韓春鵬

摘 要：隨著汽車(chē)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化各汽車(chē)廠(chǎng)商都已實(shí)行模塊化的制造方式。為進(jìn)一步降本增效，多平臺(tái)產(chǎn)品模塊化混線(xiàn)生產(chǎn)成為了行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝開(kāi)發(fā)、設(shè)備夾具、信息系統(tǒng)等方面進(jìn)一步深入研究，使不同平臺(tái)的模塊產(chǎn)品共線(xiàn)、混線(xiàn)生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。筆者從以上四點(diǎn)逐一詳細(xì)闡述，實(shí)現(xiàn)不同平臺(tái)多種底盤(pán)模塊產(chǎn)品混線(xiàn)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)品平臺(tái)；模塊化制造；混線(xiàn)生產(chǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）07-0070-02

20世紀(jì)中后期出現(xiàn)汽車(chē)設(shè)計(jì)平臺(tái)化概念發(fā)展至今，各大汽車(chē)公司都有了自己的產(chǎn)品平臺(tái)，例如大眾的MQB、MLB平臺(tái)，奔馳的MFA、MRA平臺(tái)等。隨著平臺(tái)技術(shù)的應(yīng)用，各大汽車(chē)廠(chǎng)也都逐步過(guò)渡到了模塊化生產(chǎn)方式。各大主機(jī)廠(chǎng)在進(jìn)行全國(guó)性布局的同時(shí)，為進(jìn)一步降低成本，提高工廠(chǎng)效率，同時(shí)也為規(guī)避行業(yè)發(fā)展中的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，建立了多個(gè)平臺(tái)模塊產(chǎn)品可混線(xiàn)生產(chǎn)的現(xiàn)代化工廠(chǎng)。

1 多平臺(tái)產(chǎn)品模塊化混線(xiàn)生產(chǎn)要點(diǎn)

1.1 模塊產(chǎn)品設(shè)計(jì)

為保證多平臺(tái)產(chǎn)品共線(xiàn)的通過(guò)性，模塊產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要考慮底盤(pán)模塊分裝及與車(chē)身合裝兩方面的要求。

底盤(pán)模塊產(chǎn)品主要分為前懸?guī)?dòng)力總成模塊和后懸模塊，包含了懸架系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，最大程度的考慮產(chǎn)品平臺(tái)化，特別是懸架部分各連接點(diǎn)、懸架在托盤(pán)上的定位點(diǎn)及支撐點(diǎn)、動(dòng)力總成在托盤(pán)上的定位點(diǎn)與支撐點(diǎn)，以統(tǒng)一為好，這可以最大化的保證多車(chē)型模塊共線(xiàn)生產(chǎn)。

1.2 模塊工藝開(kāi)發(fā)

模塊制造工藝以裝配為主，結(jié)合壓裝等實(shí)現(xiàn)整個(gè)模塊的在線(xiàn)生產(chǎn)。為保證不同平臺(tái)產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)混線(xiàn)生產(chǎn)，首先整個(gè)模塊分成幾個(gè)分總成同時(shí)裝配，例如前懸?guī)?dòng)力總成模塊分解為前懸架、動(dòng)力總成、輪邊總成等單獨(dú)分裝，分裝完成后再最終合成。

由于多平臺(tái)不同產(chǎn)品混線(xiàn)生產(chǎn)，在工藝開(kāi)發(fā)過(guò)程中需注重防錯(cuò)及質(zhì)量追溯。防錯(cuò)包含零件錯(cuò)漏裝及擰緊錯(cuò)漏擰。零件錯(cuò)漏裝可通過(guò)一下幾種措施防錯(cuò)：

（1）零件掃碼，將零件信息條碼貼到零件上，生產(chǎn)線(xiàn)配掃碼槍?zhuān)谌×慵惭b前先掃描，確認(rèn)無(wú)誤進(jìn)行安裝。（2）零件直序列排序，根據(jù)生產(chǎn)序列提前將即將裝配的零件按順序擺好推往線(xiàn)邊，操作工按順序取件裝配即可，有效防止取錯(cuò)零件。（3）零件標(biāo)識(shí)區(qū)分，分別擺放，通過(guò)標(biāo)識(shí)卡指導(dǎo)操作工防止取錯(cuò)零件。（4）除以上三種方式外，安燈揀選，AGV配送方式也受到更多廠(chǎng)商歡迎，零件庫(kù)區(qū)指示燈通過(guò)信息系統(tǒng)將一臺(tái)車(chē)的物料標(biāo)明，并分揀到一臺(tái)AGV物料車(chē)上，隨模塊裝配前進(jìn)，確保零件裝配準(zhǔn)確。

擰緊是為了保證零件間的夾緊力，同樣的擰緊過(guò)程夾緊力卻有所不同，受到的影響因素較多，有產(chǎn)品自身的問(wèn)題，例如被連接件的表面摩擦系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)件的表面摩擦系數(shù)等，還有人員操作的問(wèn)題。對(duì)于擰緊防錯(cuò)可根據(jù)產(chǎn)品重要程度要求不同，采取不同的擰緊工藝，并通過(guò)工具進(jìn)行防錯(cuò)。

（1）扭矩+轉(zhuǎn)角法控制，對(duì)于懸架重要部位采用轉(zhuǎn)角法控制。轉(zhuǎn)角法可有效的確保擰緊最終點(diǎn)落于擰緊曲線(xiàn)的要求位置，使擰緊結(jié)果更加可靠。使用此擰緊方式，必須選用電動(dòng)擰緊工具執(zhí)行，通過(guò)帶監(jiān)控功能的擰緊工具配以系統(tǒng)軟件，可對(duì)每次擰緊過(guò)程進(jìn)行控制，擰緊不合格的則無(wú)法自動(dòng)放行。使用電動(dòng)擰緊工具有效的防止產(chǎn)品表面粗糙度帶來(lái)的問(wèn)題及人員操作的問(wèn)題，同時(shí)擰緊數(shù)據(jù)都可以?xún)?chǔ)存，方便日后質(zhì)量追溯。（2）純扭矩控制，模塊裝配大多還是采取純扭矩的控制方法。純扭矩控制所用工具選擇較多，比較先進(jìn)的一種是帶信號(hào)監(jiān)控的定扭扳手，可確保擰緊最終結(jié)果及擰緊個(gè)數(shù)準(zhǔn)確，再一種是不帶信號(hào)線(xiàn)的定扭扳手，除了不能在線(xiàn)監(jiān)控外，使用方式與連線(xiàn)定扭扳手相投，精度都可達(dá)到3%；除此外還有氣動(dòng)工具和電池工具，氣動(dòng)工具精度可控制在12%，電池工具精度可控制在5%。目前最常用的為先用氣動(dòng)工具預(yù)緊，再用定扭扳手復(fù)緊，在保證生產(chǎn)節(jié)拍的同時(shí)確保質(zhì)量要求。此種擰緊方式可對(duì)人員給予一定的約束，但無(wú)法消除零件自身粗糙度對(duì)擰緊結(jié)果帶來(lái)的影響。

1.3 設(shè)備夾具要求

生產(chǎn)線(xiàn)為同時(shí)滿(mǎn)足不同平臺(tái)產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，必須采用柔性化的結(jié)構(gòu)，除單機(jī)設(shè)備外，多數(shù)為滾床+托盤(pán)的方式。根據(jù)工藝拆分，按分總成的類(lèi)別可分成前懸?guī)?dòng)力總成模塊裝配線(xiàn)、前懸架分裝線(xiàn)、動(dòng)力總成分裝線(xiàn)、前輪邊帶滑柱總成分裝線(xiàn)、后懸模塊裝配線(xiàn)、后輪邊總成分裝線(xiàn)等。

（1）生產(chǎn)線(xiàn)體：常見(jiàn)線(xiàn)體多為電機(jī)驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)滾輪旋轉(zhuǎn)，將線(xiàn)體上托盤(pán)向前輸送。每個(gè)工位設(shè)急停、啟動(dòng)按鈕等，個(gè)別工位根據(jù)需要設(shè)輔助吊具，工具平衡器等。

線(xiàn)體形式分類(lèi)可分成直線(xiàn)和環(huán)行線(xiàn)：直線(xiàn)體通常為雙層，上層用于裝配，下層空托盤(pán)返回，線(xiàn)體兩側(cè)都可設(shè)工位，通過(guò)線(xiàn)體兩端的提升機(jī)周轉(zhuǎn)空托盤(pán)。直線(xiàn)的線(xiàn)體利用率較高，線(xiàn)體兩側(cè)的器具擺放比較方便。環(huán)行線(xiàn)通常為單層結(jié)構(gòu)，托盤(pán)周而復(fù)始運(yùn)轉(zhuǎn)，通常外側(cè)設(shè)工位，環(huán)行線(xiàn)托盤(pán)周轉(zhuǎn)率較高，線(xiàn)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。

（2）托盤(pán)：托盤(pán)根據(jù)使用需求可分成裝配托盤(pán)、合裝托盤(pán)兩種。

1）裝配托盤(pán)是指模塊分裝所使用的托盤(pán)，托盤(pán)結(jié)構(gòu)包含底板、定位銷(xiāo)、支撐柱、鎖緊裝置等。

底板可分成雙層、單層兩類(lèi)，雙層底板的托盤(pán)主要用于模塊裝配時(shí)需旋轉(zhuǎn)90°特殊要求下使用。定位銷(xiāo)一般為2個(gè)，確保模塊在托盤(pán)上的位置準(zhǔn)確，同時(shí)也保證模塊在裝配時(shí)不會(huì)發(fā)生水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)；有些情況下定位銷(xiāo)由定位塊代替。支撐柱最少為三個(gè)，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不同，可設(shè)相應(yīng)的輔助支撐點(diǎn)。夾緊機(jī)構(gòu)確保模塊在托盤(pán)上裝配時(shí)或者運(yùn)輸時(shí)不會(huì)發(fā)生Z方向移動(dòng)，導(dǎo)致從托盤(pán)定位銷(xiāo)中脫出，常用的壓緊機(jī)構(gòu)采用壓鉗配底座的方式。

由于要適應(yīng)不同平臺(tái)產(chǎn)品的裝配需求，一個(gè)底板需要裝幾套定位支撐裝置，為便于快速換型，所有支點(diǎn)都為可掰倒的方式，每次模塊裝配時(shí)將對(duì)應(yīng)的支點(diǎn)豎起，其他支點(diǎn)放倒。同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)需要特別注意，其他車(chē)型的未用支點(diǎn)不能與本次模塊裝配需要的空間（零件安裝空間和工具打緊空間）發(fā)生干涉。所以每次設(shè)計(jì)時(shí)都用幾個(gè)車(chē)型同時(shí)考慮。

2）合裝托盤(pán)是指模塊在與車(chē)身合裝時(shí)所用到的托盤(pán)。有些情況裝配托盤(pán)同時(shí)用于合裝，模塊裝配完成后連帶托盤(pán)通過(guò)輸送線(xiàn)或物流車(chē)直接上到合裝設(shè)備上完成與車(chē)身的合裝；還有情況是模塊在裝配托盤(pán)上完成分裝，之后通過(guò)吊裝設(shè)備吊到合裝托盤(pán)上，完成與車(chē)身的合裝。

合裝托盤(pán)包含底板、車(chē)身導(dǎo)向定位銷(xiāo)、模塊定位銷(xiāo)、模塊支撐柱、前滑柱定位抱緊夾具、控制臂支撐塊等幾部分。

車(chē)身導(dǎo)向定位銷(xiāo)用于模塊與車(chē)身合裝時(shí)托盤(pán)與車(chē)身的準(zhǔn)確定位，導(dǎo)向銷(xiāo)由直線(xiàn)軸承、軸套、彈簧三部分組成，在合裝時(shí)，導(dǎo)向銷(xiāo)首先與車(chē)身接觸，導(dǎo)向過(guò)程中通過(guò)小范圍移動(dòng)使托盤(pán)與車(chē)身的相對(duì)位置準(zhǔn)確，在托盤(pán)舉升過(guò)程時(shí)，車(chē)身壓著導(dǎo)向銷(xiāo)下移，直到車(chē)身與模塊Z向位置貼合準(zhǔn)確。

1.4 信息系統(tǒng)

現(xiàn)代化的模塊工廠(chǎng)都配以信息系統(tǒng)，不同模塊制造廠(chǎng)商使用的系統(tǒng)不同，但都具備以下幾個(gè)功能：

（1）接收整車(chē)生產(chǎn)序列，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)，按照需求配料、生產(chǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)生產(chǎn)條形碼張貼到生產(chǎn)的模塊上，此條形碼記錄整體生產(chǎn)數(shù)據(jù)，各工位配置屏幕顯示當(dāng)前生產(chǎn)要求，指導(dǎo)操作工生產(chǎn)。（2）生產(chǎn)過(guò)程控制，信息系統(tǒng)作為線(xiàn)體的靈魂，直接控制線(xiàn)體的運(yùn)行與停止，并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞到管理人員、技術(shù)人員、質(zhì)量人員等相關(guān)責(zé)任單位，實(shí)現(xiàn)快速的掌握整個(gè)生產(chǎn)情況并快速解決問(wèn)題。（3）生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，售后質(zhì)量追溯。根據(jù)整車(chē)編碼，可隨時(shí)追溯調(diào)取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包含零件使用批次、擰緊數(shù)據(jù)等等，為日后問(wèn)題處理提供基礎(chǔ)。

通過(guò)信息系統(tǒng)，有效的節(jié)省人力，提高工作效率，降低制造成本，同時(shí)確保生產(chǎn)質(zhì)量得到控制。

2 結(jié)語(yǔ)

伴隨著中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)幾年的發(fā)展，為節(jié)約成本、降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，提高品牌競(jìng)爭(zhēng)力，在未來(lái)的發(fā)展中，不同平臺(tái)產(chǎn)品模塊化共線(xiàn)、混線(xiàn)生產(chǎn)將會(huì)成為必然的趨勢(shì)，這就要求各大主機(jī)廠(chǎng)從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)始就需提前考慮，通過(guò)工藝開(kāi)發(fā)，設(shè)備有針對(duì)性的進(jìn)行改造、新增，輔以信息系統(tǒng)，可確保不同平臺(tái)的多種產(chǎn)品共線(xiàn)、混線(xiàn)生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]白雪潔.模塊化時(shí)代的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)變革[J].中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2005，（09）：75-81.

[2]陳勁，桂彬旺，陳鈺芬.基于模塊化開(kāi)發(fā)的復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)創(chuàng)新案例研究[J].科研管理，2006，（06）：1-8.

[3]張純洪，吳迪.模塊化生產(chǎn)對(duì)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的影響及其后發(fā)優(yōu)勢(shì)分析[J].科學(xué)學(xué)研究，2008，（04）：754-758.