柔性打造汽車工廠總裝車間生產線

黃超 譚家聲 黃潔新

廣汽本田汽車有限公司 廣東 廣州 510000

1 汽車制造工廠的藍圖

汽車廠商在建立工廠前期，基本會參照同行業設計藍圖涵蓋企業的5-10年的車型導入計劃，而且根據廠商實際運營情況對工廠內進行部分的規劃調整，但往往這些藍圖是5-10年前所設定下來，隨著時代高速發展，有很多的設備代替人工作業已超越了藍圖，這時部分工廠在空間上、體制上、流動方式上出現部分的出入。

2 汽車生產線發展

針對汽車生產線更新，要重新布局需要耗費大量人力與財力，以及需要工廠暫停生產稼動以滿足改造的需要，更多的汽車廠商傾向于工廠內部改造調整，現階段汽車廠商的人員成本高、要求高品質、同時還要求快速出荷的要求，導入設備代替人手操作已經是各大車企的方式，但一款設備導入的成功，取決于：①是否全車型通用。②是否有產出③具體產出能否在短時間內收回。④是否滿足不影響生產稼動的情況下投入，該自動化設備才算得上是成功的項目。

3 各生產制造商總裝車間的特點

汽車領域中總裝科是工廠四大車間之一，總裝車間內包含電裝系、內裝系、底盤系、外裝系、車門系共五個生產系組成，組裝零件由員工將零件以流水線的方式安裝到車體上，由于大部分零件形狀不同、裝配位置具有盲點或每個裝配點有特定的裝配技巧，使用設備相比人手安裝的線束、油管、膠條等柔軟可控性較強，該點不同與焊裝、涂裝等可按照尺寸與精度實施機械設備的操作，決定了大部分裝配零件需要人手安裝，其自動化的水平由于限制于工藝與場地的特點，同比其他車間少。

4 快速投入自動化設備的要點

通過特點的介紹，對總裝科的生產模式有基本的認識，該模式下難以導入自動化設備的更主要的一個原因是它的需要的線體是“停滯-流動-停滯-流動”的狀態下實施自動化的定位、這是總裝科難以實現的。焊裝、涂裝等導入自動化設備代替人工作業還有以下要求：①可以滿足生產線流動作業方式，包括該安裝的零件形狀與位置能快速定位并。②具有足夠空間和各車型的通用性。③實施項目產出三到五年內快速回收成本。

5 自動化設備項目介紹

（1）針對停滯-流動-停滯狀態流動方式的車體，總裝科部分崗位屬于這種方式，以后懸班為例：移載已裝配的后懸架到升降機，員工使用電動葫蘆與掛鉤將其吊裝的到特定的區域內，按下發車按鍵升降機自動運輸到下工序，根據統計該崗位步行路程遠、同時懸吊后懸架的移動過程中存在安全的隱患，其崗位的工程與崗位內容符合與滿足上述的要點。通過實施聯動上下工序的供件模式，利用氣缸改造現有設備、投入自動化的旋轉盤以及加入X、Y軸移動的PLC編程，將改變移載的方式：使臺板由線頭到下個班組單向供件單向返回，臺板承載工件運輸，節約投入機械臂精準對位與無須解決夾緊、松脫等要素問題，在原有員工站立工作范圍內實施該方案達到自動化帶來的需要占用空間等因素，使其工件能到達下工序后返回。該項目實施整個過程投入較低成本，卻可削減編程人員對應。

（2）前半軸驅動移載、輪胎移載、儀表臺移載、前半軸合裝等零部件移載，是通過運輸臺車承載工件手動推向下工序，建立工廠的初期規劃藍圖時為了縮減上、下工序推動運輸臺車的路程將上下工序距離縮短，沒有實施自動化的運輸裝置，該項目始終通過人來推動的情況下，可使用改善該自動化的思路改為實施半自動化：由員工將運輸工件的零件料車推往指定的地點，導入國內的AGV技術，針對小車需要行走的路面用路標的方式引導其前進、后退、轉彎等操作，在不另外增加、占用物流空間的情況下充分利用該區域的半自動化技術、以低成本高產出的方法削減人員對應。

（3）在總裝領域內，繼電器安裝可以通過提前備件的方式，通過人員將繼電器各零件按規格放置在制定位置上，導入機械爪、PLC編程等，利用機械爪抓取各繼電器的零件，實施自動化的過程，同時該項機械臂抓取、定位的構思也可以實施在車體輪胎安裝、打緊的崗位

（4）總裝科內質檢屬于手工作業檢查車體，其包括電裝、內裝、底盤、外裝、車門，還有一些專門質檢的復合班，人工對車體零件進行檢查，對段差、外觀、性能、等各基準點進行嚴格的查驗，這些質檢人員可以利用感應頭質檢檢操作的工業機器人，包括底座，底座上安裝機械臂，機械臂末端設有機械手，機械臂中內置有運動機構，運動機構包括升降機構和水平移動機構，機械手上設有裝夾機構和拍照圖像識別器，裝夾機構通過旋轉機構與氣缸驅動的夾爪相連，拍照圖像處理器為至少兩個錯位安裝的CCD相機。運動機構、裝夾機構和拍照圖像處理器均與控制器相連，控制器用于接收和發送信號指令，控制器還與傳送帶信號發射裝置以及質量檢測平臺相連。傳送帶信號發射裝置用于發送傳送帶的速度和急停指令，質量檢測平臺用于待質檢產品的稱重并發送質量信號指令。該套質檢機器人可以實施安裝于停滯-啟動。

（5）總裝科還可導入的自動化設備實例還有很多，更多的未能實施導入的設備還需要克服種種限制條件，如何高效的利用生產線應對導入的車型，重新布局生產線難以像新工廠般建設，主要還在于初期的規劃，但時代在不斷的進步，初期的規劃是藍圖的一部分，當企業對產品的要求不斷提高，做到不影響生產稼動率達成；又能實施全面自動化水平，需要長年累月的改造積累，要完全利用假期對設備導入、調試等長時間完善，這一過程實際應用在高速發展的車企上是比較漫長的。

6 總結

在近年來人員成本不斷提高，同時國家出臺對職業健康保護方面越來越嚴格的法律法規，總裝是人員最多的車間，隨著國內自動化水平的不斷提高，未來將引入更多更全面的自動化裝置減輕員工的生產壓力。