简述汽车行业焊装生产线规划及布置
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来源：《中国新技术新产品》2016年第13期
        摘 要：作为四大工艺中最复杂的工艺，生产线规划及布置概括起来主要从产能计算及节拍确定、主线输送方式选择、工序拆分及工位数量确定、侧围总成配送方式选择、总拼工位工艺方式确定、物流仓储规划、平面布置等方面逐一考虑。
        关键词：焊装；规划；生产线
        中图分类号：TG75 文献标识码：A
        焊装工艺作为汽车行业四大工艺之一，其重要性不言而喻，其肩负着车身成型，为整车提供支撑框架的重要使命，除了要保证外观造型之外，还必须保证总装所有零部件安装点的精度，故其工艺远比其他三大工艺复杂，生产线的规划及布置不仅需从精度保证、生产效率、配送物流、仓储存放诸多方面权衡考虑，也受限于厂房面积及结构、涂装连廊等现有条件。没有十全十美的布置方案，只有当前最合适的布置方案。
        作为四大工艺中最复杂的工艺，生产线规划及布置概括起来主要从几个步骤着手：（1）产能计算及节拍确定；（2）主线输送方式选择；（3）工序拆分及工位数量确定；（4）侧围总成配送方式；（5）总拼工位结构方式；（6）物流仓储规划；（7）平面布置及仿真验证。下面就逐一展开介绍。
        1. 产能计算及节拍确定
        规划第一步，必须有市场部及公司战略规划部门输入的年产能要求，根据产能要求计算出生产节拍及单工位作业时间，作为工序拆分及工位数量确定的主要数据，其计算方法如下：
        生产节拍（JPH）——每小时生产台数。
        生产天数——365个自然天数，扣除国家法定节假日及双休日，年生产天数大致按251天计算。
        每天生产时间——单班生产时间8小时、双班16小时、三班22.5小时计算。
        设备开动率——设备有效开动比例，焊装车间设备开动率规划时一般设定为90%。
        2. 主线输送方式选择
        主线输送方式决定了输送时间及效率，决定了工位的有效作业时间，是工序拆分及工位数量确定的依据。主线输送方式目前常用的有往复杆输送、滚床滑撬输送、随行夹具输送3种方式，具体选用哪种方式需结合效率、节拍、成本综合考虑。
        （1）往复杆输送（图1）
        优点：价格低廉，输送可靠，占地面积小。
        缺点：输送效率较低，一般往复杆的输送时间达到28s（含举升、输送、下降、回退动作），只能直线输送，如工位数较多是只能分段布置，输送精度较差，需配合定位夹具使用。
        适用范围：一般用于低节拍、工位数量相对较少的生产线，如输送工位超过10个不建议选用。
        （2）滚床滑撬输送（图2）
        优点：价格适中，输送可靠，输送效率较高（输送时间可达到16s左右），输送不受距离限制，可任意转弯、布置灵活。
        缺点：需考虑空滑撬的回转方式及布置，会占用较多布置空间，动力滚床成本较高，输送精度较差，
需配合定位夹具使用。
        适用范围：适用于节拍较高、工位数较多的生产线，目前汽车行业使用最为广泛。
        （3）随行夹具输送（图3）
        优点：输送效率最高，定位精度高，输送机构与定位夹具功能合一，不需要额外增加定位夹具，减少了升降时间，输送时间可达8s。
        缺点：单个输送随行夹具成本高，同时仍需动力滚床定位精度要求高，需考虑空滑撬的回转方式及布置，占用较多布置空间。
        适用范围：适用于50JPH以上超高节拍的焊装线布置。
        3. 工序拆分及工位数确定
        设计部门输入整体产品机构及图纸、工艺路线，界定焊装工艺内容，再拆分工艺到单个工位，需遵循以下原则：
        （1）点焊一般按平均每个焊点3s作业时间进行综合测算；
        （2）弧焊由于烟尘排放、工作效率较低，需尽量集中布置，避免分散；
        （3）装件、取件、夹具夹紧与打开可根据过往经验设定作业时间；
        （4）单工位有效工作时间+输送时间不得大于工位作业时间；
        （5）需考虑输送布置中的工位损失。
        4. 侧围总成输送方式
汽车市场部        侧围总成大部分属于A级外观面，对表面质量要求高，故其输送方式需综合考虑输送效率，是否需要库存、侧围线的布置区域等因素确定，可分为单侧围输送和双侧围配套输送两种，输送方式各有优劣。
        （1）单侧围输送（图4）
        优点：成本低，抓具与输送一体，无需单独设置吊具及抓手；
        缺点：（a）只能一个总成输送工作完成后才能返回输送下一个总成，节拍较低；（b）无缓冲库存，当侧围线出现异常时会直接影响整条生产线停线，无缓冲余地；（c）侧围输送后需配合翻转夹具使用。
        适用范围：适用与节拍相对较低的焊装线，且侧围线需布置在主线两侧，总拼工位必须配合翻转夹具使用。
        （2）双侧围配套输送（图5）
        优点：输送效率高，可灵活制定缓冲库存，且不受输送距离限制，可总拼工位夹具方式可灵活选用。
        缺点：需配合自动抓手或抓件机器人使用，成本高。
        适用范围：适用于高节拍生产线，针对车间面积大，侧围线距离主线较远时。
        5. 总拼工位结构方式
        总拼工位机构方式需结合侧围输送方式考虑，其主要受场地、生产车型种类限制，常用的有翻转滑台和可切换柔性滑台、背扣式3种。
        （1）翻转滑台
        通过翻转夹具将侧围从水平翻转90°，利用滑台拼装侧围，该方式可与侧围输送方式配合单侧侧围输送方式使用，不用预装侧围，直接拼焊，但效率偏低，不适合高节拍生产线。
        （2）可切换柔性滑台