柔性化生產(chǎn)(Flexihility-Manufacturing),是目前汽車制造企業(yè)廣泛采用的一種靈活的生產(chǎn)模式。它既滿足了汽車生產(chǎn)要求的規(guī)模效益,又了產(chǎn)品多元化的需求。這種的生產(chǎn)理念,以其時(shí)效優(yōu)勢(shì)及成本優(yōu)勢(shì), 的增強(qiáng)了企業(yè)的竟?fàn)幰涣Α?br/>
面對(duì)瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng),汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)人們的消費(fèi)需求愈加難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè),因此,汽車企業(yè)的生產(chǎn)能力能否彈性地適應(yīng)市場(chǎng)波動(dòng)并進(jìn)行適時(shí)地、地調(diào)整,對(duì)于企業(yè)處于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)一的有利地位顯得至關(guān)重要,這也是差異化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)一中能否克敵制勝的關(guān)鍵所在。汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)一越來(lái)越集中在汽車產(chǎn)品的新?lián)Q代和是否針對(duì)客戶個(gè)性化需求上。企業(yè)面對(duì)如此變幻莫測(cè)的市場(chǎng)環(huán)境,傳統(tǒng)汽車行業(yè)過(guò)去采用的大批量單車種線的生產(chǎn)模式已很難適應(yīng)當(dāng)前汽車業(yè)發(fā)展的要求,因此多品種的柔性化共用線生產(chǎn)方式越來(lái)越受到重視,廣泛地應(yīng)用在汽車生產(chǎn)中。汽車焊裝生產(chǎn)是汽車加工工藝中相對(duì)復(fù)雜相對(duì) 的制造過(guò)程,柔性化制造技術(shù)對(duì)車身焊裝生產(chǎn)而言,顯得尤為重要,因此如何實(shí)現(xiàn)“柔性化生產(chǎn)”是汽車柔性化生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。
一、焊裝生產(chǎn)線的作用及分類
焊裝生產(chǎn)工序的主要任務(wù)是完成車象也稱為白車身)的加工制造。對(duì)于轎車產(chǎn)品來(lái)說(shuō),車身焊裝線一般是由地板總成線、左右側(cè)圍總成線、CRP(儀表臺(tái)橫梁+頂蓋+后行李倉(cāng)托架)線和門蓋總成線、車身裝配調(diào)整線等部分組成,各總成構(gòu)件又由很多合件、組件及零傀大多為沖壓件)組成。考慮到起初的投資、日后的生產(chǎn)物流、品質(zhì)管理等因素,這些分總成線一般都建在主機(jī)廠附近的配套廠,汽車主機(jī)廠通常采用即時(shí)直供方式為主機(jī)廠焊裝線服務(wù)。
專有化焊裝線,也稱之為單一化焊裝生產(chǎn)線,就是該焊裝線只能為單一車型提供生產(chǎn)。若再新車種生產(chǎn)時(shí),就 異地或遷移現(xiàn)有焊裝線后重新建設(shè)新的焊裝線。從而造成廠房、設(shè)備及公用動(dòng)力設(shè)施重復(fù)投資造成浪費(fèi),生產(chǎn)效率很低;與之對(duì)應(yīng)的柔性化焊裝線,是指在相同的地方同一條生產(chǎn)線上可以同時(shí)滿足多個(gè)車種的生產(chǎn)線,其通用設(shè)備和公用動(dòng)力設(shè)施一次性投人享用,每次新車型時(shí),只需增加部分設(shè)備模塊,改造事先預(yù)置的通用設(shè)備,調(diào)試各種共用化程序即可。柔性化生產(chǎn)線避免了重復(fù)投資造成的浪費(fèi),而且縮短了技改時(shí)間,不足的是初期一次性投資高于固定生產(chǎn)線。
二、柔性焊裝生產(chǎn)線
柔性焊裝生產(chǎn)線的特征是大量使用工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控焊鉗、可換的工裝設(shè)備和非同步輸送帶、可編程控制的自導(dǎo)車等自動(dòng)化、模塊化構(gòu)件,其特點(diǎn)是能方便地適應(yīng)幾個(gè)基本車型及若干變型車的同時(shí)生產(chǎn)并易于適應(yīng)以后的改型。
柔性焊裝生產(chǎn)線屬于柔性制造系統(tǒng)(FMS一Flexible-Manufacturing-System),F(xiàn)MS的柔性是指對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)柔性,即系統(tǒng)為不同的產(chǎn)品和產(chǎn)品變化而進(jìn)行柔性設(shè)置,可以達(dá)到非常高的設(shè)備利用率,同時(shí)減少制造過(guò)程中零件的中間存儲(chǔ),提高對(duì)顧客需求的響應(yīng)能力。
與剛性焊裝生產(chǎn)線相比,柔性焊裝生產(chǎn)線主要特點(diǎn)為:(1)把作業(yè)分為幾個(gè)工序;(2)不同批次的不同工序可以重疊投人;(3)完成工序加工時(shí)間快和不變;(4)全部加工工序自動(dòng)化;(5)產(chǎn)品的焊接主要由焊接柔性制造系統(tǒng)完成;(6)組成系統(tǒng)構(gòu)件構(gòu)成模塊化,可以隨著需要進(jìn)行柔性改造。
德國(guó)的大眾、寶瑪格、日本的本山、瑞典的沃爾沃、 的卡特比勒等公司均大量使用車身柔性焊裝生產(chǎn)線。其中德國(guó)Benz在Sindelfingen工廠布置有三條車身焊接總裝線,三條地板總成線及相應(yīng)的中地板、前后地板線等,共有焊接機(jī)器人1000余臺(tái),自動(dòng)化率為,生產(chǎn)約10個(gè)車型,其柔性生產(chǎn)能力是非常驚人的。
三、柔性化焊裝生產(chǎn)線上的組成單元
柔性焊裝生產(chǎn)線是為了適應(yīng)用戶不同產(chǎn)量、不同生產(chǎn)率、不同自動(dòng)化程度、不同工廠環(huán)境的要求而設(shè)計(jì)的。柔性生產(chǎn)系統(tǒng)是車身焊裝技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。
柔性組成單元主要包括:柔性焊裝夾具,自動(dòng)焊接裝置,點(diǎn)焊設(shè)備,車身總成工位,自動(dòng)輸送機(jī)械,傳送機(jī)構(gòu),升降機(jī),折邊機(jī),機(jī)器人系統(tǒng),電控系統(tǒng)以及輔助機(jī)構(gòu)等。
一、柔性焊裝夾具
為了適應(yīng)不同車型,柔性?shī)A具一般采用兩種結(jié)構(gòu)型式:
一是固定式,它設(shè)置在各種車型斷面相同或相似的位置;
二是切換式,在不同車型斷面相差很大的情況下,利用切換式夾具分別適應(yīng)不同車型的定位夾緊,有旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)兩種方式。
二、自動(dòng)焊接裝置
由于手工焊接勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)率低,且焊接質(zhì)量和性難以,隨著焊裝生產(chǎn)線自動(dòng)化程度的日益提高,它逐漸被自動(dòng)焊接工藝所代替。自動(dòng)焊接裝置由自動(dòng)焊鉗及其附屬設(shè)備組成,相比焊接機(jī)器人而言,它的投資少且焊接接近性好,是我國(guó)汽車車身焊接的發(fā)展方向。
三、點(diǎn)焊設(shè)備及方式
為了滿足不同用戶的對(duì)于投資成本和維護(hù)費(fèi)用的不同要求,我們又可以根據(jù)成本以及焊接自動(dòng)化程度,選擇不同的焊接方式,主要有手工點(diǎn)焊、自動(dòng)點(diǎn)焊、機(jī)器人點(diǎn)焊等幾種方式。
四、機(jī)器人系統(tǒng)
在白車身焊裝生產(chǎn)線中利用多軸機(jī)器人進(jìn)行二氧化碳焊接、點(diǎn)焊、涂膠和上下料,提高了焊裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。
在汽車焊裝線的控制中廣泛應(yīng)用可編程控制器PLC,它具有響應(yīng)時(shí)間快、控制、性好、控制程序可隨工藝而改變、易與計(jì)算機(jī)接口、維修方便等優(yōu)點(diǎn),而且體積小、壽命長(zhǎng),抗干擾。