周光凌，牛牧原，王汀

（上汽大通汽車有限公司，江蘇無錫214177）

C2B模式下的汽車總裝車間柔性化生產(chǎn)研究

周光凌，牛牧原，王汀

（上汽大通汽車有限公司，江蘇無錫214177）

就C2B模式下的汽車總裝柔性化生產(chǎn)展開研究。介紹了客戶到企業(yè)的新型汽車商業(yè)模式和基于這種模式下的柔性化生產(chǎn)方法。提出了C2B模式下汽車總裝柔性化生產(chǎn)面臨的三個挑戰(zhàn)，并通過對上汽大通大規(guī)模定制化生產(chǎn)的實(shí)際案例的研究、分析，給出了相應(yīng)的解決方案。相對于傳統(tǒng)的柔性化生產(chǎn)研究，本文提出了基于大數(shù)據(jù)的針對C2B生產(chǎn)模式下的柔性化生產(chǎn)解決方案，對工業(yè)4.0下的柔性化生產(chǎn)的研究具有一定啟發(fā)作用。

C2B；總裝；柔性化生產(chǎn)

汽車工業(yè)是全球化中最具有代表性的行業(yè)之一。隨著科技和生產(chǎn)力的迅速發(fā)展，技術(shù)變革加速，汽車市場競爭空前激烈。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代市場的要求[1]。

近二十年來，世界汽車制造業(yè)得到了快速發(fā)展。隨著消費(fèi)者購買能力的不斷提高，產(chǎn)品需求模式由單純的功能需求發(fā)展為客戶化定制[2]。

消費(fèi)者對汽車的需求也逐步從最初的關(guān)注其功能化轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注產(chǎn)品的差異化和個性化[3]。越來越激烈的市場競爭促使企業(yè)通過利用各種現(xiàn)代化的信息技和管理方法來滿足客戶越來越苛刻的客戶需求。C2B（Customer to Business）模式正受到越來越多的汽車企業(yè)的重視，也為滿足客戶個性化需求提供了良好的解決方案。本文旨在通過對C2B模式下的汽車總裝制造的介紹和探討，提出C2B模式下汽車總裝柔性化生產(chǎn)面臨的三個主要問題并提出了可行高效解決方案。

1 汽車C2B業(yè)務(wù)模式介紹

1.1 汽車C2B業(yè)務(wù)模式介紹

C2B模式即消費(fèi)者到企業(yè)模式，是一種互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代新的商業(yè)模式。所謂的“C2B”，就是消費(fèi)者提出要求，制造者據(jù)此設(shè)計(jì)消費(fèi)品、裝備品。這是一場真正的革命：一個企業(yè)不再是單個封閉的企業(yè)了，它通過互聯(lián)網(wǎng)和市場緊密銜接，和消費(fèi)者隨時(shí)靈活溝通。而汽車C2B平臺，就是由車企創(chuàng)建的數(shù)字化平臺，然后讓用戶參與到汽車的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、銷售、改進(jìn)等全生命周期中。

在汽車領(lǐng)域，C2B的概念聽起來很新鮮。這種用戶參與到設(shè)計(jì)生產(chǎn)的方式，過去更多是在服裝、家居等產(chǎn)品較輕的行業(yè)見到。而對于汽車這種復(fù)雜、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膹?qiáng)安全相關(guān)產(chǎn)品來說，要求更高，對汽車設(shè)計(jì)、研發(fā)、制造等過程的要求更加苛刻。尤其是對汽車柔性化生產(chǎn)提出了更高的要求。

2 柔性化生產(chǎn)的重要作用

汽車剛性生產(chǎn)方式存在著成本高、不靈活等一系列的不足，無法滿足多車型生產(chǎn)需求，進(jìn)而無法與當(dāng)前汽車市場快速發(fā)展的潮流相適應(yīng)。而汽車總裝線柔性化生產(chǎn)方式的應(yīng)用，使整車制造企業(yè)擺脫了這種經(jīng)營品種單一的局面，開始朝著多品種生產(chǎn)和經(jīng)營的方向不斷地發(fā)展。

汽車總裝線柔性化生產(chǎn)主要具有以下幾個方面的優(yōu)勢：首先，靈活的生產(chǎn)方式，汽車總裝線柔性化生產(chǎn)可以將多種類型的汽車一次性地生產(chǎn)出來，而汽車生產(chǎn)廠家則能夠以每一種車的受歡迎程度為根據(jù)對該類車型的生產(chǎn)數(shù)量進(jìn)行及時(shí)有效地調(diào)整。與此同時(shí)，汽車總裝線柔性化生產(chǎn)具有更加持久的作用，在對最新產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的時(shí)候不需要對新的生產(chǎn)線進(jìn)行建設(shè)，只需要對舊有的生產(chǎn)線加以改造和調(diào)整就可以實(shí)現(xiàn)，因此其能夠使生產(chǎn)周期得以極大縮短，并且對生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行更加有效地利用，不需要對操作工人進(jìn)行更換，可以將大量的物力、財(cái)力和人力資源節(jié)約下來[4]。其次，具有更強(qiáng)的市場適應(yīng)能力，面對市場的變化，汽車總裝線柔性化生產(chǎn)可以作出迅速及時(shí)地反應(yīng)，因此不會使企業(yè)的資源出現(xiàn)無謂的浪費(fèi)。

同時(shí)，在充分的社會調(diào)查的前提下，汽車企業(yè)可以以消費(fèi)者的多樣化需求為根據(jù)對生產(chǎn)進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整，從而生產(chǎn)和制造適銷對路的汽車，全面地提升自身的市場競爭力，最終在激烈的汽車市場競爭中求得生存和發(fā)展。最后，較低的生產(chǎn)成本：汽車總裝線柔性化生產(chǎn)控制系統(tǒng)能夠?qū)ζ嚨纳a(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測，這樣廠家就能夠以其中存在的問題為根據(jù)對資源進(jìn)行優(yōu)化配置[5]。與此同時(shí)，在多品種柔性化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，汽車生產(chǎn)企業(yè)能夠有效地降低自身的庫存量，加大企業(yè)資金的流動性，使企業(yè)的市場競爭能力得以顯著提升。而柔性化生產(chǎn)模式也是實(shí)現(xiàn)C2B制造模式的基礎(chǔ)。

3 汽車總裝柔性化生產(chǎn)中存在的問題

3.1 C2B模式下柔性化生產(chǎn)中的工時(shí)平衡問題

柔性化生產(chǎn)中，由于車型不同，配置差異巨大，尤其是在C2B模式下，每一輛車可能是不同的。這就造成了不同車型工時(shí)的巨大差異，生產(chǎn)節(jié)拍容易被打亂，給工藝布置造成了很大的難度。C2B模式下工時(shí)平衡問題的解決難度是一般柔性化生產(chǎn)解決難度的指數(shù)級別。就上汽大通V80單一平臺而言，就包含3 000多種不同配置的車型，而對于一般柔性化生產(chǎn)線一般只存在5～10種車型配置，這是一般柔性化生產(chǎn)線無法想象的難度。而上汽大通的D90SUV產(chǎn)品更是實(shí)施全面C2B模式，實(shí)施全定制模式，車型配置數(shù)量將達(dá)到億級，這對工時(shí)平衡造成了前所未有的挑戰(zhàn)。能否解決好工時(shí)平衡問題，直接影響到生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，進(jìn)而會關(guān)系到客戶交付日期。

3.2 柔性化生產(chǎn)中的設(shè)備適用性問題

汽車柔性化生產(chǎn)的一大優(yōu)勢就是無需增加相應(yīng)的多樣化設(shè)備，但這要求汽車總裝生產(chǎn)線的相關(guān)設(shè)備具有良好的適用性。汽車總裝柔性化生產(chǎn)，特別是基于C2B的定制化生產(chǎn)，生產(chǎn)設(shè)備柔性是重要基礎(chǔ)之一，設(shè)備在各車型間順利切換，是保證柔性化生產(chǎn)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。

同時(shí)，好的設(shè)備適用性能減少設(shè)備投入，同時(shí)減少不同設(shè)備間的切換時(shí)間，進(jìn)而可以提高產(chǎn)線生產(chǎn)效率。隨著車型復(fù)雜程度的不斷增加，對設(shè)備適用性的要求也越來越高，汽車制造企業(yè)也在不遺余力的在設(shè)備使用性上進(jìn)行研究，以求獲得最好的設(shè)備適

用性，更進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量。

3.3 柔性化生產(chǎn)中的質(zhì)量控制問題

質(zhì)量是企業(yè)的生命，一家企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量決定了該企業(yè)能否在市場上有一席之地。而對于制造企業(yè)而言，其質(zhì)量控制水平也決定了其在市場上的地位，只有擁有了高質(zhì)量的產(chǎn)品，才能獲得用戶群的良好口碑。對于汽車這類高度復(fù)雜的工業(yè)產(chǎn)品而言更是如此。

在汽車的生產(chǎn)過程中汽車總裝一個十分重要的環(huán)節(jié)。其中每輛汽車大約都要裝配將近3 000個零部件或總成，因此保證汽車質(zhì)量的重要內(nèi)容就是對汽車零件進(jìn)行準(zhǔn)確無誤的裝配[6]。汽車柔性化總裝生產(chǎn)線要同時(shí)裝配多種車型，這就對裝配質(zhì)量提出了更高的要求。而對于C2B模式下的總裝柔性化生產(chǎn)而言，零件選擇數(shù)量和復(fù)雜程度又是指數(shù)級別的增長，這也對裝配質(zhì)量提出了更嚴(yán)苛的要求。

對于C2B模式下的柔性化汽車總裝生產(chǎn)，質(zhì)量控制問題是不得不面對的一個難題，能否良好解決這個問題，直接關(guān)乎產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)在市場上的競爭力。

4 總裝車間柔性化生產(chǎn)具體應(yīng)用分析

4.1 上汽大通C2B大規(guī)模定制化生產(chǎn)模式介紹

上汽大通是首家提出C2B造車的汽車企業(yè)，用戶將參與到產(chǎn)品定義、設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)、制造、改進(jìn)等各個方面。上汽大通的產(chǎn)品將進(jìn)行全方位的定制化，而不是汽車企業(yè)慣用的配置選擇模式，客戶可以對產(chǎn)品進(jìn)行深度定制，自由選擇任意配置，并可以定制專屬套件。

企業(yè)的生產(chǎn)模式也將從企業(yè)驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻趄?qū)動，對于總裝而言其裝配復(fù)雜程度和控制難度也面臨巨大的挑戰(zhàn)。

4.2 柔性化生產(chǎn)工時(shí)平衡問題解決方案

針對C2B模式下總裝柔性化生產(chǎn)的工時(shí)平衡問題，企業(yè)通過對問題的深度分析，利用最新的數(shù)字信息技術(shù)，結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際情況，提出了行之有效的綜合方案，具體介紹如下：

（1）智能排產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)用

通過建立智能排產(chǎn)系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)處理，在車輛生產(chǎn)之前，通過對每一臺車輛在每一工位的具體裝配工時(shí)和訂單周期的分析，計(jì)算出最優(yōu)的車輛排布順序。在保證交貨周期的基礎(chǔ)上，使得工時(shí)差異較大的車型交錯排布，同時(shí)兼顧人機(jī)工程學(xué)優(yōu)化，使得生產(chǎn)線效率趨于最大化，減少車型變化對生產(chǎn)線工時(shí)平衡的沖擊。

智能排產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)用，是基于對每個車型的不同工序乃至工步的分析和模擬仿真完成的。通過對每道裝配工序的模擬仿真和工時(shí)分析以及現(xiàn)場實(shí)際驗(yàn)證，企業(yè)收集到了大量的裝配過程數(shù)據(jù)。通過對這些數(shù)據(jù)與車型配置特征的匹配和分析運(yùn)算，可以得到任意一臺車輛在任意工位上的工時(shí)數(shù)據(jù)。而后，通過智能排產(chǎn)系統(tǒng)，在生產(chǎn)之前將車輛生產(chǎn)順序進(jìn)行優(yōu)化，盡可能保證工時(shí)差異較大車型穿插排布，從而減少定制化車輛對生產(chǎn)線工時(shí)平衡的沖擊。

通過智能排產(chǎn)，裝配工人在裝配完成低工時(shí)車型之后，就可以直接利用剩余工時(shí)去裝配工時(shí)溢出車型，從而保證了生產(chǎn)節(jié)拍。

如圖1所示：通過智能排產(chǎn)系統(tǒng)的計(jì)算，將工時(shí)差異較大的車型進(jìn)行交叉排序，在一定程度上解決了工時(shí)平衡的問題。

圖1 不同車型排產(chǎn)工時(shí)平衡示意圖

（2）車輛信息實(shí)時(shí)提醒

根據(jù)上述智能排產(chǎn)系統(tǒng)的排產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過工位上的電子屏幕，每個裝配工位會得到實(shí)時(shí)的車型信息提醒，提前提醒員工工時(shí)溢出車型上線，確保員工能夠提前準(zhǔn)備，進(jìn)行提前零件合成和提前裝配。

LC-MS/MS法同時(shí)測定回春育子顆粒中9種成分的含量…………………………………………………… 薛剛強(qiáng)等（9）：1213

如圖2所示，通過工位上的信息終端，員工獲取最新產(chǎn)線信息并得到需提前裝配的任務(wù)清單。

圖2 工位信息終端

（3）一崗多能員工、一崗全能員工機(jī)動補(bǔ)充

針對C2B模式下的大規(guī)模定制化生產(chǎn)，擁有單一裝配能力的員工難以滿足個性化車型的裝配需求。企業(yè)投入相當(dāng)?shù)馁Y源培養(yǎng)了一批能力突出的一崗多能員工、一崗全能員工，用以應(yīng)對工時(shí)平衡受到強(qiáng)烈沖擊的情況。例如，遇到工時(shí)溢出嚴(yán)重的緊急客戶訂單或個性化需求極高的訂單。

基于大數(shù)據(jù)和信息化平臺，多能員工通過手持信息終端接受指令，在生產(chǎn)現(xiàn)場機(jī)動工作，并參與現(xiàn)場改善工作，滿足了工時(shí)平衡需求的同時(shí)，又能向現(xiàn)場持續(xù)改善提供強(qiáng)有力的支持。

圖3為多功能員工配備的手持終端，員工通過手持終端獲得工作指令，滿足柔性化生產(chǎn)需求。

圖3 手持終端

（4）線邊小分裝應(yīng)用

在工時(shí)不滿的工位設(shè)置小分裝臺，利用未使用工時(shí)進(jìn)行小總成分拼，使工時(shí)得到充分利用。

例如：在側(cè)窗玻璃裝配工位，當(dāng)盲窗車輛在線時(shí)，員工不需要進(jìn)行側(cè)窗玻璃裝配，則員工利用空余工時(shí)進(jìn)行發(fā)動機(jī)控制與支架合成，合成好后，利用AGV轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)動機(jī)控制器安裝工位。

又如圖4所示，當(dāng)V80車型無后空調(diào)車型在線時(shí)，員工利用剩余工時(shí)提前合成帶后空調(diào)車型的空調(diào)管。

圖4 后空調(diào)管合成工裝臺

4.3 柔性化生產(chǎn)中的設(shè)備適用性問題解決方案

針對設(shè)備適用性問題，在設(shè)備設(shè)計(jì)期間，通過對現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)地考察和模擬仿真，以及結(jié)合多種車型的數(shù)學(xué)模型的前期分析，在設(shè)備設(shè)計(jì)期間充分考慮設(shè)備適用性和柔性。

同時(shí)，通過大量自動化設(shè)備的應(yīng)用，結(jié)合大數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用，大幅度提高了設(shè)備的適用性。例如：多合一加注設(shè)備的應(yīng)用。加注設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的車型及配置信息，自動選擇加注液種類和加注量，以滿足多車型的需求。

而多軸機(jī)器人的應(yīng)用，也相對傳統(tǒng)設(shè)備而言大大提高了設(shè)備適用能力。例如：玻璃涂膠機(jī)器人可以識別各個車型，滿足所有車型的前擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗玻璃以及后擋風(fēng)玻璃的涂膠需求。

4.4 柔性化生產(chǎn)中的質(zhì)量控制方法

對于基于C2B模式的柔性化汽車總裝生產(chǎn)而言，由于大規(guī)模個性化定制實(shí)施，其裝配質(zhì)量的控制難度也隨之增加。尤其是對于特殊車型的質(zhì)量控制更是難點(diǎn)中的難點(diǎn)。

為此，企業(yè)引入了大量的QCOS系統(tǒng)和精確追溯系統(tǒng)，用以質(zhì)量控制并提升產(chǎn)品質(zhì)量。保證車輛的裝備效果的同時(shí)還大大提高了質(zhì)量檢測效率。

同時(shí)，在過程質(zhì)量控制方面，通過工位信息系統(tǒng)的應(yīng)用，可以對員工進(jìn)行實(shí)時(shí)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)提醒和培訓(xùn)以及在線質(zhì)量問題收集。通過大量過程質(zhì)量數(shù)據(jù)的采集與分析，可以對高風(fēng)險(xiǎn)工位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控和改善。

通過電子信息系統(tǒng)的應(yīng)用，基于C2B模式的總裝柔性化生產(chǎn)質(zhì)量控制得到了良好的解決。

例如：在引入信息化質(zhì)量控制系統(tǒng)后，過程質(zhì)量問題逐月降低至原來的百分之四十。

5 結(jié)束語

隨著信息技術(shù)的發(fā)展以及工業(yè)4.0的普及應(yīng)用，汽車總裝的柔性化生產(chǎn)水準(zhǔn)將達(dá)到一個前所未有的高度。這樣才能滿足客戶更加苛刻的定制化需求，保證C2B生產(chǎn)模式的順利進(jìn)行和發(fā)展。

柔性化生產(chǎn)的一個緊跟時(shí)代發(fā)展的課題，相信在不久的將來，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)和大數(shù)據(jù)技術(shù)的進(jìn)步，汽車柔性化生產(chǎn)會走出一條引領(lǐng)制造業(yè)發(fā)展的方向道路。

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Research on Flexible Production of Automobile Assembly Workshop Based on C2B Mode

ZHOU Guang-ling，NIU Mu-yuan，WANG Ding
（SAIC MAXUS Automotive Co.，Ltd.，Wuxi Jiangsu 214177，China）

This paper studies the flexible production of automobile assembly based on C2B model.This paper introduces the new automobile business model of customer to enterprise and the flexible production method based on this mode.This paper puts forward three challenges for the flexible production of automobile assembly under C2B mode，and analyzes the practical case of mass customization production of SAIC chase.Compared with the traditional flexible production research，this paper puts forward a flexible production solution based on big data for C2B production mode，which has certain inspiration to the research of flexible production under the industrial 4.0. Key words：C2B；General assembly；Flexible production

TH165

A

1672-545X（2017）03-0210-04

2016-12-09

周光凌（1978-），男，江蘇揚(yáng)州人，工程碩士，研究方向：汽車精益生產(chǎn)、汽車柔性化生產(chǎn)運(yùn)用及現(xiàn)場物流。