浅谈汽车总装工艺工程规划

李 刚

（上汽通用（沈阳）北盛汽车有限公司北厂总装车间）

对于新建总装车间是一个复杂的过程,涉及到规划产品车型的参数、产品技术要求、生产纲领、工艺布局、设备选型、工装夹具选型、项目管理等。这些都是在车间规划过程中需要重点考虑的问题，如何能够合理利用厂房面积，柔性兼容现有产品和未来规划的产品，以最精益的方法规划总装车间的布局。

1 总装车间关键参数确定

关键参数的确定是车间工艺布局及工序确认的第一要务，是设备规划的重要依据，其中包括生产车型参数（车长、宽、高等），生产纲领，工作制度，生产节拍，设备开动率。

例如：SGM三期总装车间生产纲领为：双班30万辆/年；生产能力为60JPH；

最大产品尺寸为：L4,800mm/W1,900mm/H1,750mm；

TT（节拍）=（3600-休息时间）/JPH=3600*（1-5%）/60=57s；

ATT（实际节拍）=（3600-休息时间）*开动率/JPH3600*（1-5%）*95%/60=54.15=54s；

SGM休息时间一般默认为 5%，总装开动率默认为 95%，运行率包含了由于设备停机、非正常停线、物料短缺、质量问题（包括Andon停线、返工和不可预料的因素）和计划性工装夹具变化所需扣除的时间，它是一个百分数。

现在的总装车间布局主要有两个流派，T型和矩形。两种形式各有利弊，下面以几点作为比较：1、厂房面积T型要优于矩形。2、总体布局矩形要优于T型，T型厂房形状不规则，不利于总图布置。3、厂房可拓展T型要优于矩形，由于T形厂房可扩展面多且单边距离短，故扩展难度较小，投资、周期较短。而矩形厂房由于可扩展面少且单边距离长，故扩展难度较大，投资、周期较长。4、厂房施工难度 T型要高于矩形，若厂房扩建，T形厂房难度大于矩形厂房，主要为落水处理，高度差调节等。T形厂房在节能方面较矩形厂房相比较差。冷热空气较易散失。5、物料输送，矩形要优于T形，T形厂房物料区域分散，分散了操作工及移动设备的布置、调配。

2 工艺流程的排布

工艺流程是确定车间布局的直接依据，在确定工艺流程之前，需要充分考虑SGM的GMS 5项原则要求，标准化、制造质量、缩短制造周期、持续改进、人员参与。工序流程即零部件的安装顺序主要根据零部件及车辆构造、设备、和工装夹具的条件、作业性、组装效率、质量是否得到确保、安装是否容易而且高效、成本是否较低而综合考虑的。由于主要尺寸在1m以上或质量8kg以上的大件物体安装直接影响车间工艺布局，往往需要用设备进行装配，若工艺规划后再做调整则其难度很大，所以关键工序如拆车门、装车门、发动机与变速箱拼合、仪表板安装、轮胎安装、备胎安装、座椅安装、钢印机、制动空调液、冷却液、汽油、洗窗液加注、变速箱加注、AGV分装线、I-Shaft连接、Marriage工艺、前后风窗安装工艺、四驱发动机拼合、天窗学习、蓄电池安装、油箱安装等大件的安装工艺需要重点考虑。

根据生产节拍要求，就可以进行工艺流程的排布了，一般汽车生产流程的排布都是有一定经验在里面，如大多数轿车装配都是按内饰线、底盘线、尾线、调试线、终检线、路试线来布置主装配线，再加上车门、动力总成及一些小模块的分装线。其中内饰线主要包括汽车内外饰部件的安装，底盘段主要包括整车发动机及悬挂系统等部件的安装，尾线主要包括必须在动力总成及悬挂系统装配完成后的内外饰附件的安装及一些组合加注等工作。整个工序卡根据如上所述的内饰线、底盘线、尾线、车门分装线、动力总成分装线、终检线等进行大体分块。具体分块时可按如下方式：先确定内饰线、底盘线及尾线的大体形式，如工位的高低、采用的拖动方式等。一般内饰线采用的大多是低工位为主、半高及高工位为附，底盘线大多以高工位为主，以低工位为附。然后在整个生产线上将重要装配及需要设备的装配点确定下来，如摘车门、IP装配、动力总成装配、轮胎安装、风档安装、装车门、汽油加注、组合加注、ECOS检测。根据上述限制性，将工序卡进行拆分，先划拨出内饰线、底盘线及尾线。此划拨是概念性的划拨，在实际分割时有可能将内饰向底盘及尾线、或底盘向内饰等工段调整。在整个工序卡划拨完成之后，按内饰线、底盘线、尾线的顺序进行细分。对于内饰线，可将工序卡按与车身的关系分为完全与车身配合的紧贴于白车身的零部件、紧贴于车身件之后的部件，紧贴于车身之后的部件有可分为IP之前件、IP之后件；每一块又可以分为发动机仓件、乘客仓件、行李仓件、车身下部件、车身上部件；之后又可细分为发动机仓左部、发动机仓右部，乘客仓A柱左部、A柱右部、B柱左部、B柱右部、C柱左部、C柱右部，车身下部左部、车身下部右部，车身上部左部、车身上部右部。根据上述不仅可将零部件分块，而且可划拨至生产线中并确定高低工位。在此之后根据零部件之间的顺序的限制性排序，这样工位大体上就确定下来了，对于可在任何工位安装的零部件，可单独拿出来，在进行工时平衡时用。底盘线可先按动力总成合装为节点，划分为两块，动力总成之前装配件、动力总成之后装配件。每一块又可按高低工位分为高工位件和低工位件，分划分时尽量将高低工位与动力总成之前之后统一，比如动力总成之前及动力总成及之后的一段为高工位，动力总成合装后只有高工位，这样便于生产线布置并节省工位。底盘线按动力总成及高低工位分块后，又可再按发动机仓、乘客仓、行李箱分块，之后又可安发动机仓左部、右部，乘客仓左部、右部，行李箱左部、右部分块。然后再按装配关系的顺序限制性进行排序，这样底盘的工位布置大体就出来了。对于尾线工段，可将工序卡先按固定的设备分块，如风档安装、制动力检测、装车门、ECOS检测，然后按重大的零部件装配，如座椅，帽架。再按车身位置分块，最后按装配的顺序性排序，这样尾线的装配流程也大体确定下来了。

此工作完成后，应进行样车离线模拟装配验证，准备一台样车的车身及零部件，模拟生产线的工位，按工艺流程图进行装配，验证工艺流程图的正确性及工序卡的正确性。此工作应进行两到三轮。通过此工作可进一步完善工序卡和工艺流程图，为整个生产线的布置图作基础。

3 厂房规划及工装设备布置

LAYOUT概念图完成后，可根据此图作基建图，进行厂房规划。还可以同步进行上面提到的各场地布置，其中主要的要布置生产线及工装设备。

基建图除了作好自身规划外，还要做好与外界的水、电、气等的接口的设计。

生产线的布置主要根据工艺流程图来确定。作出装配主线的布置图。此布置图包括各段的线体形式，各线的联接、各工位的大小、工位高低、工位走向、各工装设备布置、线旁物料区的布置等。

首先应确定大体各工段的线体形式，比如内饰线采用滑板形式还是吊具形式、底盘线采用吊具或高空滑车形式、尾线采用吊具或板链形式。

然后根据工艺流程图，确定内饰线、底盘线、尾线、检测线在厂房流程图中的大体布置及的工位数，初步确定各段的内部循环形式及各段的衔接形式，确定工装设备还有线旁物料区的布置。然后再考虑其它的厂房内的时间顺序性、空间顺序性及国家规范等要求，在整个厂房的轮廓图中确定整个生产线，包括线旁物料区的布置。

实际上生产线体及工装设备的规划是以工序卡、工艺流程图、LAYOUT概念图及生产线及设备布置图为基础的。并且可以与之同步。在工序卡编制及工艺流程图及LAYOUT设计阶段，可同步规划生产线及工装设备的功能要求、具体结构及布置方式，使工序卡、工艺流程图及LAYOUT设计完成后，能马上确定生产线体及工装设备的厂家，功能要求，具体的结构形式、以及具体的布置方式。