柔性化生產(Flexihility-Manufacturing),是目前汽車制造企業廣泛采用的一種靈活的生產模式。它既滿足了汽車生產要求的規模效益,又了產品多元化的需求。這種的生產理念,以其時效優勢及成本優勢, 的增強了企業的竟爭一力。
面對瞬息萬變的市場,汽車生產企業對人們的消費需求愈加難以準確預測,因此,汽車企業的生產能力能否彈性地適應市場波動并進行適時地、地調整,對于企業處于市場競爭一的有利地位顯得至關重要,這也是差異化市場競爭一中能否克敵制勝的關鍵所在。汽車市場的競爭一越來越集中在汽車產品的新換代和是否針對客戶個性化需求上。企業面對如此變幻莫測的市場環境,傳統汽車行業過去采用的大批量單車種線的生產模式已很難適應當前汽車業發展的要求,因此多品種的柔性化共用線生產方式越來越受到重視,廣泛地應用在汽車生產中。汽車焊裝生產是汽車加工工藝中相對復雜相對 的制造過程,柔性化制造技術對車身焊裝生產而言,顯得尤為重要,因此如何實現“柔性化生產”是汽車柔性化生產的關鍵所在。
一、焊裝生產線的作用及分類
焊裝生產工序的主要任務是完成車象也稱為白車身)的加工制造。對于轎車產品來說,車身焊裝線一般是由地板總成線、左右側圍總成線、CRP(儀表臺橫梁+頂蓋+后行李倉托架)線和門蓋總成線、車身裝配調整線等部分組成,各總成構件又由很多合件、組件及零傀大多為沖壓件)組成??紤]到起初的投資、日后的生產物流、品質管理等因素,這些分總成線一般都建在主機廠附近的配套廠,汽車主機廠通常采用即時直供方式為主機廠焊裝線服務。
專有化焊裝線,也稱之為單一化焊裝生產線,就是該焊裝線只能為單一車型提供生產。若再新車種生產時,就 異地或遷移現有焊裝線后重新建設新的焊裝線。從而造成廠房、設備及公用動力設施重復投資造成浪費,生產效率很低;與之對應的柔性化焊裝線,是指在相同的地方同一條生產線上可以同時滿足多個車種的生產線,其通用設備和公用動力設施一次性投人享用,每次新車型時,只需增加部分設備模塊,改造事先預置的通用設備,調試各種共用化程序即可。柔性化生產線避免了重復投資造成的浪費,而且縮短了技改時間,不足的是初期一次性投資高于固定生產線。
二、柔性焊裝生產線
柔性焊裝生產線的特征是大量使用工業機器人、數控焊鉗、可換的工裝設備和非同步輸送帶、可編程控制的自導車等自動化、模塊化構件,其特點是能方便地適應幾個基本車型及若干變型車的同時生產并易于適應以后的改型。
柔性焊裝生產線屬于柔性制造系統(FMS一Flexible-Manufacturing-System),FMS的柔性是指對生產產品的技術柔性,即系統為不同的產品和產品變化而進行柔性設置,可以達到非常高的設備利用率,同時減少制造過程中零件的中間存儲,提高對顧客需求的響應能力。
與剛性焊裝生產線相比,柔性焊裝生產線主要特點為:(1)把作業分為幾個工序;(2)不同批次的不同工序可以重疊投人;(3)完成工序加工時間快和不變;(4)全部加工工序自動化;(5)產品的焊接主要由焊接柔性制造系統完成;(6)組成系統構件構成模塊化,可以隨著需要進行柔性改造。
德國的大眾、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線。其中德國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的中地板、前后地板線等,共有焊接機器人1000余臺,自動化率為,生產約10個車型,其柔性生產能力是非常驚人的。
三、柔性化焊裝生產線上的組成單元
柔性焊裝生產線是為了適應用戶不同產量、不同生產率、不同自動化程度、不同工廠環境的要求而設計的。柔性生產系統是車身焊裝技術發展的趨勢。
柔性組成單元主要包括:柔性焊裝夾具,自動焊接裝置,點焊設備,車身總成工位,自動輸送機械,傳送機構,升降機,折邊機,機器人系統,電控系統以及輔助機構等。
一、柔性焊裝夾具
為了適應不同車型,柔性夾具一般采用兩種結構型式:
一是固定式,它設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不同車型的定位夾緊,有旋轉和移動兩種方式。
二、自動焊接裝置
由于手工焊接勞動強度大,生產率低,且焊接質量和性難以,隨著焊裝生產線自動化程度的日益提高,它逐漸被自動焊接工藝所代替。自動焊接裝置由自動焊鉗及其附屬設備組成,相比焊接機器人而言,它的投資少且焊接接近性好,是我國汽車車身焊接的發展方向。
三、點焊設備及方式
為了滿足不同用戶的對于投資成本和維護費用的不同要求,我們又可以根據成本以及焊接自動化程度,選擇不同的焊接方式,主要有手工點焊、自動點焊、機器人點焊等幾種方式。
四、機器人系統
在白車身焊裝生產線中利用多軸機器人進行二氧化碳焊接、點焊、涂膠和上下料,提高了焊裝生產線的自動化程度和生產效率。
在汽車焊裝線的控制中廣泛應用可編程控制器PLC,它具有響應時間快、控制、性好、控制程序可隨工藝而改變、易與計算機接口、維修方便等優點,而且體積小、壽命長,抗干擾。