淺析重卡總裝配線裝配工藝的發(fā)展趨勢

魏佳佳 馬頓 齊彬 于超

摘 要：文章以陜西重型汽車有限公司（以下簡稱陜汽）為例，對重型卡車裝配工藝的特點和當前裝配工藝的業(yè)務現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有裝配工藝的不足，提出基于3D的可視化、結構化、智能化的整車裝配工藝的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：重型卡車；裝配工藝；智能化；可視化；模塊化

中圖分類號：U466 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7988（2018）17-237-02

Abstract： This article takes shaanxi heavy duty automobile co.， LTD. As an example. （The following short name is Shaanxi automobile）. The characteristics of the heavy truck assembly process and the current situation of the assembly process are analyzed. Find the deficiencies of the existing assembly process. The development trend of 3D visualization， structured and intelligent vehicle assembly technology is proposed.

Keywords： Heavy truck； Assembly process； Intelligentize； Visualization； Modularization

CLC NO.： U466 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）17-237-02

前言

目前，陜汽的產(chǎn)品線越來越豐富，按照駕駛室分有德龍F3000、新M3000、X3000、X6000以及L3000，按照燃料分有天然氣、柴油、油氣混動、純電動等，按照驅動形式分有4*2、6*4、8*4、8*6、6*6、8*8等，按細分市場分，有渣土車、危險品運輸車、日用工業(yè)品運輸車、煤炭運輸車、重載運輸車等等，各不同配置的車型線束布置方式區(qū)別較大，現(xiàn)用的二維工藝和崗位作業(yè)指導書已遠遠不能滿足生產(chǎn)需求，開發(fā)基于3D的可視化、結構化、智能化裝配工藝應是大勢所趨。

1 整車裝配工藝的特點

當前整車產(chǎn)品結構復雜，成套成系列，變型多，改制多；面對不同客戶，訂單呈現(xiàn)多品種、多批量、多配置；日益增長的產(chǎn)品訂單交貨期越來越緊；車間內多班組、多工位協(xié)作，以裝配為主，輔以外協(xié)，生產(chǎn)組織復雜；國家、行業(yè)、企業(yè)等各類標準的不斷更新等，驅動整車裝配工藝形成了自身特有的特征：工藝類型多、路線長；工藝結構需要滿足不同業(yè)務和管理的需求；技術狀態(tài)（階段、批次、狀態(tài)等）復雜，工藝變更頻繁；工藝需系列化，提高訂單相應效率；工藝的復用率需提高、規(guī)范性要求需趨于一致；大量的工藝經(jīng)驗和知識需要積累；工藝涉及的部門多、專業(yè)多、流程長。

2 當前工藝設計業(yè)務現(xiàn)狀

當前工藝文件是基于CAPP編制的二維工藝，主要通過文字描述和產(chǎn)品研發(fā)提供的二維裝配圖以及現(xiàn)場拍攝的照片來說明指導現(xiàn)場裝配工人進行裝配。工藝設計與產(chǎn)品研發(fā)嚴重脫節(jié)，各自為營，業(yè)務層面的交集非常少，僅能依靠員工個人自覺性聯(lián)系來滿足工藝設計與產(chǎn)品研發(fā)的交集。

線束布置工藝缺乏專業(yè)軟件，工藝人員只能依靠產(chǎn)品研發(fā)人員在PLM體現(xiàn)的線束布置示意圖和現(xiàn)場裝配圖片來編制車輛線束布置工藝文件，裝配工藝編制完成后的審查受個人經(jīng)驗限制，很容易造成設計文件的轉換遺漏，工藝文件中的一些不合理性也不易被發(fā)現(xiàn)。

裝配人員在裝配時，面對圖文說明的二維工藝文件的指導，只能依靠個人“空間想象”，容錯率非常低。綜上所述，傳統(tǒng)的CAPP模式僅僅是解決了裝配工藝的形式規(guī)范和部分效率問題。

3 整車裝配工藝未來的發(fā)展趨勢

未來的整車裝配工藝設計應該是基于知識創(chuàng)新的3D工藝設計，借助制造工藝管理系統(tǒng)來達到穩(wěn)定產(chǎn)品質量、降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)率和資源使用率，促進工藝創(chuàng)新的目標，最終達到裝配工藝的可視化、結構化和智能化，達到最優(yōu)指導裝配的目的。

首先，需要從業(yè)務層和管理層支撐企業(yè)的工藝業(yè)務活動，開發(fā)一套成熟的制造工藝管理系統(tǒng)，形成清晰、完整、準確、及時的制造工藝數(shù)據(jù)，如圖1所示。設計文件、工藝文件和工藝問題反饋均能夠匯集在集成接口處并進行存儲，生產(chǎn)職能部門各方都能夠從中獲取完整的制造工藝數(shù)據(jù)，便于分析改善。

其次，需要構造一個設計-工藝-制造協(xié)同的網(wǎng)絡管理平臺，以實現(xiàn)產(chǎn)品設計和設計工藝性審查分析、工藝設計與發(fā)布以及生產(chǎn)準備、排程、制造執(zhí)行、反饋三大部門之間能夠有效溝通，最大限度消除由于溝通不暢導致的常規(guī)性問題復現(xiàn)，以及疑難雜癥一次性解決不到位的情況，最終達到設計、工藝、制造最優(yōu)的目的，如圖2所示。

第三，搭建工藝知識管理平臺，建立企業(yè)工藝知識、經(jīng)驗、方法和規(guī)則庫，形成知識的積累和復用機制。基于工藝知識庫的工藝過程規(guī)劃，可以規(guī)避一般性設計問題和風險，穩(wěn)定設計質量。最終構成基于知識的智能化開發(fā)過程，最大限度提高工藝設計的智能性，減少對人的依賴性。

第四，開發(fā)智能化的裝配工藝設計與仿真系統(tǒng)，既能夠定義工藝設計流程，保證工藝設計的規(guī)范性，例如圖3所示。又能夠打通設計、工藝、制造間的三維信息傳遞，規(guī)避轉化過程中的錯誤，例如圖4所示。

4 結論

通過以上四項活動，最終構成一個智能工藝方案實施路線，能夠達到進行可視化的工藝設計（具有智能工藝性審查、基于三維模型的工藝過程規(guī)劃、基于三維模型的工藝結構規(guī)劃、三維裝配工藝設計、工藝仿真驗證、三維工藝文件發(fā)布等功能），工藝質量的持續(xù)改進（通過結構化的工藝設計、精細化的工藝管理、建立工藝知識庫、生產(chǎn)過程感知反饋、工藝分析和優(yōu)化等促使），最后通過知識積累促進工藝創(chuàng)新（利用基于參數(shù)的工藝模型、基于知識的工藝設計以及工藝分析和優(yōu)化來實現(xiàn)），此外還應能支持內外部協(xié)同，達到多專業(yè)協(xié)同、跨業(yè)務協(xié)同和擴展企業(yè)協(xié)同。

參考文獻

[1] 王朋.基于TECNOMATIX的數(shù)字化裝配工藝規(guī)劃及后處理.[D]哈爾濱工業(yè)大學碩士論文，2012.7.

[2] 徐曉月.數(shù)字化裝配工藝設計系統(tǒng)開發(fā).[D]哈爾濱工業(yè)大學碩士論文，2014.7.

[3] 張愛平.整機裝配工藝設計分析[J].電子機械工程.2002，18（6）：21-26.