探討汽車制造總裝車間如何選用生產(chǎn)線輸送設(shè)備

余華富 趙伍杰

摘 要：我國工業(yè)化實(shí)力強(qiáng)勁，生產(chǎn)線和配套設(shè)施十分完善。其中汽車在生產(chǎn)過程包含了諸多環(huán)節(jié)，無論是總裝、涂裝，還是沖壓和焊裝等工序，在任何細(xì)小的環(huán)節(jié)中，都免不了要用到輸送技術(shù)。汽車總裝是汽車生產(chǎn)流水線的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，因此要考慮的問題也相對較多，包含整車作業(yè)的流水化，壓縮生產(chǎn)投入成本、達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求和技術(shù)要求，減少工作人員勞動(dòng)壓力等等。這就需要汽車制造企業(yè)能夠明確汽車制造總裝的基本工藝流程，進(jìn)而探討如何選用設(shè)備，從而完成生產(chǎn)線高效輸送任務(wù)。

關(guān)鍵詞：汽車制造;總裝車間;生產(chǎn)線;輸送設(shè)備

汽車總裝工序?qū)τ谄嚳傮w質(zhì)量的提升，具有十分重大的意義。而汽車制造總裝車間的最大目的，也是對整車裝配、整車檢測等工作做一定程度的調(diào)整。盡管在改革開放之后，我國的汽車制造企業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，但是和世界范圍內(nèi)先進(jìn)車企相比，我國在汽車制造工業(yè)上仍然起步較晚，相應(yīng)的制造水平偏低，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也并不完整，缺乏高素質(zhì)技術(shù)人才。這就需要在生產(chǎn)線輸送設(shè)備上，加強(qiáng)篩選的嚴(yán)格性，而根據(jù)何種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，也正是汽車總裝車間需要認(rèn)真思考的重要問題[1]。

一、汽車制造總裝的工藝

（一）汽車制造總裝工藝流程

汽車制造總裝車間目前較常使用的，都是模塊化工藝流程，具體分成主線模塊和分裝模塊。主線模塊主要包含調(diào)試線、最終線、底盤線、內(nèi)飾線等等;分裝模塊主要包含車門、動(dòng)力總成和座椅等等。這種模塊化工藝流程對于生產(chǎn)過程能夠盡量精確化，也可以提升產(chǎn)能需求。模塊化裝配的主要工作任務(wù)是完成分裝汽車零件的工作，然后通過組裝主線工位，達(dá)到裝配整車的效果。汽車制造總裝工藝的大致流程是：內(nèi)飾線、底盤線、最終線、分裝線、檢測線、淋雨線，最后進(jìn)行道路試驗(yàn)。汽車總裝工序的基礎(chǔ)是汽車產(chǎn)能的綱領(lǐng)，總裝車間的精益工位數(shù)通常情況下，會(huì)在100至180個(gè)之間。在車間面積不變的情況下，如果要嚴(yán)謹(jǐn)布置工位，就一定要保證生產(chǎn)線輸送設(shè)備選擇的科學(xué)性。選擇標(biāo)準(zhǔn)不僅要對輸送設(shè)備的節(jié)能性、環(huán)保性、安全性等等問題進(jìn)行考慮，而且要堅(jiān)持提高生產(chǎn)效率的原則[2]。

（二）汽車制造總裝工藝參數(shù)

通常情況下，工位之間的距離會(huì)在最大車型車長基礎(chǔ)上，加長700毫米到1100毫米。舉例來說，若車型最大車長為4500毫米，則工位之間距離通常會(huì)保證5500毫米[3]。輸送設(shè)備的重點(diǎn)篩選項(xiàng)就是生產(chǎn)節(jié)拍，生產(chǎn)節(jié)拍的實(shí)質(zhì)是在總裝配生產(chǎn)線的汽車裝配過程當(dāng)中，相鄰兩個(gè)車下線的平均間隔時(shí)間。生產(chǎn)節(jié)拍會(huì)受到各種因素影響而變化，包括生產(chǎn)班制、設(shè)備開動(dòng)率和年工作基數(shù)等等。

二、汽車制造總裝輸送設(shè)備

（一）積放鏈

積放鏈主要任務(wù)是為物品提供積存空間，也為綜合性空間輸送系統(tǒng)。這樣不僅可以完成搬運(yùn)物料的工作，也可以解決其他物料運(yùn)輸?shù)膹?fù)雜性。積放鏈的主要組成部分包含輸送鏈條、驅(qū)動(dòng)裝置、道岔裝置、張緊裝置、承載小車、停止器、止退器等等，通常情況下會(huì)應(yīng)用在底盤線中。輸送系統(tǒng)的組成部分為停止器、升降機(jī)、道岔和止退器等等，完成不同節(jié)拍工藝線路和輸送線路的組合工作，將兩者組合成較為完整的物流輸送系統(tǒng)，進(jìn)而在輸送線端完成承載車組積放、輸送和存儲(chǔ)的工作。積放鏈最大的優(yōu)勢就是技術(shù)較為可靠，成本也較為低廉;缺點(diǎn)則是工作時(shí)噪聲較大，而且線速不快，消耗的能源也較大，沒有達(dá)到較大的空間使用率，柔性也較差[4]。

（二）摩擦線

摩擦線本質(zhì)上也是一種輸送系統(tǒng)，主要通過其上承載介質(zhì)和動(dòng)力裝置的摩擦力，完成運(yùn)輸工件的工作任務(wù)。摩擦力的來源形式多種多樣，包含地面摩擦、空中摩擦和滑板線。摩擦線的組成部分為停止器、吊具、道岔、防滑鏈和驅(qū)動(dòng)裝置，通常情況下在底盤線和內(nèi)飾線中應(yīng)用范圍較廣，因此摩擦驅(qū)動(dòng)的設(shè)備也具有十分重要的作用。摩擦線的重要優(yōu)勢是，在實(shí)際運(yùn)行過程中可以保證較高的穩(wěn)定性和可靠性，維護(hù)的成本也不高，工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲和本身柔性都在可接受范圍內(nèi)，外觀也較為美觀，無油污雜質(zhì);其缺點(diǎn)則是造價(jià)相對偏高。

（三）板鏈線

在汽車總裝車間中，板鏈輸送機(jī)通常在內(nèi)飾線、調(diào)整線、合裝線和淋雨線中應(yīng)用較為廣泛。依照鏈板排數(shù)的不同，板鏈輸送機(jī)大致可分成兩種類型，也就是雙板鏈和單板鏈。通常在淋雨線中，雙板鏈的使用情況較多，其余線中則更多應(yīng)用單板鏈。板鏈輸送機(jī)通常運(yùn)行情況為重度載荷或低速環(huán)境，運(yùn)行方式一般分成兩種類型，步進(jìn)式和連續(xù)式。其主要組成部分為張緊裝置、中間骨架、鏈條鏈板、蓋板和驅(qū)動(dòng)裝置等。通常情況下，維修板鏈線輸送機(jī)都需要對設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行開挖，因此產(chǎn)生的維修成本也較高[5]。

（四）滑板線

滑板線通常在汽車總裝車間的內(nèi)飾線和最終線中，應(yīng)用較為廣泛。依照整條線體的不同形式，可以具體分成可轉(zhuǎn)彎滑板線和直線型滑板線;依照滑板類型不同，可以分成普通滑板線和可升降滑板線。通常情況下，可升降滑板在內(nèi)飾線上使用較為廣泛，這樣做的好處是可以讓調(diào)整車體高度的操作更加方便，另外也能更加匹配工人的操作和滑板線邊上的設(shè)備裝備。與之相對的，普通滑板線在最終線中使用較為頻繁?；寰€的重點(diǎn)優(yōu)勢為驅(qū)動(dòng)單元較為單一，運(yùn)行時(shí)也能保證基本的平穩(wěn)性，實(shí)際工作時(shí)能做到人機(jī)同步，最大程度保證生產(chǎn)的安全性[6]。

（五）電動(dòng)小車

EMS電動(dòng)小車的主要組成部分為行走系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、鋁合金軌道、供電系統(tǒng)、道岔和吊具等等，通常情況下，在儀表臺(tái)、車門分裝存儲(chǔ)中應(yīng)用較為頻繁。EMS電動(dòng)小車具備結(jié)構(gòu)緊湊的性能特點(diǎn)，而且內(nèi)置驅(qū)動(dòng)裝置，能夠保證工件低速運(yùn)輸和高速運(yùn)輸工況下的穩(wěn)定性，并且其中的升降裝備，可以讓工件在垂直空間中工作收到的影響更小。其優(yōu)勢就是技術(shù)的靈活性較強(qiáng)，并且運(yùn)行的過程可以保證良好的平穩(wěn)性和快速性，成本較低的同時(shí)，效率較高。

（六）AGV小車

AGV小車是一種移栽運(yùn)輸車，通常在底盤合裝工位應(yīng)用較為頻繁，可以完成在自動(dòng)引導(dǎo)裝置幫助下研指定路徑行駛的工作，具備很強(qiáng)的安全保護(hù)功能。AGV小車最大的優(yōu)勢在于其自動(dòng)化程度較高，可以最大程度節(jié)省勞動(dòng)力的資源投入。對于工作效率的提升具有很大影響，外形也較為美觀大方。

（七）輥床

輥床輸送系統(tǒng)具有很大的復(fù)雜性，主要組成部分為不同的標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元，實(shí)際運(yùn)行也較為可靠，穩(wěn)定性較強(qiáng)。輥床輸送線通常會(huì)在存儲(chǔ)線和車身輸送線上應(yīng)用較為頻繁，在一些底盤整體合裝線中，尤其是歐美品牌車型，也會(huì)應(yīng)用到輥床輸送線。

（八）輥道

通常情況下，輥道會(huì)在物料和分裝線中應(yīng)用較為頻繁，例如前段模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)分裝和前后懸架等等。一般具有兩種類型，為輥道輸送和托盤托舉。輥床輸送也會(huì)分成兩種類型，為單層輸送和雙層輸送。托盤回轉(zhuǎn)就是由單層輸送、主線以及輥床互相配合構(gòu)成的;雙層輸送則分成上層分裝和下層回轉(zhuǎn)兩種類型[7]。

三、主流汽車制造企業(yè)生產(chǎn)線輸送設(shè)備的選擇

通常來說，在韓系汽車制造企業(yè)里，立體車庫為PBS存儲(chǔ)線使用的主要形式，主要優(yōu)點(diǎn)是不占太大面積，而且也能使編組調(diào)車更加方便，從而保證總裝、涂裝和焊裝工序的同步性。但是這種方式的缺點(diǎn)就是方案投資偏高，而且在維護(hù)過程中也會(huì)產(chǎn)生較高的費(fèi)用。很多汽車制造企業(yè)，在最終線和內(nèi)飾線的使用上，應(yīng)用的都是滑板線，同樣是底盤線的使用，日韓汽車制造企業(yè)側(cè)重于使用積放鏈，歐美汽車制造企業(yè)側(cè)重于使用摩擦線。一般來說，在前期投資方面，摩擦線相較于積放鏈，產(chǎn)生的投資成本更高，但如果立足于全局，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)、車間廠房和后期使用維護(hù)等等，則二者投入成本相差無幾。如果汽車制造企業(yè)具有超過20萬的生產(chǎn)產(chǎn)量，其生產(chǎn)節(jié)拍也會(huì)相應(yīng)提速，底盤線如果依舊由車輛移動(dòng)指導(dǎo)工作人員作業(yè)，則無法達(dá)到質(zhì)量需求。為了提升工作人員的效率，降低其工作壓力和勞動(dòng)強(qiáng)度，日韓企業(yè)的慣用做法是在一些工位中推行同步裝置，同步統(tǒng)計(jì)并記錄工作情況[8]。

四、汽車總裝車間裝配線布局改造實(shí)例

以廣州本田為例，總裝車間的裝配線通常由輸送設(shè)備與專用設(shè)備構(gòu)成。其中輸送設(shè)備包括空中懸掛與地面輸送設(shè)備;專用設(shè)備則包含升降、助力機(jī)械手和螺栓螺母緊固設(shè)備等等。在規(guī)劃輸送線問題上，廠房空間利用率，工作人員移動(dòng)產(chǎn)生損耗以及物流配送距離，都是要重點(diǎn)考慮的因素。經(jīng)過慎重考量，總裝主輸送線的主要形式為四折線，為摩擦輸送與CPC相結(jié)合的方式。為了讓主線當(dāng)骨架，同時(shí)最小化分裝總成的搬運(yùn)路徑，因此分裝線都會(huì)在主線側(cè)面進(jìn)行設(shè)置，并且盡量靠近裝配點(diǎn)，進(jìn)而大幅縮短物流配送路線。另外，總裝線附近的區(qū)域也會(huì)設(shè)置倉儲(chǔ)存放區(qū)，規(guī)劃四面物流路線，這樣也能全面提升物流效率。

廣州本田在工廠設(shè)計(jì)與布局階段，對作業(yè)者和來訪者的要求做了充分考量。例如針對物流布局，為了提升工作效率，將人、車分開，這樣也能兼顧工作安全性。同時(shí)為滿足參觀需求，設(shè)置參觀走廊，在保證日常生產(chǎn)任務(wù)的同時(shí)，可以使參觀者近距離，更加直觀對汽車制造過程有所了解。

在對裝配線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要統(tǒng)一臺(tái)板線裝配工程的標(biāo)高，在同一高度下，對臺(tái)班支撐車身支座進(jìn)行設(shè)置。統(tǒng)計(jì)分析不同車型裝配零件的高度，就可以從中選擇最相近零件并確定裝配標(biāo)高，從而完成支撐車身支座的工作。這樣既能兼顧作業(yè)的穩(wěn)定性，又能保證設(shè)備結(jié)構(gòu)的簡化，讓設(shè)備的使用壽命大大延長，降低了相應(yīng)的成本投入。

在規(guī)劃生產(chǎn)線階段與工程設(shè)計(jì)方面，對機(jī)能集約化做了充分考慮，并改善了工作人員裝配工作姿勢。根據(jù)輸送線標(biāo)高，歸類調(diào)整工程，從而提升汽車總裝的綜合質(zhì)量和員工生產(chǎn)積極性。同時(shí)對于作業(yè)安全性也有明顯提升，減少了因標(biāo)高產(chǎn)生變化，而隨之而來的車位資源浪費(fèi)[9]。

結(jié)束語：

汽車總裝作為汽車制造的最終環(huán)節(jié)，對于裝配出的整車質(zhì)量管理有很大的影響意義。社會(huì)不斷進(jìn)步的同時(shí)，相應(yīng)的生產(chǎn)線輸送設(shè)備也在不斷更新。因此汽車制造總裝車間，在進(jìn)行生產(chǎn)線輸送設(shè)備選擇時(shí)，一定要立足于產(chǎn)品本身特點(diǎn)和生產(chǎn)模式，結(jié)合生產(chǎn)投資成本和能源消耗，對輸送設(shè)備進(jìn)行科學(xué)選擇，從而增強(qiáng)汽車制造企業(yè)在市場中的競爭力，強(qiáng)化屬于自身的獨(dú)特競爭優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧黎明，姜軍，胡兆吉，謝志剛.積放式懸掛輸送機(jī)及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，2005，33（8）：78-80.

[2]孫樂濤，李夢梓，吳青云.焊裝線EMS自行小車及其輸送系統(tǒng)解析[J].汽車工藝與材料，2013（11）：5-9.

[3]李威.淺談摩擦線在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].工業(yè)設(shè)計(jì)，2016，0（5）：176-177.

[4]梅紹喬.摩擦式傳動(dòng)輸送線在汽車生產(chǎn)線上的應(yīng)用[J].汽車與配件，2012（46）：24-25.

[5]林坤平.摩擦輸送技術(shù)在汽車制造中的應(yīng)用[J].機(jī)電技術(shù)，2014（1）：97-99.

[6]朱陽兵.汽車裝配車間機(jī)械化輸送技術(shù)的應(yīng)用[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2014（1）：28-30.

[7]李永冠.淺析汽車制造總裝車間生產(chǎn)線輸送設(shè)備[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，13（26）：59-59.

[8]王碩.供應(yīng)鏈環(huán)境下汽車制造企業(yè)采購柔性探析[J].企業(yè)科技與發(fā)展：下半月，2014（2）：9-10.

[9]宋廣輝.基于汽車制造企業(yè)的自主創(chuàng)新能力形成機(jī)理分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2015，0（20）：116-117.