組合各種零部件和產(chǎn)品多功能結(jié)構(gòu)，就可以集成汽車的相互零部件組成以及各個(gè)子系統(tǒng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使其成為大總成模塊，這樣能夠?qū)a(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍和長度大幅度縮短，同時(shí)還能夠起到降低制造成本以及優(yōu)化裝配工藝的作用，現(xiàn)在總裝工藝的模塊化應(yīng)用主要包括車輪模塊化、前后保模塊化、IP 模塊化、油箱集成模塊化、頂棚集成化、底盤模塊化、車門模塊化以及前端模塊化等［6］。

其次，電子控制系統(tǒng)模塊化：在信息娛樂需求和車聯(lián)網(wǎng)科技發(fā)展的推動(dòng)下，電子控制單元的標(biāo)準(zhǔn)化和集成得到了較快的發(fā)展，其能夠有機(jī)地整合各種功能細(xì)分的電子控制單元，從而完成電子控制系統(tǒng)模塊化，比如將多媒體移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)、動(dòng)態(tài)底盤控制系統(tǒng)、駕駛輔助控制、安全控制、車身控制和傳動(dòng)控制等標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)作為單位，實(shí)現(xiàn)模塊化大集成。

3.4總裝線柔性化生產(chǎn)的信息化

在汽車總裝線柔性化生產(chǎn)中不同的環(huán)節(jié)具有相互制約、相互聯(lián)系的關(guān)系，因此，企業(yè)必須要合理地調(diào)配各個(gè)生產(chǎn)要素。汽車生產(chǎn)企業(yè)怎樣通過對(duì)現(xiàn)有資源的利用對(duì)各個(gè)系統(tǒng)之間的信息進(jìn)行有效地傳達(dá)，從而確保實(shí)現(xiàn)合理高效的生產(chǎn)流程，這是一個(gè)必須要解決的問題。目前很多企業(yè)都面臨著非常嚴(yán)重的信息不對(duì)稱的問題，一旦在柔性化生產(chǎn)過程中發(fā)生信息不對(duì)稱的情況，就會(huì)導(dǎo)致企業(yè)遭受巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此在汽車的生產(chǎn)系統(tǒng)中信息的有效傳達(dá)屬于非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)［7］。針對(duì)汽車總裝柔性化生產(chǎn)線將完善的信息傳遞系統(tǒng)和管理系統(tǒng)設(shè)置出來，對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行廣泛應(yīng)用，就能夠及時(shí)通暢的傳達(dá)物流、質(zhì)量和生產(chǎn)信息，確保總裝線柔性化生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。此外，在汽車總裝線柔性化生產(chǎn)中應(yīng)用MES生產(chǎn)管理系統(tǒng)具有十分重要的作用，該系統(tǒng)可以優(yōu)化管理整車完成的整個(gè)生產(chǎn)過程，而且還可以及時(shí)的跟蹤、報(bào)告、響應(yīng)和處理工廠事件，進(jìn)一步地強(qiáng)化管理效率，優(yōu)化工藝流程，確保多品種小批量混流生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)。

4.結(jié)語

汽車總裝線柔性化的發(fā)展使得汽車生產(chǎn)的質(zhì)量和效率得以大幅度提升，同時(shí)還將大量的汽車生產(chǎn)資源節(jié)約了下來，使得汽車生產(chǎn)企業(yè)可以對(duì)優(yōu)勢(shì)資源進(jìn)行更加有效地配置。與此同時(shí)，柔性生產(chǎn)還可以充分地適應(yīng)市場(chǎng)的變化和需求，使消費(fèi)者的需求得到更好地滿足，因此能夠幫助企業(yè)更快地占領(lǐng)市場(chǎng)。在未來的汽車生產(chǎn)中，企業(yè)只有積極地運(yùn)用柔性化生產(chǎn)才能夠真正的占據(jù)優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更好、更快地發(fā)展。

［1］左京京.汽車總裝線的設(shè)計(jì)步驟和方法［J］.黑龍江科學(xué)，2014（4）.

［2］王楠，李世其，王峻峰.數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的汽車總裝線建模與仿真技術(shù)研究［J］.計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2011（5）.

［3］吳志剛.新型輪拖總裝線用電動(dòng)接車下線設(shè)備的應(yīng)用［J］.制造技術(shù)與機(jī)床，2012（7）.

［4］齊兵兵.汽車總裝柔性化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)探討［J］.科技傳播，2014（7）.

［5］王建華，奚冰.柔性化生產(chǎn)模式中的物料配送信息系統(tǒng)［J］.上海汽車，2010（6）.

［6］梅紹喬.糾偏機(jī)構(gòu)的研發(fā)和應(yīng)用［J］.汽車與配件，2014（6）.

［7］朱正德.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠柔性生產(chǎn)方式下的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)［J］.汽車工程師，2012（2）.