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两种车型混线生产的装配线改造 |
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作者：安徽江淮汽车股份有限公司 马刚良 来源：AI汽车制造业 |
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汽车行业的竞争越来越激烈，纵观汽车市场，单一车型销售额超过10万辆的汽车工厂非常少，汽车厂必须有较宽的产品谱系，才会更有竞争力，因此，在同一条生产线上生产更多品种的汽车已经是不可避免。现代化的生产线必须是柔性化的生产线，即多种产品共线生产。
而且，为了缩短汽车研发的时间，加快产品投放市场的速度，汽车工厂的建设与汽车产品设计往往是并行的，而这样建造出来的生产线不可能一下子就满足柔性化生产的需要，企业往往采取的是在现有的生产线上，适当地改造它来实现多品种的共线生产。那么，怎样才能在同一条生产线上实现多品种的混线生产呢？以汽车车身的生产过程为主，本文将重点介绍汽车车身装配线的改造方法。
汽车装配线改造方案的制定
在汽车厂，生产线是由车身车间、油漆车间和总装车间的生产线组成的。在车身车间内，为了保证拼装出来的车身精确度，拼装在一起的零件需要在夹具上进行定位后焊接而成，所以对车身车间而言，对车身的外形敏感度较高。在油漆车间，工人通过喷枪对车身表面进行油漆，考虑到设备的投资和场地大小的合理性，一般喷枪的数量是被控制的，同时为了保证油漆颜色的质量，在产品的颜色有交替时还需要清洗喷枪。由于清洗需要时间以及在清洗喷枪的时候会损失部分原材料，从节约工时和减少成本的角度考虑，油漆车间不希望在生产过程中频繁更换油漆的颜色。并且当有色差较大的产品相邻进入喷漆线时，为了使前后车辆的不同颜色油漆不相互飞溅造成色差，还需要考虑在两组颜色产品交界处留有空位，从而会造成产量的损失，所以油漆车间对生产的产品颜色数量和颜色的排序方式非常敏感。在总装车间，由于装备不同、品种不同，在相同的工位上，装配到车身上的零件经常是不同的，甚至装配时间也不同，为了使每一种不同的产品在指定工位上能安装完规定的零件，不仅需要考虑在有限的工位周围的场地上零件怎样堆放，使工人在产品到达工位的时候能取到需要安装的零件，而且还需要考虑工人装配时间的搭配，例如将需要装配时间较长的车型和需要装配时间较短的车型间隔着排序，以平衡装配时间，所以总装车间对混线生产时汽车的装配非常敏感。
综合以上各方面要求的考虑，汽车装配线改造方案的制定应该遵循以下几条原则：
1、 改造的项目尽量少，改造规模尽量小；
2、 改造工期尽量短；
3、 注重操作的方便性，优先考虑运营成本；
4、 改造应该尽量不影响生产；
5、 生产线是一个整体的系统，改造也必须是在一个系统中改造；
6、 计算、控制改造的经济成本；
7、 基础数据必须现场实测，不能相信旧图纸。
汽车车身装配线的改造
在生产过程中，汽车车身按照先后顺序要分别经过模具冲压、夹具焊接、滑撬、吊具等工位。而且，在汽车车身的生产过程中，要交替用到好几次滑撬和吊具，才能生产制造出来。
汽车车身的吊具一般有两种：一种是自身带有驱动电机，可以单独控制吊具的状态；另外一种是自身不带有驱动电机，移行靠链条的驱动，车身的交接靠其他的装置来完成，例如升降机、吊运机构等。
在生产过程中，与汽车车身相关的模具、夹具一般是不能共用的，需要重新开发。尤其是汽车的模具，开发周期长（需要1年以上），这往往决定了汽车产品推向市场的总时间，所以必须提早做这项工作。而吊具、滑撬等与汽车车身的接触面积很小，经过适当的改造以后就可以实现共用，下面具体论述其改造的方法。
现假设A车为生产线上正在生产的车型，B车是正在开发的车型，装配线改造的目的是实现A、B两种车型的共线生产。
如图1所示，A1、B1分别是A、B两车的前脱钩，可作为工艺支撑点，A2、A3、B2、B3分别是A、B两车的工艺吊点，A4为辅助吊点。图中标示的M、N、L、D、M1、N1、D1等都是吊点或支撑点之间的距离，在项目进行初期，工程师必须收集到准确的数据，以备改造设计时使用。
图1 A、B两种车型关键工艺点
步骤一：比较车型A、B，确定共用的工艺吊点
两车型的工艺吊点之间的距离N＞N1，说明两个车型的吊具不能共用，必须进行改造。确定A2、B2两吊点为两车的公用吊点，如图1示，直线AB为A、B两车的基准线，先确定基准线，要确保在任何状态下，这个基准线都是正确的，则两车型在生产线上的相对位置就得到了确定，而A、B两车型的位置偏差（见图2）：
图2A、B两车型的位置偏差
O=M1–M
按照这个相对位置对生产线上的工艺装备进行改造，可以顺利完成吊具、滑撬之间的转接。
步骤二：改吊具的前后距离、宽度，并考虑是否干涉
基准线确定了，则要按照B车工艺吊点之间的距离N1增加一个吊具支脚，以便能够起吊车身；D＞D1吊具的吊点需要伸长，一般的两种车型，这个改动都不会很大。在这个过程中，要分两个方面考虑干涉，重点关注：1、现有的吊具是否会干涉B车？ 2、新增加的支脚是否会干涉A车？
经过认真的校核，如果得出结论是不干涉，才可以确定吊具的改造是可行的。
需要注意注意的是，吊具中吊杆如果伸进B车型的轮胎装配区，则需要将中吊杆向前移动，而不仅仅是增加吊点。
步骤三：改滑撬前后定位点
按照已经确定的车型位置，对滑撬进行改造，在滑撬上增加定位点，可以考虑重新选择B车型的工艺支撑点，使经过改造后的滑撬可以同时适用于A、B两种车型，同时保证滑撬的位置不改变。
步骤四：改升降系统
这一阶段主要是针对升降机上与车身接触的支腿、托块等，按照吊具上车身的位置，调整支腿、托块等，使之能够同时接住A、B两种车型，这需要经过反复的模拟、试制，如果两车型的外形相差不大，实现起来并不困难。但当A、B辆车型的外形相差甚远之时，就需要调整、扫描相关车身的光电开关的位置，使之适用于两种车型，在一般情况下，升降机构本身的结构不需要改变。
步骤五：更改板线支撑
板线支撑的改造按照同样的方法与程序，保证车身的位置，经过模拟、试制可以完成支撑的改造。特别值得注意的是：设计时要充分考虑员工操作的方便性，万万不可将支撑伸到车体之外。
经过实践检验，按照本文论述的方法进行两种车型混线生产的改造，被证明是可行而且适用的。
结束语
生产一款新车时，不用更换吊具和滑撬，只需要进行相应改造即可，打破了目前行业内普遍存在的“品牌——生产线”的一一对应关系。这就意味着，不同的品牌、类型及款式的汽车都可以根据需要，使用混线模式进行装配。这样，工厂可以实现高度柔性，同时还可以大幅节约成本、缩短时间，从而在开发新车的过程中获得更高的回报。(end)
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(9/29/2009) |
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