淺談汽車總裝工藝工程規(guī)劃

李 剛

（上汽通用（沈陽）北盛汽車有限公司北廠總裝車間）

對于新建總裝車間是一個復(fù)雜的過程,涉及到規(guī)劃產(chǎn)品車型的參數(shù)、產(chǎn)品技術(shù)要求、生產(chǎn)綱領(lǐng)、工藝布局、設(shè)備選型、工裝夾具選型、項目管理等。這些都是在車間規(guī)劃過程中需要重點考慮的問題，如何能夠合理利用廠房面積，柔性兼容現(xiàn)有產(chǎn)品和未來規(guī)劃的產(chǎn)品，以最精益的方法規(guī)劃總裝車間的布局。

1 總裝車間關(guān)鍵參數(shù)確定

關(guān)鍵參數(shù)的確定是車間工藝布局及工序確認的第一要務(wù)，是設(shè)備規(guī)劃的重要依據(jù)，其中包括生產(chǎn)車型參數(shù)（車長、寬、高等），生產(chǎn)綱領(lǐng)，工作制度，生產(chǎn)節(jié)拍，設(shè)備開動率。

例如：SGM三期總裝車間生產(chǎn)綱領(lǐng)為：雙班30萬輛/年；生產(chǎn)能力為60JPH；

最大產(chǎn)品尺寸為：L4,800mm/W1,900mm/H1,750mm；

TT（節(jié)拍）=（3600-休息時間）/JPH=3600*（1-5%）/60=57s；

ATT（實際節(jié)拍）=（3600-休息時間）*開動率/JPH3600*（1-5%）*95%/60=54.15=54s；

SGM休息時間一般默認為 5%，總裝開動率默認為 95%，運行率包含了由于設(shè)備停機、非正常停線、物料短缺、質(zhì)量問題（包括Andon停線、返工和不可預(yù)料的因素）和計劃性工裝夾具變化所需扣除的時間，它是一個百分數(shù)。

現(xiàn)在的總裝車間布局主要有兩個流派，T型和矩形。兩種形式各有利弊，下面以幾點作為比較：1、廠房面積T型要優(yōu)于矩形。2、總體布局矩形要優(yōu)于T型，T型廠房形狀不規(guī)則，不利于總圖布置。3、廠房可拓展T型要優(yōu)于矩形，由于T形廠房可擴展面多且單邊距離短，故擴展難度較小，投資、周期較短。而矩形廠房由于可擴展面少且單邊距離長，故擴展難度較大，投資、周期較長。4、廠房施工難度 T型要高于矩形，若廠房擴建，T形廠房難度大于矩形廠房，主要為落水處理，高度差調(diào)節(jié)等。T形廠房在節(jié)能方面較矩形廠房相比較差。冷熱空氣較易散失。5、物料輸送，矩形要優(yōu)于T形，T形廠房物料區(qū)域分散，分散了操作工及移動設(shè)備的布置、調(diào)配。

2 工藝流程的排布

工藝流程是確定車間布局的直接依據(jù)，在確定工藝流程之前，需要充分考慮SGM的GMS 5項原則要求，標準化、制造質(zhì)量、縮短制造周期、持續(xù)改進、人員參與。工序流程即零部件的安裝順序主要根據(jù)零部件及車輛構(gòu)造、設(shè)備、和工裝夾具的條件、作業(yè)性、組裝效率、質(zhì)量是否得到確保、安裝是否容易而且高效、成本是否較低而綜合考慮的。由于主要尺寸在1m以上或質(zhì)量8kg以上的大件物體安裝直接影響車間工藝布局，往往需要用設(shè)備進行裝配，若工藝規(guī)劃后再做調(diào)整則其難度很大，所以關(guān)鍵工序如拆車門、裝車門、發(fā)動機與變速箱拼合、儀表板安裝、輪胎安裝、備胎安裝、座椅安裝、鋼印機、制動空調(diào)液、冷卻液、汽油、洗窗液加注、變速箱加注、AGV分裝線、I-Shaft連接、Marriage工藝、前后風(fēng)窗安裝工藝、四驅(qū)發(fā)動機拼合、天窗學(xué)習(xí)、蓄電池安裝、油箱安裝等大件的安裝工藝需要重點考慮。

根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍要求，就可以進行工藝流程的排布了，一般汽車生產(chǎn)流程的排布都是有一定經(jīng)驗在里面，如大多數(shù)轎車裝配都是按內(nèi)飾線、底盤線、尾線、調(diào)試線、終檢線、路試線來布置主裝配線，再加上車門、動力總成及一些小模塊的分裝線。其中內(nèi)飾線主要包括汽車內(nèi)外飾部件的安裝，底盤段主要包括整車發(fā)動機及懸掛系統(tǒng)等部件的安裝，尾線主要包括必須在動力總成及懸掛系統(tǒng)裝配完成后的內(nèi)外飾附件的安裝及一些組合加注等工作。整個工序卡根據(jù)如上所述的內(nèi)飾線、底盤線、尾線、車門分裝線、動力總成分裝線、終檢線等進行大體分塊。具體分塊時可按如下方式：先確定內(nèi)飾線、底盤線及尾線的大體形式，如工位的高低、采用的拖動方式等。一般內(nèi)飾線采用的大多是低工位為主、半高及高工位為附，底盤線大多以高工位為主，以低工位為附。然后在整個生產(chǎn)線上將重要裝配及需要設(shè)備的裝配點確定下來，如摘車門、IP裝配、動力總成裝配、輪胎安裝、風(fēng)檔安裝、裝車門、汽油加注、組合加注、ECOS檢測。根據(jù)上述限制性，將工序卡進行拆分，先劃撥出內(nèi)飾線、底盤線及尾線。此劃撥是概念性的劃撥，在實際分割時有可能將內(nèi)飾向底盤及尾線、或底盤向內(nèi)飾等工段調(diào)整。在整個工序卡劃撥完成之后，按內(nèi)飾線、底盤線、尾線的順序進行細分。對于內(nèi)飾線，可將工序卡按與車身的關(guān)系分為完全與車身配合的緊貼于白車身的零部件、緊貼于車身件之后的部件，緊貼于車身之后的部件有可分為IP之前件、IP之后件；每一塊又可以分為發(fā)動機倉件、乘客倉件、行李倉件、車身下部件、車身上部件；之后又可細分為發(fā)動機倉左部、發(fā)動機倉右部，乘客倉A柱左部、A柱右部、B柱左部、B柱右部、C柱左部、C柱右部，車身下部左部、車身下部右部，車身上部左部、車身上部右部。根據(jù)上述不僅可將零部件分塊，而且可劃撥至生產(chǎn)線中并確定高低工位。在此之后根據(jù)零部件之間的順序的限制性排序，這樣工位大體上就確定下來了，對于可在任何工位安裝的零部件，可單獨拿出來，在進行工時平衡時用。底盤線可先按動力總成合裝為節(jié)點，劃分為兩塊，動力總成之前裝配件、動力總成之后裝配件。每一塊又可按高低工位分為高工位件和低工位件，分劃分時盡量將高低工位與動力總成之前之后統(tǒng)一，比如動力總成之前及動力總成及之后的一段為高工位，動力總成合裝后只有高工位，這樣便于生產(chǎn)線布置并節(jié)省工位。底盤線按動力總成及高低工位分塊后，又可再按發(fā)動機倉、乘客倉、行李箱分塊，之后又可安發(fā)動機倉左部、右部，乘客倉左部、右部，行李箱左部、右部分塊。然后再按裝配關(guān)系的順序限制性進行排序，這樣底盤的工位布置大體就出來了。對于尾線工段，可將工序卡先按固定的設(shè)備分塊，如風(fēng)檔安裝、制動力檢測、裝車門、ECOS檢測，然后按重大的零部件裝配，如座椅，帽架。再按車身位置分塊，最后按裝配的順序性排序，這樣尾線的裝配流程也大體確定下來了。

此工作完成后，應(yīng)進行樣車離線模擬裝配驗證，準備一臺樣車的車身及零部件，模擬生產(chǎn)線的工位，按工藝流程圖進行裝配，驗證工藝流程圖的正確性及工序卡的正確性。此工作應(yīng)進行兩到三輪。通過此工作可進一步完善工序卡和工藝流程圖，為整個生產(chǎn)線的布置圖作基礎(chǔ)。

3 廠房規(guī)劃及工裝設(shè)備布置

LAYOUT概念圖完成后，可根據(jù)此圖作基建圖，進行廠房規(guī)劃。還可以同步進行上面提到的各場地布置，其中主要的要布置生產(chǎn)線及工裝設(shè)備。

基建圖除了作好自身規(guī)劃外，還要做好與外界的水、電、氣等的接口的設(shè)計。

生產(chǎn)線的布置主要根據(jù)工藝流程圖來確定。作出裝配主線的布置圖。此布置圖包括各段的線體形式，各線的聯(lián)接、各工位的大小、工位高低、工位走向、各工裝設(shè)備布置、線旁物料區(qū)的布置等。

首先應(yīng)確定大體各工段的線體形式，比如內(nèi)飾線采用滑板形式還是吊具形式、底盤線采用吊具或高空滑車形式、尾線采用吊具或板鏈形式。

然后根據(jù)工藝流程圖，確定內(nèi)飾線、底盤線、尾線、檢測線在廠房流程圖中的大體布置及的工位數(shù)，初步確定各段的內(nèi)部循環(huán)形式及各段的銜接形式，確定工裝設(shè)備還有線旁物料區(qū)的布置。然后再考慮其它的廠房內(nèi)的時間順序性、空間順序性及國家規(guī)范等要求，在整個廠房的輪廓圖中確定整個生產(chǎn)線，包括線旁物料區(qū)的布置。

實際上生產(chǎn)線體及工裝設(shè)備的規(guī)劃是以工序卡、工藝流程圖、LAYOUT概念圖及生產(chǎn)線及設(shè)備布置圖為基礎(chǔ)的。并且可以與之同步。在工序卡編制及工藝流程圖及LAYOUT設(shè)計階段，可同步規(guī)劃生產(chǎn)線及工裝設(shè)備的功能要求、具體結(jié)構(gòu)及布置方式，使工序卡、工藝流程圖及LAYOUT設(shè)計完成后，能馬上確定生產(chǎn)線體及工裝設(shè)備的廠家，功能要求，具體的結(jié)構(gòu)形式、以及具體的布置方式。