（徐州醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院，江蘇 徐州 221006）

1 汽車(chē)總裝工藝技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

1.1 模塊化

目前模塊化生產(chǎn)大致分為兩種，一種是模塊化數(shù)字控制系統(tǒng)，能夠運(yùn)用數(shù)字控制模塊，把其他支線領(lǐng)域集合在一起，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全車(chē)各個(gè)零部件的數(shù)字化控制。另一種是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模塊化生產(chǎn)，其中底盤(pán)模塊化生產(chǎn)具有很明顯的特征，這種裝配工藝技術(shù)在目前最具有代表性；柔性化定位梢的使用能夠滿足豐富種類動(dòng)力模塊的總裝要求，非常適合應(yīng)用于底盤(pán)自動(dòng)化裝配。在大托盤(pán)總裝過(guò)程中，要總體布置排氣管油箱和燃油管路，這樣能夠大量減少工作內(nèi)容。此外，儀表板模塊化等模塊化技術(shù)的應(yīng)用也在逐漸增加，對(duì)于汽車(chē)的生產(chǎn)銷售也具有促進(jìn)作用。模塊化生產(chǎn)使汽車(chē)總裝廠家面對(duì)不同車(chē)型的安裝工作而游刃有余，主要是依靠不同車(chē)型標(biāo)準(zhǔn)的零部件來(lái)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，在采取這種生產(chǎn)方式時(shí)也能夠隨意搭配其他創(chuàng)新技術(shù)，靈活性很強(qiáng)。模塊化生產(chǎn)可以有效縮短工位線，減少人工用量，提升裝配效能，增強(qiáng)整個(gè)裝配線的柔性，更快完成汽車(chē)交付，使產(chǎn)品的組合更容易調(diào)整，有效控制新產(chǎn)品的制造成本，是汽車(chē)總裝廠家總裝工藝發(fā)展的必然趨勢(shì)。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，汽車(chē)制造業(yè)也許會(huì)以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈?zhǔn)缴a(chǎn)，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈將會(huì)迎來(lái)更深化的發(fā)展。

1.2 自動(dòng)化

受到人工費(fèi)用增多、汽車(chē)產(chǎn)品更新迭代迅速、汽車(chē)生產(chǎn)工期較長(zhǎng)等要素的影響，汽車(chē)行業(yè)對(duì)汽車(chē)總裝的自動(dòng)化需求越來(lái)越強(qiáng)烈，汽車(chē)總裝廠家使用自動(dòng)化設(shè)備可以節(jié)省大量人力成本和部分的資源成本，還能夠保證裝配的穩(wěn)定，保證汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量。在進(jìn)行汽車(chē)前后擋風(fēng)玻璃和全景天窗的涂膠操作時(shí)，采用自動(dòng)化機(jī)械臂替代人工，可以比人工涂膠更穩(wěn)定，涂膠效果更好；這主要是因?yàn)闄C(jī)械臂是按照事先設(shè)定好的程序來(lái)操作，能夠?qū)⒄`差最小化，還能夠避免膠水長(zhǎng)時(shí)間在空氣中暴露而受到影響，能夠增加汽車(chē)玻璃空隙的密封效果，減少作業(yè)時(shí)間，提高工作效率。目前在進(jìn)行汽車(chē)輪胎組裝時(shí)多運(yùn)用自動(dòng)化分裝系統(tǒng)，輪胎在生產(chǎn)線上傳送到適當(dāng)?shù)奈恢煤?，運(yùn)用自動(dòng)化分裝系統(tǒng)判斷出輪胎的不同尺寸，然后進(jìn)行輪胎的安裝和檢查。這個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化能力很強(qiáng)，大規(guī)模運(yùn)用可以減少大量人工的參與，可以很好地控制汽車(chē)的生產(chǎn)和測(cè)試成本，保證汽車(chē)的出品質(zhì)量。如今汽車(chē)總裝工藝中很多工序已經(jīng)使用自動(dòng)化水平高的機(jī)械手來(lái)進(jìn)行操作了，這是因?yàn)槠焚|(zhì)優(yōu)異的自動(dòng)化裝置允許偏差值很小，一般能夠做到忽略不計(jì)[1]。運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)能夠確保高精度裝配的精準(zhǔn)性，保證各個(gè)零部件的穩(wěn)固性，對(duì)汽車(chē)成品很有保障；同時(shí)工作人員需求數(shù)量小，減少了人工費(fèi)用。

1.3 柔性化

在汽車(chē)總裝過(guò)程中潛伏著一些危害裝配工人安全的元素，總裝車(chē)間中的各項(xiàng)裝備人機(jī)配合程度不夠，亟須設(shè)計(jì)人員及時(shí)進(jìn)行修改升級(jí)。設(shè)計(jì)人員要多到總裝車(chē)間進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，及時(shí)彌補(bǔ)操作中的缺陷，基于工裝柔性化對(duì)車(chē)間裝備進(jìn)行升級(jí)，保證人機(jī)的默契配合。設(shè)計(jì)人員需要對(duì)車(chē)身吊具裝備進(jìn)行改造。裝配工人在安裝汽車(chē)底盤(pán)時(shí)需要鉆到車(chē)底來(lái)操作，因?yàn)槠?chē)車(chē)底狹窄，不利于操作，而且不夠安全；因此應(yīng)當(dāng)把車(chē)身吊具裝備改為能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的形式，或者可以設(shè)置調(diào)轉(zhuǎn)車(chē)身的方式，方便裝配工人操作，也可以運(yùn)用智能的機(jī)械手臂來(lái)輔助人工，給工人的人身安全提供保障。因?yàn)槠?chē)各個(gè)配件的裝配位置都不一樣，裝配工人在工作時(shí)會(huì)遇到車(chē)身懸掛位置與裝配工人不適配的情況；這時(shí)需要裝配工人竭力轉(zhuǎn)換自己的姿勢(shì)來(lái)配合車(chē)身，以便進(jìn)行汽車(chē)配件安裝，但這樣操作對(duì)裝配工人有著一定程度的危險(xiǎn)，對(duì)裝配工人的身體機(jī)能損耗嚴(yán)重。如果設(shè)計(jì)人員能夠把車(chē)身托盤(pán)設(shè)計(jì)成可以調(diào)節(jié)的形式，在懸掛車(chē)身時(shí)能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，就能夠解決位置不適配的難題，使得裝配工人更加安全，減少軀體扭曲對(duì)身體的損傷，同時(shí)便于裝配工作的進(jìn)行。裝配工人也可以在汽車(chē)?yán)锸褂米綑C(jī)械手，確保能夠在正常的姿勢(shì)下完成整個(gè)安裝工作。

1.4 智能化

在汽車(chē)總裝工藝中一般采用電動(dòng)擰緊裝備來(lái)擰緊力矩，隨著汽車(chē)行業(yè)精準(zhǔn)度追求越來(lái)越高和自動(dòng)化水平的提升，電動(dòng)擰緊裝備的應(yīng)用技術(shù)也在不斷升級(jí)。汽車(chē)總裝廠家以前多用的是扭矩法，現(xiàn)在大多運(yùn)用的是扭矩加轉(zhuǎn)角的方法或屈服強(qiáng)度的方法，新興的方法是從控制力矩間接控制擰緊質(zhì)量轉(zhuǎn)向了直接控制預(yù)緊力，在生產(chǎn)組裝中運(yùn)用更方便、更有效。裝配車(chē)間已經(jīng)開(kāi)始使用智能的數(shù)據(jù)化互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其中力矩?cái)?shù)據(jù)化系統(tǒng)能夠?qū)α財(cái)Q緊裝備進(jìn)行即時(shí)監(jiān)察，還能夠把監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存好后完成源頭處理并進(jìn)行數(shù)據(jù)的全面研究整理，從而實(shí)現(xiàn)智能統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制，使力矩?cái)Q緊裝置的控制更加智能化。智能化的控制系統(tǒng)增強(qiáng)了汽車(chē)整裝過(guò)程中對(duì)于每項(xiàng)裝置的控制能力，有助于實(shí)現(xiàn)有效的信息交互；使用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行控制可以確保力矩裝配準(zhǔn)確無(wú)誤，保證最終成品的質(zhì)量。智能化控制系統(tǒng)的采用，標(biāo)志著汽車(chē)總裝工藝技術(shù)向著智能化、數(shù)據(jù)化制造方向發(fā)展；以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，扎根于現(xiàn)今的總裝流程，對(duì)制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬、評(píng)測(cè)和改良，能夠提升生產(chǎn)效率、有效解決生產(chǎn)中可能遇到的問(wèn)題；這種發(fā)展趨勢(shì)非常有利于汽車(chē)總裝流程形成更高標(biāo)準(zhǔn)，并形成統(tǒng)一規(guī)范[2]。

1.5 物流方式的轉(zhuǎn)變

汽車(chē)總裝廠家在如今多車(chē)型混線生產(chǎn)的大趨勢(shì)下，裝配線旁儲(chǔ)料空間不足及物料種類繁多的問(wèn)題限制了裝配線的物流效率、影響著整個(gè)產(chǎn)線的柔性化發(fā)展。如今最有效的解決方法是采用SPS物流、即隨行配料系統(tǒng)的形式，這是一種單量份向生產(chǎn)線準(zhǔn)時(shí)化配送的物流方式。這種物流方式會(huì)把揀料和裝配二者分開(kāi)，使各自的工作更加專業(yè)化和模塊化，有利于減少裝配工人不必要的非增值工作，有效避免出現(xiàn)總裝裝配線的錯(cuò)裝、漏裝等情況，全面提高裝配流程的質(zhì)量。同時(shí)配合隨車(chē)物料投放的形式還可以減小對(duì)于裝配線邊物料擺放空間的限制，采用AGV引導(dǎo)小車(chē)傳輸?shù)姆绞絹?lái)替代以往的人力運(yùn)輸，可以達(dá)到準(zhǔn)時(shí)化的高標(biāo)準(zhǔn)要求和多車(chē)型混線物流配送的需求，是一種正在發(fā)展、應(yīng)用廣泛的物流轉(zhuǎn)變趨勢(shì)。

2 同步工程技術(shù)蓬勃發(fā)展

2.1 裝配仿真分析

在汽車(chē)總裝工藝技術(shù)得到廣泛的運(yùn)用與進(jìn)步的同時(shí)，同步工程技術(shù)在汽車(chē)制造領(lǐng)域也逐漸占據(jù)更突出的位置。汽車(chē)制造領(lǐng)域在汽車(chē)產(chǎn)品的研發(fā)環(huán)節(jié)使用標(biāo)本車(chē)進(jìn)行測(cè)試的次數(shù)已經(jīng)越來(lái)越少，如今更多運(yùn)用的是虛擬仿真技術(shù)來(lái)進(jìn)行汽車(chē)產(chǎn)品的研發(fā)，用來(lái)縮減后期生產(chǎn)階段的改動(dòng)成本，并縮短開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)時(shí)間、提高開(kāi)發(fā)效率。目前同步工程技術(shù)在汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)應(yīng)用較多的是虛擬仿真技術(shù)分析，設(shè)計(jì)人員運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)對(duì)汽車(chē)新產(chǎn)品配置的合理程度和汽車(chē)內(nèi)部的各項(xiàng)裝備性能與裝備的實(shí)操性能進(jìn)行綜合解析，在進(jìn)行汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)時(shí)提早發(fā)覺(jué)產(chǎn)品可能存在的缺陷，盡力做到早發(fā)掘、早解決，以此確保最終成品的質(zhì)量，使汽車(chē)的舒適度、合理性、操作性等諸多方面性能可以滿足客戶的需求。同步工程技術(shù)的仿真分析在汽車(chē)產(chǎn)品研發(fā)階段的廣泛使用，是汽車(chē)制造行業(yè)向虛擬生產(chǎn)制造角度發(fā)展的趨勢(shì)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展為虛擬制造的蓬勃發(fā)展提供了契機(jī)和基礎(chǔ)。

2.2 裝配工時(shí)分析

同步工程技術(shù)在控制裝配工作時(shí)間方面也頗有助益，在產(chǎn)品數(shù)據(jù)被凍結(jié)時(shí)，運(yùn)用3D模擬分析軟件中的工作時(shí)間分析模塊，并結(jié)合主機(jī)廠生產(chǎn)線的一些相關(guān)環(huán)境關(guān)聯(lián)信息，能夠系統(tǒng)分析裝配工人的實(shí)際工作時(shí)間和工作強(qiáng)度，進(jìn)而優(yōu)化裝配工藝流程和工作內(nèi)容，合理有效地減少裝配工人的工作量、降低工作強(qiáng)度、避免工作勞損[3]。工時(shí)分析模塊還能夠?qū)ζ?chē)生產(chǎn)線的平衡進(jìn)行分析，提前找到工作時(shí)間的平衡點(diǎn)和工作過(guò)程中可能遇到的瓶頸，提早解決問(wèn)題或做好解決方案。工時(shí)分析必須要結(jié)合生產(chǎn)方生產(chǎn)線的實(shí)際數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

2.3 生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)

運(yùn)用同步工程技術(shù)來(lái)進(jìn)行合理、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)的汽車(chē)生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)，能夠有效縮短汽車(chē)生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，減少不必要的能源損耗，并且增強(qiáng)生產(chǎn)線的靈活性，促進(jìn)生產(chǎn)工藝流程的人性化管理。汽車(chē)制造企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃時(shí)采用虛擬仿真技術(shù)來(lái)科學(xué)地設(shè)定生產(chǎn)工藝流程，并進(jìn)行虛擬驗(yàn)證；同時(shí)規(guī)劃并設(shè)計(jì)仿真數(shù)字工廠，預(yù)先找出生產(chǎn)過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研充分驗(yàn)證，盡力消除生產(chǎn)安全隱患，保證生產(chǎn)流程能夠順利進(jìn)行；這樣能夠合理有效地節(jié)約后期技術(shù)改造的費(fèi)用，減少整體生產(chǎn)成本。在這種設(shè)計(jì)模式下，能夠預(yù)先對(duì)汽車(chē)生產(chǎn)流程的合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)，減少甚至避免不必要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，縮短生產(chǎn)時(shí)間、保證生產(chǎn)質(zhì)量，使汽車(chē)生產(chǎn)工藝流程精準(zhǔn)化、規(guī)范化。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前汽車(chē)總裝工藝技術(shù)正受到市場(chǎng)和技術(shù)發(fā)展等方面因素的影響和促進(jìn)，汽車(chē)制造行業(yè)在汽車(chē)生產(chǎn)過(guò)程中，要努力跟緊時(shí)代步伐，促進(jìn)自身汽車(chē)生產(chǎn)的模塊化、自動(dòng)化、工裝柔性化、控制智能化，加快物流方式的轉(zhuǎn)變，并加強(qiáng)對(duì)同步工程技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，提高整個(gè)裝配生產(chǎn)的效率，壓縮裝配的生產(chǎn)成本，提升汽車(chē)品質(zhì)，從而增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。