汽車(chē)裝配工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

汽車(chē)裝配工藝現(xiàn)狀及開(kāi)展趨勢(shì)2009年02月23日現(xiàn)今產(chǎn)品向個(gè)性化、多樣化、全球化、小批量方向開(kāi)展，流水線總裝式的大批量生產(chǎn)方式因?yàn)槠渥陨淼脑颉苍谙鄬?duì)固定生產(chǎn)時(shí)間段中進(jìn)行重復(fù)生產(chǎn)的方式〕而限制了產(chǎn)品種類(lèi)的多變性，所以已經(jīng)不能適應(yīng)快速反響的市場(chǎng)和商品多樣化的需求。為此，有人提出了用戶化大批量生產(chǎn)，即采用大量生產(chǎn)的本錢(qián)生產(chǎn)出滿足用戶個(gè)性化的大量產(chǎn)品。用戶化大批量生產(chǎn)模式強(qiáng)調(diào)在現(xiàn)有的流水線上進(jìn)行工位的整合和調(diào)整、各工位作業(yè)量的均衡工藝的并行設(shè)計(jì)和物流的順暢，從而實(shí)現(xiàn)敏捷制造〔Agile

Manufacture，AM〕和高柔度裝配。用戶化大批量生產(chǎn)必須從零件裝配成產(chǎn)品，所以裝配在AM中占有重要的地位。如何有效實(shí)現(xiàn)汽車(chē)產(chǎn)品裝配自動(dòng)化和柔性化，如何將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用到裝配工藝的問(wèn)題日趨成為汽車(chē)行業(yè)提高流水線總裝效率的關(guān)鍵。1

汽車(chē)裝配工藝裝備概況

1.1整車(chē)裝配工藝裝備概況

整車(chē)裝配線，一般是指由輸送設(shè)備〔空中懸掛和地面〕和專(zhuān)用設(shè)備〔如舉升、翻轉(zhuǎn)、壓裝、加熱或冷卻、檢測(cè)、螺栓螺帽的緊固設(shè)備等〕構(gòu)成的有機(jī)整體。整車(chē)裝配所用的設(shè)備主要包括：裝配線所用輸送設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)和前后橋等各大總成上線設(shè)備、各種油液加注設(shè)備、出廠檢測(cè)設(shè)備以及各種專(zhuān)用裝配設(shè)備。1〕輸送設(shè)備。輸送設(shè)備主要用于總裝配線、各總成分裝線以及大總成上線的輸送。完成汽車(chē)裝配生產(chǎn)過(guò)程最重要的設(shè)備之一是汽車(chē)總裝線。

2〕大總成上線設(shè)備。大總成上線設(shè)備是指發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、駕駛室、車(chē)輪等總成在分裝、組裝后送至總裝配線并在相應(yīng)工位上線所采用的輸送、吊裝設(shè)備。車(chē)輪上線一般采用普通懸掛輸送機(jī)和積放式懸掛輸送機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、駕駛室等大總成上線，傳統(tǒng)的方式是采用單軌電動(dòng)葫蘆或起重機(jī)。隨著汽車(chē)裝配的機(jī)械化、自動(dòng)化水平的提高，目前各大總成上線普遍采用自行葫蘆輸送機(jī)和積放式懸掛輸送機(jī)，也有少數(shù)廠家采用了帶有升降裝置的電動(dòng)磁軌小車(chē)〔AGV〕自動(dòng)上線。3〕各種油液加注設(shè)備。隨著轎車(chē)技術(shù)的引進(jìn)，燃油、潤(rùn)滑油、清潔劑、冷卻液、制動(dòng)液、制冷劑等各種加注設(shè)備的水平也有了很大的提高，由過(guò)去的手工加注開(kāi)展到采用設(shè)備定量加注，直到自動(dòng)加注。尤其是在轎車(chē)裝配中，普遍采用具有抽真空、自動(dòng)檢漏、自動(dòng)定量加注等功能的加注機(jī)，保證加注的質(zhì)量。

4〕出廠檢測(cè)設(shè)備。整車(chē)出廠試驗(yàn)的水平也有較大的提高，由過(guò)去采用室外道路試驗(yàn)開(kāi)展到現(xiàn)在采用室內(nèi)檢測(cè)線。出廠檢測(cè)線一般由前束試驗(yàn)臺(tái)、側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)、轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)、前照燈檢測(cè)儀、制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、車(chē)速表試驗(yàn)臺(tái)、排氣分析儀等設(shè)備組成。

5〕專(zhuān)用裝配設(shè)備。隨著汽車(chē)產(chǎn)量的提高和對(duì)質(zhì)量的高要求，高效專(zhuān)用的裝配設(shè)備進(jìn)入裝配線。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于整車(chē)裝配的主要專(zhuān)用裝配設(shè)備有：車(chē)架打號(hào)機(jī)、底盤(pán)翻轉(zhuǎn)機(jī)、螺紋緊固設(shè)備、車(chē)輪裝配專(zhuān)用設(shè)備、自動(dòng)涂膠機(jī)、板簧襯套壓裝機(jī)、液壓橋裝小車(chē)等。1.2發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝裝備概況發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝裝備主要分為五個(gè)類(lèi)型：總成和分總成裝配線、移載翻轉(zhuǎn)設(shè)備、自動(dòng)擰緊設(shè)備、專(zhuān)用裝配設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。1〕發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的型式。國(guó)內(nèi)各發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)所采用的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線型式較多，大致可歸納為：自由滾道+雙鏈橋架小車(chē)式、自由滾道+單鏈牽引地面軌道小車(chē)式、自由滾道+帶隨行支架地面板式、自由滾道+單鏈牽引地面軌道小車(chē)式+帶隨行支架地面板式、懸掛鏈?zhǔn)降?。這幾種裝配線的主線皆為強(qiáng)制流水〔連續(xù)或間歇〕，裝配對(duì)象與主線的運(yùn)行是一致的〔同步〕，故稱(chēng)為同步裝配線或剛性裝配線。2〕專(zhuān)用裝配設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。在轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配中普遍采用定轉(zhuǎn)矩的多頭螺栓〔母〕扭緊機(jī)〔也稱(chēng)裝配機(jī)〕。擰緊方法采用控制轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)角法，這種方法是目前世界上最先進(jìn)的螺紋連接方法。此外，還采用氣門(mén)自動(dòng)裝配機(jī)、裝配機(jī)械手、自動(dòng)涂膠機(jī)等設(shè)備。在關(guān)鍵的裝配工序后都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的檢查工位，采用自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備控制裝配質(zhì)量。3〕發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)設(shè)備。發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的最后檢驗(yàn)。在大量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)向全自動(dòng)化臺(tái)架系統(tǒng)開(kāi)展。1.3變速器及車(chē)橋裝配工藝裝備概況變速器及車(chē)橋總成裝配線也與發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線一樣，由剛性裝配線向柔性裝配線方向開(kāi)展，輸送線的型式同發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配一樣，也有四種型式，但目前采用較多的是摩擦式機(jī)動(dòng)輥道式。在裝配線上配備各種專(zhuān)用裝配設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。2

汽車(chē)裝配工藝裝備制造水平現(xiàn)狀

先進(jìn)的裝配工藝需要先進(jìn)的工藝裝備，工藝裝備設(shè)計(jì)制造水平，對(duì)保證高效率的生產(chǎn)和高質(zhì)量的產(chǎn)品至關(guān)重要，也是汽車(chē)裝配技術(shù)水平的標(biāo)志。隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的開(kāi)展，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了大量先進(jìn)的設(shè)備，使汽車(chē)工業(yè)裝備水平有了很大的提高；同時(shí)，許多設(shè)備制造企業(yè)也紛紛引進(jìn)技術(shù)，購(gòu)置產(chǎn)品生產(chǎn)專(zhuān)利權(quán)，合資合作生產(chǎn)國(guó)內(nèi)急需的裝備。在機(jī)械加工、鑄造、沖壓、焊接、涂裝等設(shè)備方面均取得了一定的進(jìn)展。但從整體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)的裝備制造水平尚不能滿足汽車(chē)工業(yè)開(kāi)展的需要，幾大轎車(chē)廠所用設(shè)備70都是引進(jìn)設(shè)備。就裝配工藝裝備而言，與其它工裝設(shè)備相比，由于技術(shù)要求高〔特別是試驗(yàn)設(shè)備〕，且大多為非標(biāo)設(shè)備，我國(guó)設(shè)備廠家開(kāi)發(fā)裝配設(shè)備難度較大，導(dǎo)致我國(guó)裝配設(shè)備的開(kāi)展落后于其它設(shè)備的開(kāi)展汽車(chē)裝配工藝裝備主要分為六大類(lèi)：試驗(yàn)設(shè)備、輸送設(shè)備、全自動(dòng)裝配線、加注設(shè)備、螺栓緊固設(shè)備和專(zhuān)用裝配設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)這幾類(lèi)設(shè)備的生產(chǎn)情況如下：1〕試驗(yàn)設(shè)備。這類(lèi)設(shè)備主要以引進(jìn)為主，僅有一些簡(jiǎn)單的試驗(yàn)設(shè)備由國(guó)內(nèi)自行制造，主要是由于生產(chǎn)這類(lèi)設(shè)備需要了解試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備精度要求高，且各種不同的產(chǎn)品試驗(yàn)設(shè)備不同，因此，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家，這類(lèi)設(shè)備都是由一些研究所設(shè)計(jì)制造。2〕輸送設(shè)備。輸送設(shè)備有剛性和柔性?xún)深?lèi)。剛性輸送設(shè)備主要有板式輸送帶、普通懸掛輸送機(jī)等，這類(lèi)設(shè)備國(guó)內(nèi)完全能夠制造生產(chǎn)，并且質(zhì)量可靠。柔性輸送設(shè)備分三種：第一種是整車(chē)柔性輸送設(shè)備、積放式懸掛輸送機(jī)和自行葫蘆輸送機(jī)，這種設(shè)備在80年代末我國(guó)一些設(shè)備生產(chǎn)廠引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，因此，這種設(shè)備目前國(guó)內(nèi)能夠制造并且質(zhì)量可靠；第二種是發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、前后橋等大總成柔性輸送設(shè)備〔中型非同步輸送線〕，這類(lèi)設(shè)備國(guó)內(nèi)能夠設(shè)計(jì)制造，但質(zhì)量不過(guò)關(guān)，設(shè)備壽命短；第三種是空氣濾清器、減振器、微電機(jī)等零部件柔性輸送設(shè)備〔輕型非同步輸送線〕。該種設(shè)備國(guó)內(nèi)能夠設(shè)計(jì)制造，并且質(zhì)量可靠。3〕全自動(dòng)裝配線。一般用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零部件裝配生產(chǎn)中。這類(lèi)設(shè)備國(guó)內(nèi)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，需要引進(jìn)。4〕加注設(shè)備。普通定量加注設(shè)備，國(guó)內(nèi)能夠設(shè)計(jì)制造，并且質(zhì)量可靠。抽真空定量加注設(shè)備國(guó)內(nèi)還不過(guò)關(guān)，需要引進(jìn)。5〕螺栓緊固設(shè)備。普通螺栓擰緊設(shè)備，國(guó)內(nèi)能夠制造生產(chǎn)，并且質(zhì)量可靠；定扭螺栓擰緊設(shè)備，國(guó)內(nèi)少數(shù)廠家也能夠生產(chǎn)，但設(shè)備可靠性差。這類(lèi)設(shè)備目前以引進(jìn)為主。6〕專(zhuān)用裝配設(shè)備。目前我國(guó)各類(lèi)汽車(chē)產(chǎn)品裝配生產(chǎn)線上的各類(lèi)專(zhuān)用裝配設(shè)備，一局部是隨著引進(jìn)產(chǎn)品制造技術(shù)引進(jìn)的；另一局部是通過(guò)消化引進(jìn)設(shè)備自行設(shè)計(jì)制造的。3

汽車(chē)裝配技術(shù)及裝配工藝裝備的開(kāi)展趨勢(shì)

3.1汽車(chē)裝配技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)近年來(lái)，隨著汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)需求的個(gè)性化和多樣化，汽車(chē)裝配作業(yè)也從傳統(tǒng)的單一品種、大批量生產(chǎn)向多品種、中小批量轉(zhuǎn)化，裝配生產(chǎn)的批量性特點(diǎn)趨于復(fù)雜，安裝零件的品種、數(shù)量進(jìn)一步增多，對(duì)零部件的接收、保管、供給、裝配作業(yè)指導(dǎo)等都提出了新的要求。市場(chǎng)的變化必將使裝配生產(chǎn)方式產(chǎn)生新的變革，逐步向裝配模塊化、自動(dòng)化裝配技術(shù)與柔性裝配系統(tǒng)〔FAS〕、汽車(chē)虛擬裝配系統(tǒng)〔AVAS〕開(kāi)展。1〕裝配模塊化。所謂模塊，是指按汽車(chē)的組成結(jié)構(gòu)將零部件或子系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而形成一個(gè)個(gè)大部件或大總成。而生產(chǎn)裝配模塊化，即汽車(chē)零部件廠商生產(chǎn)模塊化的系統(tǒng)產(chǎn)品，整車(chē)廠商只對(duì)采購(gòu)的模塊化產(chǎn)品進(jìn)行裝配即可完成整車(chē)生產(chǎn)2〕柔性裝配系統(tǒng)〔Flexible

Assembly

System，簡(jiǎn)稱(chēng)FAS〕是近年才開(kāi)展起來(lái)的一種多品種自動(dòng)裝配系統(tǒng)。它是由計(jì)算機(jī)控制的具有高度的裝配自動(dòng)化、裝配柔性、生產(chǎn)率及較好的可靠性的自動(dòng)裝配系統(tǒng)。是柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。FAS的開(kāi)展與裝配機(jī)器人的迅速開(kāi)展分不開(kāi)，柔性裝配系統(tǒng)是可編程序、可擴(kuò)展、可更換并具有人機(jī)接口系統(tǒng)，由裝配機(jī)器人系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、零件自動(dòng)供料系統(tǒng)、工具〔手部〕自動(dòng)更換裝置及工具庫(kù)、視覺(jué)系統(tǒng)、根底件系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)組成。從結(jié)構(gòu)上可分為柔性裝配單元〔FAC〕和柔性裝配系統(tǒng)〔FAS〕。柔性裝配單元是借助一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器人按程序完成各種裝配工作，采用機(jī)械視覺(jué)系統(tǒng)、超聲波陣列測(cè)零件位置及有關(guān)參數(shù)。柔性裝配系統(tǒng)一種是柔性多工位同步系統(tǒng)，由傳送機(jī)構(gòu)組成的固定或?qū)Ｓ醚b配線；另一種柔性裝配系統(tǒng)是組合式結(jié)構(gòu)，由裝配機(jī)、工具和控制裝置組合而成。柔性裝配系統(tǒng)能在一條裝配線上同時(shí)完成多個(gè)品種的安裝工作。3〕汽車(chē)虛擬裝配系統(tǒng)〔Automobile

Virtual

Assembly

System〕是利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)建立汽車(chē)零部件主模型。根據(jù)主要模型形狀特性、精度特性、約束關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬裝配一干預(yù)分析一模擬裝配等的屢次反復(fù)，以到達(dá)預(yù)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理〔Product

Data

Management，PDM〕將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〔CAD〕、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃〔CAPP〕和計(jì)算機(jī)輔助制造〔CAM〕統(tǒng)一集成起來(lái)，具有高適應(yīng)性和高柔性的集成化裝配系統(tǒng)。汽車(chē)虛擬裝配工藝主要包括三局部：①汽車(chē)總裝產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。直接來(lái)自工具層中PDM，總裝產(chǎn)品數(shù)據(jù)主要包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品裝配數(shù)據(jù)；②裝配單元?jiǎng)澐?。它是裝配作業(yè)均衡的根底，是裝配工序的直接來(lái)源，也是裝配工具選用的依據(jù)，主要包括確定裝配單元的任務(wù)，技術(shù)要求，裝配工、夾具的選用，裝配工序卡；③裝配作業(yè)均衡。它是解決裝配線的平衡問(wèn)題，到達(dá)平均分配作業(yè)量的目的，以提高汽車(chē)裝配的生產(chǎn)效率，降低制造本錢(qián)。3.2汽車(chē)裝配工藝裝備開(kāi)展趨勢(shì)隨著汽車(chē)裝配技術(shù)的提升，汽車(chē)裝配工藝裝備也隨之迅速開(kāi)展。整車(chē)裝配線和零部件裝配線向模塊化、自動(dòng)化、柔性化和虛擬化方向開(kāi)展，以滿足多品種生產(chǎn)和自動(dòng)化裝配要求；輸送設(shè)備向柔性輸送設(shè)備方向開(kāi)展；加注設(shè)備向真空式、自動(dòng)檢漏和自動(dòng)定量加注方向開(kāi)展；試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備已大量應(yīng)用光、機(jī)、電一體化技術(shù)，并采用計(jì)算機(jī)測(cè)控，有些檢測(cè)設(shè)備具有專(zhuān)家系統(tǒng)和智能化功能，能對(duì)汽車(chē)技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)，并能診斷出汽車(chē)故障發(fā)生的部位和原因，引導(dǎo)維修人員迅速排除故障，向微機(jī)控制、數(shù)字化、高精度、智能化、自動(dòng)化方向開(kāi)展；螺栓緊固設(shè)備向定轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)角的多頭螺栓扭緊機(jī)方向開(kāi)展；專(zhuān)用裝配設(shè)備向高精度、適應(yīng)性強(qiáng)、自動(dòng)化方向開(kāi)展，一臺(tái)專(zhuān)機(jī)應(yīng)能適應(yīng)2～3種產(chǎn)品的生產(chǎn)要求，以適應(yīng)多品種生產(chǎn)的要求；以靜扭扳手和定轉(zhuǎn)矩電動(dòng)扳手替代沖擊式氣動(dòng)扳手是裝配工具的開(kāi)展趨勢(shì)；一些產(chǎn)量大、零件數(shù)量少的零部件裝配線趨于采用全自動(dòng)裝配線；將柔性裝配線和其上的各種裝配專(zhuān)機(jī)及檢測(cè)設(shè)備有機(jī)地結(jié)合在一起，由同一廠家設(shè)計(jì)、制造、安裝，即交鑰匙工程，是今后裝配設(shè)備制造的開(kāi)展趨勢(shì)，這樣便于保證設(shè)備的制造質(zhì)量，防止扯皮現(xiàn)象，有利于提高裝配工藝裝備的整體制造水平4

結(jié)束語(yǔ)

隨著汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨劇烈，提高勞動(dòng)效率、降低本錢(qián)一直是汽車(chē)制造廠家非常關(guān)心的問(wèn)題。根據(jù)局部調(diào)查分析，目前我國(guó)汽車(chē)整車(chē)生產(chǎn)企業(yè)中，采用自動(dòng)裝配的零件只占10～15，而且人工裝配每小時(shí)僅有43min進(jìn)行作業(yè)，裝配費(fèi)用占產(chǎn)品總本錢(qián)的20～70，大大地高于興旺國(guó)家。由于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配每小時(shí)平均可作業(yè)57.5min，所以采用自動(dòng)裝配技術(shù)與柔性裝配系統(tǒng)〔FAS〕、汽車(chē)虛擬裝配系統(tǒng)〔AVAS〕能夠滿足當(dāng)前市場(chǎng)需求的快速多變和不確定性要求，用最低的本錢(qián)生產(chǎn)滿足用戶的汽車(chē)產(chǎn)品，從而在劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。一、汽車(chē)裝配工藝裝備概況汽車(chē)工業(yè)對(duì)整個(gè)國(guó)家的工業(yè)開(kāi)展起著重要的作用，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的總體水平有著密不可分的聯(lián)系。汽車(chē)工業(yè)的快速開(kāi)展帶來(lái)了許多新的變革，汽車(chē)生產(chǎn)制造的技術(shù)水平也在不斷提高。這為我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的開(kāi)展提供了機(jī)遇，同時(shí)也是挑戰(zhàn)。〔一〕整車(chē)裝配工藝裝備概況整車(chē)裝配線，一般是指由輸送設(shè)備〔空中懸掛和地面〕和專(zhuān)用設(shè)備〔如舉升、翻轉(zhuǎn)、壓裝、加熱或冷卻、檢測(cè)、螺栓螺帽的緊固設(shè)備等〕構(gòu)成的有機(jī)整體。整車(chē)裝配所用的設(shè)備主要包括：裝配線所用輸送設(shè)備、發(fā)動(dòng)機(jī)和前后橋等各大總成上線設(shè)備、各種油液加注設(shè)備、出廠檢測(cè)設(shè)備以及各種專(zhuān)用裝配設(shè)備。1、輸送設(shè)備。輸送設(shè)備主要用于總裝配線、各總成分裝線以及大總成上線的輸送。完成汽車(chē)裝配生產(chǎn)過(guò)程最重要的設(shè)備之一是汽車(chē)總裝線。

2、大總成上線設(shè)備。大總成上線設(shè)備是指發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、駕駛室、車(chē)輪等總成在分裝、組裝后送至總裝配線并在相應(yīng)工位上線所采用的輸送、吊裝設(shè)備。車(chē)輪上線一般采用普通懸掛輸送機(jī)和積放式懸掛輸送機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、駕駛室等大總成上線，傳統(tǒng)的方式是采用單軌電動(dòng)葫蘆或起重機(jī)。隨著汽車(chē)裝配的機(jī)械化、自動(dòng)化水平的提高，目前各大總成上線普遍采用自行葫蘆輸送機(jī)和積放式懸掛輸送機(jī)，也有少數(shù)廠家采用了帶有升降裝置的電動(dòng)磁軌小車(chē)〔AGV〕自動(dòng)上線。

3、大總成上線設(shè)備。大總成上線設(shè)備是指發(fā)動(dòng)機(jī)、前橋、后橋、駕駛室、車(chē)輪等各種油液加注設(shè)備。隨著轎車(chē)技術(shù)的引進(jìn)，燃油、潤(rùn)滑油、清潔劑、冷卻液、制動(dòng)液、制冷劑等各種加注設(shè)備的水平也有了很大的提高，由過(guò)去的手工加注開(kāi)展到采用設(shè)備定量加注，直到自動(dòng)加注。

尤其是在轎車(chē)裝配中，普遍采用具有抽真空、自動(dòng)檢漏、自動(dòng)定量加注等功能的加注機(jī)，保證加注的質(zhì)量。4〕出廠檢測(cè)設(shè)備。整車(chē)出廠試驗(yàn)的水平也有較大的提高，由過(guò)去采用室外道路試驗(yàn)開(kāi)展到現(xiàn)在采用室內(nèi)檢測(cè)線。出廠檢測(cè)線一般由前束試驗(yàn)臺(tái)、側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)、轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)、前照燈檢測(cè)儀、制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、車(chē)速表試驗(yàn)臺(tái)、排氣分析儀等設(shè)備組成。5〕專(zhuān)用裝配設(shè)備。隨著汽車(chē)產(chǎn)量的提高和對(duì)質(zhì)量的高要求，高效專(zhuān)用的裝配設(shè)備進(jìn)入裝配線。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于整車(chē)裝配的主要專(zhuān)用裝配設(shè)備有：車(chē)架打號(hào)機(jī)、底盤(pán)翻轉(zhuǎn)機(jī)、螺紋緊固設(shè)備、車(chē)輪裝配專(zhuān)用設(shè)備、自動(dòng)涂膠機(jī)、板簧襯套壓裝機(jī)、液壓橋小車(chē)等?！捕嘲l(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝裝備概況

發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝裝備主要分為五個(gè)類(lèi)型：總成和分總成裝配線、移載翻轉(zhuǎn)設(shè)備、自動(dòng)擰緊設(shè)備、專(zhuān)用裝配設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。1、發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的型式。國(guó)內(nèi)各發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)所采用的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線型式較多，大致可歸納為：自由滾道+雙鏈橋架小車(chē)式、自由滾道+單鏈牽引地面軌道小車(chē)式、自由滾道+帶隨行支架地面板式、自由滾道+單鏈牽引地面軌道小車(chē)式+帶隨行支架地面板式、懸掛鏈?zhǔn)降?。這幾種裝配線的主線皆為強(qiáng)制流水〔連續(xù)或間歇〕，裝配對(duì)象與主線的運(yùn)行是一致的〔同步〕，故稱(chēng)為同步裝配線或剛性裝配線。

2、專(zhuān)用裝配設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。在轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)裝配中普遍采用定轉(zhuǎn)矩的多頭螺栓

〔母〕扭緊機(jī)〔也稱(chēng)裝配機(jī)〕。擰緊方法采用控制轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)角法，這種方法是目前世界上最先進(jìn)的螺紋連接方法。此外，還采用氣門(mén)自動(dòng)裝配機(jī)、裝配機(jī)械手、自動(dòng)涂膠機(jī)等設(shè)備。在關(guān)鍵的裝配工序后都設(shè)有專(zhuān)門(mén)的檢查工位，采用自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備控制裝配質(zhì)量。3發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)設(shè)備。發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)是發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的最后檢驗(yàn)。在大量生產(chǎn)中，為了提高生產(chǎn)效率及試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，發(fā)動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)向全自動(dòng)化臺(tái)架系統(tǒng)開(kāi)展。〔三〕變速器及車(chē)橋裝配工藝裝備概況變速器及車(chē)橋總成裝配線也與發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線一樣，由剛性裝配線向柔性裝配線方向開(kāi)展，輸送線的型式同發(fā)動(dòng)機(jī)的裝配一樣，也有四種型式，但目前采用較多的是摩擦式機(jī)動(dòng)輥道式。在裝配線上配備各種專(zhuān)用裝配設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備。二、汽車(chē)典型裝配工藝〔一〕汽車(chē)裝配工藝

隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)和零部件產(chǎn)業(yè)的開(kāi)展，汽車(chē)裝配技術(shù)水平也有了較大的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)對(duì)直接影響汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量及使用壽命和汽車(chē)產(chǎn)品生產(chǎn)最后環(huán)節(jié)的裝配及出廠試驗(yàn)日趨重視，促進(jìn)了汽車(chē)產(chǎn)品裝配、試驗(yàn)工藝及裝備技術(shù)水平的進(jìn)步。汽車(chē)裝配生產(chǎn)線，一般是指由輸送設(shè)備(空中懸掛輸送設(shè)備和地面輸送設(shè)備)和專(zhuān)用設(shè)備(如舉升、翻轉(zhuǎn)、加注設(shè)備、助力機(jī)械手、檢測(cè)、螺栓螺母的緊固設(shè)備等)構(gòu)成的有機(jī)整體[1]。

近些年來(lái)，我院先后承當(dāng)了華晨M1、長(zhǎng)安福特、海南馬自達(dá)、上海通用東岳汽車(chē)、上汽通用五菱汽車(chē)、上海通用北盛、江淮汽車(chē)等轎車(chē)工程的設(shè)計(jì)或者總承包；承當(dāng)了北汽福田、陜西重型汽車(chē)等卡車(chē)工程的設(shè)計(jì)及總承包；承攬了通用印度工程、蘇丹汽車(chē)廠等海外總承包工程；這些工程推動(dòng)了我院裝配工藝設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)在涵蓋機(jī)運(yùn)系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、質(zhì)量控制系統(tǒng)等多方面進(jìn)行立體化的探索[3]。先進(jìn)的裝配工藝需要先進(jìn)的工藝裝備，工藝裝備設(shè)計(jì)制造水平，對(duì)保證高效率的生產(chǎn)和產(chǎn)品的高質(zhì)量至關(guān)重要，也是汽車(chē)裝配技術(shù)水平的標(biāo)志。

汽車(chē)裝配工藝裝備主要分為六大類(lèi)，輸送設(shè)備、加注設(shè)備、螺栓緊固設(shè)備和專(zhuān)用裝配設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、質(zhì)量控制設(shè)備。根據(jù)車(chē)身承載方式的不同，采用的裝配線型式也有所不同?！捕侈I車(chē)〔承載式車(chē)身〕工藝裝備輸送設(shè)備：典型的轎車(chē)裝配線包括內(nèi)飾、底盤(pán)、終極裝配三大主線和一些離線的模塊分裝線，如車(chē)門(mén)、儀表板、動(dòng)力總成合裝等組成。另外，在涂裝與總裝之間需要設(shè)置車(chē)身儲(chǔ)存輸送線，采用的型式有滑撬、積放鏈、摩擦鏈等，主要作用如下：涂裝/總裝間的緩沖；多品種選擇；排序。目前轎車(chē)裝配線的典型選型為內(nèi)飾線采用地面滑板輸送系統(tǒng)，底盤(pán)線采用空中懸掛積放鏈/EMS/TTS/反向滑板等，終極裝配線采用寬板鏈或者雙窄板鏈。車(chē)門(mén)分裝線多

采用空中懸掛積放鏈/EMS等。動(dòng)力總成模塊合裝線采用地拖鏈/電動(dòng)軌道小車(chē)/AGV等。

加注設(shè)備：防凍液、制動(dòng)液、助力轉(zhuǎn)向液、制冷劑等在轎車(chē)裝配中，普遍采用具有抽真空、自動(dòng)檢漏、自動(dòng)定量加注等功能的加注機(jī)，其它如燃油、洗滌液、機(jī)油等采用普通定量加注機(jī)。螺栓緊固設(shè)備和專(zhuān)用裝配設(shè)備：關(guān)鍵部件的螺栓一般采用電動(dòng)擰緊機(jī)，可以有效的控制擰緊力矩，監(jiān)控?cái)Q緊過(guò)程。專(zhuān)用設(shè)備包括大量使用的助力機(jī)械手和機(jī)器人，既降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又保證了裝配質(zhì)量。應(yīng)用范圍包括拆裝車(chē)門(mén)、前后懸安裝、天窗安裝、儀表板安裝、座椅安裝、輪胎安裝、風(fēng)擋玻璃自動(dòng)涂膠等。檢測(cè)設(shè)備：按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，出廠檢測(cè)線一般由側(cè)滑試驗(yàn)臺(tái)、轉(zhuǎn)向試驗(yàn)臺(tái)、前照燈檢測(cè)儀、制動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)、車(chē)速表試驗(yàn)臺(tái)、尾氣分析儀、底盤(pán)檢查等設(shè)備組成。對(duì)于獨(dú)立懸掛的車(chē)輛，還應(yīng)配置車(chē)輪定位儀。完成出廠試驗(yàn)后車(chē)輛進(jìn)進(jìn)淋雨試驗(yàn)，進(jìn)行汽車(chē)密封性能檢測(cè)。通常在檢測(cè)線邊設(shè)置返修區(qū)，對(duì)于某個(gè)工程檢驗(yàn)分歧格的車(chē)輛進(jìn)行返修并返回檢測(cè)線復(fù)測(cè)，直至合格為止。質(zhì)量控制設(shè)備：

較常見(jiàn)的應(yīng)屬An

don系統(tǒng)，它是一個(gè)聲光多媒體的多重自動(dòng)化控制系統(tǒng)，是一套專(zhuān)門(mén)為汽車(chē)生產(chǎn)、裝配線設(shè)計(jì)的信息治理和控制系統(tǒng)，已經(jīng)成為汽車(chē)完整生產(chǎn)線中不可缺少的一局部。系統(tǒng)能夠收集生產(chǎn)線上有關(guān)設(shè)備、生產(chǎn)以及治理的信息。在對(duì)這些信息進(jìn)行處理之后，An

don系統(tǒng)控制分布在整個(gè)車(chē)間的指示燈和聲音報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心局部是An

don現(xiàn)場(chǎng)控制柜。An

don系統(tǒng)PLC通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與總裝車(chē)間中控系統(tǒng)通訊[1]。An

don系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠?yàn)椴倏v員解決生產(chǎn)中碰到的題目，提供一套新的、更加有效的途徑。一旦發(fā)生題目，操縱員可以在工作站拉一下繩索或者按一下按鈕，觸發(fā)相應(yīng)的聲音和點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈，提示監(jiān)視職員立即找出發(fā)生故障的地方以及故障的原因。大大減少了停工時(shí)間，同時(shí)又進(jìn)步了生產(chǎn)效率。An

don系統(tǒng)的另一個(gè)主要部件是信息顯示屏。顯示屏分布在主要通道的上方或者靠近主要的處理設(shè)備。每個(gè)顯示面板都能夠提供關(guān)于單個(gè)生產(chǎn)線的信息，包括生產(chǎn)狀態(tài)、原料狀態(tài)、質(zhì)量狀況以及設(shè)備狀況。顯示器同時(shí)還可以顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，如目標(biāo)輸出、實(shí)際輸出、停工時(shí)間以及生產(chǎn)效率。根據(jù)顯示器上提供的信息，操縱員可以更加有效的開(kāi)展工作。另外，不同的音樂(lè)報(bào)警可以使操縱員和監(jiān)視職員清楚了解到其轄區(qū)內(nèi)發(fā)生了什么題目。隊(duì)長(zhǎng)或者組長(zhǎng)也可以根據(jù)顯示器上顯示的信息識(shí)別并且消除生產(chǎn)過(guò)程中的瓶頸題目?！踩撤浅休d式車(chē)身裝配工藝裝備由于車(chē)身承載型式的差異，此類(lèi)整車(chē)的內(nèi)飾和底盤(pán)裝配是分開(kāi)單獨(dú)進(jìn)行的。而底盤(pán)裝配和終極裝配串接在一起。裝配的順序是先完成車(chē)架的預(yù)裝，裝配前后橋及傳動(dòng)軸等，由翻轉(zhuǎn)機(jī)完成車(chē)架翻轉(zhuǎn)，然后安裝發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱總成，裝駕駛室內(nèi)飾總成，裝車(chē)輪、油水加注等。與轎車(chē)相同，在涂裝與總裝之間需要設(shè)置車(chē)身儲(chǔ)存輸送線，采用的型式有滑撬、積放鏈、摩擦鏈等，主要作用如下：涂裝/總裝間的緩沖；多品種選擇；排序重型卡車(chē)典型的裝配線應(yīng)用如下：

內(nèi)飾線采用寬板鏈或者滑板輸送機(jī)；具有良好的接近性。多采用單鏈前小車(chē)+雙平板鏈的組合型式；國(guó)外一些先進(jìn)的汽車(chē)廠也有采用AGV小車(chē)作為總裝線的，上風(fēng)在于：與普通裝配線一樣，可按照工藝節(jié)拍〔工藝速度〕生產(chǎn)－正常功能；局部故障或工藝生產(chǎn)故障的停頓不影響整體的持續(xù)生產(chǎn)－局部停頓；瓶頸工序如發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱合裝工位、駕駛室與底盤(pán)合裝工位AGV可岔出主流，實(shí)現(xiàn)局部裝配道岔，滿足主線的生產(chǎn)節(jié)拍需要，同時(shí)可以設(shè)置離線維修岔道；劣勢(shì)在于造價(jià)較高。螺栓緊固設(shè)備和專(zhuān)用裝配設(shè)備：關(guān)鍵部件的螺栓一般采用電動(dòng)擰緊機(jī)，可以有效的控制擰緊力矩，監(jiān)控?cái)Q緊過(guò)程。專(zhuān)用設(shè)備包括大量使用的助力機(jī)械手和機(jī)器人，既降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，又保證了裝配質(zhì)量。機(jī)械手主要應(yīng)用在拆裝車(chē)門(mén)、座椅安裝、輪胎安裝等；機(jī)器人主要應(yīng)用在風(fēng)擋玻璃自動(dòng)涂膠。由于卡車(chē)廠的產(chǎn)量一般比轎車(chē)廠小很多，并且由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差異，自動(dòng)化程度遠(yuǎn)低于轎車(chē)廠。三、我國(guó)裝配制造現(xiàn)狀

〔一〕汽車(chē)裝配技術(shù)現(xiàn)狀

受傳統(tǒng)觀念影響，裝配歷來(lái)不受重視，諸多企業(yè)動(dòng)輒投人幾千萬(wàn)元或上億元資金購(gòu)置機(jī)加工設(shè)備，而在裝配投入方面關(guān)注度相對(duì)較低。近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)零部件生產(chǎn)企業(yè)在引進(jìn)或新添一些裝配線方面投入局部資金，但由于理念滯后，并未充分利用好有限投入。有些企業(yè)建成了外觀很好的現(xiàn)代化裝配流水線，但僅限于輸送功能，而核心工藝并未提高，因此，我們的自動(dòng)化輸送線裝出的產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法與國(guó)外產(chǎn)品相比，制約企業(yè)的開(kāi)展，值得我們反思。同時(shí)，傳統(tǒng)汽車(chē)裝配所采用的零件逐一疊加的生產(chǎn)方式，導(dǎo)致工位較多、裝配線較長(zhǎng)、裝配效率較低。隨著全球化競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)生了新的變革，世界各大汽車(chē)公司紛紛實(shí)行全球生產(chǎn)、全球采購(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及模塊化供貨，使汽車(chē)零部件新技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)正在向零部件企業(yè)轉(zhuǎn)移，整個(gè)汽車(chē)工業(yè)上升為全面的品牌競(jìng)爭(zhēng)，形成系統(tǒng)化和模塊化的生產(chǎn)方式?！捕逞b配制造水平現(xiàn)狀先進(jìn)的裝配工藝需要先進(jìn)的工藝裝備，工藝裝備設(shè)計(jì)制造水平，對(duì)保證高效率的生產(chǎn)和高質(zhì)量的產(chǎn)品至關(guān)重要，也是汽車(chē)裝配技術(shù)水平的標(biāo)志。隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的開(kāi)展，我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了大量先進(jìn)的設(shè)備，使汽車(chē)工業(yè)裝備水平有了很大的提高；同時(shí)，許多設(shè)備制造企業(yè)也紛紛引進(jìn)技術(shù)，購(gòu)置產(chǎn)品生產(chǎn)專(zhuān)利權(quán)，合資合作生產(chǎn)國(guó)內(nèi)急需的裝備。在機(jī)械加工、鑄造、沖壓、焊接、涂裝等設(shè)備方面均取得了一定的進(jìn)展。但從整體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)的裝備制造水平尚不能滿足汽車(chē)工業(yè)開(kāi)展的需要，幾大轎車(chē)廠所用設(shè)備70都是引進(jìn)設(shè)備。就裝配工藝裝備而言，與其它工裝設(shè)備相比，由于技術(shù)要求高〔特別是試驗(yàn)設(shè)備〕，且大多為非標(biāo)設(shè)備，我國(guó)設(shè)備廠家開(kāi)發(fā)裝配設(shè)備難度較大，導(dǎo)致我國(guó)裝配設(shè)備的開(kāi)展落后于其它設(shè)備的開(kāi)展。汽車(chē)裝配工藝裝備主要分為六大類(lèi)：試驗(yàn)設(shè)備、輸送設(shè)備、全自動(dòng)裝配線、加注設(shè)備、螺栓緊固設(shè)備和專(zhuān)用裝配設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)這幾類(lèi)設(shè)備的生產(chǎn)情況如下：1、試驗(yàn)設(shè)備。這類(lèi)設(shè)備主要以引進(jìn)為主，僅有一些簡(jiǎn)單的試驗(yàn)設(shè)備由國(guó)內(nèi)自行制造，主要是由于生產(chǎn)這類(lèi)設(shè)備需要了解試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備精度要求高，且各種不同的產(chǎn)品試驗(yàn)設(shè)備不同，因此，目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的試驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家，這類(lèi)設(shè)備都是由一些研究所設(shè)計(jì)制造。

2、輸送設(shè)備。輸送設(shè)備有剛性和柔性?xún)深?lèi)。剛性輸送設(shè)備主要有板式輸送帶、普通懸掛輸送機(jī)等，這類(lèi)設(shè)備國(guó)內(nèi)完全能夠制造生產(chǎn)，并且質(zhì)量可靠。柔性輸送設(shè)備分三種：第一種是整車(chē)柔性輸送設(shè)備、積放式懸掛輸送機(jī)和自行葫蘆輸送機(jī)，這種設(shè)備在80年代末我國(guó)一些設(shè)備生產(chǎn)廠引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，因此，這種設(shè)備目前國(guó)內(nèi)能夠制造并且質(zhì)量可靠；第二種是發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、前后橋等大總成柔性輸送設(shè)備〔中型非同步輸送線〕，這類(lèi)設(shè)備國(guó)內(nèi)能夠設(shè)計(jì)制造，但質(zhì)量不過(guò)關(guān)，設(shè)備壽命短；第三種是空氣濾清器、減振器、微電機(jī)等零部件柔性輸送設(shè)備〔輕型非同步輸送線〕。該種設(shè)備國(guó)內(nèi)能夠設(shè)計(jì)制造，并且質(zhì)量可靠。

3、全自動(dòng)裝配線。一般用于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的零部件裝配生產(chǎn)中。這類(lèi)設(shè)備國(guó)內(nèi)質(zhì)量不過(guò)關(guān)，需要引進(jìn)。

4、加注設(shè)備。普通定量加注設(shè)備，國(guó)內(nèi)能夠設(shè)計(jì)制造，并且質(zhì)量可靠。抽真空定量加注設(shè)備國(guó)內(nèi)還不過(guò)關(guān)，需要引進(jìn)。5、螺栓緊固設(shè)備。普通螺栓擰緊設(shè)備，國(guó)內(nèi)能夠制造生產(chǎn)，并且質(zhì)量可靠；定扭螺栓擰緊設(shè)備，國(guó)內(nèi)少數(shù)廠家也能夠生產(chǎn)，但設(shè)備可靠性差。這類(lèi)設(shè)備目前以引進(jìn)為主。

6、專(zhuān)用裝配設(shè)備。目前我國(guó)各類(lèi)汽車(chē)產(chǎn)品裝配生產(chǎn)線上的各類(lèi)專(zhuān)用裝配設(shè)備，一局部是隨著引進(jìn)產(chǎn)品制造技術(shù)引進(jìn)的；另一局部是通過(guò)消化引進(jìn)設(shè)備自行設(shè)計(jì)制造的。專(zhuān)用裝配設(shè)備生產(chǎn)存在的問(wèn)題是，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)用裝配設(shè)備生產(chǎn)廠家。目前，生產(chǎn)專(zhuān)用裝配設(shè)備的廠家主要有以下幾類(lèi)，一類(lèi)是一些研究所，另一類(lèi)是大的汽車(chē)廠的專(zhuān)機(jī)生產(chǎn)廠。而這些能生產(chǎn)專(zhuān)用裝配設(shè)備的專(zhuān)機(jī)廠，把生產(chǎn)專(zhuān)用裝配設(shè)備當(dāng)作輔助性的工作，而把精力放在投資大的機(jī)械加工等專(zhuān)機(jī)生產(chǎn)上，這種分散式生產(chǎn)方式不利于專(zhuān)用裝配設(shè)備的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，影響了專(zhuān)用裝配設(shè)備的質(zhì)量。再一類(lèi)就是一些小的生產(chǎn)廠家，這些生產(chǎn)廠家技術(shù)力量薄弱，難以保證設(shè)備的質(zhì)量，一旦設(shè)備設(shè)計(jì)制造失敗，產(chǎn)品生產(chǎn)廠只好采用原來(lái)的手工操作方式，影響了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。另一個(gè)問(wèn)題是，設(shè)備生產(chǎn)廠整體技術(shù)水平低，比方就零部件生產(chǎn)而言，輕型積放式柔性輸送線，在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)已經(jīng)過(guò)關(guān)，但生產(chǎn)這類(lèi)設(shè)備的廠家大多數(shù)不能生產(chǎn)其上的專(zhuān)用裝配設(shè)備，而生產(chǎn)專(zhuān)用裝配設(shè)備的廠家也不能生產(chǎn)輕型積放式柔性輸送線，而這兩類(lèi)設(shè)備又是互相聯(lián)系的有機(jī)的整體，所以影響了整個(gè)裝配設(shè)備的制造水平。將裝配專(zhuān)機(jī)與輸送線有機(jī)地結(jié)合成為完整的裝配系統(tǒng)足今后的開(kāi)展方向四、汽車(chē)生產(chǎn)裝配技術(shù)的開(kāi)展趨勢(shì)

汽車(chē)的裝配生產(chǎn)水平直接影響著汽車(chē)的整車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量和性能。在裝配生產(chǎn)中采用先進(jìn)的生產(chǎn)方式和管理體系，在裝配流水生產(chǎn)線中應(yīng)用柔性化和自動(dòng)化的生產(chǎn)技術(shù)，才能夠快速地改換車(chē)型并調(diào)整產(chǎn)量，以適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著汽車(chē)市場(chǎng)和汽車(chē)產(chǎn)品的開(kāi)展變化，汽車(chē)的裝配生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)方式也發(fā)生著相應(yīng)的變革。目前，汽車(chē)裝配生產(chǎn)的新技術(shù)突出表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面?！惨弧逞b配生產(chǎn)模塊化所謂模塊，是指按汽車(chē)的組成結(jié)構(gòu)將零部件或子系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而形成大的部件或大的總成。而生產(chǎn)裝配的模塊化，是指汽車(chē)零部件廠商生產(chǎn)模塊化的系統(tǒng)產(chǎn)品，整車(chē)廠商對(duì)采購(gòu)的模塊化產(chǎn)品進(jìn)行裝配即可完成整車(chē)的生產(chǎn)。生產(chǎn)裝配模塊化使汽車(chē)生產(chǎn)方式發(fā)生了重大變革，將汽車(chē)裝配生產(chǎn)線上的局部裝配勞動(dòng)轉(zhuǎn)移到線外進(jìn)行，減少汽車(chē)制造企業(yè)生產(chǎn)零部件的數(shù)量，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，節(jié)省了裝配時(shí)間，提高了裝配質(zhì)量。同時(shí)降低了管理本錢(qián)和生產(chǎn)費(fèi)用。采用模塊化生產(chǎn)方式有利于提高汽車(chē)零部件的質(zhì)量、自動(dòng)化水平和產(chǎn)品的可靠性，縮短生產(chǎn)周期，并且有利于推進(jìn)國(guó)際化采購(gòu)。在模塊化生產(chǎn)方式下，汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新的重心在零部件方面，零部件廠商參與汽車(chē)廠商的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，做到同步開(kāi)發(fā)，縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間，節(jié)約了開(kāi)發(fā)經(jīng)費(fèi)。而整車(chē)廠商那么以全球范圍作為空間，進(jìn)行汽車(chē)模塊的選擇和匹配設(shè)計(jì)，優(yōu)化汽車(chē)設(shè)計(jì)方案。世界各大轎車(chē)公司要求零部件廠成套及成系統(tǒng)供給，向裝配模塊化開(kāi)展。例如儀表板生產(chǎn)廠不僅要生產(chǎn)儀表板，而且要將儀表板上的儀表、電氣件、電線束及風(fēng)道等部件裝上去，向汽車(chē)整車(chē)生產(chǎn)廠商提供一個(gè)儀表模塊。如上海通用把自己的儀表板總成組裝生產(chǎn)線外包給了零部件廠，零部件廠必須在總裝系統(tǒng)的外部，來(lái)完成與總裝線的這種嚴(yán)格匹配，且在總裝線旁不能堆放備件。裝配生產(chǎn)模塊化在我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)中已經(jīng)得到比擬廣泛的應(yīng)用。如上海群眾汽車(chē)公司Passant轎車(chē)是國(guó)內(nèi)首先采用模塊化設(shè)計(jì)和裝配的產(chǎn)品之～。另外，神龍公司的東風(fēng)雪鐵

龍和東風(fēng)標(biāo)致品牌系列轎車(chē)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)時(shí)已采用了模塊化的設(shè)計(jì)思想。在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，迫于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和本錢(qián)壓力，汽車(chē)制造業(yè)開(kāi)始全球生產(chǎn)鏈的改革，主要汽車(chē)工業(yè)企業(yè)都實(shí)施了零部件全球化采購(gòu)，模塊化生產(chǎn)方式是汽車(chē)裝配行業(yè)的一場(chǎng)變革〔二〕裝配生產(chǎn)自動(dòng)化汽車(chē)裝配生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，影響著生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。裝配生產(chǎn)自動(dòng)化程度的提高，能夠進(jìn)一步保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性，還能夠表達(dá)出生產(chǎn)線工藝裝備的先進(jìn)性。汽車(chē)裝配的生產(chǎn)中，有越來(lái)越多的自動(dòng)裝配機(jī)和自動(dòng)裝配線在運(yùn)行，應(yīng)用著機(jī)器人、機(jī)械手和自行導(dǎo)向小車(chē)等先進(jìn)的、柔性的裝配及運(yùn)輸自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，他們能夠完成復(fù)雜及繁重的裝配作業(yè)。并且能夠做到精確地定位及準(zhǔn)確地安裝。傳感器控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)能夠完成比擬復(fù)雜的裝配任務(wù)，在今后的生產(chǎn)中將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。各種不同型式的機(jī)械手還用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃、輪胎、后橋和蓄電池等零部件的裝配工作。

自行導(dǎo)向小車(chē)AGVS系統(tǒng)完成的是柔性的生產(chǎn)模式，它可以讀取標(biāo)識(shí)在產(chǎn)品上的信息，通過(guò)相應(yīng)的程序，來(lái)確定安裝、輸送的具體路線和不同定位。由假設(shè)干AGV小車(chē)組成的生產(chǎn)單元，能夠構(gòu)成柔性的和動(dòng)態(tài)的裝配生產(chǎn)線，提高了汽車(chē)裝配生產(chǎn)線的自動(dòng)化水平。通過(guò)智能化裝備構(gòu)成的柔性裝配生產(chǎn)線，提高了裝配工作的自動(dòng)化程度，并且能夠適應(yīng)多品種和多型號(hào)的共線生產(chǎn)。滿足了用戶個(gè)性化的需求，又有利于生產(chǎn)的調(diào)整。〔三〕裝配生產(chǎn)管理信息化在汽車(chē)產(chǎn)品個(gè)性化及多樣化的市場(chǎng)需求下，汽車(chē)裝配作業(yè)從傳統(tǒng)的單一品種和大批量生產(chǎn)向多品種和中小批量轉(zhuǎn)化，裝配生產(chǎn)的批量性特點(diǎn)趨于復(fù)雜。安裝零件的品種及數(shù)量進(jìn)一步增多，這就給生產(chǎn)管理提出了更高的要求。目前，我國(guó)一些新興的合資企業(yè)在建廠初期，基于精益管理理念，在建設(shè)柔性化流水生產(chǎn)線的同時(shí)引進(jìn)了支持柔性制造管理的信息系統(tǒng)平臺(tái)，依靠信息系統(tǒng)和生產(chǎn)模式的完滿匹配來(lái)進(jìn)行精益生產(chǎn)運(yùn)作[2]。許多生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)各自的實(shí)

青況采用了不同的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，不僅要實(shí)施對(duì)整個(gè)車(chē)間生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、生產(chǎn)預(yù)報(bào)、調(diào)度和匯總，還要完成物流管理和自動(dòng)化控制等工作。在生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)中，裝配線的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過(guò)應(yīng)用條碼技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)施在線生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集。在各相關(guān)網(wǎng)點(diǎn)可隨時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和查詢(xún)，使生產(chǎn)信息能及時(shí)傳遞到各關(guān)鍵控制環(huán)節(jié)，并可以對(duì)汽車(chē)各項(xiàng)檢測(cè)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的記錄，為整車(chē)終身的質(zhì)量跟蹤提供最原始的資料數(shù)據(jù)。同時(shí)，還可以為生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)及本錢(qián)核算提供實(shí)時(shí)的及可靠的信息。通過(guò)條碼采集數(shù)據(jù)還可以便于工藝部門(mén)的技術(shù)人員利用數(shù)字化手段對(duì)汽車(chē)裝配生產(chǎn)情況進(jìn)行分析研究，對(duì)相關(guān)工藝及時(shí)改良，以保證汽車(chē)的裝配質(zhì)量。目前，國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)的車(chē)型變換較快，因此一些大型汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)也實(shí)現(xiàn)了多種車(chē)型的共線生產(chǎn)，這就促使生產(chǎn)管理體系也隨之升級(jí)。同時(shí)，企業(yè)的信息化可以極大地提高企業(yè)的創(chuàng)新能力。信息化的管理系統(tǒng)在當(dāng)今的汽車(chē)生產(chǎn)中已經(jīng)不可或缺，先進(jìn)的生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)，可以大大提高汽車(chē)制造企業(yè)的應(yīng)變力，使企業(yè)能夠更經(jīng)濟(jì)和更深入地持續(xù)獲得信息化效益。〔四〕數(shù)字化工廠數(shù)字化工廠的提出是對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的革命，它是根據(jù)虛擬制造的原理，通過(guò)提供虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的設(shè)計(jì)、制造、裝配、質(zhì)控制和檢測(cè)等各個(gè)階段的功能。到達(dá)縮短新產(chǎn)品的上市時(shí)間、降低本錢(qián)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。我們可以通過(guò)數(shù)字化工廠軟件來(lái)滿足虛擬制造要求。它從四個(gè)不同的層次即工廠、生產(chǎn)線、加工單元和加工操作實(shí)現(xiàn)虛擬制造。數(shù)字化工廠軟件在產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)的根底上，生成產(chǎn)品模型和過(guò)程模型，實(shí)現(xiàn)CAD集成、過(guò)程集成和車(chē)間的集成。在近年來(lái)數(shù)字化工廠技術(shù)的實(shí)踐中，數(shù)字化工廠技術(shù)有效縮短了新產(chǎn)品的上市周

期；減少了新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)本錢(qián)和風(fēng)險(xiǎn)；優(yōu)化了產(chǎn)品設(shè)計(jì)以利于i11~；優(yōu)化了生產(chǎn)線配置和布局，減少了生產(chǎn)線準(zhǔn)備和停機(jī)時(shí)間；增加了生產(chǎn)線設(shè)備生產(chǎn)力，大大提高了生產(chǎn)率；改善了工人的勞動(dòng)環(huán)境，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步，信息化技術(shù)已深入到制造業(yè)的各個(gè)層面，廣義的數(shù)字化工廠概念深入人心。覆蓋產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的數(shù)字化技術(shù)將實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)字化、制造裝備數(shù)字化、生產(chǎn)過(guò)程數(shù)字化、管理數(shù)字化，并通過(guò)集成實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠數(shù)字化，數(shù)字化工廠成為未來(lái)的開(kāi)展趨勢(shì)。艾默生2008年在華東理工大學(xué)建立的數(shù)字化工廠聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室正式落成，這不僅說(shuō)明艾默生注重自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、先進(jìn)制造技術(shù)等方面的人才培養(yǎng)有了新的突破，同時(shí)，也可以看出自動(dòng)化行業(yè)巨頭對(duì)工廠數(shù)字化的重視。當(dāng)然，有此想法的并不只是艾默生，西門(mén)子作為行業(yè)的領(lǐng)頭羊也一再看好工廠數(shù)字化的開(kāi)展?jié)摿?。?008西門(mén)子自動(dòng)化峰會(huì)，西門(mén)子將‘?dāng)?shù)字化工廠”定義為“西門(mén)子之道”〔五〕虛擬裝配技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開(kāi)展為汽車(chē)的制造裝配集成化和智能化創(chuàng)造了條件。虛擬裝配技術(shù)是CAD技術(shù)、可視化技術(shù)、仿真技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理及裝配和制造過(guò)程研究等多種技術(shù)的綜合運(yùn)用。虛擬裝配技術(shù)改變了汽車(chē)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)制造方式，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段直接檢測(cè)各個(gè)零部件的裝配關(guān)系和干預(yù)情況，并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的可視化設(shè)計(jì)和分析評(píng)價(jià)。虛擬裝配技術(shù)，使樣車(chē)的試制成為不必要，虛擬樣車(chē)將在虛擬檢測(cè)環(huán)境中完成裝配、試驗(yàn)及檢測(cè)。而新的廠房、設(shè)備與流水線也會(huì)在虛擬技術(shù)下生成，從而使生產(chǎn)過(guò)程可控化和精確化，從而到達(dá)最優(yōu)設(shè)計(jì)。虛擬裝配技術(shù)在我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)中已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用。如江西江鈴齒輪股份JC515T1型汽車(chē)變速箱開(kāi)發(fā)中，該公司以Pro／Engineer作為虛擬裝配體系的軟件平臺(tái)，以Pro／Toolkit作為二次開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)展了較為系統(tǒng)、全面的虛擬裝配技術(shù)的應(yīng)用研究。在建立的虛擬裝配環(huán)境下，進(jìn)行產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)，可大大縮短研發(fā)周期和降低本錢(qián)，加快適應(yīng)市場(chǎng)響應(yīng)的能力，獲得最正確的經(jīng)濟(jì)效益。五、汽車(chē)裝配技術(shù)及裝配工藝裝備的開(kāi)展趨勢(shì)〔一〕汽車(chē)裝配技術(shù)開(kāi)展趨勢(shì)近年來(lái)，隨著汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)需求的個(gè)性化和多樣化，汽車(chē)裝配作業(yè)也從傳統(tǒng)的單一品種、大批量生產(chǎn)向多品種、中小批量轉(zhuǎn)化，裝配生產(chǎn)的批量性特點(diǎn)趨于復(fù)雜，安裝零件的品種、數(shù)量進(jìn)一步增多，對(duì)零部件的接收、保管、供給、裝配作業(yè)指導(dǎo)等都提出了新的要求。市場(chǎng)的變化必將使裝配生產(chǎn)方式產(chǎn)生新的變革，逐步向裝配模塊化、自動(dòng)化裝配技術(shù)與柔性裝配系統(tǒng)〔FAS〕、汽車(chē)虛擬裝配系統(tǒng)〔AVAS〕開(kāi)展[6]

。

1、裝配模塊化。所謂模塊，是指按汽車(chē)的組成結(jié)構(gòu)將零部件或子系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而形成一個(gè)個(gè)大部件或大總成。而生產(chǎn)裝配模塊化，即汽車(chē)零部件廠商生產(chǎn)模塊化的系統(tǒng)產(chǎn)品，整車(chē)廠商只對(duì)采購(gòu)的模塊化產(chǎn)品進(jìn)行裝配即可完成整車(chē)生產(chǎn)。

2、柔性裝配系統(tǒng)〔Flexible

Assembly

System，簡(jiǎn)稱(chēng)FAS〕是近年才開(kāi)展起來(lái)的一種多品種自動(dòng)裝配系統(tǒng)。它是由計(jì)算機(jī)控制的具有高度的裝配自動(dòng)化、裝配柔性、生產(chǎn)率及較好的可靠性的自動(dòng)裝配系統(tǒng)。是柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

FAS的開(kāi)展與裝配機(jī)器人的迅速開(kāi)展分不開(kāi)，柔性裝配系統(tǒng)是可編程序、可擴(kuò)展、可更換并具有人機(jī)接口系統(tǒng)，由裝配機(jī)器人系統(tǒng)、物料輸送系統(tǒng)、零件自動(dòng)供料系統(tǒng)、工具〔手部〕自動(dòng)更換裝置及工具庫(kù)、視覺(jué)系統(tǒng)、根底件系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)組成。從結(jié)構(gòu)上可分為柔性裝配單元〔FAC〕和柔性裝配系統(tǒng)〔FAS〕。柔性裝配單元是借助一臺(tái)或多臺(tái)機(jī)器人按程序完成各種裝配工作，采用機(jī)械視覺(jué)系統(tǒng)、超聲波陣列測(cè)零件位置及有關(guān)參數(shù)。柔性裝配系統(tǒng)一種是柔性多工位同步系統(tǒng)，由傳送機(jī)構(gòu)組成的固定或?qū)Ｓ醚b配線；另一種柔性裝配系統(tǒng)是組合式結(jié)構(gòu)，由裝配機(jī)、工具和控制裝置組合而成。柔性裝配系統(tǒng)能在一條裝配線上同時(shí)完成多個(gè)品種的安裝工作。3、汽車(chē)虛擬裝配系統(tǒng)〔Automobile

Virtual

Assembly

System〕是利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)建立汽車(chē)零部件主模型。根據(jù)主要模型形狀特性、精度特性、約束關(guān)系，進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬裝配一干預(yù)分析一模擬裝配等的屢次反復(fù)，以到達(dá)預(yù)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)過(guò)程，并通過(guò)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理〔Prod