探討汽車制造總裝車間如何選用生產線輸送設備

余華富 趙伍杰

摘 要：我國工業化實力強勁，生產線和配套設施十分完善。其中汽車在生產過程包含了諸多環節，無論是總裝、涂裝，還是沖壓和焊裝等工序，在任何細小的環節中，都免不了要用到輸送技術。汽車總裝是汽車生產流水線的最后一個環節，因此要考慮的問題也相對較多，包含整車作業的流水化，壓縮生產投入成本、達到產品質量要求和技術要求，減少工作人員勞動壓力等等。這就需要汽車制造企業能夠明確汽車制造總裝的基本工藝流程，進而探討如何選用設備，從而完成生產線高效輸送任務。

關鍵詞：汽車制造;總裝車間;生產線;輸送設備

汽車總裝工序對于汽車總體質量的提升，具有十分重大的意義。而汽車制造總裝車間的最大目的，也是對整車裝配、整車檢測等工作做一定程度的調整。盡管在改革開放之后，我國的汽車制造企業發展勢頭迅猛，但是和世界范圍內先進車企相比，我國在汽車制造工業上仍然起步較晚，相應的制造水平偏低，產業結構也并不完整，缺乏高素質技術人才。這就需要在生產線輸送設備上，加強篩選的嚴格性，而根據何種標準進行選擇，也正是汽車總裝車間需要認真思考的重要問題[1]。

一、汽車制造總裝的工藝

（一）汽車制造總裝工藝流程

汽車制造總裝車間目前較常使用的，都是模塊化工藝流程，具體分成主線模塊和分裝模塊。主線模塊主要包含調試線、最終線、底盤線、內飾線等等;分裝模塊主要包含車門、動力總成和座椅等等。這種模塊化工藝流程對于生產過程能夠盡量精確化，也可以提升產能需求。模塊化裝配的主要工作任務是完成分裝汽車零件的工作，然后通過組裝主線工位，達到裝配整車的效果。汽車制造總裝工藝的大致流程是：內飾線、底盤線、最終線、分裝線、檢測線、淋雨線，最后進行道路試驗。汽車總裝工序的基礎是汽車產能的綱領，總裝車間的精益工位數通常情況下，會在100至180個之間。在車間面積不變的情況下，如果要嚴謹布置工位，就一定要保證生產線輸送設備選擇的科學性。選擇標準不僅要對輸送設備的節能性、環保性、安全性等等問題進行考慮，而且要堅持提高生產效率的原則[2]。

（二）汽車制造總裝工藝參數

通常情況下，工位之間的距離會在最大車型車長基礎上，加長700毫米到1100毫米。舉例來說，若車型最大車長為4500毫米，則工位之間距離通常會保證5500毫米[3]。輸送設備的重點篩選項就是生產節拍，生產節拍的實質是在總裝配生產線的汽車裝配過程當中，相鄰兩個車下線的平均間隔時間。生產節拍會受到各種因素影響而變化，包括生產班制、設備開動率和年工作基數等等。

二、汽車制造總裝輸送設備

（一）積放鏈

積放鏈主要任務是為物品提供積存空間，也為綜合性空間輸送系統。這樣不僅可以完成搬運物料的工作，也可以解決其他物料運輸的復雜性。積放鏈的主要組成部分包含輸送鏈條、驅動裝置、道岔裝置、張緊裝置、承載小車、停止器、止退器等等，通常情況下會應用在底盤線中。輸送系統的組成部分為停止器、升降機、道岔和止退器等等，完成不同節拍工藝線路和輸送線路的組合工作，將兩者組合成較為完整的物流輸送系統，進而在輸送線端完成承載車組積放、輸送和存儲的工作。積放鏈最大的優勢就是技術較為可靠，成本也較為低廉;缺點則是工作時噪聲較大，而且線速不快，消耗的能源也較大，沒有達到較大的空間使用率，柔性也較差[4]。

（二）摩擦線

摩擦線本質上也是一種輸送系統，主要通過其上承載介質和動力裝置的摩擦力，完成運輸工件的工作任務。摩擦力的來源形式多種多樣，包含地面摩擦、空中摩擦和滑板線。摩擦線的組成部分為停止器、吊具、道岔、防滑鏈和驅動裝置，通常情況下在底盤線和內飾線中應用范圍較廣，因此摩擦驅動的設備也具有十分重要的作用。摩擦線的重要優勢是，在實際運行過程中可以保證較高的穩定性和可靠性，維護的成本也不高，工作時產生的噪聲和本身柔性都在可接受范圍內，外觀也較為美觀，無油污雜質;其缺點則是造價相對偏高。

（三）板鏈線

在汽車總裝車間中，板鏈輸送機通常在內飾線、調整線、合裝線和淋雨線中應用較為廣泛。依照鏈板排數的不同，板鏈輸送機大致可分成兩種類型，也就是雙板鏈和單板鏈。通常在淋雨線中，雙板鏈的使用情況較多，其余線中則更多應用單板鏈。板鏈輸送機通常運行情況為重度載荷或低速環境，運行方式一般分成兩種類型，步進式和連續式。其主要組成部分為張緊裝置、中間骨架、鏈條鏈板、蓋板和驅動裝置等。通常情況下，維修板鏈線輸送機都需要對設備基礎進行開挖，因此產生的維修成本也較高[5]。

（四）滑板線

滑板線通常在汽車總裝車間的內飾線和最終線中，應用較為廣泛。依照整條線體的不同形式，可以具體分成可轉彎滑板線和直線型滑板線;依照滑板類型不同，可以分成普通滑板線和可升降滑板線。通常情況下，可升降滑板在內飾線上使用較為廣泛，這樣做的好處是可以讓調整車體高度的操作更加方便，另外也能更加匹配工人的操作和滑板線邊上的設備裝備。與之相對的，普通滑板線在最終線中使用較為頻繁。滑板線的重點優勢為驅動單元較為單一，運行時也能保證基本的平穩性，實際工作時能做到人機同步，最大程度保證生產的安全性[6]。

（五）電動小車

EMS電動小車的主要組成部分為行走系統、升降系統、控制系統、鋁合金軌道、供電系統、道岔和吊具等等，通常情況下，在儀表臺、車門分裝存儲中應用較為頻繁。EMS電動小車具備結構緊湊的性能特點，而且內置驅動裝置，能夠保證工件低速運輸和高速運輸工況下的穩定性，并且其中的升降裝備，可以讓工件在垂直空間中工作收到的影響更小。其優勢就是技術的靈活性較強，并且運行的過程可以保證良好的平穩性和快速性，成本較低的同時，效率較高。

（六）AGV小車

AGV小車是一種移栽運輸車，通常在底盤合裝工位應用較為頻繁，可以完成在自動引導裝置幫助下研指定路徑行駛的工作，具備很強的安全保護功能。AGV小車最大的優勢在于其自動化程度較高，可以最大程度節省勞動力的資源投入。對于工作效率的提升具有很大影響，外形也較為美觀大方。

（七）輥床

輥床輸送系統具有很大的復雜性，主要組成部分為不同的標準模塊化單元，實際運行也較為可靠，穩定性較強。輥床輸送線通常會在存儲線和車身輸送線上應用較為頻繁，在一些底盤整體合裝線中，尤其是歐美品牌車型，也會應用到輥床輸送線。

（八）輥道

通常情況下，輥道會在物料和分裝線中應用較為頻繁，例如前段模塊、發動機分裝和前后懸架等等。一般具有兩種類型，為輥道輸送和托盤托舉。輥床輸送也會分成兩種類型，為單層輸送和雙層輸送。托盤回轉就是由單層輸送、主線以及輥床互相配合構成的;雙層輸送則分成上層分裝和下層回轉兩種類型[7]。

三、主流汽車制造企業生產線輸送設備的選擇

通常來說，在韓系汽車制造企業里，立體車庫為PBS存儲線使用的主要形式，主要優點是不占太大面積，而且也能使編組調車更加方便，從而保證總裝、涂裝和焊裝工序的同步性。但是這種方式的缺點就是方案投資偏高，而且在維護過程中也會產生較高的費用。很多汽車制造企業，在最終線和內飾線的使用上，應用的都是滑板線，同樣是底盤線的使用，日韓汽車制造企業側重于使用積放鏈，歐美汽車制造企業側重于使用摩擦線。一般來說，在前期投資方面，摩擦線相較于積放鏈，產生的投資成本更高，但如果立足于全局，結合鋼結構、車間廠房和后期使用維護等等，則二者投入成本相差無幾。如果汽車制造企業具有超過20萬的生產產量，其生產節拍也會相應提速，底盤線如果依舊由車輛移動指導工作人員作業，則無法達到質量需求。為了提升工作人員的效率，降低其工作壓力和勞動強度，日韓企業的慣用做法是在一些工位中推行同步裝置，同步統計并記錄工作情況[8]。

四、汽車總裝車間裝配線布局改造實例

以廣州本田為例，總裝車間的裝配線通常由輸送設備與專用設備構成。其中輸送設備包括空中懸掛與地面輸送設備;專用設備則包含升降、助力機械手和螺栓螺母緊固設備等等。在規劃輸送線問題上，廠房空間利用率，工作人員移動產生損耗以及物流配送距離，都是要重點考慮的因素。經過慎重考量，總裝主輸送線的主要形式為四折線，為摩擦輸送與CPC相結合的方式。為了讓主線當骨架，同時最小化分裝總成的搬運路徑，因此分裝線都會在主線側面進行設置，并且盡量靠近裝配點，進而大幅縮短物流配送路線。另外，總裝線附近的區域也會設置倉儲存放區，規劃四面物流路線，這樣也能全面提升物流效率。

廣州本田在工廠設計與布局階段，對作業者和來訪者的要求做了充分考量。例如針對物流布局，為了提升工作效率，將人、車分開，這樣也能兼顧工作安全性。同時為滿足參觀需求，設置參觀走廊，在保證日常生產任務的同時，可以使參觀者近距離，更加直觀對汽車制造過程有所了解。

在對裝配線進行設計時，需要統一臺板線裝配工程的標高，在同一高度下，對臺班支撐車身支座進行設置。統計分析不同車型裝配零件的高度，就可以從中選擇最相近零件并確定裝配標高，從而完成支撐車身支座的工作。這樣既能兼顧作業的穩定性，又能保證設備結構的簡化，讓設備的使用壽命大大延長，降低了相應的成本投入。

在規劃生產線階段與工程設計方面，對機能集約化做了充分考慮，并改善了工作人員裝配工作姿勢。根據輸送線標高，歸類調整工程，從而提升汽車總裝的綜合質量和員工生產積極性。同時對于作業安全性也有明顯提升，減少了因標高產生變化，而隨之而來的車位資源浪費[9]。

結束語：

汽車總裝作為汽車制造的最終環節，對于裝配出的整車質量管理有很大的影響意義。社會不斷進步的同時，相應的生產線輸送設備也在不斷更新。因此汽車制造總裝車間，在進行生產線輸送設備選擇時，一定要立足于產品本身特點和生產模式，結合生產投資成本和能源消耗，對輸送設備進行科學選擇，從而增強汽車制造企業在市場中的競爭力，強化屬于自身的獨特競爭優勢。

參考文獻：

[1]盧黎明，姜軍，胡兆吉，謝志剛.積放式懸掛輸送機及其在生產中的應用[J].礦山機械，2005，33（8）：78-80.

[2]孫樂濤，李夢梓，吳青云.焊裝線EMS自行小車及其輸送系統解析[J].汽車工藝與材料，2013（11）：5-9.

[3]李威.淺談摩擦線在汽車生產中的應用[J].工業設計，2016，0（5）：176-177.

[4]梅紹喬.摩擦式傳動輸送線在汽車生產線上的應用[J].汽車與配件，2012（46）：24-25.

[5]林坤平.摩擦輸送技術在汽車制造中的應用[J].機電技術，2014（1）：97-99.

[6]朱陽兵.汽車裝配車間機械化輸送技術的應用[J].現代制造技術與裝備，2014（1）：28-30.

[7]李永冠.淺析汽車制造總裝車間生產線輸送設備[J].科技創新導報，2016，13（26）：59-59.

[8]王碩.供應鏈環境下汽車制造企業采購柔性探析[J].企業科技與發展：下半月，2014（2）：9-10.

[9]宋廣輝.基于汽車制造企業的自主創新能力形成機理分析[J].產業與科技論壇，2015，0（20）：116-117.