白車身八車型共線門蓋生產(chǎn)線精益規(guī)劃

楊官山

摘 要：文章探討了白車身八車型共線時門蓋生產(chǎn)線的精益規(guī)劃布局。通過研究門總成工藝的一個壓機(jī)帶四個模具方案與一個壓機(jī)帶8個模具方案的優(yōu)劣，尋找到了一種精益的八車型門總成模塊化工藝布局?；陂T總成的八車型模塊化工藝，進(jìn)而通過研究門蓋集中生產(chǎn)布局與門蓋魚骨圖布局的優(yōu)劣，證明了魚骨布置是一種可取的方案。同時探討了門總成線體的車型柔性與產(chǎn)能柔性之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。最后，探討了四車型時，四門總成的一種精益工藝布局。

關(guān)鍵詞：車型；產(chǎn)能；共線；柔性；精益；布局；魚骨

中圖分類號：U466 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7988（2018）12-132-03

Abstract： This paper introduces a lean and modular layout for doors of eight car styles by comparison between the proposal of one press with four dies and the one with eight dies. Based on this lean closure layout， compare the centered closure layout with a fish-boned closure layout to provethat the fish-boned layout is much lean than centered one. It is also discussed that the transformation from car style flexibility to car volume flexibility. In this paper， one lean doors layout is recommended when the shops car stylesno greater than four.

Keywords： CarStyle； Volume； Common Line； Flexibility； LeanLayout； Fish-Boned

CLC NO.： U466 Document Code： A Article ID： 1671-7988（2018）12-132-03

前言

為了滿足汽車消費(fèi)者的多元喜好，每個車型產(chǎn)量也許不是很大，但車型一定很多；汽車制造廠商必須考慮多車型共線生產(chǎn)，來降低工廠及設(shè)備投入成本。門蓋多車型共線一直是個瓶頸，因為通常一個壓機(jī)只能容納四個模具；要生產(chǎn)更多的車型，只能復(fù)制線體，浪費(fèi)廠房面積以及設(shè)備投資。本文將從八車型門蓋線體規(guī)劃的角度，來研究精益的門蓋工藝布局。

1 門蓋集中生產(chǎn)的布局規(guī)劃

門蓋總成在車身車間生產(chǎn)，一般采取集中生產(chǎn)的方式。為了節(jié)省設(shè)備投資，一般多個模具共用一個壓機(jī)。使用較多的是一個壓機(jī)配置四個模具，利用壓機(jī)兩側(cè)的地面空間，配套換模裝置，通過批量生產(chǎn)來制造門蓋總成。因為門內(nèi)板的工藝基本相同，本文主要探討四門的精益規(guī)劃布局。

1.1 單個折邊壓機(jī)配置四個模具實現(xiàn)8車型的四門布局規(guī)劃

八個車型有32個門，需要8個壓機(jī)，每個壓機(jī)完成4個不同車型的同種門總成工藝（一般左前門一種，右前門一種，左后門一種，右后門一種）。與壓機(jī)配套的門內(nèi)板總成也有8條線，每條線體完成4個車型的內(nèi)板總成。如圖1所示，圖中有四條門總成線體；其中一條門總成線體中，由兩條子線組成，每條子線由4車型的門內(nèi)板線體和4車型的壓機(jī)包邊單元組成，如圖2所示。

圖2中，4車型的門內(nèi)板線體由三個定位工位以及必要的補(bǔ)焊工位組成，4個車型分別布置在四面轉(zhuǎn)臺的每個面上，實現(xiàn)車型的切換[1]。雖然壓機(jī)產(chǎn)能可以達(dá)到65件/小時，但單個車型內(nèi)板線體產(chǎn)能為35件/小時，決定了單車型輸出產(chǎn)能為35件/小時。

1.2 單個折邊壓機(jī)配置8個模具實現(xiàn)8車型的布局規(guī)劃

隨著技術(shù)的進(jìn)步，換模裝置從平面布置改進(jìn)為立體布置，在壓機(jī)周圍有限的空間內(nèi)實現(xiàn)8個模具的存儲與更換【上汽通用已申請該換模機(jī)構(gòu)的發(fā)明專利】。

8個車型有32個門，需要4個壓機(jī)，每個壓機(jī)配套2條門內(nèi)板總成線，完成八個車型的門總成。如圖3所示，與圖1布局的差別是兩個壓機(jī)合并為1個，壓機(jī)周邊設(shè)備也相應(yīng)減少。

1.3 兩種方案的比較

表1是以上兩種方案的比較，由于門內(nèi)板總成線體無變化，只比較壓機(jī)及周邊設(shè)備。由表中可以看出，四壓機(jī)方案設(shè)備節(jié)省達(dá)到3千萬元。

2 門蓋魚骨布局規(guī)劃

門蓋集中生產(chǎn)，然后運(yùn)輸?shù)介T蓋安裝線，最大的問題是駁運(yùn)距離太長。由于8種車型共用壓機(jī)的技術(shù)出現(xiàn)，使多車型的門蓋總成圍繞門蓋安裝線體的魚骨圖布局得以實現(xiàn)。門蓋魚骨圖布局可大大減少運(yùn)輸距離，提高物流效率。圖4是一個工廠門蓋集中生產(chǎn)的布局圖。圖5是將門蓋集中生產(chǎn)的布局圖改進(jìn)為魚骨布局后的狀態(tài)。

門蓋集中生產(chǎn)布局與魚骨布局的比較如表2所示。從表中可以看出，由于運(yùn)輸距離的縮短，單班至少可以節(jié)省一名物流操作人員。

3 車型柔性與產(chǎn)能柔性的轉(zhuǎn)換

以產(chǎn)能65件/小時的車間為例，8車型的內(nèi)板總成布局，由于轉(zhuǎn)臺的節(jié)拍限制，單個車型內(nèi)板最高35件/小時，需要雙線同時運(yùn)轉(zhuǎn)，通過緩存，滿足壓機(jī)批量生產(chǎn)（規(guī)劃每小時最多更換四次模具，更換次數(shù)多了，產(chǎn)能達(dá)不到65件/小時）。

但是，如果某個車型需求產(chǎn)能大于35件/小時，這時，需要犧牲車型柔性來滿足產(chǎn)能柔性。具體實現(xiàn)方式有兩種： 單線轉(zhuǎn)臺的兩個相對面布置同一種車型A，如圖6。這樣的轉(zhuǎn)臺配置最高節(jié)拍理論上能做到65件/小時，具體取決于補(bǔ)焊設(shè)備的配置。

另外一種是每條線體的轉(zhuǎn)臺都布置某個車型B，如圖7。這樣不增加補(bǔ)焊設(shè)備，可以做到35+35=70件/小時。以上兩種布置方案，車型柔性就減少了一個，只有7車型的能力了。

4 四車型的精益規(guī)劃方案

由8車型也可以演變?yōu)?車型的布局，但不夠精益，如圖8，因為每種車型都可以做到70件/小時，超出實際65件/小時的需求。

另外一種布局規(guī)劃如圖9，兩側(cè)轉(zhuǎn)臺共享中間的機(jī)器人焊接設(shè)備，每側(cè)四面體轉(zhuǎn)臺可以布局兩個車型，每個車型可以做到65件/小時（需拉長線體，增加補(bǔ)焊設(shè)備）；當(dāng)然同時只能有一側(cè)生產(chǎn)。

表3是兩種方案的投資分析。從表中可以看出，圖9中方案中的設(shè)備以及人工節(jié)省約四千萬。所以，僅對四車型來講，圖9方案無疑是最佳解決方案。

5 結(jié)論

一個壓機(jī)帶八個模具的門蓋工藝布局規(guī)劃，可以滿足目前車身車間的車型需求以及產(chǎn)能需求。此種規(guī)劃，可以一步到位、一勞永逸地解決門蓋線體布局問題。整個車身車間的門蓋線體布局，如果采用魚骨布置，會更加精益，但前提是一個壓機(jī)帶八個模具的門蓋線體規(guī)劃預(yù)留。如果一個車間的車型需求明確不大于四個車型，門內(nèi)板總成線體可以采用四個車型共用機(jī)器人焊接設(shè)備的布局規(guī)劃。

參考文獻(xiàn)

[1] 韋進(jìn).轉(zhuǎn)臺在白車身制造工藝中的應(yīng)用.AI汽車制造業(yè)：工藝與裝備，2017年第08期.