汽車總裝工藝標準化研究

劉榮學

摘 要：伴隨汽車行業不斷發展，其競爭已經進入白熱化階段，為能夠確保產品市場核心競爭力，大部分汽車生產廠家正在縮減汽車生產周期，并且由于汽車制造成本不斷降低，為整體總裝質量的提升打下堅實基礎?；诖?，本文主要針對汽車總裝工藝標準化以及其日后發展趨勢展開相關探討分析。

關鍵詞：汽車工業 總裝工藝 發展趨勢

1 引言

目前，我國汽車總裝廠的發展方向是以平臺型為主，并產生混線生產方式，而車輛的交貨時間也越來越短，工人的成本也越來越高。因此，汽車總裝廠必須開展與其相關的自動化組裝能力和技術，并利用先進的技術進行裝備組裝，并將其核心競爭力作為主要的提高內容，以滿足顧客需求。在汽車生產中，總裝工藝是一個非常重要的環節，其制造質量和規模將直接關系到企業的成本和競爭能力。隨著汽車總裝技術不斷向智能化、自動化方向發展，數字化技術在汽車總裝中的應用愈加廣泛。隨著我國汽車總裝技術的不斷發展，必須對其標準化應用發展趨勢進行有效識別。

2 汽車總裝工藝技術的流程

2.1 工藝流程

汽車總裝的生產過程內容比較多，相互之間的關系也比較密切，主要是內外總裝線、分裝線和底板凹槽。在汽車總裝工藝過程中，應充分考慮到流水線通過性、流水線布局、工藝技術部等方面的問題。合理的工藝設計可以保證生產線的靈活性和適應性，在科學控制成本基礎上，提高汽車制造商生產能力、工藝水平和產品質量。隨著現代汽車工業以及高科技發展，汽車工業過程也逐漸趨向于自動化、標準化、模塊化，從而提高汽車制造企業競爭力，降低生產成本，推動整個行業發展。

2.2 流程設計原則

首先是工藝集中化原則，對于同一作業中心、工位的車輛，應盡可能選用同一刀具，從而節省設備投入，同時可以大大縮短組裝時間，提升汽車設計速度。其次是工藝分散性，與其他工業生產工藝相比，汽車生產處于同一價值流的生產線上。為了保證流水線上的工作時間保持在一個均衡的水平，就必須保證每個單獨的組裝部件都分布在不同的工作臺上。另外，還要具備防錯器和檢查的能力，讓產品的質量得到進一步的提高。最后是多車型混線原則，該原則也是生產輸送線的基本原則。

2.3 流程設計關鍵點

與傳統的汽車組裝工藝相比，現代制造工藝更注重總體布局的合理性，保證組裝工人的操作簡便、快速，并保證生產線管理者對組裝工藝進行科學的控制，同時也要從流程的角度來考慮，提高生產效率，提高產品的質量和效率。因此，企業管理者必須正確將握車輛總裝過程中的關鍵環節，從而有針對性地提出相應的改進措施。第一點，在整車產品的全流程設計中，必須通過對產品型號的復雜性進行全面的分析，才能更好地利用各種資源，提高生產線的集約性，從而提高生產效率。第二點，工作崗位分配。為了使汽車總裝過程中各個環節的科學布置，必須通過對生產線的布置特點進行分析，并依據BOM表中的信息，使其更科學地配置。第三點，流程布置。依據部件之間的相關性及產品特性，采用層次合理的設計方法，對組裝順序進行合理的設計，同時考慮了工藝操作中可能出現的干擾，并預留了相應的檢測步驟。第四點，集中組裝。在這種混合生產模式下，不同型號的零部件必須在同一個工位上組裝，從而提高組裝效率與防錯性，有利于提高整個物流運輸的便捷性，且能夠促使產品質量控制具有更強科學性。第五點是，工作場所密度。為保證總裝工人在使用時的舒適程度，通常設置一個工作臺，可容納2-3個人[1]。

3 汽車總裝工藝技術分析

3.1 模塊化總裝工藝技術

在現代化環境背景下，模塊化生產有兩大部分，一是模塊化的數字控制，它以數字方式控制各模塊，將其它分支區域整合，進一步實現汽車各部件的數字化控制。第二是模塊化產品結構，其中以底盤為主要特點，是目前最典型組裝技術，采用柔性定位尾可以在一定程度上滿足多種動力模塊的組裝需求，而且更適合于汽車底盤的自動組裝。在組裝大盤時，需要將排氣管、油箱和燃料管道都安排好，以便更好地控制工作，另外儀表板模塊化以及其他模塊化的技術應用也在逐漸提升，在某種程度上促進了汽車制造和銷售的發展.模塊化制造使得汽車總裝企業可以更標準化地處理各種型號零部件，并根據不同型號零件進行標準化總裝，同時還可以采用其它創新技術。模塊化制造有助于縮短工位線，在提高組裝效率同時，降低勞動力消耗，提高總裝線的靈活性，從而進一步實現整車交付幅度加快，以及對新產品的生產成本的科學控制，使其組合更容易地進行調節，是實現總裝生產過程中的一種必然選擇。在激烈的市場競爭中，汽車制造廠家可以利用此優勢，推動供應鏈的發展。例如如汽車總裝式焊接技術，是利用電流在工件上產生的電阻熱量來進行加熱和焊接，而電焊則是將兩個以上的工件組合在一起，形成一個搭接連接，然后在電極之間進行擠壓和充電；利用電阻加熱將木材熔化成鐵芯，具有電流大、時間短、工件變形少、應力低等優點，同時具有操作簡單、生產自動化程度高等優點。點焊技術是目前廣泛用于汽車制造的一種技術，目前在車身制造中，大多數采用點焊。點焊制造設備按其生產應用可分為懸點焊機、固定式點焊機等，根據具體情況選用相應的點焊工藝和設備來實現。

3.2 自動化總裝工藝技術

人工成本增加，產品更新速度快，汽車生產周期長，汽車總裝自動化的要求越來越高，采用自動化的汽車總裝，可以有效地降低人力、物力和其他資源的投入；而且可以在某種程度上保證總裝的穩定性，保證汽車產品的品質。在進行前、后擋風玻璃和全景天窗的除膠工作時，可以使用機械手代替人工，而自動機械手則可以更穩定進行粘合，從而達到更好效果，不易出錯，不會使膠水長期處于曝露狀態，保證了汽車玻璃孔隙的密封性，有效縮短工作時間，提高工作效率。目前，在汽車輪胎總裝過程中，還強化了自動分裝系統，將輪胎輸送到指定地點后，再通過自動分裝系統進行總裝，判斷出不同的輪胎大小，并對其進行安裝和檢驗。該系統具有很好的自動化性能，在汽車總裝過程中可以有效地降低人員的消耗，保證車輛制造成本和檢測費用體積質量。在現代化環境背景下，汽車總裝過程中很多環節已經逐漸被自動化程度高的機械臂所替代，而隨著自動化程度的提高，造成的錯誤也就越來越小。自動化技術可以保證零件的精確組裝，保證零件的穩定性，從而降低生產成本。

3.3 柔性化總裝工藝技術

在總裝生產中，由于總裝車間內各種設備之間的人機協作不夠緊密，所以必須對其進行改進和更新。設計師們必須要親自去現場檢查，確定問題所在，然后根據模具的靈活性，進行設備升級，從而提高人機之間配合度。同時，設計者還必須在車身懸掛設備上進行改進?？傃b人員在總裝車輛底盤時，要鉆入車底進行作業，但由于車底較窄，操作難度大，不能保證安全。因此，必須改變車體懸掛裝置，使其高度可以自行調整，或調整車體轉向模式，使總裝工人的操作更方便，而且還可以通過人工的方式保護工人的生命。因為零件總裝的位置不同，總裝工人在總裝的時候會遇到車身的懸架和總裝工人的不匹配，這個時候總裝工人就必須改變自己的姿態，以適應車身的總裝，這對總裝工人的危險性很大。有可能造成總裝工人的人身傷害。所以，設計者可以在設計時，將車架設計為便于調整的形狀，以便在懸掛時根據特定需求進行調整；位置不合適的問題也可以解決，總裝人員的生命安全也會得到保證，機身受損的問題也會迎刃而解，對組裝工作的順利進行有著諸多裨益?？傃b工還可以使用坐姿機械臂，使其能夠在正常姿態下完成總裝[2]。

以某汽車總裝工藝技術為例進行分析。隨著我國汽車工業向多品種混合生產發展，產品品種越來越多，儲存空間越來越少，從而對生產線的柔性發展產生了不利的影響，也會為企業的物流效率帶來一定負面影響。目前，解決這一問題的最有效途徑就是采用SPS物流技術在汽車總裝過程中的應用，這種方法主要是通過單一數量的形式將各類材料輸送到汽車流水線上。在此基礎上，將分揀與總裝過程有機地分開，使自動化總裝的模塊化、專業化特點更為突出，減輕了工作人員的工作壓力，并可有效降低總裝線上的漏裝問題，提高總裝質量。此外，在汽車總裝業中，采用車輛投料方式，對物料的擺放空間進行特定限制，采用了自動化方法代替手工物流，而這也是目前我國汽車工業發展的重要手段。

4 汽車總裝工藝技術同步工程技術標準化發展

4.1 總裝仿真分析

在汽車總裝技術得到廣泛應用和發展同時，同步技術也得到良好發展。在汽車生產中，汽車生產中使用標本車數量逐年下降，而在現代化環境背景下，汽車產品開發以虛擬模擬為主；這樣可以在以后的生產中，控制變更的費用。另外，還可以有效地縮短開發設計所需的時間，從而提高開發效率。目前，在汽車產品開發中，采用的主要是虛擬模擬技術，通過虛擬模擬技術，可以對新車型進行合理的配置，同時也可以對整車的性能和實操性進行全面的分析。這種方法可以保證產品的質量，也可以保證用戶對汽車的舒適性、合理性和操作性的要求。同步工程技術的模擬分析在汽車產品開發中得到了廣泛的應用，它是汽車工業向虛擬生產的主要發展趨勢。比如，如對于機艙內線束等存在各種人員的總裝部位與車身懸掛的高度具備不一致性，工作人員應下蹲或是彎曲自己身體完成組裝。在此情況下，可以采用Z方向的高度可調的車架，以保持車輛的位置高度，方便工作人員進行組裝。例如FMS800型柔性流水線的X軸運動速度為40m/min、Y軸20m/min、Z軸20m/min的結構設計，保證了FMS柔性生產線的工作協調，并提高了工作效率。此外，在車身內，還可以采用機械臂，使員工保持坐姿進行總裝作業，減少體力消耗[3]。

4.2 總裝工時分析

同步工程技術也對總裝作業時間的控制有著很大的影響，在產品數據被凍結的情況下，通過3D仿真，可以對軟件的工作時間進行分析，并與工廠的生產過程中的相關環境進行有效的整合；從某種意義上來說，可以對總裝工人的工作時間和勞動強度進行科學的分析，從而使組裝流程和工作內容得到優化，從而在一定程度上減輕了總裝工人的勞動強度和勞動強度。同時，工時分析模塊還可以對汽車生產線的平衡狀況進行分析，從而保證在工作前對工作時間的平衡點和可能出現的問題做出判斷，從而對相應的問題做出相應的處理。工時分析是基于生產廠家的生產數據來進行的，保證了數據的準確性和真實性[4]。

4.3 生產工藝流程設計

采用同步工程技術，合理、經濟、科學地規劃生產流程設計，可以大大縮短生產線的長度，同時可以有效地降低能耗，提高生產線柔性，對生產過程中的人性化管理起到良好作用。在生產計劃中，通過虛擬模擬技術，對生產流程進行科學的設計和驗證，從而達到對數字工廠的科學預測和設計，從而發現生產中存在的潛在的安全風險；其次，深入到現場進行調查和確認，既能避免生產中的安全隱患，又能有效地保證整個生產過程的順利進行。同時，還可以有效地降低后期的技術改造費用，并控制了總體的生產成本。在這種設計模式下，可以對汽車制造過程進行正向評估，消除多余的制造環節，縮短制造周期，提高產品質量，汽車的制造過程精確度也會大幅度提升。

4.4 虛擬化總裝

虛擬總裝技術主要是通過計算機進行虛擬仿真，使整車總裝過程與CAD、CAPP、CAM相結合，從而對整車總裝進行數據化仿真，便于將總裝模塊分解，制定出合理的總裝工藝，選擇有效總裝模具，使整車總裝數據管理成為可能。另外，在虛擬總裝制造中，可以對整個系統進行數據的管理，通過對產品數據的管理，可以對產品的結構、總裝數據進行進一步的采集，從而為以后的虛擬仿真分析打下堅實的基礎。然后，將總裝的總裝流程、總裝工具和裝備的技術要求進行了分解，最后將總裝流程進行調整，實現對各部門的分工，從而有效地提升總裝效率，降低生產成本。虛擬總裝是汽車總裝技術不斷完善和完善的結果，可以為整車總裝技術創造價值，必然是未來技術發展方向[5]。

5 結語

目前，汽車總裝工藝是由市場、技術發展等多種因素共同作用和推動，在汽車生產的過程中，必須要適應時代的需要，不斷地調整生產模式，提高產品的生產效率，降低產品的生產成本，促使汽車質量提高，提高企業在市場上的競爭力。

參考文獻：

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[5]王振武.淺談汽車總裝工藝規劃設計[J].時代汽車，2021（09）：130-131.