多車型共線生產(chǎn)的現(xiàn)在與未來(lái)

汽車工業(yè)是一個(gè)典型的資本技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，也是目前自動(dòng)化程度最高的行業(yè)，推陳出新的頻率日益增高。

十年前，需要4年開發(fā)周期的汽車產(chǎn)品，現(xiàn)在只需要2年就可以完成。不少汽車廠家從以前的每年推出1~2款新車，到現(xiàn)在每年推出5~6款新車。這種高頻次的推陳出新率不僅僅是充分發(fā)掘市場(chǎng)需求的結(jié)果，更需要強(qiáng)有力的制造技術(shù)來(lái)配合生產(chǎn)。

為了滿足目前急劇增加的新車型生產(chǎn)，整車廠對(duì)多車型共線生產(chǎn)有了更高的需求。多車型共線生產(chǎn)的重點(diǎn)在于順利切換側(cè)圍夾具，共線的車型越多，所需的側(cè)圍夾具也越多。在現(xiàn)有場(chǎng)地面積下，實(shí)現(xiàn)低成本的多車型生產(chǎn)成為汽車整車廠商面臨的重大挑戰(zhàn)。

隨著共線生產(chǎn)車型數(shù)量的增加，對(duì)于側(cè)圍總拼工位的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越嚴(yán)格。目前行業(yè)線體供應(yīng)商對(duì)于總拼工位流行的設(shè)置有4種，分別是并排式、轉(zhuǎn)轂式、轉(zhuǎn)臺(tái)式，以及康采恩式（空中豎直式）。其中并排放置設(shè)計(jì)，優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)較低，缺點(diǎn)是總拼工位占地面積過(guò)大，對(duì)于工廠場(chǎng)地要求高；康采恩式的占地面積比較小，但是空中占很大的面積，同時(shí)會(huì)影響空中輸送系統(tǒng)的布置；轉(zhuǎn)轂式生產(chǎn)缺點(diǎn)是造價(jià)相對(duì)高，但是能極大地減少客戶場(chǎng)地使用面積；轉(zhuǎn)臺(tái)式的總拼缺點(diǎn)是占地面積較大，優(yōu)點(diǎn)是歷史悠久，技術(shù)相對(duì)成熟。

其中技術(shù)難度較高的是多車型轉(zhuǎn)轂式生產(chǎn)，車型越多，越需要提高夾具切換時(shí)間，以便降低生產(chǎn)節(jié)拍損失。業(yè)內(nèi)側(cè)圍夾具的切換時(shí)間一般為18 s，而庫(kù)卡通過(guò)在轉(zhuǎn)轂上方增加側(cè)圍夾具的空中返回軌道，任意側(cè)圍夾具的切換時(shí)間最快可達(dá)15 s，可以顯著地減少車型切換的節(jié)拍損失。庫(kù)卡轉(zhuǎn)轂式生產(chǎn)設(shè)計(jì)每一個(gè)轉(zhuǎn)轂可儲(chǔ)存4個(gè)夾具，總拼工位占地面積最低可達(dá)寬13 m×長(zhǎng)23.6 m，而行業(yè)上能實(shí)現(xiàn)的占地面積一般在寬18 m×長(zhǎng)25 m左右。

 并列式放置

轉(zhuǎn)轂上方的軌道是一種更換裝置，用于不同轉(zhuǎn)轂之間側(cè)圍夾具的更換，具有多個(gè)可控、可轉(zhuǎn)動(dòng)夾具存儲(chǔ)庫(kù)和夾具傳送裝置，在夾具庫(kù)之間傳輸夾具并將其運(yùn)送到工作站的操作位置的功能。這種技術(shù)為安裝和更換不同的、典型的夾具提供了更高的靈活度，并且能夠在更換車型類型和相應(yīng)的車身件時(shí)更快地更換夾具。夾具傳輸裝置為所屬的夾具庫(kù)提供了多種并行聯(lián)接的可能性，可以在地面更換夾具的同時(shí)空中軌道也在傳送另一個(gè)車型的側(cè)圍夾具。優(yōu)選并行配置的夾具傳輸裝置允許相對(duì)于夾具傳送裝置獨(dú)立地在不同夾具庫(kù)之間更換夾具，由此可以在夾具庫(kù)之間實(shí)現(xiàn)夾具的循環(huán)傳送。


轉(zhuǎn)轂式生產(chǎn)仿真圖

此項(xiàng)技術(shù)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是擁有臨時(shí)夾具存儲(chǔ)位置，在為其中一個(gè)車型安裝車身件的時(shí)候，另一個(gè)夾具可先移動(dòng)到存儲(chǔ)位置待命，以便更快地切換。
通過(guò)空中軌道快速切換側(cè)圍夾具是目前庫(kù)卡系統(tǒng)的專利技術(shù)，其關(guān)鍵部件由庫(kù)卡系統(tǒng)德國(guó)總部研發(fā)生產(chǎn)，采用德國(guó)進(jìn)口部件，可以保證較長(zhǎng)的使用壽命以及長(zhǎng)久的運(yùn)行穩(wěn)定性，故障率較低。車身進(jìn)入工位時(shí)，采用精定位鋼結(jié)構(gòu)保證車身精度，精確地將偏差控制在很小的范圍內(nèi)，對(duì)于多車型生產(chǎn)的順利實(shí)現(xiàn)有著非常重大的作用。

KUKA矩陣式生產(chǎn)

未來(lái)新產(chǎn)品的開發(fā)周期不斷縮短，成本也不斷降低。隨著汽車技術(shù)水平的提升和制造技術(shù)的變革，伴隨著日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，多品種生產(chǎn)最大限度滿足市場(chǎng)的多樣化需要，直到滿足每一位用戶的需要。“多品種、小批量”的定制生產(chǎn)方式開始進(jìn)入人們的視野?；诔墒斓募夹g(shù)以及豐富的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合對(duì)“工業(yè)4.0”概念的理解和探索，一種獨(dú)有的矩陣化生產(chǎn)解決方案被率先提出。變線為站，同時(shí)完成多種加工，利于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化生產(chǎn)；降低庫(kù)存，提高設(shè)備利用率和縮短加工周期，提升中國(guó)客戶在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。