柔性打造汽车工厂总装车间生产线

黄超 谭家声 黄洁新

摘 要 1999年起，响应改革开放方针指引，汽车工业进入全面发展阶段，在中国传统汽车制造业高速滚动发展的模式下建设轿车工业，引进资金和技术，国产轿车形成生产规模;行业管理体制和企业经营机制进行改革，汽车品种、质量和生产能力大幅提高，但近年来人员成本不断提高，同时国家出台对职业健康保护方面越来越严格的法律法规。总装是人员最多的车间，生产线面临了非常大的挑战。

关键词 生产线;汽车生产;总装装配

1 汽車制造工厂的蓝图

汽车厂商在建立工厂前期，基本会参照同行业设计蓝图涵盖企业的5-10年的车型导入计划，而且根据厂商实际运营情况对工厂内进行部分的规划调整，但往往这些蓝图是5-10年前所设定下来，随着时代高速发展，有很多的设备代替人工作业已超越了蓝图，这时部分工厂在空间上、体制上、流动方式上出现部分的出入。

2 汽车生产线发展

针对汽车生产线更新，要重新布局需要耗费大量人力与财力，以及需要工厂暂停生产稼动以满足改造的需要，更多的汽车厂商倾向于工厂内部改造调整，现阶段汽车厂商的人员成本高、要求高品质、同时还要求快速出荷的要求，导入设备代替人手操作已经是各大车企的方式，但一款设备导入的成功，取决于：①是否全车型通用。②是否有产出③具体产出能否在短时间内收回。④是否满足不影响生产稼动的情况下投入，该自动化设备才算得上是成功的项目。

3 各生产制造商总装车间的特点

汽车领域中总装科是工厂四大车间之一，总装车间内包含电装系、内装系、底盘系、外装系、车门系共五个生产系组成，组装零件由员工将零件以流水线的方式安装到车体上，由于大部分零件形状不同、装配位置具有盲点或每个装配点有特定的装配技巧，使用设备相比人手安装的线束、油管、胶条等柔软可控性较强，该点不同与焊装、涂装等可按照尺寸与精度实施机械设备的操作，决定了大部分装配零件需要人手安装，其自动化的水平由于限制于工艺与场地的特点，同比其他车间少。

4 快速投入自动化设备的要点

通过特点的介绍，对总装科的生产模式有基本的认识，该模式下难以导入自动化设备的更主要的一个原因是它的需要的线体是“停滞-流动-停滞-流动”的状态下实施自动化的定位、这是总装科难以实现的。焊装、涂装等导入自动化设备代替人工作业还有以下要求：①可以满足生产线流动作业方式，包括该安装的零件形状与位置能快速定位并。②具有足够空间和各车型的通用性。③实施项目产出三到五年内快速回收成本。

5 自动化设备项目介绍

（1）针对停滞-流动-停滞状态流动方式的车体，总装科部分岗位属于这种方式，以后悬班为例：移载已装配的后悬架到升降机，员工使用电动葫芦与挂钩将其吊装的到特定的区域内，按下发车按键升降机自动运输到下工序，根据统计该岗位步行路程远、同时悬吊后悬架的移动过程中存在安全的隐患，其岗位的工程与岗位内容符合与满足上述的要点。通过实施联动上下工序的供件模式，利用气缸改造现有设备、投入自动化的旋转盘以及加入X、Y轴移动的PLC编程，将改变移载的方式：使台板由线头到下个班组单向供件单向返回，台板承载工件运输，节约投入机械臂精准对位与无须解决夹紧、松脱等要素问题，在原有员工站立工作范围内实施该方案达到自动化带来的需要占用空间等因素，使其工件能到达下工序后返回。该项目实施整个过程投入较低成本，却可削减编程人员对应。

（2）前半轴驱动移载、轮胎移载、仪表台移载、前半轴合装等零部件移载，是通过运输台车承载工件手动推向下工序，建立工厂的初期规划蓝图时为了缩减上、下工序推动运输台车的路程将上下工序距离缩短，没有实施自动化的运输装置，该项目始终通过人来推动的情况下，可使用改善该自动化的思路改为实施半自动化：由员工将运输工件的零件料车推往指定的地点，导入国内的AGV技术，针对小车需要行走的路面用路标的方式引导其前进、后退、转弯等操作，在不另外增加、占用物流空间的情况下充分利用该区域的半自动化技术、以低成本高产出的方法削减人员对应。

（3）在总装领域内，继电器安装可以通过提前备件的方式，通过人员将继电器各零件按规格放置在制定位置上，导入机械爪、PLC编程等，利用机械爪抓取各继电器的零件，实施自动化的过程，同时该项机械臂抓取、定位的构思也可以实施在车体轮胎安装、打紧的岗位

（4）总装科内质检属于手工作业检查车体，其包括电装、内装、底盘、外装、车门，还有一些专门质检的复合班，人工对车体零件进行检查，对段差、外观、性能、等各基准点进行严格的查验，这些质检人员可以利用感应头质检检操作的工业机器人，包括底座，底座上安装机械臂，机械臂末端设有机械手，机械臂中内置有运动机构，运动机构包括升降机构和水平移动机构，机械手上设有装夹机构和拍照图像识别器，装夹机构通过旋转机构与气缸驱动的夹爪相连，拍照图像处理器为至少两个错位安装的CCD相机。运动机构、装夹机构和拍照图像处理器均与控制器相连，控制器用于接收和发送信号指令，控制器还与传送带信号发射装置以及质量检测平台相连。传送带信号发射装置用于发送传送带的速度和急停指令，质量检测平台用于待质检产品的称重并发送质量信号指令。该套质检机器人可以实施安装于停滞-启动。

（5）总装科还可导入的自动化设备实例还有很多，更多的未能实施导入的设备还需要克服种种限制条件，如何高效的利用生产线应对导入的车型，重新布局生产线难以像新工厂般建设，主要还在于初期的规划，但时代在不断的进步，初期的规划是蓝图的一部分，当企业对产品的要求不断提高，做到不影响生产稼动率达成;又能实施全面自动化水平，需要长年累月的改造积累，要完全利用假期对设备导入、调试等长时间完善，这一过程实际应用在高速发展的车企上是比较漫长的。

6 总结

在近年来人员成本不断提高，同时国家出台对职业健康保护方面越来越严格的法律法规，总装是人员最多的车间，随着国内自动化水平的不断提高，未来将引入更多更全面的自动化装置减轻员工的生产压力。

参考文献

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