王志平
摘 要:隨著經濟增長,人們生活水平大幅度提升,傳統汽車生產無法滿足人們多樣化的需求。文章基于作者多年的工作經驗,探討適合新時期人們需求的汽車工業輸送技術,以便優化汽車工業生產過程,實現智能化和數字化,滿足個性化需求。
關鍵詞:汽車工業;MRA;智能化;數字化
1 引言
隨著經濟的快速發展,中國汽車工業生產制造車型單一、配置千篇一律的產品。無法滿足現代化汽車生產越來越重視訂單化需求,為提高訂單管理系統的效率,加快交車速度,提升整個體系的運作效率,北京奔馳MRA總裝廠從銷售流程、排產計劃、供應鏈管理、生產制造、整車物流、IT系統等各個環節展開工作,詳細的探索了汽車工業生產輸送的應用技術,有效提高了企業工業生產管理的數字化、智能化和個性化需求[1]。
2 汽車輸送技術
2.1 MRA總裝廠輸送系統特點
MRA總裝廠可大體分為車身存儲分配系統、內飾線、合裝線、底盤線、尾線、計時件輸送系統六個單元15條生產線。呈現以下特點:
智能化生產,生產工藝與信息技術充分融合,網絡技術充分應用到制造業中,實現了智能化生產[2]。總裝廠的數據透明化,多系統整體協作、實現了真正高效運行的“數字化工廠”。大量新技術的使用,以及多項自主開發的高新技術,支撐著智能化生產和數字化工廠的運行。節能減排,綠色環保,得益于多項自主開發的新技術應用。生產規模龐大,奔馳全球產能最大的總裝車間,同時也是世界最大的總裝車間。生產系統復雜,規模龐大[3]。
2.2 新型內飾滑板可升降輸送系統
內飾線采用全線可追蹤,可升降的滑板輸送系統。是中國汽車工業工程有限公司自主研發的第一條電動滑板升降系統,中國汽車工業工程有限公司在之前的普通滑板,環形滑板,反向滑板等技術積累基礎上,集成了LJU控制系統,開發了這套電動可升降滑板系統,打破了德國企業在此方面的技術壟斷地位。
內飾線全線132個工位,采用了回形布置方式,滑板橫向輸送與物流通道的交叉,在安全方面做了充分的分析,聲光報警器、雷達、光幕等確保安全運行。內飾升降滑板運行過程中低噪音,免潤滑,充分發揮了人機工程的優勢。全線集成了LJU控制系統,集成和使用最新的LJU控制技術,滑線總線通信技術,實現了全線可追蹤,記憶,使得生產更加柔性和智能化。
2.3 高精度自動化合裝系統
合裝輸送系統共計12個工位,在第一工位將車身落到托盤上,空吊具運行到第12工位將已經合裝好的車身轉接到重型EMS吊具上。
合裝的精度直接影響到整車的裝配質量,中國汽車工業工程有限公司自主研發的高精度合裝定位系統,滿足了奔馳轎車對合裝精度的要求。同時在輸送系統設計中,預留所有的扭矩控制點給高精度扭矩槍使用。扭矩值通過控制系統和PLUS生產管理系統交換信息,保證每臺車的裝配質量。
2.4 高科技的的EMS輸送系統
EMS輸送系統包括了底盤重型EMS輸送,發動機可升降EMS輸送,車門線EMS輸送,保險杠EMS輸送。將EMS運行靈活,維修方便,生產柔性高在北京奔馳MRA總裝車間發揮到了極致。多種車型在同一個車間生產,對生產柔性的要求非常高,同時又嚴格控制了停線率。底盤重型吊具在與德國西門子合作的基礎上完成,利用剪刀叉的結構,有效的節省了高度空間,這樣降低了廠房的高度,為廠房投資節約成本。車門線EMS輸送系統全長2.2公里,中國汽車工業工程有限公司利用橫向積存技術,節省了空間,充分發揮了EMS系統的柔性。發動機EMS線集成了電動可升降葫蘆系統,實現了發動機的可升降。
2.5 精確的計時件輸送
MRA總裝車間共有4條計時線,儀表板,座椅,輪胎,保險杠線。當車身從立體庫出來經過自動掃描點后,PLUS生產系統將信息發布給所有計時件供應商,計時件將從供應商那里按照順序排好,經過卡車輸送到廠房外。在廠房外的卡車和輸送線對接后,將計時件輸送到各自所需的線邊。當車身到達既定工位后,對應于此車身的輪胎座椅剛好到達線邊,完成裝配。精確的信息交換,準確的生產編排,“0”庫存的基礎上保證生產的順利進行。
3 高端轎車生產的特點
3.1 生產過程實現智能控制
MRA總裝廠是智能化工廠的探索和實踐。MRA生產系統中融合了無線網絡、通信技術,使生產工藝和信息技術充分結合,企業與顧客、業務伙伴之間緊密的結合在一起,實現了生產的智能化。使用了 Plus生產管理系統,Integra標準控制系統,Sicalis監控系統三套系統。
首先PLUS生產管理系統與車間所有控制系統之間建立通信,生產控制系統與每個工位輔助系統之間建立了數據交換,同時輸送系統通過掃描車身條碼和傳遞車身信息實現生產的全程跟蹤。中國汽車工業工程有限公司軟件開發團隊基于Integra標準進行軟件開發,開發了總裝廠的模塊化程序,實現了Integra控制系統與PLUS生產管理系統之間,Integra控制系統與生產輔助工具之間的完全通信。把分散的自主的智能化的制造設備,通過網絡的形式緊密地聯接在一起,具有更開放,更積極通訊的系統結構,更具動態性和靈活性,實現了生產過程的高度智能化。
SICALIS車間監控系統可以全面監控設備的運行狀態,通過與生產控制系統進行數據交互,對出現的故障報警進行分析,對設備的開動率進行計算。它可以使車間管理者隨時了解設備狀態,提出相應的對策,大大降低了由于設備原因造成停產的風險。
3.2 實現高效運行的“數字化工廠”
為了充分提升控制系統架構,采用最新的以太網通訊技術,在上層網絡與底層設備中采用了“一網到底”的方式。在車間級的網絡中采用了以太網技術,把生產控制系統、生產輔助設備控制系統,通過以太網與PLUS生產管理系統進行通訊,實現了整個車間的數據鏈透明化,做到多個控制系統協作、高效運行的“數字化工廠”。同時在具體控制中,模塊化控制單元,采用Profinet通訊技術,及LENZE分布控制器技術,控制結構清晰,同時更加方便系統升級和維護,實現了真正的“數字化工廠”。
3.3 實現個性化訂單生產
車身分配中心是一個擁有468個車位的立體車身車庫,所有車身在進入總裝車間之前都會流入BDC,進行重新排列組合,最終按訂單先后順序排序進入總裝車間,以避免部分車身因返修或其他原因造成的時間滯后。BDC可以使得總裝的序列一致率達到100%以上。車身從立體車身車庫出來,通過自動掃描點后,由PLUS系統通過網絡將所有信息發布到零部件供應商處零部件按時準確輸送到線邊與相對應的車身進行裝配。充分實現了顧客定制、柔性化、智能化生產。
4 結束語
隨著新世紀的到來,經濟的高速增長帶動汽車工業高速生產,汽車工業生產逐漸走向智能化、數字化、流水化,訂單逐漸實現個性化,以便滿足人們多樣性的需求。
參考文獻
[1]蘭長青,連軍,陳關龍,等.基于WEB的車身車間生產管理系統[J].制造業自動化,2003,25(3):30-34.
[2]張瑩利.從豐田的精益生產方式看中國的生產管理[J].現代企業教育:卓越管理,2007(9):20-24.
[3]黃斌,周婉婷.精益生產技術在汽車制造業的應用[J].工業工程與管理,2004,9(5):126-129.endprint