總裝車間多品種小批量柔性生產(chǎn)模式探索

潘子文 陳琳

摘 要：隨著汽車市場(chǎng)的發(fā)展，消費(fèi)者的需求趨向多元化，使得汽車制造企業(yè)必須提供多樣化的產(chǎn)品來滿足市場(chǎng)需求。本文就總裝車間多品種、小批量的柔性生產(chǎn)模式進(jìn)行探討，介紹了實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)到多品種小批量柔性生產(chǎn)的一些實(shí)踐方法，為實(shí)現(xiàn)總裝車間的柔性生產(chǎn)提供了一些借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：多品種;小批量;柔性生產(chǎn)

1背景

目前寶駿總裝車間共有4條生產(chǎn)線，在產(chǎn)車型分為5大品牌（新寶駿、寶駿、五菱、五菱銀標(biāo)、雪佛蘭），16種車型，覆蓋了從燃油、混動(dòng)PHEV、純電三大動(dòng)力平臺(tái)的產(chǎn)品，平均每條線需要柔性生產(chǎn)5種以上的車型。

根據(jù)市場(chǎng)反饋需求，單一產(chǎn)品需求量下降，整體市場(chǎng)需求呈現(xiàn)多品種、小批量趨勢(shì)。

2多品種小批量柔性生產(chǎn)模式探索

為了滿足市場(chǎng)需求，總裝車間圍繞人員柔性、設(shè)備柔性、工藝柔性以三方面開展了柔性生產(chǎn)的探討與實(shí)踐，并取得了一些經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)如下：

2.1人員柔性

總裝車間的特點(diǎn)是人員密集度高、90%以上的操作由人工完成。因此，要實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，首先要保證人員的柔性。

2.2同一生產(chǎn)線的人員柔性：

制定工段和班組的崗位柔性計(jì)劃，在員工熟悉本崗位所有在產(chǎn)車型配置的操作內(nèi)容（培訓(xùn)狀態(tài)達(dá)到3/4）之后，可以根據(jù)實(shí)際需求開展工段和班組內(nèi)的輪崗，必須要保證人機(jī)工程及關(guān)鍵崗位至少要有2個(gè)人會(huì)操作或輪崗，以應(yīng)對(duì)特殊造車需求。特殊操作崗位包含但不限于AGV操作崗位、拆裝門機(jī)械手操作崗位、前后擋風(fēng)玻璃涂膠崗位，都必須保證每個(gè)崗位至少有2人以上會(huì)操作，方便員工輪崗或者臨時(shí)支持。

在開展人員柔性時(shí)，每個(gè)崗位老員工必須親自示范裝配3次以上，每次演示并解釋一個(gè)要素及其主要步驟，強(qiáng)調(diào)每個(gè)操作的關(guān)鍵點(diǎn)，解釋每個(gè)重要步驟及關(guān)鍵點(diǎn)的理由，要完整、清晰、耐心地指導(dǎo)。在管理上，要提前做好崗位變化點(diǎn)的前饋信息，在班組、工段內(nèi)增設(shè)臨時(shí)互檢崗位對(duì)裝配內(nèi)容進(jìn)行檢查，同時(shí)將人員變化點(diǎn)信息以前饋單的形式前饋質(zhì)量區(qū)域進(jìn)行加強(qiáng)檢查，防止缺陷發(fā)生和逃逸。

同一生產(chǎn)線還可以進(jìn)行裝配線員工與調(diào)試返修員工的輪崗，調(diào)試返修員工到流水線裝配輪崗，能夠加深員工對(duì)裝配質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的理解，有助于保證返修過程的裝配質(zhì)量與裝配一致性;裝配線員工到調(diào)試輪崗，可以學(xué)習(xí)問題在線抑制和返修的方法，減少裝配過程的缺陷發(fā)生。

2.3不同生產(chǎn)線的人員柔性：

由于市場(chǎng)需求的動(dòng)態(tài)變化，部分情況下需要進(jìn)行不同生產(chǎn)線之間的人員柔性。在開展不同生產(chǎn)線的人員柔性時(shí)，要預(yù)留充足的時(shí)間進(jìn)行崗前培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，因?yàn)椴煌a(chǎn)線的車型不同，甚至結(jié)構(gòu)完全不一樣，因此在人員柔性時(shí)，培訓(xùn)的時(shí)間要適當(dāng)延長(zhǎng)。

在初始階段，可以讓兩條生產(chǎn)線的人員進(jìn)行共線生產(chǎn)，新員工觀察老員工的操作，老員工給新員工演示和講解操作要點(diǎn)。在新員工達(dá)到1/4狀態(tài)后，新員工可以獨(dú)立上崗操作部分內(nèi)容，老員工完成崗位剩余部分內(nèi)容，并對(duì)新員工的操作內(nèi)容進(jìn)行100%檢查。在新員工到達(dá)3/4狀態(tài)后，老員工可以對(duì)新員工的操作進(jìn)行100%檢查，同時(shí)協(xié)助解決崗位的各種問題。需要特別指出的是，在新老員工同時(shí)共崗操作時(shí)，必須把每位員工的操作要素定義清楚，即保證每臺(tái)車每名員工操作內(nèi)容是一致的，從而避免交叉操作帶來的錯(cuò)裝與漏裝。

2.4不同車間的人員柔性：

根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃需求，不同車間的人員也可以開展操作柔性。在不同的車間開展人員柔性，可以平衡處工藝車間的人員，減少整個(gè)工廠的人工成本。比如發(fā)動(dòng)機(jī)裝配車間可與總裝車間開展柔性，裝配線的員工可以進(jìn)入總裝的發(fā)動(dòng)機(jī)分裝線進(jìn)行操作，由于操作內(nèi)容均為發(fā)動(dòng)機(jī)裝配相關(guān)內(nèi)容，可以讓員工縮短柔性學(xué)崗時(shí)間，快速掌握裝配要領(lǐng)，快速達(dá)到3/4狀態(tài)。

3.設(shè)備柔性

3.1 機(jī)運(yùn)設(shè)備柔性

為了同一生產(chǎn)線兼容不同車型生產(chǎn)，必須讓機(jī)運(yùn)設(shè)備具備多車型的柔性功能，總裝車間機(jī)運(yùn)設(shè)備的柔性主要包括：

1、內(nèi)飾滑板支撐柔性?？傃b車間的內(nèi)飾均使用滑板支撐結(jié)構(gòu)，不同車型的軸距不同、車身高度不同，需要設(shè)計(jì)不同的支撐。一般在滑板上均采用4點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，前端兩點(diǎn)固定，后端根據(jù)車身軸距不同設(shè)計(jì)不同的支撐托，以滿足不同車型的承載要求。

2、升降機(jī)柔性。為了滿足不同車型的升降接車需求，升降機(jī)需要實(shí)現(xiàn)柔性接車，即升降機(jī)要根據(jù)對(duì)應(yīng)的車型調(diào)整接車托盤的軸距。一般可以采用視覺識(shí)別的方式，通過照相機(jī)采集車身的特征信息，根據(jù)車型自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)的接車軸距。

3、底盤吊具柔性。底盤吊具需要根據(jù)車身寬度，調(diào)整抱臂張開角度，確保吊具的支撐托臂能夠托住車身裙板。一般與升降機(jī)的程序關(guān)聯(lián)，在升降機(jī)接車時(shí)識(shí)別車型，然后根據(jù)不同的車型調(diào)整吊具的打開寬度。

3.2 工藝設(shè)備柔性

為了實(shí)現(xiàn)不同車型的柔性生產(chǎn)，生產(chǎn)線的工藝設(shè)備也必須具備柔性功能。在新產(chǎn)線建設(shè)或者新產(chǎn)品導(dǎo)入時(shí)，即應(yīng)當(dāng)針對(duì)產(chǎn)線需要柔性的車型進(jìn)行提前規(guī)劃設(shè)計(jì)，要求所有的工藝設(shè)備都能夠兼容需要生產(chǎn)的車型。

以B線的AGV發(fā)動(dòng)機(jī)托盤為例，總裝車間B線發(fā)動(dòng)機(jī)通過AGV實(shí)現(xiàn)整體舉升合裝，在產(chǎn)車型的發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱配置如下：

為了同時(shí)兼容6種平臺(tái)車型，6種發(fā)動(dòng)機(jī)與3種變速箱的兼容裝配，AGV發(fā)動(dòng)機(jī)托盤需要考慮到所有配置的差異，并能夠?qū)崿F(xiàn)同步兼容。因此在設(shè)計(jì)托盤時(shí)，需要同時(shí)匹配各種車型發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱的配置與外型尺寸。

3.3 軟件及程序柔性

對(duì)于不同的車型，對(duì)應(yīng)設(shè)備所需要的軟件或者程序也不相同。為了滿足不同車型的工藝需求，需要在同一設(shè)備兼容不同的軟件及程序。

以副車架電槍為例，為了滿足不同車型的副車架擰緊需求，需要在電槍上配置套筒選擇器，通過套筒選擇器來選擇對(duì)應(yīng)的擰緊程序，從而實(shí)現(xiàn)不同車型的擰緊需求。

4多品種小批量柔性生產(chǎn)模式實(shí)踐案例

在滿足了人員柔性、設(shè)備柔性、工藝柔性三方面的需求后，開展導(dǎo)入新車型的柔性生產(chǎn)中實(shí)踐，以某新車型導(dǎo)入為例，運(yùn)用以上的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)開展柔性方法：

1. 制定合理的爬坡計(jì)劃。在新產(chǎn)品爬坡的生產(chǎn)過程中，要結(jié)合市場(chǎng)需求、物料供應(yīng)以及員工操作熟練度，制定合理的爬坡計(jì)劃。爬坡計(jì)劃既要符合實(shí)際，又要具備適當(dāng)?shù)睦臻g。以30JPH的生產(chǎn)線為例，確認(rèn)工藝后，先從1臺(tái)開始，然后逐漸到連上3臺(tái)，連上5臺(tái)，連上10臺(tái)，根據(jù)員工熟練度的提升，節(jié)拍逐漸拉升爬坡。

2. 控制隔車。多車型在同一生產(chǎn)柔性生產(chǎn)時(shí)，受限于物料撿料、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型切換等因素的影響，應(yīng)當(dāng)設(shè)置各個(gè)車型的約束條件，根據(jù)約束條件在車體分配中心（BDC）提前控制放車。比如CN210S車型S280T發(fā)動(dòng)機(jī)操作工藝與CN180S需要隔開30臺(tái)，否則會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)分裝線機(jī)型切換操作不及導(dǎo)致停線。

3. 放空滑板。4. 新車型連續(xù)上線時(shí)，部分員工可能無法在節(jié)拍內(nèi)完成操作，會(huì)造成脫線，從而造成生產(chǎn)線效率損失較大。這種情況下，可以通過在連續(xù)上車的中間、后面各放1-2塊空滑板，來延長(zhǎng)員工的操作時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)流水線能夠連續(xù)走線，減少效率損失。

4. 工藝一致。為了保證員工的操作符合標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書的要求，在柔性生產(chǎn)的啟動(dòng)與爬坡過程中，要加大工藝審計(jì)的頻次。通過工藝審計(jì)識(shí)別、發(fā)現(xiàn)員工操作不規(guī)范的問題，并及時(shí)加以糾正改進(jìn)。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)有針對(duì)性地開展關(guān)鍵工藝、特殊操作工藝的專項(xiàng)審計(jì)，比如十大關(guān)鍵項(xiàng)控制點(diǎn)、審計(jì)漏水控制點(diǎn)、顏色件裝配控制點(diǎn)以及管線關(guān)鍵控制點(diǎn)，要分類開展專項(xiàng)的審計(jì)檢查。

5. 質(zhì)量強(qiáng)檢控制。除了常規(guī)的SIP站檢查之外，在柔性生產(chǎn)與爬坡過程中，為了防止問題逃逸，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加內(nèi)部檢查人員。一般在各工藝段出口，需要增設(shè)檢查崗位，確保在工段內(nèi)及時(shí)發(fā)現(xiàn)攔截問題并進(jìn)行在線抑制。

6. 整車評(píng)審。在造車的過程中，需要根據(jù)PFMEA功能模塊對(duì)裝配過程進(jìn)行審計(jì)，比如對(duì)空調(diào)系統(tǒng)、搭鐵線系統(tǒng)進(jìn)行專項(xiàng)的造車過程評(píng)審，檢查高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)的控制措施，落實(shí)到控制計(jì)劃（PCP）中。柔性獨(dú)立生產(chǎn)的第一臺(tái)車，需要進(jìn)行整車評(píng)審，以確保裝配符合要求。

5結(jié)束語

本文主要介紹了總裝車間多品種小批量柔性生產(chǎn)的實(shí)踐探索，從人員柔性、工藝柔性、設(shè)備柔性三方面總結(jié)了柔性生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，并介紹了柔性生產(chǎn)過程中節(jié)拍控制和質(zhì)量控制的一些方法，為新車型導(dǎo)入及爬坡提供借鑒和參考。

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