模塊化裝配生產在汽車總裝生產工藝中的應用

袁鳳 張連瑩

摘 要：近年來，汽車行業發展迅速，市場競爭激烈程度逐漸增強，汽車制造企業為滿足消費者的多種需求，開始不斷研發新的車型。為保證企業利益，結構簡單、生產周期短的生產工藝得到了廣泛推廣，模塊化裝配生產由此在汽車行業得到廣泛應用。

關鍵詞：模塊化；汽車；總裝成；應用

隨著人們生活水平的不斷提高，我國汽車行業的得到了快速發展，極大的滿足了人們的日常出行。同時，我國消費者對汽車的質量和舒適性也有了更高的要求，這就促使汽車制造企業不斷研發新車型，以滿足人們個性化的需求。企業是以追求利益為生產目的的，如何縮短汽車生產周期，在最短的時間內生產更多的汽車產品，搶占市場先機成為汽車企業生存與發展的關鍵。模塊化裝配生產可有效縮短汽車生產周期，提高汽車整體質量，降低其生產成本和后期的維護成本，因此可在汽車行業進行廣泛推廣。

1 模塊化裝配生產概述

1.1 模塊化概念

傳統裝配工藝主要分為總裝和部裝、再分合裝、組裝等幾種。產品可分為多個部件，而部件則由若干個零件裝配在一起。在產品裝配生產過程中，零件先裝配成部件，這個過程稱為部裝；多個部件再進行裝配，成為總裝配。而某些部件在總裝配之前還需要與其他零件或者部件配成更大的部件，這稱為總成。模塊化是一種較為新型的生產工藝概念，其中的模塊是指具有獨立功能，同時具有一致的幾何接口、輸入和輸出單元的構件，相同種類的模塊可進行互換，因此具有較高的獨立性、互換性和通用性的合成部件。工業產品實施模塊化后，其設計、制造、調式、修改具有較高的獨立性，可由較為專業的企業進行生產；模塊產品的尺寸一致、很容易實現模塊間的互換，從而滿足產品的不同需要；模塊化生產還有利于實現橫向和縱向的產品間模塊通用，使得跨系列生產成為可能。模塊化生產的以上特征說明模塊可脫離總裝線而單獨存在，這是傳統的部件所不具備的獨特優勢。

1.2 汽車制造行業中模塊化生產概念的提出

近年來，汽車行業的競爭越加激烈，企業為降低生產成本，開始尋找新的生產模式，以提高企業的經濟利潤，構造簡單安全的汽車產品就成為各個企業追求的目標。汽車配件的標準化降低了新車型的制造成本，還可使企業同時生產多種車型，滿足消費者的不同需求。而數字化技術的不斷發展，則將汽車制造由標準配件生產模式推進到集約化、標準化、數字化和模塊化生產模式，由此形成了汽車模塊化裝配生產。不同企業，對模塊化生產模式的理解和運行不同，如德系汽車企業將汽車分為動力總成、車門總成、儀表總成和車前端總成四大模塊，而日系汽車企業則將汽車分為傳動、車身、安全和多媒體等四大模塊。

2 模塊化裝配生產及其應用

2.1 模塊化裝配生產注意事項

以儀表板模塊裝配生產為例，對其注意事項進行如下說明：儀表板模塊主要包括儀表本體、儀表衡量和線束、組合儀表及儀表罩、DVD或CD、中控面板、陽光溫度傳感器等。在生產時，要注意儀表衡量上工藝孔的數量及其位置；儀表板模塊的翻轉方式、分裝臺的高度要符合人機工程學要求；儀表板本體要具有足夠的耐刮擦系數；儀表板衡量中間軸強度要能負荷整個總成后的重量，且要便于人員操作。儀表板模塊化生產后，可有效減少工人的作業次數，降低車內遺留件、面漆刮傷等事故；總成上線，為儀表板模塊與車身的精確定位提供了保障；上線前，還可用專業設備對其進行檢測，確保產品性能的正常性；機械手取代人工作業，減輕了工人的勞動強度。

2.2 模塊化裝配生產的應用

2.2.1 提高生產效率

傳統汽車生產制造模式是通過零配件疊加完成成品裝配的，需要的生產路線較長，操作工人較多，不僅使得裝配效率低下，還對生產質量產生了一定影響。傳統生產裝配模式為串聯生產工藝，任何一個環節出現問題，都可能影響整個生產線的生產效率。模塊化裝配生產工藝消除了傳統工藝的缺陷，形成了并行式的生產流程，即不同功能的汽車模塊可在同一生產線上完成，然后將所有模塊進行組裝就可生產一輛完整的汽車，這樣大大提高了汽車的生產效率。

2.2.2 降低生產車間及操作工人的要求

傳統汽車生產工藝需要上萬個零部件，引入模塊化生產裝配生產工藝后縮減至兩千多個，這就促進了汽車生產的集約化管理。模塊化裝配生產工藝即可在總裝區完成，也可在獨立車間完成，而且還可要求供應商按照模塊形式提供生產原材料。模塊化裝配生產工藝縮短了總裝線，同時也減少了用工量，生產汽車的時長得到有效縮短，而生產質量得到進一步保障，這是傳統汽車生產工藝無法達到的。例如，A汽車生產企業改變了以往將發動機直接裝入整車，然后依次裝配其他部件的做法，而是將發動機、變速箱、前懸掛部位以及前端等直接作為一個模塊進行裝配，這就簡化了裝配時間和用工人人數，極大的提高了生產效率。

2.2.3 節約生產成本

隨著汽車行業在全球范圍內的快速發展，該行業的競爭程度日益加劇，世界各國汽車制造企業紛紛進行了模塊化裝配生產工藝的改進，整個行業的競爭逐漸演變為品牌之間的競爭。模塊化裝配生產模式使得汽車制造商可以在全球的汽車制造范圍內選擇合適的裝配工藝以及各類零部件，設計汽車制造方案時能夠得到最大程度的優化，有利于擴大和提高各類汽車零部件的種類、智能化水平以及生產質量。雖然從裝配成本投入來看，模塊化裝配生產工藝使用資金與傳統工藝較為相似，但獨立的模塊化裝配線對生產車間的尺寸及環境要求較低，這就能在較短時間內調整生產任務，這對降低生產成本十分有利。以A汽車企業某分公司為例，該分公司采用傳統的生產工藝時，總裝線上需要設置130個工位，采用模塊化裝配生產工藝后，將原有的130個工位進行同類合并，縮減至100個工位，原工藝生產需130輛車，現在只需生產100輛。若生產一輛車所需的流動資金為5萬元，則原生產線的生產成本需要650萬元的資金，改進后的生產線只需要500萬元的資金，節約了150萬元的生產成本。

2.2.4 提高汽車制造企業市場應變能力

模塊化裝配生產工藝還能幫助企業降低新車生產風險，若新研制車型在市場上較為暢銷，可利用模塊化裝配生產線進行規模擴展，為企業快速盈利；反之，若新車型無法滿足消費者需求，則模塊化裝配生產工藝能快速改進車型，以迎合市場需求，提高企業經濟效益。模塊化裝配生產工藝不僅能提高企業的生產效率，還能降低生產成本和研發成本，最終達到提高市場應變能力的目的。模塊化系統具有標準化接口和獨立的功能，若需要對車型進行改進或升級，單獨對該模塊系統進行研發即可，這不僅縮短了研發周期，還能促使不同品牌產品制造商形成戰略合作，提高我國汽車行業在國際市場中的應變能力。

3 結束語

隨著社會的不斷進步，消費者對汽車的需求越來越多樣化，這就要求汽車制造企業不斷改進工藝，縮短研發周期和生產周期，降低成產成本，提高企業的經濟效益。模塊化裝配生產作為一種新型的生產工藝，已經在提高生產效率，降低生產成本方面顯現出了巨大優勢，具有十分廣闊的發展前景。我國汽車制造企業應積極開

展模塊化裝配生產工藝研究，提升我國汽車制造行業的綜合競爭力。

參考文獻：

[1]王麗霞.汽車制造業準模塊化供應模式的仿真研究[D].大連理工大學，2005.

[2]李偉偉，劉小兵，王德明，徐謙，賈賓.淺談模塊化設計在汽車生產中的應用[J].汽車零部件，2013，03：98-100.

作者簡介：

袁鳳，女，1988年出生，供職于煙臺工程職業技術學院，職稱：初級，研究方向：車輛工程。