汽車產(chǎn)品架的發(fā)展方向及其柔性化設(shè)計(jì)

熊新++萬紅兵

摘 要：在汽車產(chǎn)品快速更新?lián)Q代和生產(chǎn)節(jié)拍逐步提高的現(xiàn)狀下，汽車零部件產(chǎn)品架的發(fā)展方向和專用產(chǎn)品架柔性化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：汽車零部件產(chǎn)品架 發(fā)展方向 專用產(chǎn)品架 柔性化設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）08（b）-0000-00

汽車制造的主要工藝流程：沖壓—焊接—涂裝—總裝。產(chǎn)品架作為物流的主要載體，貫穿了整個(gè)汽車制造工藝流程的全過程。

作為汽車零部件物流的主要載體，產(chǎn)品架的設(shè)計(jì)制作時(shí)以以下幾方面作為切入點(diǎn)：（1）生產(chǎn)安全；（2）零部件質(zhì)量特性；（3）裝料；（4）運(yùn)輸；（5）線邊存放；（6）取料。

重點(diǎn)考慮以下幾個(gè)方面。

（1）產(chǎn)品架使用的安全性；（2）產(chǎn)品的質(zhì)量保護(hù)性；（3）生產(chǎn)節(jié)拍的適應(yīng)性；（4）人機(jī)工程的合理性；（5）快速物流的適應(yīng)性和可靠性；（6）產(chǎn)品架自身的美觀性；（7）合理的使用壽命；（8）設(shè)計(jì)制作的低成本性。

不同性質(zhì)的產(chǎn)品其產(chǎn)品架設(shè)計(jì)制作的側(cè)重點(diǎn)不同，如鑄件毛坯，其產(chǎn)品架主要考慮安全性、使用壽命、節(jié)拍、物流，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保護(hù)幾乎不考慮；沖壓覆蓋件，其產(chǎn)品架主要考慮安全性、質(zhì)量保護(hù)、節(jié)拍、物流等，我們必須在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行深入研究后確定其側(cè)重點(diǎn)。

產(chǎn)品架分為專用產(chǎn)品架和通用產(chǎn)品架。

（1）用于單一產(chǎn)品的產(chǎn)品架，我們稱之為專用產(chǎn)品架。

（2）用于多種產(chǎn)品的產(chǎn)品架，我們稱之為通用產(chǎn)品架。

時(shí)間進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展日益接近中等發(fā)達(dá)國家的臨界點(diǎn)，我國汽車的生產(chǎn)和銷售進(jìn)入爆炸式增長(zhǎng)階段，從而推動(dòng)汽車生產(chǎn)工藝水平大幅度提高，生產(chǎn)節(jié)拍隨之大幅提升，在這種狀況下，物流水平就非常關(guān)鍵，而作為物流載體的產(chǎn)品架的設(shè)計(jì)制作水平也日益獲得工廠的重視，產(chǎn)品架的設(shè)計(jì)制作獲得長(zhǎng)足發(fā)展。從目前的發(fā)展和各汽車生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品架現(xiàn)狀調(diào)研來看，產(chǎn)品架的設(shè)計(jì)制作主要呈現(xiàn)以下幾方面趨向。

1 標(biāo)準(zhǔn)化

產(chǎn)品架作為汽車零部件主要包裝手段，受包裝容量限制和生產(chǎn)產(chǎn)量影響，產(chǎn)品架的制作數(shù)量相當(dāng)龐大。為減少產(chǎn)品架的制作周期和維修的便利，其零部件的標(biāo)準(zhǔn)化便顯得非常突出。

如折疊機(jī)構(gòu)、吊柄（耳）、鏟道、堆垛結(jié)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、鎖扣機(jī)構(gòu)、壓料機(jī)構(gòu)、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、牽引機(jī)構(gòu)等按照標(biāo)準(zhǔn)化、系列化進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，可以大幅度提高產(chǎn)品架的制作和維修效率。

2 柔性化

由于汽車新品開發(fā)節(jié)奏加快，原來唯一性設(shè)計(jì)的產(chǎn)品架無疑提高了產(chǎn)品開發(fā)的成本，適應(yīng)不同產(chǎn)品的同類零部件的產(chǎn)品架柔性化設(shè)計(jì)成為重點(diǎn)研究對(duì)象。

3 自動(dòng)化和半自動(dòng)化

眾所周知，企業(yè)是以盈利為目標(biāo)的。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人工成本逐步提高，如何提高工廠的機(jī)械化程度、降低生產(chǎn)人工成本 成為企業(yè)的重點(diǎn)研究對(duì)象。產(chǎn)品裝框、取料、轉(zhuǎn)運(yùn)等逐步向自動(dòng)化半自動(dòng)化發(fā)展，如總裝車間采用傳動(dòng)鏈推動(dòng)KIT小車隨線送料、焊接線采用機(jī)械手取料、發(fā)動(dòng)機(jī)采用連鎖機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)重壓自鎖等。產(chǎn)品架的設(shè)計(jì)制作必須適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，才能不成為企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展瓶頸。

4 局部材料和工藝的高科技化

質(zhì)量是企業(yè)的生命。汽車企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)歸根結(jié)底為質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)。質(zhì)量完好的零部件對(duì)整車的質(zhì)量和生產(chǎn)效率起著舉足輕重的作用。在如何更好地保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量上，新材料新工藝不斷的運(yùn)用于產(chǎn)品架上：木材、塑膠、毛刷、硫化橡膠、海綿、橡皮、EVA、尼龍板、聚氨酯、鋁型材、不銹鋼、航空鋁、附塑管、塑鋼、碳素纖維管等，局部材料和工藝日新月異，逐步趨向高科技化發(fā)展。

在上述四個(gè)汽車零部件產(chǎn)品架發(fā)展趨勢(shì)中，標(biāo)準(zhǔn)化和局部材料高科技化已有長(zhǎng)足發(fā)展和積累，自動(dòng)化和半自動(dòng)化發(fā)展目前還受到一定制約，專用產(chǎn)品架柔性化發(fā)展趨勢(shì)方興未艾。

4.1 汽車零部件專用產(chǎn)品架柔性化含義

（1）專用產(chǎn)品架除搬運(yùn)堆垛承重部分（底盤和立柱）外，其他部分均以螺栓連接，在必要的時(shí)候可以通過重新拆裝調(diào)節(jié)尺寸以適應(yīng)新零部件裝載。

（2）專用產(chǎn)品架上支撐、定位和分隔部件以螺栓連接，在必要的時(shí)候可以通過重新拆裝調(diào)節(jié)尺寸以適應(yīng)新零部件裝載。

（3）專用產(chǎn)品架上支撐、定位和分隔部件多功能設(shè)計(jì)，通過快速切換來適應(yīng)新零部件裝載。

（4）能同時(shí)或分別裝在2種或以上同類零部件的專用產(chǎn)品架。

至少具備上訴功能之一的產(chǎn)品架我們稱之為柔性化專用產(chǎn)品架。柔性化專用產(chǎn)品架的設(shè)計(jì)即為專用產(chǎn)品架柔性化設(shè)計(jì)。

4.2 柔性化專用產(chǎn)品架的設(shè)計(jì)和制作步驟

（1）比較上代、現(xiàn)代、下代產(chǎn)品同類零部件結(jié)構(gòu)和質(zhì)量要求，找出能適應(yīng)幾代產(chǎn)品零部件裝載的共性部位。

（2）比較上代、現(xiàn)代、下代產(chǎn)品同類零部件外形尺寸和線邊存放規(guī)劃，確定產(chǎn)品架外框尺寸。

（3）了解現(xiàn)代、下代物流規(guī)劃要求，確定需要何種輔助機(jī)構(gòu)。

（4）根據(jù)上代、現(xiàn)代、下代產(chǎn)品同類零部件質(zhì)量等級(jí)要求，確定產(chǎn)品架定位、分隔、壓緊、限位等與零部件接觸部位使用材料。

（5）根據(jù)幾代零部件特性，確定分隔尺寸和裝框數(shù)量。

（6）根據(jù)裝框數(shù)量，計(jì)算承載重量，確定使用材料規(guī)格。

（7）設(shè)計(jì)、繪制施工圖紙，審查設(shè)計(jì)的工藝性。

（8）評(píng)審圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的全面性和可靠性。如需要，則重新設(shè)計(jì)。

（9）根據(jù)圖紙?jiān)囍埔粋€(gè)產(chǎn)品架樣件，注意焊接裝配的牢固可靠性或外觀美觀性，無尖角等安全性。

（10）產(chǎn)品架樣件試用評(píng)審。如有問題，予以改進(jìn)。

（11）（改進(jìn)后）樣件如果評(píng)審合格，則按樣小批量制作并試用（在TTO階段）。

（12）小批量試用不合格，則改進(jìn)，如果合格，則按樣大批量制作。

4.3 柔性化專用產(chǎn)品架的投入效果

我們?cè)谄?門（左前門、右前門、左后門、右后門）的產(chǎn)品架上嘗試過車型通用（1個(gè)產(chǎn)品架裝4種產(chǎn)品）的設(shè)計(jì)試制，老產(chǎn)品架可通過調(diào)節(jié)定位分隔等結(jié)構(gòu)裝置重新投入使用，大幅度減少新產(chǎn)品架生產(chǎn)數(shù)量，從而達(dá)到降低新產(chǎn)品開發(fā)成本的效果。