汽车产品架的发展方向及其柔性化设计

熊新++万红兵

摘 要：在汽车产品快速更新换代和生产节拍逐步提高的现状下，汽车零部件产品架的发展方向和专用产品架柔性化设计。

关键词：汽车零部件产品架 发展方向 专用产品架 柔性化设计

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（b）-0000-00

汽车制造的主要工艺流程：冲压—焊接—涂装—总装。产品架作为物流的主要载体，贯穿了整个汽车制造工艺流程的全过程。

作为汽车零部件物流的主要载体，产品架的设计制作时以以下几方面作为切入点：（1）生产安全；（2）零部件质量特性；（3）装料；（4）运输；（5）线边存放；（6）取料。

重点考虑以下几个方面。

（1）产品架使用的安全性；（2）产品的质量保护性；（3）生产节拍的适应性；（4）人机工程的合理性；（5）快速物流的适应性和可靠性；（6）产品架自身的美观性；（7）合理的使用寿命；（8）设计制作的低成本性。

不同性质的产品其产品架设计制作的侧重点不同，如铸件毛坯，其产品架主要考虑安全性、使用寿命、节拍、物流，对产品质量的保护几乎不考虑；冲压覆盖件，其产品架主要考虑安全性、质量保护、节拍、物流等，我们必须在对产品进行深入研究后确定其侧重点。

产品架分为专用产品架和通用产品架。

（1）用于单一产品的产品架，我们称之为专用产品架。

（2）用于多种产品的产品架，我们称之为通用产品架。

时间进入21世纪后，随着我国经济发展日益接近中等发达国家的临界点，我国汽车的生产和销售进入爆炸式增长阶段，从而推动汽车生产工艺水平大幅度提高，生产节拍随之大幅提升，在这种状况下，物流水平就非常关键，而作为物流载体的产品架的设计制作水平也日益获得工厂的重视，产品架的设计制作获得长足发展。从目前的发展和各汽车生产企业产品架现状调研来看，产品架的设计制作主要呈现以下几方面趋向。

1 标准化

产品架作为汽车零部件主要包装手段，受包装容量限制和生产产量影响，产品架的制作数量相当庞大。为减少产品架的制作周期和维修的便利，其零部件的标准化便显得非常突出。

如折叠机构、吊柄（耳）、铲道、堆垛结构、翻转机构、锁扣机构、压料机构、加强结构、牵引机构等按照标准化、系列化进行设计制作，可以大幅度提高产品架的制作和维修效率。

2 柔性化

由于汽车新品开发节奏加快，原来唯一性设计的产品架无疑提高了产品开发的成本，适应不同产品的同类零部件的产品架柔性化设计成为重点研究对象。

3 自动化和半自动化

众所周知，企业是以盈利为目标的。随着社会经济发展，人工成本逐步提高，如何提高工厂的机械化程度、降低生产人工成本 成为企业的重点研究对象。产品装框、取料、转运等逐步向自动化半自动化发展，如总装车间采用传动链推动KIT小车随线送料、焊接线采用机械手取料、发动机采用连锁机构实现重压自锁等。产品架的设计制作必须适应这一发展趋势，才能不成为企业生产发展瓶颈。

4 局部材料和工艺的高科技化

质量是企业的生命。汽车企业的竞争归根结底为质量竞争。质量完好的零部件对整车的质量和生产效率起着举足轻重的作用。在如何更好地保护产品质量上，新材料新工艺不断的运用于产品架上：木材、塑胶、毛刷、硫化橡胶、海绵、橡皮、EVA、尼龙板、聚氨酯、铝型材、不锈钢、航空铝、附塑管、塑钢、碳素纤维管等，局部材料和工艺日新月异，逐步趋向高科技化发展。

在上述四个汽车零部件产品架发展趋势中，标准化和局部材料高科技化已有长足发展和积累，自动化和半自动化发展目前还受到一定制约，专用产品架柔性化发展趋势方兴未艾。

4.1 汽车零部件专用产品架柔性化含义

（1）专用产品架除搬运堆垛承重部分（底盘和立柱）外，其他部分均以螺栓连接，在必要的时候可以通过重新拆装调节尺寸以适应新零部件装载。

（2）专用产品架上支撑、定位和分隔部件以螺栓连接，在必要的时候可以通过重新拆装调节尺寸以适应新零部件装载。

（3）专用产品架上支撑、定位和分隔部件多功能设计，通过快速切换来适应新零部件装载。

（4）能同时或分别装在2种或以上同类零部件的专用产品架。

至少具备上诉功能之一的产品架我们称之为柔性化专用产品架。柔性化专用产品架的设计即为专用产品架柔性化设计。

4.2 柔性化专用产品架的设计和制作步骤

（1）比较上代、现代、下代产品同类零部件结构和质量要求，找出能适应几代产品零部件装载的共性部位。

（2）比较上代、现代、下代产品同类零部件外形尺寸和线边存放规划，确定产品架外框尺寸。

（3）了解现代、下代物流规划要求，确定需要何种辅助机构。

（4）根据上代、现代、下代产品同类零部件质量等级要求，确定产品架定位、分隔、压紧、限位等与零部件接触部位使用材料。

（5）根据几代零部件特性，确定分隔尺寸和装框数量。

（6）根据装框数量，计算承载重量，确定使用材料规格。

（7）设计、绘制施工图纸，审查设计的工艺性。

（8）评审图纸设计的全面性和可靠性。如需要，则重新设计。

（9）根据图纸试制一个产品架样件，注意焊接装配的牢固可靠性或外观美观性，无尖角等安全性。

（10）产品架样件试用评审。如有问题，予以改进。

（11）（改进后）样件如果评审合格，则按样小批量制作并试用（在TTO阶段）。

（12）小批量试用不合格，则改进，如果合格，则按样大批量制作。

4.3 柔性化专用产品架的投入效果

我们在汽车4门（左前门、右前门、左后门、右后门）的产品架上尝试过车型通用（1个产品架装4种产品）的设计试制，老产品架可通过调节定位分隔等结构装置重新投入使用，大幅度减少新产品架生产数量，从而达到降低新产品开发成本的效果。