C2B模式下的汽車總裝車間柔性化生產研究

周光凌，牛牧原，王汀

（上汽大通汽車有限公司，江蘇無錫214177）

C2B模式下的汽車總裝車間柔性化生產研究

周光凌，牛牧原，王汀

（上汽大通汽車有限公司，江蘇無錫214177）

就C2B模式下的汽車總裝柔性化生產展開研究。介紹了客戶到企業的新型汽車商業模式和基于這種模式下的柔性化生產方法。提出了C2B模式下汽車總裝柔性化生產面臨的三個挑戰，并通過對上汽大通大規模定制化生產的實際案例的研究、分析，給出了相應的解決方案。相對于傳統的柔性化生產研究，本文提出了基于大數據的針對C2B生產模式下的柔性化生產解決方案，對工業4.0下的柔性化生產的研究具有一定啟發作用。

C2B；總裝；柔性化生產

汽車工業是全球化中最具有代表性的行業之一。隨著科技和生產力的迅速發展，技術變革加速，汽車市場競爭空前激烈。傳統的生產方式已經不能適應現代市場的要求[1]。

近二十年來，世界汽車制造業得到了快速發展。隨著消費者購買能力的不斷提高，產品需求模式由單純的功能需求發展為客戶化定制[2]。

消費者對汽車的需求也逐步從最初的關注其功能化轉變為關注產品的差異化和個性化[3]。越來越激烈的市場競爭促使企業通過利用各種現代化的信息技和管理方法來滿足客戶越來越苛刻的客戶需求。C2B（Customer to Business）模式正受到越來越多的汽車企業的重視，也為滿足客戶個性化需求提供了良好的解決方案。本文旨在通過對C2B模式下的汽車總裝制造的介紹和探討，提出C2B模式下汽車總裝柔性化生產面臨的三個主要問題并提出了可行高效解決方案。

1 汽車C2B業務模式介紹

1.1 汽車C2B業務模式介紹

C2B模式即消費者到企業模式，是一種互聯網經濟時代新的商業模式。所謂的“C2B”，就是消費者提出要求，制造者據此設計消費品、裝備品。這是一場真正的革命：一個企業不再是單個封閉的企業了，它通過互聯網和市場緊密銜接，和消費者隨時靈活溝通。而汽車C2B平臺，就是由車企創建的數字化平臺，然后讓用戶參與到汽車的設計、生產、制造、銷售、改進等全生命周期中。

在汽車領域，C2B的概念聽起來很新鮮。這種用戶參與到設計生產的方式，過去更多是在服裝、家居等產品較輕的行業見到。而對于汽車這種復雜、嚴謹的強安全相關產品來說，要求更高，對汽車設計、研發、制造等過程的要求更加苛刻。尤其是對汽車柔性化生產提出了更高的要求。

2 柔性化生產的重要作用

汽車剛性生產方式存在著成本高、不靈活等一系列的不足，無法滿足多車型生產需求，進而無法與當前汽車市場快速發展的潮流相適應。而汽車總裝線柔性化生產方式的應用，使整車制造企業擺脫了這種經營品種單一的局面，開始朝著多品種生產和經營的方向不斷地發展。

汽車總裝線柔性化生產主要具有以下幾個方面的優勢：首先，靈活的生產方式，汽車總裝線柔性化生產可以將多種類型的汽車一次性地生產出來，而汽車生產廠家則能夠以每一種車的受歡迎程度為根據對該類車型的生產數量進行及時有效地調整。與此同時，汽車總裝線柔性化生產具有更加持久的作用，在對最新產品進行生產的時候不需要對新的生產線進行建設，只需要對舊有的生產線加以改造和調整就可以實現，因此其能夠使生產周期得以極大縮短，并且對生產設備進行更加有效地利用，不需要對操作工人進行更換，可以將大量的物力、財力和人力資源節約下來[4]。其次，具有更強的市場適應能力，面對市場的變化，汽車總裝線柔性化生產可以作出迅速及時地反應，因此不會使企業的資源出現無謂的浪費。

同時，在充分的社會調查的前提下，汽車企業可以以消費者的多樣化需求為根據對生產進行及時地調整，從而生產和制造適銷對路的汽車，全面地提升自身的市場競爭力，最終在激烈的汽車市場競爭中求得生存和發展。最后，較低的生產成本：汽車總裝線柔性化生產控制系統能夠對汽車的生產過程進行實時地監測，這樣廠家就能夠以其中存在的問題為根據對資源進行優化配置[5]。與此同時，在多品種柔性化生產的基礎上，汽車生產企業能夠有效地降低自身的庫存量，加大企業資金的流動性，使企業的市場競爭能力得以顯著提升。而柔性化生產模式也是實現C2B制造模式的基礎。

3 汽車總裝柔性化生產中存在的問題

3.1 C2B模式下柔性化生產中的工時平衡問題

柔性化生產中，由于車型不同，配置差異巨大，尤其是在C2B模式下，每一輛車可能是不同的。這就造成了不同車型工時的巨大差異，生產節拍容易被打亂，給工藝布置造成了很大的難度。C2B模式下工時平衡問題的解決難度是一般柔性化生產解決難度的指數級別。就上汽大通V80單一平臺而言，就包含3 000多種不同配置的車型，而對于一般柔性化生產線一般只存在5～10種車型配置，這是一般柔性化生產線無法想象的難度。而上汽大通的D90SUV產品更是實施全面C2B模式，實施全定制模式，車型配置數量將達到億級，這對工時平衡造成了前所未有的挑戰。能否解決好工時平衡問題，直接影響到生產線的生產效率，進而會關系到客戶交付日期。

3.2 柔性化生產中的設備適用性問題

汽車柔性化生產的一大優勢就是無需增加相應的多樣化設備，但這要求汽車總裝生產線的相關設備具有良好的適用性。汽車總裝柔性化生產，特別是基于C2B的定制化生產，生產設備柔性是重要基礎之一，設備在各車型間順利切換，是保證柔性化生產順利進行的基礎。

同時，好的設備適用性能減少設備投入，同時減少不同設備間的切換時間，進而可以提高產線生產效率。隨著車型復雜程度的不斷增加，對設備適用性的要求也越來越高，汽車制造企業也在不遺余力的在設備使用性上進行研究，以求獲得最好的設備適

用性，更進一步提高產品質量。

3.3 柔性化生產中的質量控制問題

質量是企業的生命，一家企業的產品質量決定了該企業能否在市場上有一席之地。而對于制造企業而言，其質量控制水平也決定了其在市場上的地位，只有擁有了高質量的產品，才能獲得用戶群的良好口碑。對于汽車這類高度復雜的工業產品而言更是如此。

在汽車的生產過程中汽車總裝一個十分重要的環節。其中每輛汽車大約都要裝配將近3 000個零部件或總成，因此保證汽車質量的重要內容就是對汽車零件進行準確無誤的裝配[6]。汽車柔性化總裝生產線要同時裝配多種車型，這就對裝配質量提出了更高的要求。而對于C2B模式下的總裝柔性化生產而言，零件選擇數量和復雜程度又是指數級別的增長，這也對裝配質量提出了更嚴苛的要求。

對于C2B模式下的柔性化汽車總裝生產，質量控制問題是不得不面對的一個難題，能否良好解決這個問題，直接關乎產品的質量和企業在市場上的競爭力。

4 總裝車間柔性化生產具體應用分析

4.1 上汽大通C2B大規模定制化生產模式介紹

上汽大通是首家提出C2B造車的汽車企業，用戶將參與到產品定義、設計、設計、制造、改進等各個方面。上汽大通的產品將進行全方位的定制化，而不是汽車企業慣用的配置選擇模式，客戶可以對產品進行深度定制，自由選擇任意配置，并可以定制專屬套件。

企業的生產模式也將從企業驅動轉變為客戶驅動，對于總裝而言其裝配復雜程度和控制難度也面臨巨大的挑戰。

4.2 柔性化生產工時平衡問題解決方案

針對C2B模式下總裝柔性化生產的工時平衡問題，企業通過對問題的深度分析，利用最新的數字信息技術，結合生產現場實際情況，提出了行之有效的綜合方案，具體介紹如下：

（1）智能排產系統運用

通過建立智能排產系統和大數據處理，在車輛生產之前，通過對每一臺車輛在每一工位的具體裝配工時和訂單周期的分析，計算出最優的車輛排布順序。在保證交貨周期的基礎上，使得工時差異較大的車型交錯排布，同時兼顧人機工程學優化，使得生產線效率趨于最大化，減少車型變化對生產線工時平衡的沖擊。

智能排產系統的運用，是基于對每個車型的不同工序乃至工步的分析和模擬仿真完成的。通過對每道裝配工序的模擬仿真和工時分析以及現場實際驗證，企業收集到了大量的裝配過程數據。通過對這些數據與車型配置特征的匹配和分析運算，可以得到任意一臺車輛在任意工位上的工時數據。而后，通過智能排產系統，在生產之前將車輛生產順序進行優化，盡可能保證工時差異較大車型穿插排布，從而減少定制化車輛對生產線工時平衡的沖擊。

通過智能排產，裝配工人在裝配完成低工時車型之后，就可以直接利用剩余工時去裝配工時溢出車型，從而保證了生產節拍。

如圖1所示：通過智能排產系統的計算，將工時差異較大的車型進行交叉排序，在一定程度上解決了工時平衡的問題。

圖1 不同車型排產工時平衡示意圖

（2）車輛信息實時提醒

根據上述智能排產系統的排產數據，通過工位上的電子屏幕，每個裝配工位會得到實時的車型信息提醒，提前提醒員工工時溢出車型上線，確保員工能夠提前準備，進行提前零件合成和提前裝配。

LC-MS/MS法同時測定回春育子顆粒中9種成分的含量…………………………………………………… 薛剛強等（9）：1213

如圖2所示，通過工位上的信息終端，員工獲取最新產線信息并得到需提前裝配的任務清單。

圖2 工位信息終端

（3）一崗多能員工、一崗全能員工機動補充

針對C2B模式下的大規模定制化生產，擁有單一裝配能力的員工難以滿足個性化車型的裝配需求。企業投入相當的資源培養了一批能力突出的一崗多能員工、一崗全能員工，用以應對工時平衡受到強烈沖擊的情況。例如，遇到工時溢出嚴重的緊急客戶訂單或個性化需求極高的訂單。

基于大數據和信息化平臺，多能員工通過手持信息終端接受指令，在生產現場機動工作，并參與現場改善工作，滿足了工時平衡需求的同時，又能向現場持續改善提供強有力的支持。

圖3為多功能員工配備的手持終端，員工通過手持終端獲得工作指令，滿足柔性化生產需求。

圖3 手持終端

（4）線邊小分裝應用

在工時不滿的工位設置小分裝臺，利用未使用工時進行小總成分拼，使工時得到充分利用。

例如：在側窗玻璃裝配工位，當盲窗車輛在線時，員工不需要進行側窗玻璃裝配，則員工利用空余工時進行發動機控制與支架合成，合成好后，利用AGV轉運至發動機控制器安裝工位。

又如圖4所示，當V80車型無后空調車型在線時，員工利用剩余工時提前合成帶后空調車型的空調管。

圖4 后空調管合成工裝臺

4.3 柔性化生產中的設備適用性問題解決方案

針對設備適用性問題，在設備設計期間，通過對現場生產環節的實地考察和模擬仿真，以及結合多種車型的數學模型的前期分析，在設備設計期間充分考慮設備適用性和柔性。

同時，通過大量自動化設備的應用，結合大數據信息系統的應用，大幅度提高了設備的適用性。例如：多合一加注設備的應用。加注設備根據數據系統的車型及配置信息，自動選擇加注液種類和加注量，以滿足多車型的需求。

而多軸機器人的應用，也相對傳統設備而言大大提高了設備適用能力。例如：玻璃涂膠機器人可以識別各個車型，滿足所有車型的前擋風玻璃、側窗玻璃以及后擋風玻璃的涂膠需求。

4.4 柔性化生產中的質量控制方法

對于基于C2B模式的柔性化汽車總裝生產而言，由于大規模個性化定制實施，其裝配質量的控制難度也隨之增加。尤其是對于特殊車型的質量控制更是難點中的難點。

為此，企業引入了大量的QCOS系統和精確追溯系統，用以質量控制并提升產品質量。保證車輛的裝備效果的同時還大大提高了質量檢測效率。

同時，在過程質量控制方面，通過工位信息系統的應用，可以對員工進行實時的質量風險提醒和培訓以及在線質量問題收集。通過大量過程質量數據的采集與分析，可以對高風險工位進行重點監控和改善。

通過電子信息系統的應用，基于C2B模式的總裝柔性化生產質量控制得到了良好的解決。

例如：在引入信息化質量控制系統后，過程質量問題逐月降低至原來的百分之四十。

5 結束語

隨著信息技術的發展以及工業4.0的普及應用，汽車總裝的柔性化生產水準將達到一個前所未有的高度。這樣才能滿足客戶更加苛刻的定制化需求，保證C2B生產模式的順利進行和發展。

柔性化生產的一個緊跟時代發展的課題，相信在不久的將來，隨著計算機科學和大數據技術的進步，汽車柔性化生產會走出一條引領制造業發展的方向道路。

[1]李超，中國汽車企業大規模定制生產方式研究[J].上海汽車，2007（10）：16-19.

[2]樓健人，張樹有，譚建榮．面向大批量定制的客戶需求信息表達與處理技術研究[J]．中國機械工程，2004，15（8）：685-687．

[3]Giovani Da Silveira，Denis Borenstein，Flavio S.Fogliatto. Mass customization：Literature review and research directions [J].International Journal of Production Economics，2001，72（1）：1-13.

[4]齊兵兵.汽車總裝柔性化生產線的設計探討[J].科技傳播，2014（7）：107-108.

[5]王建華，奚冰.柔性化生產模式中的物料配送信息系統[J].上海汽車，2010（6）：32-35.

[6]王楠，李世其，王峻峰.數據驅動的汽車總裝線建模與仿真技術研究[J].計算機與數字工程，2011（5）：70-75.

Research on Flexible Production of Automobile Assembly Workshop Based on C2B Mode

ZHOU Guang-ling，NIU Mu-yuan，WANG Ding
（SAIC MAXUS Automotive Co.，Ltd.，Wuxi Jiangsu 214177，China）

This paper studies the flexible production of automobile assembly based on C2B model.This paper introduces the new automobile business model of customer to enterprise and the flexible production method based on this mode.This paper puts forward three challenges for the flexible production of automobile assembly under C2B mode，and analyzes the practical case of mass customization production of SAIC chase.Compared with the traditional flexible production research，this paper puts forward a flexible production solution based on big data for C2B production mode，which has certain inspiration to the research of flexible production under the industrial 4.0. Key words：C2B；General assembly；Flexible production

TH165

A

1672-545X（2017）03-0210-04

2016-12-09

周光凌（1978-），男，江蘇揚州人，工程碩士，研究方向：汽車精益生產、汽車柔性化生產運用及現場物流。