汽车总装线柔性化的探讨

黄海涛

中国汽车工业工程有限公司 天津市 300113

1 引言

生产企业尤其是汽车企业为满足人们日益增长的需求，在物流配送上采用了总装线，不仅提高了汽车企业物料配送的效率，也促进了企业的发展，提高了企业的市场竞争力。但是，随着我国汽车总装线的发展，企业也从中发现了许多的问题，因此为促进汽车企业的发展，加强对汽车总装线柔性化的改造是当前汽车企业发展的首要任务。

2 汽车总装生产的工艺流程

通过对汽车总装生产工艺的研究分析后发现，汽车总装生产的工艺流程可分为总公司、总公司物料仓、工位地址、流水线传动装置、中转站等。首先，由汽车总公司接收客户的货单，总公司接收完成后要将货单放到物料仓中并对货单进行详细的检查分析，根据客户的要求制定出科学合理的生产计划后将指令传输给各个工位进行生产，这一部分也被称之为装配线。其中，装配线的工位是整个总装线中最为基础的部分，汽车企业需要将配送的物料传输给各个工位地址后配置相应的生产设备和生产人员进行汽车零件分类生产，将相应的物料配送至相应的流水生产线上。但是，在传送物料的过程中需要设置JIT输送系统，保证传送装置的速度与工位能够进行有效的匹配。其次，生产好的各个物料需要送至检测区进行相关的质量检测，即对物料的大小、重量等进行检测，如果物料的相关参数没有达到出库的标准则需要销毁或重回生产线进行二次生产，务必要确保每个物料的质量都达到相关生产标准。最后，将质量检测合格的汽车各个物料转投给中转站进行集中配送，在物料运送到中转站的过程中，每个工位分配到的作业量必须与工位作业的效率相匹配，以免出现物料直流堆积的现象。这样，汽车总装生产的工艺流程真正的高效、高质，汽车物料按照一定的运输速度被传送到各个工位进行装配，做到了线上、线下之间的相互配合、共同作业。

3 汽车总装线柔性化内涵与意义

汽车总装线柔性化是一种柔性集成制造技术，主要是改变传统汽车总装生产的独立性，利用信息科学技术将每个独立的流程进行科学的结合，从而使得整个汽车总装生产线形成一个有机的整体。而汽车总装线柔性化由于其具备灵活性、高效性以及低成本的特点，对汽车企业的发展有着重要的意义。在汽车企业新产品开发或生产时不需要对原有的工艺流程进行较大的改造就能够进行总装生产，极大地提高了企业的汽车总装线效率和质量。

4 汽车总装生产线的柔性化改造

4.1 整体产能节拍

汽车总装生产线的柔性化改造最终的目的就是要提高整个汽车企业的产能，在设计整体产能节拍时，总装线的生产纲领（M）为年设计产量，年时基数（t）则根据总装线的生产班制和工作小时决定，整体产能节拍（T）的计算公式为：

T＝（kt×60）÷M（min/台）

整体产能节拍是汽车总装生产线进行工位布局以及设备选型的重要参数，在设计时必须要对每一个工位和设备进行研究和分析，了解它们的性能，使得它们的布局满足多品共线的汽车总装生产线的柔性化改造中整体产能节拍的要求，设计完成后可利用MPCLSP模型进行相关的验算。

4.2 工艺流程与生产布局的设计

在汽车总装生产线的柔性化改造中工艺流程的设计必须要进行详细的细化分解并制定与其相符的工序目标，再在整体产能节拍的基础上对工艺流程进行设计，从而选择最为经济有效的流程，通过列表或图序的方式理清各个流程之间的逻辑关系，在所有的程序中有一个较为特殊的工艺就是焊接工艺。在进行生产布局时，可将属于并联逻辑关系的平行移动工序作为优先工位，将属于串联逻辑关系的顺序移动工序作为靠后的工序。最后，再根据汽车总装生产线的工艺特点以及它在汽车生产过程中的作用，对工序和工位进行相关的界定，从而对工艺流程以及生产布局进行柔性化设计。

4.3 工位设计和装备选型

在对汽车总装线工位进行设计时必须要遵循以下策略：①要尽可能地缩短单条生产线的长度，短线有利于物料便捷运输并进行可视化管理；②要对以后可能会出现的基本操作内容进行预设，并将其增加到工位中；③在设计操作时间时，每小时有效的装配时间要达到58分钟；④要设置合适的工位操作工密度；⑤在设计工位时要考虑到无效工位，检查工位以及闲置工位的需求；⑥在设计工位时要考虑到一些新型车辆可能需要用到的特殊工艺；⑦在设计工位时可通过SPS的方式将工位的有效操作提高7%，从而达到总装生产线柔性化改造的目的。

汽车总装生产线柔性化改造的过程中最为重要的内容之一就是装备选型，但由于不同生产线所使用的装备有所区别，所以装备选型需从以下方面出发：①内饰线。它主要是对汽车内饰的装配，通过对比发现滑板输送线被大量应用，而电动升降滑板却可以有效提升内饰线的装配效率。②底盘线。底盘线装备选型必须要具有高度柔滑性，充分考虑人机工程，最大限度地实现个性化需求，可使用EMS升降旋转吊具。③最终线。它主要完成座椅、车门模块安装，油液加注、下线前检查等任务，在此过程中可选用电动升降滑板装备。④发动机和合装线。在选择合装线装备时可选用升降滑板、感应供电AGV、整体托盘。而选择的发动机预装线常用设备型式可分为地面线以及空中线。⑤车身报交线。在选择车身报交线装备时要选择塑料板链，设备要美观。⑥车门线。车门线最常使用的设备有EMS、FDS和积放链。⑦仪表板分装线。在选择仪表板分装线装备时常选择空中FDS/EMS，低节拍手推车；回转夹具。

4.4 物流布局和输送的自动化设计

在汽车总装生产线物流布局和输送的自动化设计中，可建立起透明的生产系统，利用RFID使得每个产品在每个工位的输送变得更加的透明，在输送的过程中自动与企业的核心设备进行通讯，将互联网运用其中，对物料输送过程进行远程监控和协同处理，从而了解总装生产线物料输送的特征，对物流进行科学的布局，实现物流输送自动化目的。

4.5 工艺布局的柔性化设计

在对工艺布局进行柔性化设计的过程中，需要从以下方面进行：

（1）空间设计实现立体分区、多层布局。汽车生产的工艺布局主要是以立体型的空间设计为主，在设计的过程中必须要打破传统的平面化布局方式，实行以立体分区、多层布局的方式，通过设计平面位置图以及立体的断面图来将各个工位以及设备等进行科学的结合，进行空间的布局设计，实现空间利用的最大化和人性化。此外，在进行空间设计时必须要以产品制造工艺为主，针对不同层面的布局来实现不同的工艺流程作用和性能，不同的层面需要配置不同数量的工位和操作人员，并且各个层面的布局之间相互独立又相互联系。

（2）组线方式以主线加支线为主。在传统的汽车生产工艺布局中主要以一条较长的生产线为主，通过连续平行的移动来进行生产和运输，过程冗杂且易出错。所以，为改变这一现状，需对其进行柔性化改造，改变传统单一的生产线，形成以主线加支线的组线方式，其中主线主要以组焊、合拢、蒙皮为主，支线则以骨架分片制作为主，从而缩短整体的产能节拍，使得整个汽车总装生产线更加的快捷、灵活。

（3）柔性化设计需以工序重构再造为主。改变传统冗长的工序，对工序进行重构再造，采用相同的工艺方式实现不同产品的生产，通过屏蔽、激活、短路、循环等工序的重构和再造来满足不同产品共线生产的要求，实现工艺的柔性化。

5 汽车总装线柔性制造的发展前景

随着我国汽车总装线的不断创新，柔性制造在汽车总装线的发展过程中发挥了重要的作用。汽车总装线的柔性化系统作为一个维持生产系统间平衡以及调序的系统，能够帮助汽车总装线朝着更加个性化生产的方向前进。此外，随着汽车总装线柔性制造的发展，将使得更多全系统自动升降功能被应用于汽车总装线中，可有效增加产品的尺寸，不断地提高各个工位的生产效率和利用率，从而打破传统汽车总装线生产分界线，加强人机之间的互动，进而不断地提升产品的质量。另外，在柔性化制造的过程中，自动生产装备的应用将极大地减小噪音对于生产者的恶劣影响，对于汽车总装线核心工序质量的提高也有着重要的意义，让操作者拥有更加舒适的工作环境，汽车生产企业也朝着更加低能耗、高效率的方向发展，发展前景良好。

6 结论

通过对汽车总装生产线进行柔性化改造后发现，汽车总装生产线的工作效率和质量都得到了极大的提高，而随着社会科学技术的发展，汽车总装生产线柔性化将迈入新的发展阶段。