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[摘 要]目前国内汽车工业的主导产品是货车,经过近十年的发展,出现了以轿车为领头羊的可喜格局。为了能够随时紧跟市场变化,汽车生产厂家采用当今最为先进的柔性生产方式,一条生产线就可混合生产多种车型,并能够作到随时调整生产策略,这保证了对市场最为直接和有效占有。本文对适合多车型柔性化混线生产的总装生产线进行分析与探讨。
[关键词]汽车总装生产线;柔性化;总装工艺流程;意义
中图分类号:TP197 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0237-01
1、柔性制造的概念
柔性可以表述为两个方面:一是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;二是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的。传统的“刚性,”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产,其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低;缺点只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的大规模定制生产所替代,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。这里柔性已占有相当重要的位置。
2、柔性生产制造的特点
根据机械制造科学的标准分类,按照生产系统内自动化水平的高低,制造可以分为柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)和柔性制造工厂(FMF)。柔性制造最大的特点在于制造上的柔性,在汽车生产中其表现如下:
(1)设备运用柔性化:设备能完成多种加工,利于实现批量生产、降低库存费用、提高设备利用率和缩短加工周期。
(2)物料运送柔性化:物料运送设备能运送多种物料,具有较高的可获得性和利用率。
(3)操作柔性化:具有相同加工工艺的工件能以多种方式进行加工,在机器出现故障时易于实现动态调度。
(4)人力资源配备柔性化:操作人员掌握多种技能(多能工),能在不同岗位上工作,或者掌握同一岗位上多种车型的操作技能。
(5)加工路径柔性化:工件加工能通过制造系统的多种路径完成,便于平衡设备负荷,增强系统在设备故障、刀具磨损等情况下运行的稳定性和可靠性。
(6)加工过程柔性化:加工过程能同时生产多种产品,具有混合比柔性,通过提供多样化的产品来提高客户满意水平。
(7)产品类型柔性化:在产品中能随时增加、去除或更换某些零部件,以提高对市场产品需求的响应能力。
(8)生产批量柔性化:在多种生产批量下,制造系统能获得相应利润,保持其在各种需求水平下的获利性。
(9)系统扩展柔性化:制造系统具有开放性,能扩展其生产能力,以适应企业拓展新市场的要求。
(10)生产种类柔性化:无需增加重要制造设施,制造系统能制造多种产品,完成多样化的生产任务。
(11)市场需求柔性化:制造系统能在多变的市场环境下求得生存与发展,具有较强的适应动态变化的市场需求的综合能力。
3、汽车业柔性制造的发展及其意义
3.1汽车业柔性制造的发展
美国、日本、前苏联、德国等发达国家在20世纪60年代末至70年代初,先后开展了柔性制造技术以及装备的研制工作。1976年,日本法納科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元,为发展柔性制造提供了设备基础。20世纪80年代,随着柔性制造技术的成熟,柔性制造得到了迅速发展,并主要应用于飞机、汽车制造业等。依靠计算机、加工中心和数控机床组成的柔性自动加工系统,使汽车业由单一品种、大批量的生产方式,转向多品种、中小批量、适应市场需求的精益生产方式,也使汽车生产企业的经济效益和管理水平大大提高。
3.2汽车总装生产线柔性化的意义
近几年,中国的汽车工业先经历了“井喷”式的发展,汽车供不应求,而后汽车库存增加,车价降低,供大于求,市场低迷。汽车生产厂家的利润极大地降低,众多厂家出现了亏损,开始积极探索降低成本的各种方法,从原有的单一品种的刚性生产方式向多品种的柔性化生产方式进行转变。同时为满足多样化的市场需求,企业需要生产出各种各样的汽车,探索多品种柔性化生产方式是现在也是未来汽车厂家的研究目标和方向。
自动化的柔性生产线从狭义上讲,一般指多种车型混线生产,各种车型能够依据市场需求的变化而在总产量不变的前提下,任意调整各个车型的生产比例。例如:一条生产线年产能为20万辆,共生产6个车型,那么对这条柔性生产线而言,它可以在不超过20万辆的前提下,依市场需求灵活地调整6个车型的产量,甚至可以把任何一种车型提升至最大20万辆的生产状态来满足市场的需要。从广义上讲,柔性生产线可以说是永久性生产线,在导入新车型时,只需适当调整及改造,即可以较小的投资和最短的周期来生产新车型,使设备的投资最大化利用。因此柔性生产方式现在越来越多地被汽车生产企业所重视。
4、汽车总装生产线柔性化需注意的几点问题
4.1生产线的柔性化要求生产过程更为人性化
如果说10年生产一个产品的车,那么它是简单的机械重复。但对于柔性化生产线来说,无论是物料管理还是员工管理都要复杂许多。在柔性总装线上,这需要由同一个工位的工人来完成。按常理,来什么车型的车,工人就从线旁的料架上取不同的部件,这就需要安放不同的料架,但是由于是大宗零件,在物流配送中即可根据不同车型过来的顺序,对部件的配送进行排序,在适当的时间送来适当的部件(即时序配送),这不仅节省了线旁存料的空间,而且也能够使工人不需要花时间进行辨别,明显可以提高工作效率。
4.2生产线的柔性化要培养柔性的人
在生产线柔性化的过程中,管理人员应有在不同岗位工作的经历,这种轮岗形式可称之为角色换位,这是提供给管理人员成为一个全才的机会。如果一个管理人员只是一个部门很出色,但并不知道别的部门怎么运作的,能过轮岗,就会使其知道上游和下游在怎么做,眼界就会更为开阔,考虑问题的出发点就会是全局化的,不会有扯皮现象的产生。这可概括为:柔性化生产线要求人也要有柔性,以适应这种生产布局,适应它的节奏,驾御它,同时要改进它,不能线很柔,人却很刚。至于产品质量的直接缔造者――工人,他们要达到汽车总装生产线生产标准必须经过严格的培训。为适应柔性化生产,制造部门的工人应至少必须掌握三个以上工位的工作内容,并加大培训力度,培训员工的各种能力。
5、结语
柔性化生产是近些年来大多数产品密集型制造企业所极力推行的一种生产形态。其在大多数制造性行业都有不同程度的体现,其中汽车行业尤为突出。汽车行业是柔性化生产概念体现得最为彻底的一个行业。尽管目前国内大多数主流汽车厂家都宣称自己所拥有的生产线是如何先进,在同一个生产平台可以同时生产多少种不同类型的车型,生产线上可同时组装不同颜色不同款式的车辆,这些无不都是在宣称企业生产线的柔性化程度之高,在一定程度上向消费者传达了一个积极的信息,并从制造和管理水平方面推广自己企业。
参考文献
[1]颜永年.先进制造技术[M].北京:化学工业出版社,2012.
[2]邓智良.汽车总装工艺评审方法研究[J].装备制造技术,2011,(09).
[3]秦春清.浅谈微型汽车总装生产线的设计[J].装备制造技术,2010,(04).
[关键词]汽车总装生产线;柔性化;总装工艺流程;意义
中图分类号:TP197 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)10-0237-01
1、柔性制造的概念
柔性可以表述为两个方面:一是系统适应外部环境变化的能力,可用系统满足新产品要求的程度来衡量;二是系统适应内部变化的能力,可用在有干扰(如机器出现故障)情况下,系统的生产率与无干扰情况下的生产率期望值之比来衡量。“柔性”是相对于“刚性”而言的。传统的“刚性,”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产,其优点是生产率很高,由于设备是固定的,所以设备利用率也很高,单件产品的成本低;缺点只能加工一个或几个相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产。随着批量生产时代正逐渐被适应市场动态变化的大规模定制生产所替代,一个制造自动化系统的生存能力和竞争能力在很大程度上取决于它是否能在很短的开发周期内,生产出较低成本、较高质量的不同品种产品的能力。这里柔性已占有相当重要的位置。
2、柔性生产制造的特点
根据机械制造科学的标准分类,按照生产系统内自动化水平的高低,制造可以分为柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)和柔性制造工厂(FMF)。柔性制造最大的特点在于制造上的柔性,在汽车生产中其表现如下:
(1)设备运用柔性化:设备能完成多种加工,利于实现批量生产、降低库存费用、提高设备利用率和缩短加工周期。
(2)物料运送柔性化:物料运送设备能运送多种物料,具有较高的可获得性和利用率。
(3)操作柔性化:具有相同加工工艺的工件能以多种方式进行加工,在机器出现故障时易于实现动态调度。
(4)人力资源配备柔性化:操作人员掌握多种技能(多能工),能在不同岗位上工作,或者掌握同一岗位上多种车型的操作技能。
(5)加工路径柔性化:工件加工能通过制造系统的多种路径完成,便于平衡设备负荷,增强系统在设备故障、刀具磨损等情况下运行的稳定性和可靠性。
(6)加工过程柔性化:加工过程能同时生产多种产品,具有混合比柔性,通过提供多样化的产品来提高客户满意水平。
(7)产品类型柔性化:在产品中能随时增加、去除或更换某些零部件,以提高对市场产品需求的响应能力。
(8)生产批量柔性化:在多种生产批量下,制造系统能获得相应利润,保持其在各种需求水平下的获利性。
(9)系统扩展柔性化:制造系统具有开放性,能扩展其生产能力,以适应企业拓展新市场的要求。
(10)生产种类柔性化:无需增加重要制造设施,制造系统能制造多种产品,完成多样化的生产任务。
(11)市场需求柔性化:制造系统能在多变的市场环境下求得生存与发展,具有较强的适应动态变化的市场需求的综合能力。
3、汽车业柔性制造的发展及其意义
3.1汽车业柔性制造的发展
美国、日本、前苏联、德国等发达国家在20世纪60年代末至70年代初,先后开展了柔性制造技术以及装备的研制工作。1976年,日本法納科公司展出了由加工中心和工业机器人组成的柔性制造单元,为发展柔性制造提供了设备基础。20世纪80年代,随着柔性制造技术的成熟,柔性制造得到了迅速发展,并主要应用于飞机、汽车制造业等。依靠计算机、加工中心和数控机床组成的柔性自动加工系统,使汽车业由单一品种、大批量的生产方式,转向多品种、中小批量、适应市场需求的精益生产方式,也使汽车生产企业的经济效益和管理水平大大提高。
3.2汽车总装生产线柔性化的意义
近几年,中国的汽车工业先经历了“井喷”式的发展,汽车供不应求,而后汽车库存增加,车价降低,供大于求,市场低迷。汽车生产厂家的利润极大地降低,众多厂家出现了亏损,开始积极探索降低成本的各种方法,从原有的单一品种的刚性生产方式向多品种的柔性化生产方式进行转变。同时为满足多样化的市场需求,企业需要生产出各种各样的汽车,探索多品种柔性化生产方式是现在也是未来汽车厂家的研究目标和方向。
自动化的柔性生产线从狭义上讲,一般指多种车型混线生产,各种车型能够依据市场需求的变化而在总产量不变的前提下,任意调整各个车型的生产比例。例如:一条生产线年产能为20万辆,共生产6个车型,那么对这条柔性生产线而言,它可以在不超过20万辆的前提下,依市场需求灵活地调整6个车型的产量,甚至可以把任何一种车型提升至最大20万辆的生产状态来满足市场的需要。从广义上讲,柔性生产线可以说是永久性生产线,在导入新车型时,只需适当调整及改造,即可以较小的投资和最短的周期来生产新车型,使设备的投资最大化利用。因此柔性生产方式现在越来越多地被汽车生产企业所重视。
4、汽车总装生产线柔性化需注意的几点问题
4.1生产线的柔性化要求生产过程更为人性化
如果说10年生产一个产品的车,那么它是简单的机械重复。但对于柔性化生产线来说,无论是物料管理还是员工管理都要复杂许多。在柔性总装线上,这需要由同一个工位的工人来完成。按常理,来什么车型的车,工人就从线旁的料架上取不同的部件,这就需要安放不同的料架,但是由于是大宗零件,在物流配送中即可根据不同车型过来的顺序,对部件的配送进行排序,在适当的时间送来适当的部件(即时序配送),这不仅节省了线旁存料的空间,而且也能够使工人不需要花时间进行辨别,明显可以提高工作效率。
4.2生产线的柔性化要培养柔性的人
在生产线柔性化的过程中,管理人员应有在不同岗位工作的经历,这种轮岗形式可称之为角色换位,这是提供给管理人员成为一个全才的机会。如果一个管理人员只是一个部门很出色,但并不知道别的部门怎么运作的,能过轮岗,就会使其知道上游和下游在怎么做,眼界就会更为开阔,考虑问题的出发点就会是全局化的,不会有扯皮现象的产生。这可概括为:柔性化生产线要求人也要有柔性,以适应这种生产布局,适应它的节奏,驾御它,同时要改进它,不能线很柔,人却很刚。至于产品质量的直接缔造者――工人,他们要达到汽车总装生产线生产标准必须经过严格的培训。为适应柔性化生产,制造部门的工人应至少必须掌握三个以上工位的工作内容,并加大培训力度,培训员工的各种能力。
5、结语
柔性化生产是近些年来大多数产品密集型制造企业所极力推行的一种生产形态。其在大多数制造性行业都有不同程度的体现,其中汽车行业尤为突出。汽车行业是柔性化生产概念体现得最为彻底的一个行业。尽管目前国内大多数主流汽车厂家都宣称自己所拥有的生产线是如何先进,在同一个生产平台可以同时生产多少种不同类型的车型,生产线上可同时组装不同颜色不同款式的车辆,这些无不都是在宣称企业生产线的柔性化程度之高,在一定程度上向消费者传达了一个积极的信息,并从制造和管理水平方面推广自己企业。
参考文献
[1]颜永年.先进制造技术[M].北京:化学工业出版社,2012.
[2]邓智良.汽车总装工艺评审方法研究[J].装备制造技术,2011,(09).
[3]秦春清.浅谈微型汽车总装生产线的设计[J].装备制造技术,2010,(04).