淺談商用車總裝配工藝技術現狀及發展趨勢

喬憲濤

東風柳州汽車有限公司 廣西區柳州市 545005

1 引言

隨著商用車行業快速發展，尤其是“一帶一路”戰略推進及快遞物流行業飛速發展，駕駛客戶群體逐步年輕化，市場競爭變得越來越激烈化。越來越多的商用車制造企業開始在產品的發展上另辟蹊徑，個性化配置以及高質量、智能科技效果，便成為當下產品的標準變化要求，與此同時日新月異的快速需求變化引起產品生命周期的愈加縮短，導致企業適應市場變化響應時間更加緊迫。我們明顯可以從這一發展趨勢中體會出商用車制造行業的發展新需求，即以客戶需求與市場導向作為企業的經營理念，不斷對產品進行開發、升級換代，在保證可以滿足其各項標準性能同時，還要對眼前的嚴峻市場環境保持適應，不斷快速適應市場的多樣性變化，一邊確保產品質量穩定，一邊控制好產品的成本，一邊還要大力發展企業的競爭優勢。因此很多商用車生產企業在裝配技術的發展趨勢方面，便有了新要求，即為實現上述趨勢推動裝配技術的工藝提升、信息化、數字化、柔性化及模塊化通用化發展，以下將作具體內容的介紹[1]。

2 裝配工藝技術現狀

商用車總裝配的工藝內容及流程：把駕駛室、內外飾件、動力系統、驅動系統、制動系統、電控系統等等各種零部件、分總成及工藝合件等，根據產品設計的技術及質量要求，各工序相互銜接配合，在生產線上進行組裝完成整車的裝配、調試、檢驗。根據不同工序內容性質進行分塊劃分：零部件物流存放及配送、零部件裝配組合連接、整車功能調試、整車性能檢測及各種油液輔料加注等 。

2.1 工藝布局

對于商用車來說，其生產工藝的總體布局應當遵循一個原則，即各工序段的分布圍繞著總裝裝配展開，以便于各分總成及零部件物料配送對總裝配線的響應時間進一步縮短，在滿足生產節拍要求的前提下實現車型切換的快速響應。比如車間分布上應當將車身總成、車架總成、動力總成等大總成與總裝配集成在一起或在同一區域，并用自動化輸送的方式實現車身總成、車架總成、動力總成等大總成的自動上線。在車間內部布局上，盡量采用分裝與主裝配相結合形式，對零部件的主裝配區域與分裝區域合理布局，有利于解決因訂單需求不同導致裝配時間與生產節拍不符而造成的差異性問題。同時要對分裝區域與主裝配區域之間距離進行充分考慮和評估，二者之間不宜過遠，在滿足產地布置和物流少交叉少干擾的前提下盡量將二者的距離縮短，減少物流輸送時間、降低配送難度及配送成本。至于車間廠房的結構，目前國內的商用車企業新建廠房通常都會使用鋼構網架的大跨度結構形式進行建設，這樣布局的好處是地面空間進一步加大，各種工藝設備采用空中吊掛安裝具有很大的柔性與靈活度。

2.2 工藝裝備

各種輸送線、總裝配線設備、分裝大總成上線設備、各種油液輔料加注設備、螺栓緊固設備、出廠檢測及各種專用配備機器等，都屬于汽車總裝配所用工藝設備范疇。在國內的基本情況如下：

目前各主機廠基本都采用產品混線生產方式，為滿足不同車型同線生產的特點，生產線需具有裝備柔性化兼容的特點，因此總裝配線一般采用地面單鏈牽引軌道臺車、線尾雙板鏈結構，軌道臺車間距可隨意調整。發動機吊裝、前后橋吊裝及平衡懸架吊裝等工位則有行車、環形自行葫蘆等不同形式，采用人工操作隨行方式。新建生產線則一般采用空中輸送自行小車形式，通過控制系統實現與裝配線同步運行。其他如空濾器、油箱、保險杠、儀表臺、輪胎等較重較大部件及總成則采用助力機械以降低勞動強度。緊固一般考慮綜合性價比的前提下采用普通電槍、風槍與電動定扭設備、氣動定扭設備相結合的方式。橋、轉向、制動等油液加注一般采用真空定量設備[2]。同時通過工控電腦與工藝數據信息系統相連并進行操作管理，將工藝文件、生產信息及數據等發布到生產線現場的LED大屏顯示系統。此外隨著工業4.0的推進，部分新建生產線通過網絡連接可實現設備與工藝信息系統進行工藝數據、生產進度、指令、質量信息及故障停線等信息交互，實現過程及追溯管理。

2.3 工廠物流

商用車整車裝配涉及零部件種類多、數量大，要實現多車型混線生產并在滿足生產節拍的前提下按照裝配定額完成整車裝配，對物流配送將提出更高的要求，尤其是準確性和及時性。其核心要求是考慮最為適宜的經濟成本與時間成本，將裝配零件依照定額清單，按照定量、定時的要求送達指定地點，并且保證零部件的流轉時間與庫存量盡量最小化。按照整車制造所涉及的物流技術可分為四個模塊內容，即運輸技術、庫存技術、包裝技術及物流信息技術。具體發展現狀及未來發展趨勢內容如下：

運輸技術：目前一般利用叉車對零部件進行轉運和配送，物料投控利用輸送鏈輸送和牽引拖車輸送等。其未來發展趨勢和方向首先越來越多采用具有柔性化的自動空中輸送設備，減少地面叉車使用。其次隨著3PL模式推進和集配理念深入，物料投控利用AGV臺車或機器人通過預設軌道進行單臺集配或多臺牽引集配模式得到推廣。

庫存技術：目前在臺賬管理方面基本采用計算機人工輔助方式，依靠紙質票據進行貨物的收發記錄。而貨位的定制不嚴格，平鋪擺放倉庫面積利用效率普遍不高。其未來發展趨勢和方向首先對物料的收發逐步采用條碼掃描方式進行，倉庫的信息管理也依靠系統進行電子信息的存儲與交換。其次貨位嚴格按三定原則，多層次閣樓貨架和高位貨架應用加大，通過計算機控制的貨物中心逐步推廣。

包裝技術：因汽車零部件種類多、材質不同、外形區別大，目前物流器具以貨架、框式、桶式、箱式、包裝盒等形式居多。另外考慮到物流成本問題在優先滿足裝載量及填充率情況下對零部件磕碰傷導致的質量問題不夠重視。其未來發展趨勢和方向首先是利用包裝對零部件在物流運輸過程的保護將越來越受重視，由專業包裝設計公司專業設計、由專業物流管理部門規范管理將越來越普及。通過統一運作、規格定制，在物流成本和質量保護兩者之間找到適宜的平衡點。

物流信息技術：行業中供應商的物流貨物信息更多的是依靠郵件、傳真、電話及微信、QQ等現代網絡工具進行聯絡，而物流作業主要根據紙面清單進行指示操作，有時會出現信息傳遞延誤或不暢情況。在未來發展中，生產企業將更多的意識到統一物流信息平臺的重要性，通過建立于互聯網基礎之上的物流信息平臺對企業計劃、庫存及要貨信息等進行系統性發布或生成。而在物流信息系統的作業指示方面，通過工藝信息系統、生產系統與物流信息系統關聯，三者關聯統一實現數據交互和指示，實現各終端顯示確保準確和進度。

3 裝配工藝相關技術的未來發展趨勢

3.1 模塊化、通用化

可以說模塊化、通用化是未來裝配工藝的發展趨勢。在當下客戶個性化需求快速變化的情勢下，各大商用車制造企業都已經開始發展這項技術，并在整個產業鏈逐步進行規模化運用，尤其在產品研發方面進行模塊化、通用化設計，在生產方面進行模塊化裝配。模塊化、通用化在研發設計、生產工藝方面的運用，幫企業實現新產品快速更新換代并投放市場。其中心思想是將產品的功能、結構等進行集成并進行標準化與通用化制定，對設計成果的充分利用，在已有設計成果基礎上簡單二次設計并根據不同需求組合，快速推出新產品。模塊化、通用化的優勢在于更大限度減少零部件數量，降低開發成本同時產品質量得到提升，另一個方面對裝配作業起到了簡化作用，通過對裝配線作業工作量的有效控制，使生產節拍更加穩定，裝配更熟練生產質量一致性更高，更能發揮裝配線的最優產能。

3.2 裝配虛擬技術

裝配虛擬技術是一種集合了多種技術的綜合性應用，包括仿真技術、可視化技術、動態模擬、產品數據管理及裝配制造過程研究等等。這項技術的優勢在于將廠房、生產線、工藝設備、產品零部件、工具、操作人員等在虛擬環境中進行模擬，通過進行多種結構設置的分配，實現諸如進行工藝布局、裝配過程、檢測過程、試驗過程等內容模擬。在虛擬環境中進行設備與生產線的運行設置，從工藝選擇、工藝過程管控及工具使用等多方面進行評估和驗證，為工藝方案精確及可行性提供設計保障，實現最優工藝設計需求。在未來裝配虛擬技術是裝配技術進行理念設計過程不可或缺的工具，作用巨大[3]。

4 結語

縱觀國內商用車生產總裝配技術的發展趨勢，各大商用車制造企業都有其適應自身發展的未來策劃和發展方向，但終究其內容都逃不開通用化、模塊化、數字化、信息化及柔性化等發展方向，因此無論如何發展都希望我國商用車總裝配工藝技術和商用車行業擁有更好的市場前景。