模塊化裝配生產(chǎn)在汽車總裝生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用

袁鳳 張連瑩

摘 要：近年來，汽車行業(yè)發(fā)展迅速，市場(chǎng)競(jìng)爭激烈程度逐漸增強(qiáng)，汽車制造企業(yè)為滿足消費(fèi)者的多種需求，開始不斷研發(fā)新的車型。為保證企業(yè)利益，結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)周期短的生產(chǎn)工藝得到了廣泛推廣，模塊化裝配生產(chǎn)由此在汽車行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：模塊化；汽車；總裝成；應(yīng)用

隨著人們生活水平的不斷提高，我國汽車行業(yè)的得到了快速發(fā)展，極大的滿足了人們的日常出行。同時(shí)，我國消費(fèi)者對(duì)汽車的質(zhì)量和舒適性也有了更高的要求，這就促使汽車制造企業(yè)不斷研發(fā)新車型，以滿足人們個(gè)性化的需求。企業(yè)是以追求利益為生產(chǎn)目的的，如何縮短汽車生產(chǎn)周期，在最短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)更多的汽車產(chǎn)品，搶占市場(chǎng)先機(jī)成為汽車企業(yè)生存與發(fā)展的關(guān)鍵。模塊化裝配生產(chǎn)可有效縮短汽車生產(chǎn)周期，提高汽車整體質(zhì)量，降低其生產(chǎn)成本和后期的維護(hù)成本，因此可在汽車行業(yè)進(jìn)行廣泛推廣。

1 模塊化裝配生產(chǎn)概述

1.1 模塊化概念

傳統(tǒng)裝配工藝主要分為總裝和部裝、再分合裝、組裝等幾種。產(chǎn)品可分為多個(gè)部件，而部件則由若干個(gè)零件裝配在一起。在產(chǎn)品裝配生產(chǎn)過程中，零件先裝配成部件，這個(gè)過程稱為部裝；多個(gè)部件再進(jìn)行裝配，成為總裝配。而某些部件在總裝配之前還需要與其他零件或者部件配成更大的部件，這稱為總成。模塊化是一種較為新型的生產(chǎn)工藝概念，其中的模塊是指具有獨(dú)立功能，同時(shí)具有一致的幾何接口、輸入和輸出單元的構(gòu)件，相同種類的模塊可進(jìn)行互換，因此具有較高的獨(dú)立性、互換性和通用性的合成部件。工業(yè)產(chǎn)品實(shí)施模塊化后，其設(shè)計(jì)、制造、調(diào)式、修改具有較高的獨(dú)立性，可由較為專業(yè)的企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)；模塊產(chǎn)品的尺寸一致、很容易實(shí)現(xiàn)模塊間的互換，從而滿足產(chǎn)品的不同需要；模塊化生產(chǎn)還有利于實(shí)現(xiàn)橫向和縱向的產(chǎn)品間模塊通用，使得跨系列生產(chǎn)成為可能。模塊化生產(chǎn)的以上特征說明模塊可脫離總裝線而單獨(dú)存在，這是傳統(tǒng)的部件所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1.2 汽車制造行業(yè)中模塊化生產(chǎn)概念的提出

近年來，汽車行業(yè)的競(jìng)爭越加激烈，企業(yè)為降低生產(chǎn)成本，開始尋找新的生產(chǎn)模式，以提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利潤，構(gòu)造簡單安全的汽車產(chǎn)品就成為各個(gè)企業(yè)追求的目標(biāo)。汽車配件的標(biāo)準(zhǔn)化降低了新車型的制造成本，還可使企業(yè)同時(shí)生產(chǎn)多種車型，滿足消費(fèi)者的不同需求。而數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，則將汽車制造由標(biāo)準(zhǔn)配件生產(chǎn)模式推進(jìn)到集約化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化和模塊化生產(chǎn)模式，由此形成了汽車模塊化裝配生產(chǎn)。不同企業(yè)，對(duì)模塊化生產(chǎn)模式的理解和運(yùn)行不同，如德系汽車企業(yè)將汽車分為動(dòng)力總成、車門總成、儀表總成和車前端總成四大模塊，而日系汽車企業(yè)則將汽車分為傳動(dòng)、車身、安全和多媒體等四大模塊。

2 模塊化裝配生產(chǎn)及其應(yīng)用

2.1 模塊化裝配生產(chǎn)注意事項(xiàng)

以儀表板模塊裝配生產(chǎn)為例，對(duì)其注意事項(xiàng)進(jìn)行如下說明：儀表板模塊主要包括儀表本體、儀表衡量和線束、組合儀表及儀表罩、DVD或CD、中控面板、陽光溫度傳感器等。在生產(chǎn)時(shí)，要注意儀表衡量上工藝孔的數(shù)量及其位置；儀表板模塊的翻轉(zhuǎn)方式、分裝臺(tái)的高度要符合人機(jī)工程學(xué)要求；儀表板本體要具有足夠的耐刮擦系數(shù)；儀表板衡量中間軸強(qiáng)度要能負(fù)荷整個(gè)總成后的重量，且要便于人員操作。儀表板模塊化生產(chǎn)后，可有效減少工人的作業(yè)次數(shù)，降低車內(nèi)遺留件、面漆刮傷等事故；總成上線，為儀表板模塊與車身的精確定位提供了保障；上線前，還可用專業(yè)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，確保產(chǎn)品性能的正常性；機(jī)械手取代人工作業(yè)，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.2 模塊化裝配生產(chǎn)的應(yīng)用

2.2.1 提高生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)制造模式是通過零配件疊加完成成品裝配的，需要的生產(chǎn)路線較長，操作工人較多，不僅使得裝配效率低下，還對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生了一定影響。傳統(tǒng)生產(chǎn)裝配模式為串聯(lián)生產(chǎn)工藝，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能影響整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。模塊化裝配生產(chǎn)工藝消除了傳統(tǒng)工藝的缺陷，形成了并行式的生產(chǎn)流程，即不同功能的汽車模塊可在同一生產(chǎn)線上完成，然后將所有模塊進(jìn)行組裝就可生產(chǎn)一輛完整的汽車，這樣大大提高了汽車的生產(chǎn)效率。

2.2.2 降低生產(chǎn)車間及操作工人的要求

傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)工藝需要上萬個(gè)零部件，引入模塊化生產(chǎn)裝配生產(chǎn)工藝后縮減至兩千多個(gè)，這就促進(jìn)了汽車生產(chǎn)的集約化管理。模塊化裝配生產(chǎn)工藝即可在總裝區(qū)完成，也可在獨(dú)立車間完成，而且還可要求供應(yīng)商按照模塊形式提供生產(chǎn)原材料。模塊化裝配生產(chǎn)工藝縮短了總裝線，同時(shí)也減少了用工量，生產(chǎn)汽車的時(shí)長得到有效縮短，而生產(chǎn)質(zhì)量得到進(jìn)一步保障，這是傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)工藝無法達(dá)到的。例如，A汽車生產(chǎn)企業(yè)改變了以往將發(fā)動(dòng)機(jī)直接裝入整車，然后依次裝配其他部件的做法，而是將發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、前懸掛部位以及前端等直接作為一個(gè)模塊進(jìn)行裝配，這就簡化了裝配時(shí)間和用工人人數(shù)，極大的提高了生產(chǎn)效率。

2.2.3 節(jié)約生產(chǎn)成本

隨著汽車行業(yè)在全球范圍內(nèi)的快速發(fā)展，該行業(yè)的競(jìng)爭程度日益加劇，世界各國汽車制造企業(yè)紛紛進(jìn)行了模塊化裝配生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，整個(gè)行業(yè)的競(jìng)爭逐漸演變?yōu)槠放浦g的競(jìng)爭。模塊化裝配生產(chǎn)模式使得汽車制造商可以在全球的汽車制造范圍內(nèi)選擇合適的裝配工藝以及各類零部件，設(shè)計(jì)汽車制造方案時(shí)能夠得到最大程度的優(yōu)化，有利于擴(kuò)大和提高各類汽車零部件的種類、智能化水平以及生產(chǎn)質(zhì)量。雖然從裝配成本投入來看，模塊化裝配生產(chǎn)工藝使用資金與傳統(tǒng)工藝較為相似，但獨(dú)立的模塊化裝配線對(duì)生產(chǎn)車間的尺寸及環(huán)境要求較低，這就能在較短時(shí)間內(nèi)調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)，這對(duì)降低生產(chǎn)成本十分有利。以A汽車企業(yè)某分公司為例，該分公司采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝時(shí)，總裝線上需要設(shè)置130個(gè)工位，采用模塊化裝配生產(chǎn)工藝后，將原有的130個(gè)工位進(jìn)行同類合并，縮減至100個(gè)工位，原工藝生產(chǎn)需130輛車，現(xiàn)在只需生產(chǎn)100輛。若生產(chǎn)一輛車所需的流動(dòng)資金為5萬元，則原生產(chǎn)線的生產(chǎn)成本需要650萬元的資金，改進(jìn)后的生產(chǎn)線只需要500萬元的資金，節(jié)約了150萬元的生產(chǎn)成本。

2.2.4 提高汽車制造企業(yè)市場(chǎng)應(yīng)變能力

模塊化裝配生產(chǎn)工藝還能幫助企業(yè)降低新車生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，若新研制車型在市場(chǎng)上較為暢銷，可利用模塊化裝配生產(chǎn)線進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)展，為企業(yè)快速盈利；反之，若新車型無法滿足消費(fèi)者需求，則模塊化裝配生產(chǎn)工藝能快速改進(jìn)車型，以迎合市場(chǎng)需求，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。模塊化裝配生產(chǎn)工藝不僅能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能降低生產(chǎn)成本和研發(fā)成本，最終達(dá)到提高市場(chǎng)應(yīng)變能力的目的。模塊化系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化接口和獨(dú)立的功能，若需要對(duì)車型進(jìn)行改進(jìn)或升級(jí)，單獨(dú)對(duì)該模塊系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)即可，這不僅縮短了研發(fā)周期，還能促使不同品牌產(chǎn)品制造商形成戰(zhàn)略合作，提高我國汽車行業(yè)在國際市場(chǎng)中的應(yīng)變能力。

3 結(jié)束語

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，消費(fèi)者對(duì)汽車的需求越來越多樣化，這就要求汽車制造企業(yè)不斷改進(jìn)工藝，縮短研發(fā)周期和生產(chǎn)周期，降低成產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。模塊化裝配生產(chǎn)作為一種新型的生產(chǎn)工藝，已經(jīng)在提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本方面顯現(xiàn)出了巨大優(yōu)勢(shì)，具有十分廣闊的發(fā)展前景。我國汽車制造企業(yè)應(yīng)積極開

展模塊化裝配生產(chǎn)工藝研究，提升我國汽車制造行業(yè)的綜合競(jìng)爭力。

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作者簡介：

袁鳳，女，1988年出生，供職于煙臺(tái)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，職稱：初級(jí)，研究方向：車輛工程。