生產中小批量調試的解決方案

在汽車生產中，經常由于新車型并入、現有車型質量優化等原因，需要對工藝流程做出調整。以某涂裝車間的前處理、電泳線為例，該區域采用可自定義動作曲線的載具帶著車身在槽液中做浸入、擺動、浸出等動作，不同車型有不同的車型代碼，在車身裝載到載具上后，由系統自動對應不同的預設動作曲線。由于車身結構復雜，空腔、曲面極多，曲線中各動作的角度、速度、持續時間等對車身質量的影響極大。因新車型并入，質量優化等需求，經常需要優化動作曲線。因優化過程存在不確定性，在生產過程中如果將某一車型全部對應到未經驗證的優化后的曲線，有可能導致批量的質量問題，風險不可控。只能在停產日驗證調試曲線效果后，才能整體切換。

問題與分析

1.存在的問題

停產時調試取得的測試結果，與應用到實際生產中得到的結果存在偏差。想要再次調試、驗證，只能等到下一個停產日，等待時間長，響應不及時。停產調試期間為了保證工藝參數，需要起動產線相應的設備，浪費了大量能源。在汽車市場瞬息萬變的今天，新車誕生周期（從項目起動到批量投產）是市場競爭力的重要標志。以往一般換代新車誕生周期是36個月左右，現在縮短至24個月，一般生產準備（模具/工裝研制、工藝驗證、工廠建設及試生產）周期約24個月，現在縮短至15個月。縮短涂裝工藝驗證、涂裝線建設（技術改造）周期，必須提高涂裝在產品設計階段的工藝驗證水平，即同步化驗證。否則，不僅不能縮短涂裝的生產準備周期，還可能因為前期驗證不充分，造成反復而拖期[1]。

2.問題分析

通過多次觀察及驗證發現，停產調試時，雖然起動了前處理、電泳線上的相關設備，但因整個廠房內的大環境依然處于停產狀態，環境溫度不受控。前處理、電泳室體內與廠房氣壓不平衡，風向不穩定；前處理、電泳生產線內生產過程中需要滿足的風向、水流、溫度及液位等很多工藝參數，周末停產時使用幾臺調試車進行調試時，無法完全模擬生產時大批量連續進車產生的空氣渦流、液面波動等狀態。例如，根據相關研究，清洗、噴淋車身的純水溫度可以影響電泳流痕的發生比例，電泳后瀝水通道的環境溫度同樣也能影響電泳流痕的產生[2。以上種種原因導致出現結果有偏差。

優化改進

1.調試曲線改進

因在系統中可定義車型代碼和曲線的對應關系，故定義臨時車型代碼，并將優化后的調試曲線下載到載具中，定義臨時車型代碼與調試曲線的對應關系。需要調試時，在車身落載在載具上之前，手工將某臺車身的車型代碼更改為之前設定的臨時代碼，這樣此車身在落載到載具上之后，就會根據臨時代碼自動對應到調試曲線，從而實現在大批量的生產中進行小批量的調試。生產車身和調試車身處于同一環境中，除曲線外，其他變量均一致，得到的結果準確。依據結果，調試曲線可立即投入生產，或根據結論進行下一輪優化，調試周期短。

2.具體方法

通過定義臨時車型代碼，設定臨時車型代碼與調試曲線的對應關系，在恰當時機手工更改車型代碼，從而實現在大批量的生產中，指定某一臺或幾臺車運行調試曲線。增加了調試的靈活性，大大縮短了調試周期及所需的資金。

（1）原流程生產日在用動作曲線如圖1所示，生產期間流程如圖2所示。所有車身在系統中都帶有相應的車型代碼，對應生產曲線。

停產日調試流程如圖3所示，具體步驟如下：

步驟1為根據工藝需求，編制新的曲線，將新的曲線下載到載具中。

步驟2為建立現有車型代碼與調試曲線的對應關系。

步驟3為所有車身落載到載具后將自動加載新的調試曲線，如圖4所示，完成工藝過程。

步驟4為得到結果，如結果達到預期效果，則保留此種對用關系，用于之后的大批量生產。

步驟5為如結果未達到預期效果，將車型代碼改回和原有生產曲線的對應關系。

步驟6為如需再次優化，將重復步驟1～步驟5。受車身及時間影響，將在下一個停產日進行。

（2）新流程生產日新流程如圖5所示，具體步驟如下：

步驟1為根據工藝需求，編制新的曲線，將新的曲線下載到載具中。

步驟2為定義臨時車型代碼。

步驟3（標號 ① ）為建立臨時代碼與調試曲線的對應關系。

步驟4（標號 ② ）為在生產過程中，車身落載到載具上之前，將某一臺車身的車型代碼通過手工方式改為臨時代碼。

步驟5（標號 ③ ）為此臺車身落載到載具后將自動加載新的調試曲線，跟隨車流完成工藝過程

步驟6為將此車身代碼通過手工方式由臨時代碼改回原有代碼。

步驟7為得到結果，如結果達到預期效果，則更改對應關系將原車型代碼對應到已驗證過的調試曲線，用于之后的大批量生產。

步驟8為如需再次優化，將重復步驟1～步驟6。

結語

通過定義臨時車型及臨時車型與調試曲線的對應關系，在合適時機進行手動更改車型，使在正產生產中，同一車型在工藝流程中可以運行不同的曲線，保證了調試與生產在完全一致的工藝環境中完成，試驗過程中除曲線外，其他變量不存在差異，結果可靠。縮短了調試周期，降低了成本。此方法可廣泛地應用到類似的場景中，為快速完成調試及驗證，即同步化驗證提供了一種思路。不僅能使企業在資源利用上更高效，還能幫助企業更快的推出產品，搶占市場先機。

參考文獻：

[1]吳濤.汽車涂裝面臨的新挑戰及發展路徑[J].汽車工藝與材料，2022（1）：1-6.

[2]趙海宇，楊寶祥，張海波.電泳流痕與水溫和環境溫度的研究[J].現代涂料與涂裝，2024，27（6）：65-67.AUTO1950