淺談汽車總裝工藝技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢

李強

（江西五十鈴汽車有限公司，江西 南昌 330103）

目前汽車總裝廠出現(xiàn)新的發(fā)展趨勢，平臺車型逐漸增加，并且出現(xiàn)混線生產(chǎn)的模式，汽車交貨周期逐漸縮短，用人成本也逐步上升。因此，汽車總裝廠必須要提升汽車裝配的自動化水平以及技術(shù)，使用更為先進的裝配設(shè)備，以提升自身的核心競爭能力，滿足客戶的產(chǎn)品需求。在汽車制造中，總裝工藝是最為重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其生產(chǎn)規(guī)模與質(zhì)量將直接決定企業(yè)生產(chǎn)成本和市場競爭能力。汽車總裝工藝逐漸朝向智能化以及自動化方向發(fā)展，數(shù)字技術(shù)貫徹使用較為頻繁。隨著現(xiàn)代汽車總裝工藝技術(shù)的不斷進步，必須要加強對其應(yīng)用的研究以及發(fā)展趨勢的判斷。

1 汽車總裝工藝技術(shù)

（1）模塊化生產(chǎn)。模塊化生產(chǎn)能夠使得汽車總裝廠家同時總裝不同車型，主要是借用于不同車型標準的零部件，采用標準化生產(chǎn)的模式，同時，也可以自由搭配其他新興技術(shù)。汽車總裝的模塊化生產(chǎn)能夠減少總裝的工位線長度，減少用工數(shù)量，提升汽車裝配的效率，同時它還能夠擴展整個汽車裝配線的柔性程度，有效地縮短汽車生產(chǎn)周期。模塊化主要分為兩種，一種是電子控制系統(tǒng)的模塊化，它能夠利用電子控制單元作為標準件功能，將其他細分領(lǐng)域集合起來，將全車各個零部件實現(xiàn)電子化控制。

對于底盤模塊化生產(chǎn)，是最為明顯的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化特征，它的裝配工藝技術(shù)水平目前是最具代表性，我們以某型號底盤動力模塊為例，分析其平臺柔韌性以及模塊化發(fā)展趨勢。柔性化定位梢的應(yīng)用可以滿足多種動力模塊的總裝需求，特別適合于底盤自動化裝配，用于減少人機誤差。在大托盤總裝中，需要將排氣管油箱以及燃油管路綜合布置，能夠有效地減少裝配公司以及工作數(shù)量。

（2）自動化生產(chǎn)。由于裝配工人人力成本較高，汽車研發(fā)周期縮短以及制造工藝的影響，在汽車總裝生產(chǎn)線中，愈加重視自動化生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用，其能夠有效地提高總裝裝配的質(zhì)量以及穩(wěn)定性，在汽車總裝工藝中，較為典型的總裝工藝技術(shù)內(nèi)容有以下幾種：第一，全景天窗涂膠主要采用機器人設(shè)備，它能夠減少人為打膠所產(chǎn)生的斷交形象，打膠的質(zhì)量也比較穩(wěn)定可靠，同時配合機身的自動化裝配，能夠有效地提升汽車的整體密封性。第二，車輪模塊分裝主要通過輪胎自動分裝線來完成，并且按照運輸線輸送至裝配的工位。汽車總裝自動化系統(tǒng)能夠識別不同的規(guī)格輪胎，完成動態(tài)的檢測，自動實現(xiàn)平衡性檢測，保障輪胎裝配的穩(wěn)定性。在裝配輪胎乃至車輪時，使用的螺母自動化擰緊技術(shù)能夠有效地滿足多變螺栓的柔性化裝配需求，因此對提升產(chǎn)品質(zhì)量具有十分突出的作用。第三是各種需要輔助設(shè)備來完成的模塊化工序，比如，IP 模塊中，可以使用機械手來代替人工，能夠有效地保障定位裝配的位置準確性，同時也能夠精確把控內(nèi)部裝飾的質(zhì)量，提升感官效果。

（3）真空化以及智能化。汽車總裝工藝中所使用的制動液以及冷卻液逐漸朝向抽真空加注的方法，它能夠?qū)崿F(xiàn)自動檢測以及自動的測量，形成較為綜合的集成式設(shè)備，在汽車總裝工藝中出現(xiàn)了油液合一的集中加注的設(shè)備，有效地提升其整體加注應(yīng)用。

（4）智能化控制。在汽車總裝工藝中，力矩擰緊是十分重要的工序，這道工序普遍采用精度較高的電動擰緊設(shè)備，擰緊技術(shù)也由原來的扭距法逐漸加上轉(zhuǎn)角法，或者是直接采用屈服強度法，它能夠?qū)崿F(xiàn)控制力距直接轉(zhuǎn)向控制擰緊設(shè)備的質(zhì)量，有效地提提升整體擰緊的能力。對于例句實現(xiàn)動態(tài)化的監(jiān)測以及在線的數(shù)據(jù)分析。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的大力發(fā)展，形成了數(shù)據(jù)信息處理的力矩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過對數(shù)據(jù)進行分析，能夠判斷立即擰緊設(shè)備的質(zhì)量以及整個過程數(shù)據(jù)的處理和追溯。特別是在進行智能化統(tǒng)計過程中，能夠有效地提升過程控制能力，形成信息的交流，有助于形成一體式的智能網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備，減少設(shè)備立即裝配中發(fā)生失誤的可能性。

（5）柔性化生產(chǎn)方法。在汽車總裝工藝中，由于部分裝配工序收到裝配空間的影響或者是其他復(fù)雜原，導(dǎo)致裝配工人不能夠像平常一樣的姿勢進行作業(yè)，而是采用一種非常規(guī)的作業(yè)手法，這種作業(yè)手法比較差。有兩種適宜的解決辦法，第一是可以通過智能的機械手臂來取代人工；同時，也可以采用人性化設(shè)計來提升人機互動的舒適性能。比如，在進行底盤附近裝配時，一般都需要裝配人員在車底下進行裝配，如果只是下蹲或者是身體彎曲，都不是非常好的作業(yè)手法。因此對于車身吊具要進行人性化的設(shè)計，比如，可以使用調(diào)轉(zhuǎn)車身以及高度的情調(diào)工具，以確保技術(shù)人員能夠采用一種比較舒適的姿勢去進行正常的汽車裝配。汽車總裝工藝中，內(nèi)線裝飾與工作人員的裝配位置和車身的裝配高度并不十分吻合，因此，汽車裝配人員需要采用下蹲或者是身體彎曲來完成整個汽車裝配工藝。針對這種情況，可以采用柔度較高的車身托盤，主要的目的是方便裝配人員在合適的高度進行立式裝配。比如，裝配人員可以在汽車內(nèi)部使用坐式機械手臂，使得裝配人員可以在站立完成整個裝配作業(yè)，減少裝配作業(yè)中軀體的彎曲程度，以防止造成不必要的機能損傷。

（6）隨行配料系統(tǒng)。目前汽車總裝生產(chǎn)逐漸出現(xiàn)多車型混產(chǎn)的趨勢，因此裝配線旁除了空間嚴重不足，所需要的材料種類也紛繁多雜，因此，嚴重影響裝配效率以及整個產(chǎn)線的柔性化，針對這一情況可以采用隨行配套系統(tǒng)進行解決。這種物流模式主要是將減料以及裝配兩者之間分開，使其更加注重模塊化以及專業(yè)化生產(chǎn)，同時能夠減少總裝員工非必要的工作，能夠及時發(fā)現(xiàn)總裝配生產(chǎn)線中的問題，并且防止可能出現(xiàn)的遺漏，從而提升整個裝配工程的質(zhì)量。結(jié)合隨行配套系統(tǒng)，能夠減少裝配線旁邊由于物料擺放所帶來的空間約束感，在廠區(qū)內(nèi)部可以使用自動引導(dǎo)的小車來替代人工方式的物流，它能夠滿足較高的標準要求，特別是針對于混合車型生產(chǎn)線具有較為廣泛的用途，因此是未來物流發(fā)展的一大重要趨勢。

2 汽車總裝工藝中的同步工程

同步工程在汽車總裝開發(fā)中占有越來越明顯的地位。在汽車產(chǎn)品樣式開發(fā)中，目前已經(jīng)大幅度減少了樣車驗證的時間，并且在設(shè)計中增加虛擬和仿真等產(chǎn)品在設(shè)計中的整體比重。技術(shù)員應(yīng)該在前期模擬仿真過程中，提前看到問題的嚴重性，并且按照有關(guān)要求提前進行解決，這種方法能夠減少呼吸工廠在技術(shù)改造或者是設(shè)計產(chǎn)品變化所帶來的質(zhì)量不明顯。

（1）裝配仿真。土木工程要在汽車總裝開始之初就應(yīng)該適時進行介入，特別是對于產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)配件以及設(shè)備性能進行有效的評估，盡可能在設(shè)計的前期階段來解決裝配生產(chǎn)線中的整體問題。

（2）公司進行分析。在凍結(jié)產(chǎn)品數(shù)據(jù)后，技術(shù)人員可以利用3d 仿真軟件對其中的公式進行分析，工時分析必須要結(jié)合生產(chǎn)方生產(chǎn)線的實際數(shù)據(jù)，對于廠區(qū)內(nèi)部操作工的勞動強度以及勞動時間進行整體的優(yōu)化分析，從而能夠理順整個工序流程，并且減小工位的勞動強度。生產(chǎn)線還需要進行平衡分析，對于平衡問題要提前發(fā)現(xiàn)解決。

（3）流程設(shè)計。流程設(shè)計能夠有效地降低汽車生產(chǎn)線的長度，并且減少能耗，提升產(chǎn)品生產(chǎn)性的人性化管理。因此在工廠建立之初，就可以利用現(xiàn)實仿真技術(shù)對于整個工藝流程進行分析，同時做好數(shù)字工廠規(guī)劃，將反映出來的生產(chǎn)問題以及規(guī)劃問題進行現(xiàn)場充分調(diào)研，以提前發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)安全隱患，減少不必要改造費用。

3 結(jié)語

汽車總裝工藝正面臨著市場以及技術(shù)的多方位因素影響，它能夠有效地提升整個裝配的質(zhì)量，降低裝配的制造成本，提升企業(yè)的核心競爭能力。這些都是所有的汽車總裝工藝廠家所必須要接受的內(nèi)容。模塊化設(shè)計后，出現(xiàn)了一些新的發(fā)展趨勢：第一，在生產(chǎn)線中使用模塊化生產(chǎn)以及柔性化生產(chǎn)形成了新的業(yè)態(tài)，很多汽車制造商由原來的平臺化轉(zhuǎn)向模塊化的開發(fā)。在模塊化基礎(chǔ)上，可以形成低端汽車品牌以及高端汽車品牌。在前期開發(fā)中，所使用的智能化裝備價格較為昂貴，因此投入資金較多。目前，我國新車開發(fā)成本逐步降低，投資回報率有了明顯的提升，逐步形成新的發(fā)展業(yè)態(tài)。這些技術(shù)必定會推動汽車朝向更為智能化的方向發(fā)展，受到移動互聯(lián)網(wǎng)的影響，汽車制造商正逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品服務(wù)提供商，必然會推動整個工藝技術(shù)的進一步。